CN205501341U - 转炉工作衬结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转炉工作衬结构，包括炉壳，所述炉壳内自下而上依次设置有炉底工作衬，炉身工作衬和炉帽工作衬；炉底工作衬，包括中心砖区，炉底砖区和圆角砖区，所述炉底砖区设于中心砖区的四周；炉身工作衬，包括前大面砖区，后大面砖区和耳轴砖区；炉帽工作衬，包括炉帽砖区，所述炉帽砖区向炉壳中心倾斜，与所述炉身工作衬形成夹角。本实用新型中各区域合理的结构设计与各区域耐材的匹配特性相结合，必然会在很大程度上改善转炉炉衬耐材的使用寿命，从而提升转炉耐材使用寿命，同时节约转炉工作衬耐材使用量，降低转炉炼钢的成本。

Description

转炉工作衬结构

技术领域

本实用新型涉及转炉炼钢领域，尤其涉及一种转炉工作衬结构。

背景技术

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉炼钢技术发展到现在，碱性氧气顶吹或顶底复吹转炉由于生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，已成为为目前使用最普遍的炼钢设备。

对于顶底复吹转炉，从底部喷入熔池的气流一般为亚音速，除在喷嘴处可能存在一段连续流股外，喷入的气体将形成大小不一的气泡并自动上浮，气泡群在上浮过程中，因压力减小而膨胀，并驱动、抽引金属液向上运动，而后沿四周炉壁向下，并补向中心，从而对熔池尤其是其底部产生强烈的搅拌，进而容易造成炉底及熔池部位工作衬镁碳砖损毁加剧，影响转炉耐材使用寿命。

同时，由于转炉炼钢炉身前后大面及耳轴工况的异同，前大面由于受铁水及废钢的机械冲刷较为厉害，故前大面工作衬耐材厚度可以相对较厚，但目前转炉炉身耐材主流设计均考虑将前后大面及耳轴工作衬耐材设计相同的厚度，这样会在一定程度上造成后大面及耳轴耐材的浪费。另外，炉帽工作衬砖一般为水平砌筑，尽管这样设计便于炉帽工作衬砖的砌筑，但同时也可能存在一定程度的缺陷：这就是可能导致转炉在出钢、摇炉、倒渣等过程中炉帽砖滑落。

鉴于此，转炉设计时不仅需要考虑各区域耐材对工况条件的适应性，而且还要考虑各个区域耐材砌筑结构的合理性，从而使各区域耐材和结构与转炉冶炼工况相匹配。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述困难，提供一种升转炉耐材使用寿命，同时节约转炉工作衬耐材使用量，降低转炉炼钢成本的转炉工作衬结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种转炉工作衬结构，包括炉壳，所述炉壳内自下而上依次设置有炉底工作衬，炉身工作衬和炉帽工作衬；炉底工作衬，包括中心砖区，炉底砖区和圆角砖区，所述炉底砖区设于中心砖区的四周；炉身工作衬，包括前大面砖区，后大面砖区和耳轴砖区；炉帽工作衬，包括炉帽砖区，所述炉帽砖区向炉壳中心倾斜，与所述炉身工作衬形成夹角。

于本实用新型的一实施例中，所述圆角砖区的圆角部位为球面结构。

于本实用新型的一实施例中，所述前大面砖区的厚度大于后大面砖区的厚度及耳轴砖区的厚度。

于本实用新型的一实施例中，所述夹角的度数为160度～170度。

于本实用新型的一实施例中，所述炉身工作衬与炉帽工作衬的连接处设有出钢口。

于本实用新型的一实施例中，所述炉帽工作衬的上部还设有炉口大砖和炉口水箱，所述炉口大砖和炉口水箱之间设有炉口浇筑层。

于本实用新型的一实施例中，所述炉口浇筑层的厚度为30mm-50mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，造型新颖。本实用新型中各区域合理的结构设计与各区域耐材的匹配特性相结合，必然会在很大程度上改善转炉炉衬耐材的使用寿命，从而提升转炉耐材使用寿命，同时节约转炉工作衬耐材使用量，降低转炉炼钢的成本。

此外，炉底圆角砖区采用球面结构，炉底和炉壁之间的圆角部位通过不同弧度的圆角砖平滑过渡，以利于炉衬砖使用过程中的热应力释放、减少异常剥落，符合钢水强烈搅拌时的流体力学要求、减少钢水对炉衬的冲刷、减轻钢水喷溅时对炉口造成的结渣，进而提高转炉工作衬砖的使用寿命；前大面砖区的厚度大于后大面砖区的厚度及耳轴砖区的厚度，完成炉身前后大面及耳轴工作衬砖不同厚度设计，根据炉身各部位冶炼特点而设计不同厚度的工作衬砖，节约耐材，降低成本，增加炉内冶炼有效空间；炉帽工作衬砖采用倾斜砌筑，确保转炉在出钢、摇炉、倒渣等过程中炉帽砖的牢固程度；炉口浇注层浇筑防止炉壳内衬砖膨胀而顶坏水箱。

附图说明

图1为本实用新型炉壳的内部结构示意图；

图2为图1中炉身剖面示意图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种转炉工作衬结构，包括炉壳100，所述炉壳100内自下而上依次设置有炉底工作衬1，炉身工作衬2和炉帽工作衬3；炉底工作衬1，包括中心砖区11，炉底砖区12和圆角砖区13，所述炉底砖区12设于中心砖区11的四周；炉身工作衬2，包括前大面砖区21，后大面砖区22和耳轴砖区23；炉帽工作衬3，包括炉帽砖区31，所述炉帽砖区31向炉壳100中心倾斜，与所述炉身工作衬2形成夹角。本实用新型中各区域合理的结构设计与各区域耐材的匹配特性相结合，必然会在很大程度上改善转炉炉衬耐材的使用寿命，从而提升转炉耐材使用寿命，同时节约转炉工作衬耐材使用量，降低转炉炼钢的成本，炉帽工作衬3砖采用倾斜砌筑，确保转炉在出钢、摇炉、倒渣等过程中炉帽砖的牢固程度。

于本实施例中，所述圆角砖区13的圆角部位为球面结构。炉底圆角砖区采用球面结构，炉底和炉壁之间的圆角部位通过不同弧度的圆角砖平滑过渡，以利于炉衬砖使用过程中的热应力释放、减少异常剥落，符合钢水强烈搅拌时的流体力学要求、减少钢水对炉衬的冲刷、减轻钢水喷溅时对炉口造成的结渣，进而提高转炉工作衬砖的使用寿命。

于本实施例中，所述前大面砖区21的厚度大于后大面砖区22的厚度及耳轴砖区23的厚度。完成炉身前后大面及耳轴工作衬砖不同厚度设计，根据炉身各部位冶炼特点而设计不同厚度的工作衬砖，节约耐材，降低成本，增加炉内冶炼有效空间。

于本实施例中，所述夹角的度数为160度～170度。然而，本实用新型对此不作限定。于其他实施例中，夹角的度数为150度～179度间的任意数值，包括160度，165度和170度。

于本实施例中，所述炉身工作衬2与炉帽工作衬3的连接处设有出钢口4。

于本实施例中，所述炉帽工作衬3的上部还设有炉口大砖5和炉口水箱6，所述炉口大砖5和炉口水箱6之间设有炉口浇筑层7。炉口浇注层浇筑防止炉壳内衬砖膨胀而顶坏水箱。

于本实施例中，所述炉口浇筑层7的厚度为30mm～50mm。然而，本实用新型对此不作限定。于其他实施例中，炉口浇筑层的厚度为30mm～50mm件间的任意数值，包括30mm和50mm。

炉底砌筑时，首先找炉底中心点，然后将炉底中心砖安放在炉底中心位置，接着砌筑炉底砖，炉底工作衬1厚度设计时考虑到转炉炉底受铁水和废钢冲击成不强弱不用、受底吹供气砖作用强度不同，而将炉底砖不同区域部位工作衬砖分别设置不同厚度以适应炉底冶炼工况所需，砌筑做到背紧、靠实、填满。

圆角砌筑时，圆角砖冷端面与永久层镁砖之间的间隙需要用碱性捣打料捣实，待炉底圆角砖最后一环砌筑完成时必须检查其水平度，以确保炉身砖顺利砌筑，砌筑做到背紧、靠实、填满、找平。

炉身砌筑时，炉身前大面(H2)、后大面(H1)及耳轴砖厚度不同，且在前大面砖区21于左右耳轴砖区23交接处各设有两块过渡厚度砖(H3)，故前大面砖区21与耳轴砖区23交接处的上下层过渡砖需要交错砌筑，以确保整个炉身砖上下层错缝砌筑。耳轴砖区23包括左耳轴砖区和右耳轴砖区。炉身砖砌筑起步砖定在前大面砖区和左耳轴砖区(或右耳轴砖区)交接位置附近(具体见图2的举例说明)，可沿起步砖向左右两侧同时砌筑炉身砖，合门砖定在起步砖正对面且靠近耳轴区域的位置(具体见图2的举例说明)。且上下两层合门砖位置需要错开2～3块砖的间距，合门时需要先用千斤顶顶紧合门砖左右两侧砖后方可测量合门加工砖具体尺寸，根据尺寸加工好合门砖后进行合门，合门后一般需要在合门砖左右两侧间隔2～3块砖位置打入合门铁板，以确保合门位置的砖砌筑紧密，砌筑做到背紧、靠实、填满、找平。

炉帽砌筑时，由于炉帽砖与水平面之间有10度～15度的夹角，即炉帽工作衬3与炉身工作衬2的夹角为165度～170度。故需要在每层砖面上铺垫少量填缝料以防止砖滑落，砌筑炉口大砖时需要确保大砖与水箱之间有30～50mm的间距以便于炉口浇注料浇筑和防止炉衬砖膨胀而顶坏水箱，且在大砖与炉口水箱之间打入加工薄片砖以抵紧大砖，同时需要在炉口大砖砖缝之间打入铁板以进一步顶紧大砖，防止其滑落、掉落，砌筑做到背紧、靠实、填满、找平

所述炉底、圆角环数和炉身、炉帽段数仅为本实用新型展示部分工作衬砖示意图(图中工作衬空白处衬砖未标出)，实际情况中需要根据转炉吨位大小及工况结构而另设炉底、圆角环数和炉身、炉帽段数及工作层衬砖厚度。

综上所述，本实用新型中各区域合理的结构设计与各区域耐材的匹配特性相结合，必然会在很大程度上改善转炉炉衬耐材的使用寿命，从而提升转炉耐材使用寿命，同时节约转炉工作衬耐材使用量，降低转炉炼钢的成本。

此外，炉底圆角砖区采用球面结构，炉底和炉壁之间的圆角部位通过不同弧度的圆角砖平滑过渡，以利于炉衬砖使用过程中的热应力释放、减少异常剥落，符合钢水强烈搅拌时的流体力学要求、减少钢水对炉衬的冲刷、减轻钢水喷溅时对炉口造成的结渣，进而提高转炉工作衬砖的使用寿命；前大面砖区的厚度大于后大面砖区的厚度及耳轴砖区的厚度，完成炉身前后大面及耳轴工作衬砖不同厚度设计，根据炉身各部位冶炼特点而设计不同厚度的工作衬砖，节约耐材，降低成本，增加炉内冶炼有效空间。炉帽工作衬砖采用倾斜砌筑，确保转炉在出钢、摇炉、倒渣等过程中炉帽砖的牢固程度；炉口浇注层浇筑防止炉壳内衬砖膨胀而顶坏水箱。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种转炉工作衬结构，包括炉壳，其特征在于，所述炉壳内自下而上依次设置有炉底工作衬，炉身工作衬和炉帽工作衬；

炉底工作衬，包括中心砖区，炉底砖区和圆角砖区，所述炉底砖区设于中心砖区的四周；

炉身工作衬，包括前大面砖区，后大面砖区和耳轴砖区；

炉帽工作衬，包括炉帽砖区，所述炉帽砖区向炉壳中心倾斜，与所述炉身工作衬形成夹角。

2.根据权利要求1所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述圆角砖区的圆角部位为球面结构。

3.根据权利要求1所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述前大面砖区的厚度大于后大面砖区的厚度及耳轴砖区的厚度。

4.根据权利要求1所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述夹角的度数为160度～170度。

5.根据权利要求1所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述炉身工作衬与炉帽工作衬的连接处设有出钢口。

6.根据权利要求1所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述炉帽工作衬的上部还设有炉口大砖和炉口水箱，所述炉口大砖和炉口水箱之间设有炉口浇筑层。

7.根据权利要求6所述的转炉工作衬结构，其特征在于，所述炉口浇筑层的厚度为30mm～50mm。