專利名稱：復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域的煉鋼技術(shù)，尤其是一種復(fù)吹轉(zhuǎn)爐用的爐底供氣元 件。
背景技術(shù)：
氧氣轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉既利用了底吹氣流克服頂吹氧流對熔池攪拌能力不足的弱點， 使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)接近平衡，鐵損失減少；同時又保留了頂吹法容易控制造渣過程的優(yōu)點，因而具 有比頂吹轉(zhuǎn)爐和底吹轉(zhuǎn)爐更好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，成為目前氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要方法。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的底吹可以提高轉(zhuǎn)爐的冶煉強度，使冶煉低碳鋼更方便；底吹可以降低 渣中(!Fe)，使渣中的(TFe)能夠控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，從而使不延長冶煉時間進行停吹后 攪拌操作成為可能；底吹降低了生石灰的消耗量，由于底吹氣體強化了熔池內(nèi)的攪拌力， 提高了脫磷效率；底吹可以提高終點殘錳，使低碳領(lǐng)域停吹時鋼中含錳量有了顯著提高； 另外，底吹使冶煉含碳量小于0. 04%的低碳鋼時，鋼中含氧量仍然比頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉時約低 200ppm，因而提高了鋼的純凈度；底吹還可以用于鐵水預(yù)脫磷。由此可見，底吹在轉(zhuǎn)爐煉鋼 中有著非常重要的作用，但在實際生產(chǎn)中，現(xiàn)有的底槍噴吹元件的差異和操作等因素會導(dǎo) 致底吹強度的差別，以及在爐役后期會經(jīng)常出現(xiàn)底槍堵塞的現(xiàn)象。《重鋼技術(shù)》雜志2004， 47(4) :8-11. “底吹噴槍異常堵塞的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)的攪拌研究”，對此作了介紹。此類問 題導(dǎo)致復(fù)吹率降低。因而開發(fā)一種新型的底槍結(jié)構(gòu)不僅對于增加轉(zhuǎn)爐煉鋼的復(fù)吹率有重要 的意義，同時對于轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼和中高磷鐵水也具有重要的實際意義。這項工作的完成 能夠使轉(zhuǎn)爐的冶煉潛能得到更大的開發(fā)和利用，進一步提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力；對于日臻成 熟的復(fù)吹冶煉工藝也有很大的促進作用。陳家祥主編，《鋼鐵冶金學(xué)》冶金工業(yè)出版社，北京.1990，提出了底吹供氣元件的 類型沿著單管-雙層套管-透氣磚-直通多孔塞的軌跡發(fā)展。而早期使用的是單管式噴嘴 型供氣元件，使用該元件時，氣體流量調(diào)節(jié)范圍下，不能滿足工藝要求，而且容易造成鋼水 粘結(jié)噴嘴和灌鋼，以及噴嘴的蝕損。因此出現(xiàn)了雙層套管噴嘴，但該供氣元件可調(diào)節(jié)的氣量 范圍仍顯小，使冶煉中、高碳鋼脫磷時困難。繼而又出現(xiàn)了一種可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)氣量的 環(huán)縫式噴嘴，目前這種噴嘴應(yīng)用的較廣泛，但該噴嘴的主要問題是縫很狹窄，不適宜噴粉， 同心度難于保證，不適用于噴吹氧化性較強的氣體。與此同時，在西歐出現(xiàn)了透氣磚型供氣 元件，該供氣元件由于可調(diào)氣量范圍大，并能允許氣流間斷，對吹煉操作有較大的適應(yīng)性， 因而在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。后來又出現(xiàn)了細金屬孔多孔塞式供氣元件。但上述底吹裝置在爐 役期仍經(jīng)常發(fā)生堵塞事故，影響底吹效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件，強化了轉(zhuǎn)爐的底吹效果，延 長了底槍壽命，提高了復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的復(fù)吹率，減少底槍容易堵塞事故的發(fā)生。本實用新型提供的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件其特征在于底吹供氣元件為螺旋
3型金屬管，螺旋金屬管底端入口處有一直線段，其直線段長度范圍為10 25mm，螺旋金屬 管向上方向相對于直線段部分的垂直軸線成螺旋型上升形狀，上端氣體出口處與垂直軸 線的夾角為θ，5° < θ < 15°。本實用新型提供的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件其有益效果體現(xiàn)在從螺旋型金屬管噴嘴噴出的氣體沿噴嘴邊緣的切線方向進入金屬熔池內(nèi)，對熔池 內(nèi)的液態(tài)金屬除產(chǎn)生軸向沖力外，還會產(chǎn)生徑向沖力，使熔池產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，改善噴入氣體 對熔池的作用條件，增加了對熔池的攪拌強度。由于氣體通道不與熔池液面垂直，避免鋼水 垂直灌入底槍氣體通道，從而減少底槍的堵塞。螺旋型金屬管的管徑和管數(shù)，在氣源所提供的壓力范圍內(nèi)，可以滿足工藝要求的 最大和最小攪拌強度，氣量調(diào)節(jié)范圍大。

圖1是復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件的應(yīng)用實例示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖以實施例具體描述本實用新型。如圖1所示，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件為螺旋型金屬管，螺旋金屬管底端入口 1 處有一直線段，其直線段長度范圍為25mm，螺旋金屬管向上方向相對于直線段部分的垂直 軸線成螺旋型上升形狀，上端氣體出口 2處與垂直軸線的夾角為θ，θ =10°。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件的應(yīng)用實例如圖2所示，在一支底槍中排列3個旋流 底吹供氣元件，3個元件均勻排列在一個圓周上，即每個元件之間的夾角為120°，該圓周 的直徑小于底槍的直徑。圖2中的1為螺旋金屬管底端入口的投影，2為上端氣體出口的投 影。每根底槍可以包含η個旋流底吹元件(n ^幻，η個旋流底吹元件的直線段與氣室 相連，底吹氣體進入螺旋段，由出口吹入熔池，進入熔池的氣體除對熔池產(chǎn)生垂直于液面的 軸向力，還對熔池產(chǎn)生一個平行與液面的徑向力，增加了對熔池的攪拌。在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底 吹供氣元件的螺旋型金屬管外層包裹耐火材料。
權(quán)利要求1. 一種復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件，其特征在于底吹供氣元件為螺旋型金屬管，螺 旋金屬管底端入口處有一直線段，其直線段長度范圍為10 25mm，螺旋金屬管向上方向相 對于直線段部分的垂直軸線成螺旋型上升形狀，上端氣體出口處與垂直軸線的夾角為θ， 5° < θ < 15° 。
專利摘要本實用新型公開了一種復(fù)吹轉(zhuǎn)爐旋流底吹供氣元件，該元件特征在于底吹供氣元件為螺旋型金屬管，螺旋金屬管底端入口處有一直線段，其直線段長度范圍為10～25mm，螺旋金屬管向上方向相對于直線段部分的垂直軸線成螺旋型上升形狀，上端氣體出口處與垂直軸線的夾角為θ，5°＜θ＜15°。從螺旋型金屬管噴嘴噴出的氣體沿噴嘴邊緣的切線方向進入金屬熔池內(nèi)，對熔池內(nèi)的液態(tài)金屬除產(chǎn)生軸向沖力外，還會產(chǎn)生徑向沖力，使熔池產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，改善噴入氣體對熔池的作用條件，增加了對熔池的攪拌強度。由于氣體通道不與熔池液面垂直，避免鋼水垂直灌入底槍氣體通道，從而減少底槍的堵塞。
文檔編號C21C5/34GK201924035SQ20102052418
公開日2011年8月10日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者楊長興, 王巖, 王志英, 王海華, 魏春新 申請人:遼寧科技大學(xué)