用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐煉鋼前鐵水爐外預(yù)處理的鐵水容器，具體涉及一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，從而提高鐵水脫硫扒渣效率。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵水預(yù)處理與扒渣技術(shù)是潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)之一，鐵水預(yù)處理與扒渣則是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的必備工序。
[0003]傳統(tǒng)工藝為采用扒渣機(jī)進(jìn)行鐵水液面上鐵水渣的扒除，扒渣機(jī)上設(shè)置有扒渣板，由于鐵水罐與扒渣板形狀的限制，扒渣板不能伸到鐵水罐后壁，導(dǎo)致該區(qū)域鐵水渣難以扒出；同時(shí)，由于鐵水液面上鐵水渣的分散與漂浮，扒渣板單次動(dòng)作的扒渣量少，導(dǎo)致扒渣板動(dòng)作次數(shù)多，扒渣時(shí)間長(zhǎng)、扒渣效率低、扒渣鐵損大、運(yùn)行成本高，制約了預(yù)處理工序技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善與生產(chǎn)效益的發(fā)揮。針對(duì)上述問題，一些技術(shù)先進(jìn)國家的鋼鐵企業(yè)，于上世紀(jì)80年代開發(fā)了頂槍吹氣驅(qū)渣輔助扒渣工藝，通過沿鐵水罐后壁插入的頂吹噴槍噴吹惰性氣體，驅(qū)使鐵水液面上鐵水渣向罐嘴方向聚集與鐵水面裸露，大幅度縮小鐵水渣分散區(qū)域與扒渣板作業(yè)面，取得了減少扒渣板運(yùn)行次數(shù)、縮短扒渣板行程、提高扒渣效率、降低扒渣鐵損等綜合效果。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國一些鋼鐵企業(yè)(如寶鋼梅鋼、首鋼京唐、武鋼和鞍鋼等)也陸續(xù)開展了頂吹輔助扒渣工藝技術(shù)的研宄，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用取得了較好效果。
[0004]為了進(jìn)一步提高扒渣效率，相關(guān)學(xué)者對(duì)頂吹輔助扒渣工藝技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研宄，并形成了系列專利。如在扒渣板結(jié)構(gòu)方面，公開號(hào)為CN200820010079.6的中國實(shí)用新型專利公開了一種新型扒渣板，公開號(hào)CN201020246336.3的中國實(shí)用新型專利公開了一種新型鐵水扒渣板，公開號(hào)CN201120123965.1的中國實(shí)用新型專利公開了一種鐵水渣扒渣板，這些專利通過優(yōu)化扒渣板結(jié)構(gòu)和形狀，取得了縮短扒渣操作時(shí)間、提高扒渣效率和延長(zhǎng)扒渣板使用壽命的效果。
[0005]在頂吹輔助扒渣操作工藝參數(shù)方面，公開號(hào)CN102382922A的中國發(fā)明專利公開了一種吹氣趕渣裝置與趕渣方法、公開號(hào)CN102534063A的中國發(fā)明公開了一種吹氣聚渣設(shè)備、扒渣系統(tǒng)及其方法，公開號(hào)CN102031339A公開了一種鐵水扒渣法，這些專利分別提供了噴槍吹氣聚渣方法，并對(duì)噴槍插入深度、傾斜角度、噴吹氣體壓力與流量、噴槍吹氣啟動(dòng)時(shí)機(jī)等進(jìn)行了說明。
[0006]在輔助頂吹噴槍結(jié)構(gòu)形式方面，國內(nèi)相關(guān)鋼鐵企業(yè)以延長(zhǎng)使用壽命為目的，通過槍襯增厚手段，提高槍襯抗熔渣與鐵水沖刷磨損與侵蝕能力，形成了多項(xiàng)專利技術(shù)，如:公開號(hào)CN201778055U的中國實(shí)用新型專利公開了一種用于吹氣趕渣的吹氣槍，公開號(hào)CN201793624U的中國實(shí)用新型公開了一種用于鐵水吹氣趕渣的吹氣槍，對(duì)于上述專利噴槍易引起鐵水罐壁耐火材料侵蝕加劇的不足，公開號(hào)CN202006279U中國實(shí)用新型專利公開了一種輔助鐵水扒渣的吹氣槍，在上述專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了傾斜噴口設(shè)計(jì)，防止噴吹氣體對(duì)罐壁耐火材料的沖刷。
[0007]由上述研宄結(jié)果可見，目前對(duì)于頂槍吹氣輔助扒渣技術(shù)研宄主要集中在扒渣板結(jié)構(gòu)、輔助頂吹噴槍結(jié)構(gòu)形式、操作工藝參數(shù)等方面，而對(duì)于鐵水罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化還沒有涉及。分析認(rèn)為，鐵水罐作為頂吹輔助扒渣操作的熔池平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)形式對(duì)于頂吹輔助扒渣工藝過程中流場(chǎng)分布和驅(qū)趕渣層水平作用力影響較大；通過鐵水罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以達(dá)到大幅度提高頂吹輔助扒渣效率的優(yōu)良效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，該鐵水罐實(shí)施簡(jiǎn)便，改善頂吹輔助扒渣工藝中的動(dòng)力學(xué)條件，縮短扒渣時(shí)間，提高扒渣效率。
[0009]本實(shí)用新型通過水模試驗(yàn)研宄，探明了頂吹輔助扒渣工藝中的熔池流動(dòng)行為，惰性氣體從頂吹噴槍噴口噴出后，噴吹氣體形成垂直向上的氣體流股，氣流在上浮的過程中，隨著液位深度的減小，氣體受到的壓力減小，氣泡的直徑增大，帶動(dòng)周圍液體向上運(yùn)動(dòng)；由于驅(qū)渣工藝中鐵水罐呈一定角度傾斜，氣液流股在到達(dá)液面之前首先與罐壁進(jìn)行接觸，并通過罐壁的導(dǎo)向作用，沿罐壁繼續(xù)上??；當(dāng)氣液兩相區(qū)形成的主流股到達(dá)液面后，氣體溢出液面，而液體在傾斜罐壁的抑制轉(zhuǎn)向作用下，產(chǎn)生水平推力，形成向扒渣口方向的水平流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)渣層向扒渣口方向移動(dòng)。由此可見，罐壁對(duì)于上浮流股形成的水平推力是驅(qū)趕渣層向扒渣口移動(dòng)的關(guān)鍵。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，包括金屬罐殼，所述金屬罐殼的內(nèi)壁上鋪設(shè)有耐火材料罐襯，所述耐火材料罐襯內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)向體，所述導(dǎo)向體與鐵水罐的渣口正對(duì)設(shè)置。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向體為楔形結(jié)構(gòu)。
[0012]再進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向體高度h為鐵水罐整體高度H的0.25?0.4倍，導(dǎo)向體前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為10?25°。
[0013]再進(jìn)一步地，所述耐火材料罐襯的厚度為200?400mm。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型的通過在耐火材料罐襯渣口中心線延長(zhǎng)線上設(shè)置導(dǎo)向體(導(dǎo)向體與鐵水罐的渣口正對(duì)設(shè)置)，增強(qiáng)罐壁對(duì)頂吹輔助扒渣工藝中上升流股的抑制轉(zhuǎn)向作用，增大罐壁對(duì)流股向渣口水平推力，加強(qiáng)渣層向扒渣口方向移動(dòng)，達(dá)到縮短扒渣時(shí)間和提高扒渣效率的目的；具體地，通過導(dǎo)向體高度h的合理設(shè)置，延長(zhǎng)罐壁對(duì)于流股的作用時(shí)間，通過導(dǎo)向體與罐壁夾角的α設(shè)置，增大罐壁對(duì)流股作用力的水平分量。同時(shí)，導(dǎo)向體的存在也降低了噴吹氣體流股對(duì)與罐壁的磨損，延長(zhǎng)了鐵水罐使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型鐵水罐的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖2為圖1的A?A面示意圖；
[0018]圖3為圖1的B?B面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1?3所示，一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，包括金屬罐殼1，金屬罐殼I的內(nèi)壁上鋪設(shè)有厚度為250mm的耐火材料罐襯2，耐火材料罐襯2內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)向體3，導(dǎo)向體3與鐵水罐的渣口 4正對(duì)設(shè)置。
[0022]導(dǎo)向體3為楔形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.25倍，導(dǎo)向體3前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為25°。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，導(dǎo)向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.4倍，導(dǎo)向體3前傾面與鐵水罐軸線夾角α為10°。
[0025]實(shí)施例3
[0026]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，導(dǎo)向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.3倍，導(dǎo)向體3前傾面與鐵水罐軸線夾角α為20°。
[0027]其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，包括金屬罐殼(I)，其特征在于:所述金屬罐殼(I)的內(nèi)壁上鋪設(shè)有耐火材料罐襯(2)，所述耐火材料罐襯(2)內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)向體(3)，所述導(dǎo)向體(3)與鐵水罐的渣口(4)正對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，其特征在于:所述導(dǎo)向體(3)為楔形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，其特征在于:所述導(dǎo)向體(3)高度h為鐵水罐整體高度H的0.25?0.4倍，導(dǎo)向體(3)前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為10?25°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，其特征在于:所述耐火材料罐襯(2)的厚度為200?400mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于鐵水預(yù)處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，包括金屬罐殼，所述金屬罐殼的內(nèi)壁上鋪設(shè)有耐火材料罐襯，所述耐火材料罐襯內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)向體，所述導(dǎo)向體與鐵水罐的渣口正對(duì)設(shè)置。本實(shí)用新型的鐵水罐實(shí)施簡(jiǎn)便，改善頂吹輔助扒渣工藝中的動(dòng)力學(xué)條件，縮短扒渣時(shí)間，提高扒渣效率。
【IPC分類】B22D41-00, B22D43-00
【公開號(hào)】CN204449279
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520137571
【發(fā)明人】李明暉, 歐陽德剛, 朱善合, 王海清, 丁翠嬌
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日