用于鐵水預處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種轉爐煉鋼前鐵水爐外預處理的鐵水容器，具體涉及一種用于鐵水預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】
[0002]鐵水預處理與扒渣技術是潔凈鋼生產(chǎn)平臺的關鍵技術之一，鐵水預處理與扒渣則是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的必備工序。
[0003]傳統(tǒng)工藝為采用扒渣機進行鐵水液面上鐵水渣的扒除，扒渣機上設置有扒渣板，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，導致該區(qū)域鐵水渣難以扒出；同時，由于鐵水液面上鐵水渣的分散與漂浮，扒渣板單次動作的扒渣量少，導致扒渣板動作次數(shù)多，扒渣時間長、扒渣效率低、扒渣鐵損大、運行成本高，制約了預處理工序技術經(jīng)濟指標的改善與生產(chǎn)效益的發(fā)揮。針對上述問題，一些技術先進國家的鋼鐵企業(yè)，于上世紀80年代開發(fā)了頂槍吹氣驅渣輔助扒渣工藝，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。進入21世紀后，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的研宄，并在實際生產(chǎn)中應用取得了較好效果。
[0004]為了進一步提高扒渣效率，相關學者對頂吹輔助扒渣工藝技術進行了較為系統(tǒng)的研宄，并形成了系列專利。如在扒渣板結構方面，公開號為CN200820010079.6的中國實用新型專利公開了一種新型扒渣板，公開號CN201020246336.3的中國實用新型專利公開了一種新型鐵水扒渣板，公開號CN201120123965.1的中國實用新型專利公開了一種鐵水渣扒渣板，這些專利通過優(yōu)化扒渣板結構和形狀，取得了縮短扒渣操作時間、提高扒渣效率和延長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CN102534063A的中國發(fā)明公開了一種吹氣聚渣設備、扒渣系統(tǒng)及其方法，公開號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、噴槍吹氣啟動時機等進行了說明。
[0006]在輔助頂吹噴槍結構形式方面，國內(nèi)相關鋼鐵企業(yè)以延長使用壽命為目的，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，形成了多項專利技術，如:公開號CN201778055U的中國實用新型專利公開了一種用于吹氣趕渣的吹氣槍，公開號CN201793624U的中國實用新型公開了一種用于鐵水吹氣趕渣的吹氣槍，對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CN202006279U中國實用新型專利公開了一種輔助鐵水扒渣的吹氣槍，在上述專利技術的基礎上，進行了傾斜噴口設計，防止噴吹氣體對罐壁耐火材料的沖刷。
[0007]由上述研宄結果可見，目前對于頂槍吹氣輔助扒渣技術研宄主要集中在扒渣板結構、輔助頂吹噴槍結構形式、操作工藝參數(shù)等方面，而對于鐵水罐結構優(yōu)化還沒有涉及。分析認為，鐵水罐作為頂吹輔助扒渣操作的熔池平臺，其結構形式對于頂吹輔助扒渣工藝過程中流場分布和驅趕渣層水平作用力影響較大；通過鐵水罐結構優(yōu)化，可以達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]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種用于鐵水預處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，該鐵水罐實施簡便，改善頂吹輔助扒渣工藝中的動力學條件，縮短扒渣時間，提高扒渣效率。
[0009]本實用新型通過水模試驗研宄，探明了頂吹輔助扒渣工藝中的熔池流動行為，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，帶動周圍液體向上運動；由于驅渣工藝中鐵水罐呈一定角度傾斜，氣液流股在到達液面之前首先與罐壁進行接觸，并通過罐壁的導向作用，沿罐壁繼續(xù)上?。划敋庖簝上鄥^(qū)形成的主流股到達液面后，氣體溢出液面，而液體在傾斜罐壁的抑制轉向作用下，產(chǎn)生水平推力，形成向扒渣口方向的水平流動，并驅動渣層向扒渣口方向移動。由此可見，罐壁對于上浮流股形成的水平推力是驅趕渣層向扒渣口移動的關鍵。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計一種用于鐵水預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)壁上鋪設有耐火材料罐襯，所述耐火材料罐襯內(nèi)壁上設置有導向體，所述導向體與鐵水罐的渣口正對設置。
[0011 ] 進一步地，所述導向體為楔形結構。
[0012]再進一步地，所述導向體高度h為鐵水罐整體高度H的0.25?0.4倍，導向體前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為10?25°。
[0013]再進一步地，所述耐火材料罐襯的厚度為200?400mm。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的通過在耐火材料罐襯渣口中心線延長線上設置導向體(導向體與鐵水罐的渣口正對設置)，增強罐壁對頂吹輔助扒渣工藝中上升流股的抑制轉向作用，增大罐壁對流股向渣口水平推力，加強渣層向扒渣口方向移動，達到縮短扒渣時間和提高扒渣效率的目的；具體地，通過導向體高度h的合理設置，延長罐壁對于流股的作用時間，通過導向體與罐壁夾角的α設置，增大罐壁對流股作用力的水平分量。同時，導向體的存在也降低了噴吹氣體流股對與罐壁的磨損，延長了鐵水罐使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型鐵水罐的結構俯視圖；
[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。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，以便本領域技術人員理解。
[0020]實施例1
[0021]如圖1?3所示，一種用于鐵水預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)壁上設置有導向體3，導向體3與鐵水罐的渣口 4正對設置。
[0022]導向體3為楔形結構，導向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.25倍，導向體3前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為25°。
[0023]實施例2
[0024]本實施例與實施例1的區(qū)別在于，導向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.4倍，導向體3前傾面與鐵水罐軸線夾角α為10°。
[0025]實施例3
[0026]本實施例與實施例1的區(qū)別在于，導向體3高度h為鐵水罐整體高度H的0.3倍，導向體3前傾面與鐵水罐軸線夾角α為20°。
[0027]其它未詳細說明的部分均為現(xiàn)有技術。盡管上述實施例對本實用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據(jù)本實施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬于本實用新型保護范圍。
【主權項】
1.一種用于鐵水預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)壁上鋪設有耐火材料罐襯(2)，所述耐火材料罐襯(2)內(nèi)壁上設置有導向體(3)，所述導向體(3)與鐵水罐的渣口(4)正對設置。
2.根據(jù)權利要求1所述用于鐵水預處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，其特征在于:所述導向體(3)為楔形結構。
3.根據(jù)權利要求2所述用于鐵水預處理頂吹輔助扒渣工藝的鐵水罐，其特征在于:所述導向體(3)高度h為鐵水罐整體高度H的0.25?0.4倍，導向體(3)前傾面與鐵水罐軸線的夾角α為10?25°。
4.根據(jù)權利要求1或2所述用于鐵水預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】本實用新型公開一種用于鐵水預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)壁上鋪設有耐火材料罐襯，所述耐火材料罐襯內(nèi)壁上設置有導向體，所述導向體與鐵水罐的渣口正對設置。本實用新型的鐵水罐實施簡便，改善頂吹輔助扒渣工藝中的動力學條件，縮短扒渣時間，提高扒渣效率。
【IPC分類】B22D41-00, B22D43-00
【公開號】CN204449279
【申請?zhí)枴緾N201520137571
【發(fā)明人】李明暉, 歐陽德剛, 朱善合, 王海清, 丁翠嬌
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月11日