CN101037714A - 铁水脱硫搅拌头 - Google Patents
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Abstract
铁水脱硫搅拌头，它涉及一种转炉炼钢前铁水炉外搅拌脱硫的搅拌头。为解决现有技术中所存在的搅拌头使用寿命低的问题，本发明提供了一种可实现搅拌叶金属芯风冷的铁水脱硫搅拌头，它的设计要点在于：金属搅拌轴的下端开有风冷气体出口，搅拌叶金属芯为内部中空且与所述金属搅拌轴的风冷气体出口处固定连接；它还包括具有内腔的风冷连接件，其下端的外缘与搅拌叶金属芯下端的内缘分别连接，所述风冷管的下端设置在风冷连接件的内腔内；设置在搅拌叶金属芯内腔下方的搅拌叶风冷管。使用时，却气体在搅拌头金属芯内顺利流动、分布均匀，降低了脱硫时搅拌头金属芯工作温度，减缓了搅拌头的破损进程；具有大幅度延长搅拌头使用寿命的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种涉及转炉炼钢前铁水炉外搅拌脱硫的搅拌头，具体地说是一种用于铁水罐KR搅拌脱硫预处理的搅拌头。
背景技术
目前，在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外KR(Kambara Reactor)搅拌脱硫预处理所使用的搅拌头主要由金属搅拌芯、风冷管和耐火材料工作衬三个部分组成，其中，金属搅拌芯是由金属搅拌轴、四片金属搅拌叶和金属铆固件构成，风冷管插入金属搅拌轴内对金属搅拌轴进行风冷，金属搅拌轴为CrMo合金厚壁浇铸管，金属搅拌叶采用Q235厚板制作，金属铆固件为普通盘条制作的Y形或V形结构件，耐火材料衬体为莫来石刚玉质浇注料整体浇注成型，衬体厚度视具体部位不同而不同，一般在70～120mm范围，采用Y形或V形铆固件强化金属搅拌芯与耐火材料衬体之间的结合，搅拌叶外形结构是迎铁面为由下而上外倾的斜面、背铁面为垂直面、侧面为由下而上外倾的斜面。由于KR(KambaraReactor)搅拌脱硫优良的脱硫动力学条件，因而得到国内外钢铁企业的广泛关注，并随着KR搅拌脱硫设备性能的不断改善、操作控制技术的不断改进、脱硫技术经济指标的不断提高，其推广应用范围不断扩展，如何延长搅拌头使用寿命，进一步提高脱硫技术经济指标的问题，越来越引起了广大科技人员的青睐，如专利《铁水脱硫搅拌头》ZL200520070066.4公开了一种搅拌头，区别在于叶片结构，与传统的叶片结构相比，其迎铁面为铅垂面，而背铁面为由下向上外倾的倾斜面，专利《一种铁水脱硫搅拌头》ZL200520070065.X公开了一种搅拌叶为“∧”顶面的搅拌头，提高搅拌头的抗结渣功能。其不足之处在于常用搅拌头和专利报道搅拌头的搅拌叶金属芯均为实心厚板，风冷气体无法抵达搅拌叶金属芯内进行冷却，致使搅拌过程中搅拌叶的金属芯和耐火材料工作衬温度高、温升快，促进了搅拌叶耐火材料工作衬破损和金属芯的烧损进程，降低了搅拌头的使用寿命，不利于KR(Kambara Reactor)搅拌脱硫成本的降低和企业经济效益的发挥。
发明内容
针对现有技术中风冷气体无法抵达搅拌叶金属芯内进行冷，进而所带来的搅拌头使用寿命低的问题，本发明提供了一种可实现搅拌叶金属芯风冷的铁水脱硫搅拌头。
本发明采用如下技术方案：它包括法兰连接构件1、与法兰连接构件1固定连接的金属搅拌轴3、置于金属搅拌轴3内的风冷管2、固设在金属搅拌轴3下端的搅拌叶金属芯6以及外侧的耐火材料工作衬4，所述搅拌叶金属芯6为内部中空，所述金属搅拌轴3的下端开有风冷气体出口7；所述搅拌叶金属芯6与所述金属搅拌轴3下端的风冷气体出口7处固定连接，且所述搅拌叶金属芯6的内腔与金属搅拌轴3的内腔连通；它还包括：具有内腔的风冷连接件9，其下端的外缘与搅拌叶金属芯6下端的内缘分别连接，所述风冷管2的下端设置在风冷连接件9的内腔内，将风冷气体导入风冷连接件9；将风冷气体导入风冷连接件9；设置在搅拌叶金属芯6内腔下方的搅拌叶风冷管8，其与风冷连接件9固定连接且与风冷连接件9的内腔连通，风冷气体经风冷管8和金属搅拌轴3下端的风冷气体出口7顺利排出；至少一个搅拌叶增强筋5，其固定设置在搅拌叶金属芯6的对应的两侧壁上；以提高空心搅拌叶金属芯6的强度与刚度。
本发明的制造，所述搅拌叶增强筋5、搅拌叶金属芯6、搅拌叶风冷管8以及风冷连接件9等部件采用普通碳钢材料制作，降低了搅拌头制作成本；所述搅拌叶增强筋5可以采用普通碳钢棒，并在空心搅拌叶金属芯6的对应的两侧壁上开孔，将搅拌叶增强筋5并焊接固定，保证了空心搅拌叶金属芯6的强度与刚度及搅拌叶金属芯6空腔的密闭性；同时，本发明采用常规搅拌头法兰连接构件1的使用，提高了本发明的适应性。
本发明通过风冷管2、风冷连接件9、搅拌叶风冷管8和空心的搅拌叶金属芯6以及金属搅拌轴3下端的风冷气体出口7的结构设计，使冷却气体在搅拌头金属芯6内顺利流动、分布均匀，保证了对搅拌叶金属芯和金属搅拌轴整个搅拌头金属芯的冷却效果，降低了脱硫时搅拌头金属芯工作温度，减少了金属芯热膨胀，减缓了搅拌头的破损进程；具有大幅度延长搅拌头使用寿命的优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明具体实施方式。
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式它由法兰连接构件1、与法兰连接构件1固定连接的金属搅拌轴3、置于金属搅拌轴3内的风冷管2、固设在金属搅拌轴3下端的搅拌叶金属芯6、外侧的耐火材料工作衬4、风冷连接件9、搅拌叶风冷管8和至少一个搅拌叶增强筋5组成；如图2所示，所述搅拌叶金属芯6为内部中空，所述金属搅拌轴3的下端开有风冷气体出口7；所述搅拌叶金属芯6与所述金属搅拌轴3下端的风冷气体出口7处固定连接，且所述搅拌叶金属芯6的内腔与金属搅拌轴3的内腔连通；具有内腔的风冷连接件9，其下端的外缘与搅拌叶金属芯6下端的内缘分别连接，所述风冷管2的下端设置在风冷连接件9的内腔内，将风冷气体导入风冷连接件9；将风冷气体导入风冷连接件9；设置在搅拌叶金属芯6内腔下方的搅拌叶风冷管8，其与风冷连接件9固定连接且与风冷连接件9的内腔连通，风冷气体经搅拌叶风冷管8和金属搅拌轴3下端的风冷气体出口7顺利排出；至少一个搅拌叶增强筋5，其固定设置在搅拌叶金属芯6的对应的两侧壁上；以提高空心搅拌叶金属芯6的强度与刚度。其中，所述风冷连接件9内腔的上部内径尺寸与所述风冷管2下端的外径尺寸相同，以保证风冷空气更加充分地进入搅拌叶风冷管8，达到更高的冷却效率。
本发明主要部件的材料选择和加工如下所述：选择45号无缝钢管制作风冷管2，选择20CrMo厚壁浇铸无缝钢管制作金属搅拌轴3，选择莫来石刚玉质浇注料进行耐火材料工作衬4的浇注，选择35号碳钢棒制作搅拌叶增强筋5，选择Q235中板制作空心的搅拌叶金属芯6，在搅拌叶金属芯6的对应的两侧壁上开孔，并焊接固定搅拌叶增强筋5，采用机械加工方式在金属搅拌轴3上开设风冷气体出口7，选择15号无缝钢管制作搅拌叶风冷管8，选择Q235厚板和机械加工方式制作风冷连接件9，选择碳钢盘条制作V形铆固件11，采用常规的搅拌头法兰连接构件为搅拌头连接构件1；将常规搅拌头法兰连接构件1和风冷连接件9与金属搅拌轴3焊牢，在风冷连接件9上螺纹连接搅拌叶风冷管8，将制作加固后的空心搅拌叶金属芯6对应金属搅拌轴风冷气体出口7布置，并焊接牢固，采用制作的V形铆固件11按照设计要求在金属搅拌芯表面焊接布置，最后插入风冷管2，完成搅拌头金属芯的制作；最后，将搅拌头金属芯吊入浇注模具，采用选择的浇注料进行耐火材料工作衬的整体浇注成型。经过模内、模外养护和烘烤过程，获得本发明所述的铁水脱硫搅拌头。另外，所述搅拌叶金属芯6与风冷连接件9也可以采用焊接连接等固定方式。
进一步地，所述搅拌叶风冷管8的上方管壁沿轴线方向至少开有两个风冷喷口10。加工中，可采用钻床在搅拌叶风冷管8的侧壁上钻风冷喷口10，所述风冷喷口10可以根据使用需要，设置为多个。
更进一步地，所述搅拌叶金属芯6的外侧面上固设有V形铆固件11，以增加外侧的耐火材料工作衬4与搅拌叶金属芯6的结合强度。
具体实施方式二：如图1、图2所示，本实施方式与具体实施方式一的结构和制造工艺相同。
其不同点在于各部件的材料选择：选择15号无缝钢管制作风冷管2，选择20CrMo厚壁浇铸无缝钢管制作金属搅拌轴3，选择莫来石刚玉质浇注料耐火材料工作衬4的浇注，选择15号碳钢棒制作搅拌叶增强筋5，选择Q235中板制作空心搅拌叶金属芯6，选择15号无缝钢管制作搅拌叶风冷管8，选择Q235厚板和机械加工方式制作风冷连接件9。
可以理解地是，以上关于铁水脱硫搅拌头的具体描述，仅用以说明本发明而并非限制本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围中。
Claims (5)
1、铁水脱硫搅拌头，包括法兰连接构件(1)、与法兰连接构件(1)固定连接的金属搅拌轴(3)、置于金属搅拌轴(3)内的风冷管(2)、固设在金属搅拌轴(3)下端的搅拌叶金属芯(6)以及外侧的耐火材料工作衬(4)，其特征在于所述搅拌叶金属芯(6)为内部中空，所述金属搅拌轴(3)的下端开有风冷气体出口(7)，所述搅拌叶金属芯(6)与所述金属搅拌轴(3)下端的风冷气体出口(7)处固定连接，且所述搅拌叶金属芯(6)的内腔与金属搅拌轴(3)的内腔连通；它还包括具有内腔的风冷连接件(9)，其下端的外缘与搅拌叶金属芯(6)下端的内缘分别连接，所述风冷管(2)的下端设置在风冷连接件(9)的内腔内；设置在搅拌叶金属芯(6)内腔下方的搅拌叶风冷管(8)，其一端与风冷连接件(9)固定连接且与风冷连接件(9)的内腔连通；至少一个搅拌叶增强筋(5)，其固定设置在搅拌叶金属芯(6)的对应的两侧壁上。
2、根据权利要求1所述的铁水脱硫搅拌头，其特征在于所述搅拌叶风冷管(8)的上方管壁沿轴线方向至少开有两个风冷喷口(10)。
3、根据权利要求2所述的铁水脱硫搅拌头，其特征在于所述风冷连接件(9)内腔的上部内径尺寸与所述风冷管(2)下端的外径尺寸相同。
4、根据权利要求1、2或3所述的铁水脱硫搅拌头，其特征在于所述搅拌叶金属芯(6)与风冷连接件(9)螺纹连接或焊接连接。
5、根据权利要求4所述的铁水脱硫搅拌头，其特征在于所述搅拌叶金属芯(6)的外侧面上固设有V形铆固件。
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