CN106881458A - 一种精炼钢包引流器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精炼钢包引流器及其制备方法，所述的引流器包括引流器主体，所述引流器主体为中空且一端封口的圆柱形钢管，所述引流器主体上开设有导流孔和导流窗，其特征在于：所述引流器主体内壁涂有碳层，所述导流孔和导流窗通过引流器易熔薄片密封，所述引流器主体开口端通过开口端易熔薄片密封，位于下水口及座砖部的引流器主体内填充下填充砂，位于座砖碗口底部以上的引流器主体内填充上填充砂，上填充砂和下填充砂通过中间易熔薄片分开，本发明的引流器简便了使用客户的操作，提高开浇率达到98%以上，而且产品的使用质量稳定，与传统引流砂相比避免了产品出现质量波动问题，满足市场使用。

Description

一种精炼钢包引流器及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种精炼钢包引流器及其制备方法，属于钢包引流装置。

背景技术

我国钢铁行业经过近十几年的飞速发展，粗钢产量从2000年的1.3亿吨增长到2015年的8.0383亿吨，同时产品质量也取得了快速发展。然而，如今的钢铁业正面临着发展的瓶颈期，一方面是产能无序扩张，另一方面却是行业利润率的大幅下滑。伴随着国内钢铁产能明显过剩，钢铁企业经营陷入困顿，钢铁业的利润高增长时代已很难再现，正在步入一个较长的调整期。各钢铁企业都纷纷降低的各种原料、辅料的采购价格，并提高各种辅料的功能及质量要求，为钢企的技术革新服务。各钢企为了节约能源成本对钢包进行全程加盖工艺，原有加入引流砂的模式不能适应，新采取的底部加入引流棒的模式在普通钢种上勉强使用，在精炼刚种上自开率只有10%--30%。无法满足现有工艺需求。制约了钢铁企业的技术发展，因此寻找价格低廉、提高质量的替代材料就显得至关重要。申请公布号CN101693294A，发明名称：一种钢包自动引流器，包括一端封闭的圆筒体、筒体内的引流砂，以及封闭圆筒体另一端的易熔物，其中筒体由能熔融于钢水的材料制成；筒体是由一支圆筒构成的整体，筒体侧面开有一个或多个侧孔。使用时，沿钢包水口插入该自动引流器，随着钢包竖起，筒内的引流砂会自动填充上水口、座砖内的空间，能够达到钢包自动开浇的目的。本发明适用于所有炼钢工艺条件下的钢包使用，具有操作简便、减少粉尘污染、节约成本、缩短工序时间、自动引流率稳定的优点。该专利仅仅是对引流器的结构改变，整体钢包自开率不是很高。而现有对钢包自开率的研究主要是针对引流剂的研究，一般钢包自开率在96%左右，不是很高，缺乏从引流器设计以及引流剂整体来设计的方案，进而提高钢包自开率。

发明内容

本发明提供了一种精炼钢包引流器及其制备方法，解决了使用现有钢包引流器和引流剂，在在精炼刚种上钢包自开率不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种精炼钢包引流器，包括引流器主体，所述引流器主体为中空且一端封口的圆柱形钢管，所述引流器主体上开设有导流孔和导流窗，所述引流器主体内壁涂有碳层，所述导流孔和导流窗通过引流器易熔薄片密封，所述引流器主体开口端通过开口端易熔薄片密封，位于下水口及座砖部的引流器主体内填充下填充砂，位于座砖碗口底部以上的引流器主体内填充上填充砂，上填充砂和下填充砂通过中间易熔薄片分开，所述的碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨95-97%和玉米糊精3-5%，所述的上填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂70-80%，钾长石砂3-7%，水洗海砂6-10%，石英砂8-15%，炭黑0.4-0.8%，磷片石墨0.3-0.5%，所述的下部填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂80-90%，陶粒砂4-8%，沙漠硅砂5-11%，磷片石墨0.8-1.2%。

优选地：所述的引流器主体外径小于包水口内径3-5mm，高度为1.5-2.0m，壁厚0.7-1.0mm。

优选地：所述的引流器主体采用200系列不锈钢管。采用200系列不秀钢管既可以不污染钢水又要有足够的高温强度

优选地：所述导流孔外径与引流器主体外径比为0.2-0.3：1，导流孔个数为8—12个，所述导流孔为两排，设置在引流器主体的一侧。

优选地：所述的导流窗宽与引流器主体外径比为0.4-0.5:1，高度为上水口的0.5倍。

优选地：所述的碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨96%和玉米糊精4%。

优选地：所述的上填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂75%，钾长石砂5%，水洗海砂8%，石英砂11%，炭黑0.6%，磷片石墨0.4%。

优选地：所述的下部填充砂按照重量百分比计，铸造铬砂85%，陶粒砂6%，沙漠硅砂8%，磷片石墨1%。

本发明也提供了一种精炼钢包引流器的制备方法，包括以下步骤：

（1）选取不锈钢钢管，根据引流器主体的要求，开设导流孔和导流窗，并将不锈钢钢管的一端密封；

（2）对引流器主体内壁进行涂炭处理，将碳层材料加入20-25%水，混碾均匀，涂覆在引流器主体内壁，然后进行烘干；

（3）引流器烘烤完毕后，用易熔薄片对导流孔和导流窗进行缠绕密封，上下部填充砂按配比配备烘干，水份小于0.1%，先装上填充砂，装完后再装下部填充砂，上下填充砂之间垫入易熔薄片，防止上下填充砂在搬运中混杂，装满后对下部口进行无易熔薄片封口，并标示使用时的朝上面，即完成引流器的制备。

优选地：所述的烘干温度为150-250℃,时间为1.5-2.5h。

本发明的有益效果：

本发明从引流器外形的选择及材质、引流器内壁的处理、引流器内部材质的选配、引流器的罐装工艺和引流器的包装处理，简便了使用客户的操作，提高开浇率达到98%以上，而且产品的使用质量稳定，与传统引流砂相比避免了产品出现质量波动问题，满足市场使用。

此外使用精炼钢包引流器可以对钢包全程加包盖，避免钢包温降，可以使精炼炉出钢温度降低10℃到15℃大大降低炼钢的能源成本，整体经济效益显著。

采用碳层可以有效的防止使用时不锈钢管和内部沙粒粘连，提高沙粒的流动性。

钢包内部不同地方，对于流动砂的要求不同，本发明采用下水口及座砖部采取流动特性好、比重大和高熔点的下填充砂，座砖碗口底部以上采用快速形成烧结层、防止钢水侵蚀的上填充砂，通过采用不同的流动砂，有效的提高了精炼钢包的自开率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的精炼钢包引流器的结构示意图；

图2为本发明的引流器主体的结构示意图；

图3为本发明的精炼钢包引流器的使用状态示意图。

图中，1为上填充砂，2为引流器主体，3为引流器易熔薄片，4为中间易熔薄片，5为下填充砂，6为开口端易熔薄片，7为导流孔，8为导流窗，9为水口碗，10为上水口，11为座砖，12为滑板，13为下水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种精炼钢包引流器，包括引流器主体2，所述引流器主体2为中空且一端封口的圆柱形钢管，所述引流器主体2上开设有导流孔7和导流窗8，所述引流器主体2内壁涂有碳层，所述导流孔7和导流窗8通过引流器易熔薄片3密封，所述引流器主体2开口端通过开口端易熔薄片6密封，位于下水口13及座砖11部的引流器主体2内填充下填充砂5，位于座砖11碗口底部以上的引流器主体2内填充上填充砂1，上填充砂1和下填充砂5通过中间易熔薄片4分开。

引流器主体2外径小于包水口内径3-5mm，高度为1.5-2.0m，按不同钢铁企业的烤包温度（800℃---1200℃）壁厚0.7-1.0mm。

引流器主体2采用200系列不锈钢管。采用200系列不秀钢管既可以不污染钢水又要有足够的高温强度

导流孔7外径与引流器主体2外径比为0.2-0.3：1，最优选择为0.25:1，导流孔7个数为8-12个，所述导流孔7为两排，设置在引流器主体2的一侧。

导流窗8宽与引流器主体2外径比为0.4-0.5:1，优选为：0.45:1，高度为上水口10的0.5倍。

所述的碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨95%和玉米糊精5%，其材料要求如下：

材料	鳞片石墨	玉米糊精
			指标要求	固定碳≥95%	糊化率≥98%

上填充砂1按照重量百分比计，包括铸造铬砂70%，钾长石砂7%，水洗海砂7%，石英砂15%，炭黑0.5%，磷片石墨0.5%，其材料要求如下：

下填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂80%，陶粒砂8%，沙漠硅砂11%，磷片石墨1%，其材料要求如下：

材料	铸造铬砂	陶粒砂	沙漠硅砂	磷片石墨
					指标要求%				固定碳≥95%

精炼钢包引流器的制备方法，包括以下步骤：

（1）选取不锈钢钢管，根据引流器主体2的要求，开设导流孔7和导流窗8，并将不锈钢钢管的一端密封；

（2）对引流器主体2内壁进行涂炭处理，将碳层材料加入20-25%水，混碾均匀，涂覆在引流器主体2内壁，然后进行烘干，烘干温度为150-250℃,时间为1.5-2.5h,本实施例采用200℃，2h；

（3）引流器烘烤完毕后，用易熔薄片对导流孔7和导流窗8进行缠绕密封，上下部填充砂按配比配备烘干，水份小于0.1%，先装上填充砂1，装完后再装下部填充砂，上下填充砂之间垫入易熔薄片，防止上下填充砂在搬运中混杂，装满后对下部口进行开口端易熔薄片6封口，并标示使用时的朝上面，即完成引流器的制备。对导流孔7和导流窗8进行缠绕密封的引流器易熔薄片3和开口端易熔薄片6选择不含塑料的密封纸，使其在高温下快速燃烧，不会胶类物质阻碍填充砂流出，上下填充砂之间垫入的易熔薄片可以采用纸片。

本引流器的使用方法：引流器由水口下部推入后，在钢包高温下，易熔薄片快速燃烧完毕，水口上部砂由导流孔7快速流入水口碗9部，导流窗8及部分导流孔7保证砂能填充引流器和水口的间隙。出钢后水口碗9部快速形成烧结层，防止钢水渗透，造成沙粒粘结。开浇时，滑板12打开，下部砂具有较好的流动性，快速下落，在钢水静压力下压破烧结层钢水自动流出，完成自开。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨96%和玉米糊精4%。

上填充砂1按照重量百分比计，包括铸造铬砂75%，钾长石砂5%，水洗海砂8%，石英砂11%，炭黑0.6%，磷片石墨0.4%。

下填充砂按照重量百分比计，铸造铬砂85%，陶粒砂6%，沙漠硅砂8%，磷片石墨1%。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨97%和玉米糊精3%。

上填充砂1按照重量百分比计，包括铸造铬砂80%，钾长石砂3%，水洗海砂6%，石英砂10%，炭黑0.7%，磷片石墨0.3%。

下填充砂按照重量百分比计，铸造铬砂90%，陶粒砂4.2%，沙漠硅砂5%，磷片石墨0.8%。

实施例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨96%和玉米糊精4%。

上填充砂1按照重量百分比计，包括铸造铬砂78%，钾长石砂3.2%，水洗海砂10%，石英砂8%，炭黑0.4%，磷片石墨0.4%。

下填充砂按照重量百分比计，铸造铬砂87%，陶粒砂6%，沙漠硅砂5.8%，磷片石墨1.2%。

生产实例1

该产品批量生产后在国内某钢铁企业炼钢现场使用情况如下：

工艺参数：烤包温度900—1150℃。上水口10座砖460。水口碗9座砖520，精炼时间120—240min。水口内径80mm。钢包容量240—250吨，钢包高度4200mm。

精炼钢包引流器的标准如下表

项目

引流器主体外径（mm）

引流器主体高度（mm）

管壁厚（mm）

导流孔外径（mm）

导流孔个数

导流窗宽（mm）

导流窗高（mm）

下部砂高（mm）

上部砂高（mm）

标准

77/75

2000

1.0

18.5

12个

34

230

960

1040

碳层、上下填充砂采用实施例2的配比。

本批次共300只投入工业试验并全部投入使用，钢包全程加盖，其中一只时间达到305分钟未开。其余299只，在精炼时间120—240分钟使用，打开滑板12后全部自动完成开浇工作。自开率达到99.67%。满足客户需求。优于现有使用钢包无法加盖，某厂引流剂自开率96%。并可降低转炉出钢温度10℃。

生产实例2

该产品批量生产后在国内某钢铁企业炼钢现场使用情况如下：

工艺参数：烤包温度1000—1200℃。上水口10座砖380。水口碗9座砖420，精炼时间60—90min。水口内径60MM。钢包容量115—120吨，钢包高度3400MM。

精炼钢包引流器的标准如下表

项目

引流器主体外径（mm）

引流器主体高度（mm）

管壁厚（mm）

导流孔外径（mm）

导流孔个数

导流窗宽（mm）

导流窗高（mm）

下部砂高（mm）

上部砂高（mm）

标准

57/55

1800

0.9

14

10个

25

190

780

1020

碳层、上下填充砂采用实施例3的配比。

本批次共200只投入工业使用，其中一只搬运损坏，一只加入后因炼钢计划调整未出钢。其余198只，全部投入使用。钢包全程加盖，在精炼时间60—90分钟使用，打开滑板12后全部自动完成开浇工作。自开率达到99%。满足客户需求。优于现有使用钢包无法加盖，某厂引流剂自开率97.5%。并可降低转炉出钢温度10℃。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精炼钢包引流器，包括引流器主体，所述引流器主体为中空且一端封口的圆柱形钢管，所述引流器主体上开设有导流孔和导流窗，其特征在于：所述引流器主体内壁涂有碳层，所述导流孔和导流窗通过引流器易熔薄片密封，所述引流器主体开口端通过开口端易熔薄片密封，位于下水口及座砖部的引流器主体内填充下填充砂，位于座砖碗口底部以上的引流器主体内填充上填充砂，上填充砂和下填充砂通过中间易熔薄片分开，所述的碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨95-97%和玉米糊精3-5%，所述的上填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂70-80%，钾长石砂3-7%，水洗海砂6-10%，石英砂8-15%，炭黑0.4-0.8%，磷片石墨0.3-0.5%，所述的下部填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂80-90%，陶粒砂4-8%，沙漠硅砂5-11%，磷片石墨0.8-1.2%。

2.根据权利要求1所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的引流器主体外径小于包水口内径3-5mm，高度为1.5-2.0m，壁厚0.7-1.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的引流器主体采用2系不锈钢管。

4.根据权利要求1所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述导流孔外径与引流器主体外径比为0.2-0.3：1，导流孔个数为8—12个，所述导流孔为两排，设置在引流器主体的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的导流窗宽与引流器主体外径比为0.4-0.5:1，高度为上水口的0.5倍。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的碳层按照重量百分比计，包括鳞片石墨96%和玉米糊精4%。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的上填充砂按照重量百分比计，包括铸造铬砂75%，钾长石砂5%，水洗海砂8%，石英砂11%，炭黑0.6%，磷片石墨0.4%。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种精炼钢包引流器，其特征在于：所述的下部填充砂按照重量百分比计，铸造铬砂85%，陶粒砂6%，沙漠硅砂8%，磷片石墨1%。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种精炼钢包引流器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）选取不锈钢钢管，根据引流器主体的要求，开设导流孔和导流窗，并将不锈钢钢管的一端密封；

（2）对引流器主体内壁进行涂炭处理，将碳层材料加入20-25%水，混碾均匀，涂覆在引流器主体内壁，然后进行烘干；

（3）引流器烘烤完毕后，用易熔薄片对导流孔和导流窗进行缠绕密封，上下部填充砂按配比配备烘干，水份小于0.1%，先装上填充砂，装完后再装下部填充砂，上下填充砂之间垫入易熔薄片，防止上下填充砂在搬运中混杂，装满后对下部口进行无易熔薄片封口，并标示使用时的朝上面，即完成引流器的制备。

10.根据权利要求9所述的一种精炼钢包引流器的制备方法，其特征在于：所述的烘干温度为150-250℃,时间为1.5-2.5h。