CN110396568A - 一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖 - Google Patents
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Abstract
一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，包括高品位镁碳砖、集束管，所述集束管预制在高品位镁碳砖中。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将透气砖改成整体，透气芯内径扩大，集束管支数增加，可以使转炉底吹吹氩时钢液气泡弥散，不仅有助于改善降低转炉终点碳氧积0.0020的目标，且其整体性更有利于底吹砌筑时的安装定位。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢厂转炉炼钢底吹供气砖技术领域，尤其涉及一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖。
背景技术
转炉钢水终点碳氧积的高低是衡量钢水质量的关键因素，合理追求转炉终点碳氧积0.0020的目标已经成为国内钢厂的发展趋势，目前降低转炉终点碳氧积普遍采取以下3种方式：1、增大底吹供气强度及供气时间。2、优化底吹开孔位置。3、增大顶吹氧流量。此3种方法对于转炉内衬供气砖的侵蚀程度显著增大。以现有的底吹设计方案要满足大底吹供气强度及高强度顶吹氧流量，易造成透气砖侵蚀过快，材料成本大幅度攀升且很难满足碳氧积0.0020的目标，因此转炉供气砖的使用方式和设计方案的优化对于降低转炉终点碳氧积有着重要的实际意义。国内对于大型转炉，大型集束管式透气砖一般采用护砖加透气芯组成，转炉砌筑过程中先砌护砖然后加枪芯，此种方式给砌筑带来不便，同时也会出现定位不准的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，供气砖砖型较大，一体成型，不仅能够满足大的供气强度，且其整体性更有利于施工过程中的安装定位。本发明有利于吹氩时钢液中气泡的弥散，使钢水搅拌更加均匀，同时增加底吹使用寿命，转炉终点碳氧积低于0.0020，典型值为0.0018。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，包括高品位镁碳砖、集束管，所述集束管预制在高品位镁碳砖中。
所述高品位镁碳砖为大型炉底砖，砖型为楔形，砖体的相对两侧为圆弧型，另外相对的两侧为直边，砖长L为900-1300mm；砖体大端面的大圆弧的弦长D1为500-720mm，大圆弧的半径R1为900-2000mm，小圆弧的弦长d1为400-620mm，小圆弧的半径r1为800-1900mm；砖体小端面的大圆弧的弦长D2为400-640mm，大圆弧的半径R2为800-1850mm，小圆弧的弦长d2为350-580mm，小圆弧的半径r2为650-1660mm。
所述集束管包括总管和若干个单支集束管，所述总管与若干个单支集束管相互连通，单支集束管分布范围为φ90mm-φ200mm。
所述集束管中单支集束管的直径为2-3mm，单支集束管排布为4-6环，每环排布支数按第1环3-5支，第2环5-8支，第3环8-10支，第4环10-12支，第5环12-15支，第6环15-18支。
所述的高品位镁碳砖是由下述重量份数的原料制备而成：3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒5-10份、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-35份、0.1mm＜粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-30份、酚醛树脂2.5-3.5份、大鳞片石墨10-15份、200目98金属铝粉≤3.5份、325目98金属硅粉≤0.5份、硼化钙≤0.35份、碳化硼≤0.35份、4012树脂粉≤1份、含碳树脂粉≤1份、大结晶电熔镁砂粉180目5-7.8份。
一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照上述重量份数配料，将3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒、大鳞片石墨、200目98金属铝粉、325目98金属硅粉、硼化钙、碳化硼、大结晶电熔镁砂粉用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后缓慢加入酚醛树脂、4012树脂粉和含碳树脂粉，搅拌30min以上出料，出料温度控制55℃-60℃；
2)混好的泥料充分困料24-36小时，将困好的泥料装入固定有集束管的模具中，泥料填好后，采用冷等静压设备成型，压力制度按照最高压力170Mpa，保压5-10分钟；
3)成型后的砖坯用干燥窑干燥，最高温度260℃，保温5小时；
4)干燥后的砖坯经过切砖，打磨后焊接底吹管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明供气砖砖型较大，一体成型，不仅能够满足大的供气强度，且其整体性更有利于施工过程中的安装定位。本发明加大了集束管的分布范围，有利于吹氩时钢液中气泡的弥散，使钢水搅拌更加均匀，同时采用复合抗氧化剂，提高材质增加底吹使用寿命，能有效适应转炉终点碳氧积0.0020的目标。
附图说明
图1是本发明超大型整体式供气砖的立体结构示意图。
图2是本发明超大型整体式供气砖的俯视图(实施例1)。
图中：1-集束管、2-高品位镁碳砖。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，包括高品位镁碳砖2、集束管1，所述集束管1预制在高品位镁碳砖2中。
所述高品位镁碳砖为大型炉底砖，砖型为楔形，砖体的相对两侧为圆弧型，另外相对的两侧为直边，砖长L为900-1300mm；砖体大端面的大圆弧的弦长D1为500-720mm，大圆弧的半径R1为900-2000mm，小圆弧的弦长d1为400-620mm，小圆弧的半径r1为800-1900mm；砖体小端面的大圆弧的弦长D2为400-640mm，大圆弧的半径R2为800-1850mm，小圆弧的弦长d2为350-580mm，小圆弧的半径r2为650-1660mm。
所述集束管包括总管和若干个单支集束管，所述总管与若干个单支集束管相互连通，总管连通高品位镁碳砖的大端面，单支集束管连通高品位镁碳砖的小端面，单支集束管分布范围为φ90mm-φ200mm。
所述集束管中单支集束管的直径为2-3mm，单支集束管排布为4-6环，每环排布支数按第1环3-5支，第2环5-8支，第3环8-10支，第4环10-12支，第5环12-15支，第6环15-18支。
所述的高品位镁碳砖是由下述重量份数的原料制备而成：3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒5-10份、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-35份、0.1mm＜粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-30份、酚醛树脂2.5-3.5份、大鳞片石墨10-15份、200目98金属铝粉≤3.5份、325目98金属硅粉≤0.5份、硼化钙≤0.35份、碳化硼≤0.35份、4012树脂粉≤1份、含碳树脂粉≤1份、大结晶电熔镁砂粉180目5-7.8份。
一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照上述重量份数配料，将3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒、大鳞片石墨、200目98金属铝粉、325目98金属硅粉、硼化钙、碳化硼、大结晶电熔镁砂粉用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后缓慢加入酚醛树脂、4012树脂粉和含碳树脂粉，搅拌30min以上出料，出料温度控制55℃-60℃；
2)混好的泥料充分困料24-36小时，将困好的泥料装入固定有集束管的模具中，泥料填好后，采用冷等静压设备成型，压力制度按照最高压力170Mpa(0-170Mpa,15Min；170Mpa保压，5Min；170-0Mpa泄压，6Min)，保压5-10分钟；
3)成型后的砖坯用干燥窑干燥，最高温度260℃(室温-80度，升温6小时；80-120度，升温2小时；120-260度，升温8小时；260度保温，5小时)，保温5小时；
4)干燥后的砖坯经过切砖，打磨后焊接底吹管。
本发明的大型底吹供气砖，其宽度可占炉底2-4环砖，分尺厚度占其所在圆10°～15°角范围内，集束管与供气砖一体成型，便于安装砌筑。集束管选用内径2-3mm的不锈钢管，波动范围为φ90mm-φ200mm，可有效增大底吹供气强度，有利于搅拌钢水时气泡的弥散作用。本发明提高供气砖材质等级，防氧化剂采用碳化硼及硼化钙复合使用，可有效防止石墨氧化，提高使用寿命，能够满足转炉终点碳氧积0.0020的目标。
实施例1：
以某钢厂200t转炉为例，其生产条件为：平均出钢温度1665℃，最高出钢温度1720℃，冶炼周期48min，出钢量：200t，平均转炉终点碳氧积0.00235,为达到转炉终点碳氧积0.0020，某钢厂通过增大底吹流量以及顶吹氧流量来降低转炉终点碳氧积，此方法对转炉底吹侵蚀较大，需大量补炉，且碳氧积指标不稳定。
根据该转炉炉底砖砖型设计大型整体式供气砖，供气砖长度L为1100mm，供气砖砖型设计如图2所示。供气砖宽度占转炉炉底2环砖。
为实现转炉终点碳氧积0.0020的目标，可以通过以下方法实现：
该200t转炉用底吹供气砖是由下述重量份数的原料制备而成：98.2级大结晶电熔镁砂颗粒：71份，正598石墨：14.5份，98金属铝粉3.5份，98金属硅粉0.5份，硼化钙0.35份，碳化硼0.35份，4012树脂粉1份，含碳树脂粉1份，98.2级大结晶电熔镁砂细粉7.8份，酚醛树脂：2.8份。
其中98.2级大结晶电熔镁砂颗粒分3种粒度：3mm＜粒度≤5mm的颗粒占10份，1mm＜粒度≤3mm的颗粒占33份，粒度≤1mm的颗粒占28份。
制备方法：1)按上述重量份数配料，将98.2级大结晶电熔镁砂颗粒、正598石墨、98金属铝粉、98金属硅粉、硼化钙、碳化硼、98.2级大结晶电熔镁砂细粉用碾轮式混练机混合搅拌3-5min后，缓慢加入含碳树脂粉树脂、4012树脂粉、酚醛树脂搅拌30min后出料；
2)混好的泥料困料24小时后装入固定有集束管的模具中，泥料填好后，用等静压设备成型，成型压力170Mpa，保压10分钟。
3)成型后的砖坯用干燥窑干燥260℃，保温5小时。
4)干燥后的砖坯经过切砖，打磨后焊接底吹管。
生产好的透气砖运送到钢厂砌筑，此大型整体式供气砖不用后期钻孔安装，砌筑方便。采用此炉役供气砖下线后的效果评价：此供气砖设计能满足转炉终点碳氧积0.0020的目标，且指标相对稳定，下线残厚能满足要求，此供气砖设计对转炉终点碳氧积指标稳定性有一定贡献。
Claims (6)
1.一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，其特征在于，包括高品位镁碳砖、集束管，所述集束管预制在高品位镁碳砖中。
2.根据权利要求1所述的一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，其特征在于，所述高品位镁碳砖为大型炉底砖，砖型为楔形，砖体的相对两侧为圆弧型，另外相对的两侧为直边，砖长L为900-1300mm；砖体大端面的大圆弧的弦长D1为500-720mm，大圆弧的半径R1为900-2000mm，小圆弧的弦长d1为400-620mm，小圆弧的半径r1为800-1900mm；砖体小端面的大圆弧的弦长D2为400-640mm，大圆弧的半径R2为800-1850mm，小圆弧的弦长d2为350-580mm，小圆弧的半径r2为650-1660mm。
3.根据权利要求1所述的一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，其特征在于，所述集束管包括总管和若干个单支集束管，所述总管与若干个单支集束管相互连通，单支集束管分布范围为φ90mm-φ200mm。
4.根据权利要求1或3所述的一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，其特征在于，所述集束管中单支集束管的直径为2-3mm，单支集束管排布为4-6环，每环排布支数按第1环3-5支，第2环5-8支，第3环8-10支，第4环10-12支，第5环12-15支，第6环15-18支。
5.根据权利要求1所述的一种配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖，其特征在于，所述的高品位镁碳砖是由下述重量份数的原料制备而成：3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒5-10份、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-35份、0.1mm＜粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒10-30份、酚醛树脂2.5-3.5份、大鳞片石墨10-15份、200目98金属铝粉≤3.5份、325目98金属硅粉≤0.5份、硼化钙≤0.35份、碳化硼≤0.35份、4012树脂粉≤1份、含碳树脂粉≤1份、大结晶电熔镁砂粉180目5-7.8份。
6.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的配合降低转炉终点碳氧积的超大型整体式供气砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照上述重量份数配料，将3mm＜粒度≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒、1mm＜粒度≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒、大鳞片石墨、200目98金属铝粉、325目98金属硅粉、硼化钙、碳化硼、大结晶电熔镁砂粉用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后缓慢加入酚醛树脂、4012树脂粉和含碳树脂粉，搅拌30min以上出料，出料温度控制55℃-60℃；
2)混好的泥料充分困料24-36小时，将困好的泥料装入固定有集束管的模具中，泥料填好后，采用冷等静压设备成型，压力制度按照最高压力170Mpa，保压5-10分钟；
3)成型后的砖坯用干燥窑干燥，最高温度260℃，保温5小时；
4)干燥后的砖坯经过切砖，打磨后焊接底吹管。
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|---|---|---|---|---|
| CN111763805A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-10-13 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种基于冷等静压湿袋法制得的透气砖及其制备方法 |
| CN112430699A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-03-02 | 北京科技大学 | 底喷粉转炉炉底和底吹砖协同热更换的长炉龄服役方法 |
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