CN110527778B - 一种大型高性能炼钢转炉结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型高性能炼钢转炉结构，包括：炉体；设置于所述炉体入液口上方的吊架；可转动设置于所述炉体内的空心杆，且所述空心杆两端之间的外壁设有通孔；设置于所述吊架，且连通于所述空心杆靠近所述吊架一端的通孔的气槽；用于驱使所述空心杆转动的驱动机构。在本方案中，气槽内的氧气可通过空心杆外壁上的通孔引入至炉体内，再通过空心杆的旋转，以使得从空心杆外壁上的通孔出来的氧气具有离心力，以此促进了氧气与铁水的充分混合，从而提升了炼钢的效率。

Description

一种大型高性能炼钢转炉结构

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种大型高性能炼钢转炉结构。

背景技术

炼钢是通过将铁水以某种方式进行熔炼最终制成钢材的过程。在炼钢的过程中，通常有对铁水进行去除杂质的工序以提升钢材质量。由于铁水是流动液体，在钢材制作流程中很难对铁水进行充分的去除杂质工作，因此需要转炉来进行炼钢工作。

目前一些炼钢转炉存在如下的不足：

1、炼钢需要将氧气输送至炼钢炉内，部分炼钢装置直接将氧气从炼钢炉顶部的空腔内喷进，炼钢效率非常低；

2、不能对炼钢炉内的温度和气压进行检测，炼钢炉内的高温液体如果不能进行实时检测很容易发生爆炸等危险情况发生；

3、炼钢转炉外壁的隔热效果差，在进行炼钢的过程中，铁水在炉内会产生高温气体，增加室内温度，对操作人员的身体不利，而且隔热效果差也会导致炼钢转炉内的热量流失，降低炼钢效率。

因此，如何克服目前一些炼钢转炉存在的不足，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种大型高性能炼钢转炉结构，能够通过空心杆外壁的通孔将氧气引入转炉内部，并借助空心杆的旋转使得从空心杆外壁的通孔喷出的氧气可以和铁水直接充分混合，从而提高了炼钢的效率。

为实现上述目的，本发明内容提供如下技术方案：

一种大型高性能炼钢转炉结构，包括：

炉体；

设置于所述炉体入液口上方的吊架；

可转动设置于所述炉体内的空心杆，且所述空心杆两端之间的外壁设有通孔；

设置于所述吊架，且连通于所述空心杆靠近所述吊架一端的通孔的气槽；

用于驱使所述空心杆转动的驱动机构。

优选地，所述通孔的数量为多个，且沿所述空心杆的外周壁均匀分布。

优选地，还包括：设置于所述吊架底部，且贯穿连接于所述炉体入液口的吊盘；所述吊盘设有用于同所述空心杆转动配合的轴承。

优选地，所述吊架具有连通于所述炉体入液口的内腔结构，所述气槽设置在所述内腔结构的入口侧；

所述驱动机构包括：电机和转杆；所述电机设置于所述内腔结构，所述转杆一端连接于所述电机，另一端连接于所述空心杆。

优选地，还包括：设置于所述内腔结构，用于保护所述电机的隔热板。

优选地，还包括：气压检测装置和通讯连接于所述气压检测装置的指示灯；

所述气压检测装置设置于所述吊架的所述内腔结构，所述指示灯设置于所述吊架外侧。

优选地，所述炉体外壁设有隔热结构。

优选地，所述隔热结构包括：

设置于所述炉体外壁的第一隔热层；

设置于所述第一隔热层外侧的第二隔热层；

设置于所述第二隔热层外侧的气凝胶隔热层。

优选地，还包括：把手、固定环和底盖；

所述把手设置于所述炉体底部的外壁，且贯穿于所述隔热结构，所述固定环安装于所述把手，所述底盖通过所述固定环安装于所述炉体底部。

优选地，还包括：设置于所述底盖，用于同所述隔热结构和/或所述炉体内部传热配合的插杆；

所述大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于所述插杆的温度检测装置。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的大型高性能炼钢转炉结构中，气槽内的氧气可通过空心杆外壁上的通孔引入至炉体内，再通过空心杆的旋转，以使得从空心杆外壁上的通孔出来的氧气具有离心力，以此促进了氧气与铁水的充分混合，从而提升了炼钢的效率。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的炼钢转炉结构的主视图；

图2为本发明实施例提供的炼钢转炉结构的俯视图；

图3为本发明实施例提供的炼钢转炉结构的主剖视图；

图4为图3的局部放大图A。

其中，1为转炉外壁，2为第一隔热层，3为第二隔热层，4为气凝胶隔热层，5为把手，6为固定环，7为底盖，8为插杆，9为温度检测装置，10为吊盘，11为轴承，12为通气口，13为吊架，14为电机，15为转杆，16为隔热板，17为空心杆，18为通孔，19为气压检测装置，20为指示灯，21为气槽。

具体实施方式

本发明实施例的目的在于提供一种大型高性能炼钢转炉结构，以解决上述提出的炼钢率隔热效果差，热量容易流失，热气对操作人员的健康不利，也不能实时检测炼钢炉内的温度和气压，而且炼钢效率低等问题。

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做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。

本发明实施例提供的大型高性能炼钢转炉结构，如图3所示，包括：

炉体；

设置于炉体入液口上方的吊架13；

可转动设置于炉体内的空心杆17，且空心杆17两端之间的外壁设有通孔18；

设置于吊架13，且连通于空心杆17靠近吊架13一端的通孔的气槽21；需要说明的是，空心杆17的进气端位于吊架13，且连通于气槽21，空心杆17的出气端位于炉体内。空心杆17通过其外壁上的通孔，可将气槽21内的氧气引入至炉体内；

用于驱使空心杆17转动的驱动机构。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的大型高性能炼钢转炉结构中，气槽内的氧气可通过空心杆外壁上的通孔引入至炉体内，再通过空心杆的旋转，以使得从空心杆外壁上的通孔出来的氧气具有离心力，以此促进了氧气与铁水的充分混合，从而提升了炼钢的效率。

在本方案中，如图3所示，通孔18的数量为多个，以便于增加氧气的进气量，有助于提升炼钢的效率；且沿空心杆17的外周壁均匀分布，以使得氧气与铁水发生充分且均匀的混合，以便于进一步提高炼钢的质量。

具体地，如图3所示，本发明实施例提供的大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于吊架13底部，且贯穿连接于炉体入液口的吊盘10；吊盘10设有用于同空心杆17转动配合的轴承11，以增强空心杆17在炉体内转动的稳定性。在本方案中，吊盘10不仅作为轴承11的设置主体，而且还有助于提升炼钢转炉的吊运平稳性。

在本方案中，如图3所示，吊架13具有连通于炉体入液口的内腔结构，气槽21设置在内腔结构的入口侧；不难理解的是，内腔结构的出口侧连通于炉体的进液口；

驱动机构包括：电机14和转杆15；电机14设置于内腔结构，转杆15一端连接于电机14，另一端连接于空心杆17，以实现电机14通过转杆15带动空心杆17转动。在本方案中，优选电机组件作为空心杆17的驱动机构，具有结构简单，易于安装等特点。

具体地，大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于内腔结构，用于保护电机14的隔热板16。由于空心杆17不仅用于引流炼钢所需的氧气，还要用于输送铁水，进而导致吊架13的内腔结构处于高温状态。因此，很有必要对电机14作隔热处理。即为通过设置隔热板16，以实现了电机14的隔热功能，进而有效防止了电机14出现高温故障。

为了进一步优化上述的技术方案，如图3所示，大型高性能炼钢转炉结构还包括：气压检测装置19和通讯连接于气压检测装置19的指示灯20；气压检测装置19设置于吊架13的内腔结构，指示灯20设置于吊架13外侧。在本方案中，气压检测装置19用于检测吊架13的内腔结构的气压情况，进而根据实际情况调整气槽21的供气量，以满足炼钢转炉的炼钢需求；而且指示灯20可以在气压检测装置19检测到气压异常时亮起，以此防止事故的发生，从而确保了装置工作的安全性。

在本方案中，炉体外壁设有隔热结构，以便于改善炉体的隔热效果，同时也增强了操作人员的作业安全性，而且还能有效避免热量流失，以此进一步提升炼钢的效率。

作为优选，如图3所示，隔热结构包括：

设置于炉体外壁的第一隔热层2，以实现了炉体外壁的预隔热；

设置于第一隔热层2外侧的第二隔热层3，以进一步增强了炉体外壁的隔热效果；为了营造不同的隔热效果，第二隔热层3与第一隔热层2选用不同的隔热材料，而且还要求第二隔热层3的隔热性能优于第一隔热层2的隔热性能，以便于实现逐级增强的隔热效果。第一隔热层2和第二隔热层3的选材按照上述要求即可，至于其具体的材质，此处不再赘述；

设置于第二隔热层3外侧的气凝胶隔热层4。在本方案中，气凝胶隔热层4作为炉体外壁的最后一道隔热屏障，主要是基于其优异的高效隔热性能，能够有效地防止了热量的流失，从而保证了炉体外壁的隔热效果。

具体地，如图3所示，大型高性能炼钢转炉结构还包括：把手5、固定环6和底盖7；

把手5设置于炉体的底部外壁，且贯穿于隔热结构，避免炉体外壁出现隔热盲区，有助于实现隔热结构在炉体外壁的全覆盖；固定环6安装于把手5，底盖7通过固定环6安装于炉体底部，以便于底盖7更加稳固地安装在炉体底部，以防铁水在炉体底部发生泄漏。

为了进一步优化上述的技术方案，如图4所示，大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于底盖7，用于同隔热结构和/或炉体内部传热配合的插杆7；

大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于插杆7的温度检测装置9。即为通过温度检测装置9，便可检测到炉体内部以及各个隔热层的温度情况，以为装置的运行增加了温度反馈环节，有助于确保了装置能够正常运行。在本方案中，由于炉体内部为超高温环境，不利于温度检测装置9的直接检测，而是通过作为热传导件的插杆7以实现间接检测。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

请参阅图1至4，本发明实施例提供一种技术方案：一种大型高性能炼钢转炉结构，包括：转炉外壁1(即为炉体外壁，下同)、第一隔热层2、第二隔热层3、气凝胶隔热层4、把手5、固定环6、底盖7、插杆8、温度检测装置9、吊盘10、轴承11、通气口12、吊架13、电机14、转杆15、隔热板16、空心杆17、圆孔18、气压检测装置19、指示灯20和气槽21，

转炉外壁1外侧设置有第一隔热层2，且第一隔热层2外侧设置有第二隔热层3，并且第二隔热层3外侧安装有气凝胶隔热层4。转炉外壁1下方两侧设置有把手5，且把手5下方安装有固定环6，并且固定环6下方连接有底盖7。底盖7下方设置有插杆8，且插杆8下侧安装有温度检测装置9。转炉外壁1上方外侧设置有吊盘10，且吊盘10中间安装有轴承11，并且吊盘10左侧开设有通气口12。吊盘10上侧安装有吊架13，且吊架13内部上侧设置有电机14。电机14下方连接有转杆15，且转杆15外侧设置有隔热板16，并且转杆15下方连接有空心杆17。空心杆17外表面开设有圆孔(即为通孔18，下同)。吊架13内部下方设置有气压检测装置19，且气压检测装置19左侧连接有指示灯20。吊架13右侧安装有气槽21。

第一隔热层2、第二隔热层3和气凝胶隔热层4之间厚度相等，以提高隔热效果，同时还能避免热量流失，从而提升炼钢的效率。

把手5与转炉外壁1为焊接连接，且把手5贯穿于第一隔热层2、第二隔热层3和气凝胶隔热层4内部，可以使得底盖7更稳定地固定在炉体下方，防止铁水外泄。

吊盘10和吊架13之间为固定连接，且吊盘10贯穿于转炉外壁1内部，使得转炉内部的空心杆17在工作时更加稳定，空心杆17不仅可以输送铁水，还能输送后续工作所需的氧气。

圆孔在空心杆17的表面均与分布，且空心杆17与转杆15之间为固定连接，气槽21通过圆孔与空心杆17之间互相连通。通过空心杆17的转动即可使得氧气与铁水充分混合，提高炼钢的质量。

指示灯20与吊架13之间为可拆卸连接，便于对指示灯20进行检修和更换。指示灯20可以在转炉内的气压检测装置19检测到气压异常时亮起，以防止事故的发生。

本发明的工作原理：在使用该大型高性能炼钢转炉结构时，如图3所示，首先在装置开始工作前，从气槽21的左侧的通道向炼钢转炉内倒入生铁铁水以便于开始炼钢前的准备工作；

如图1和图4所示，在开始炼钢时，通过转炉底部的温度检测装置9检测转炉外壁1、第一隔热层2、第二隔热层3和气凝胶隔热层4的温度，同时电机14带转杆15转动，转杆15与电机14连接处的隔热板16对电机14起到隔热功能，防止电机14因温度过高而发生故障；

如图1所示，转杆15转动带动下方的空心杆17转动，此时向气槽21内充入氧气，氧气通过空心杆17外侧的圆孔进入转炉内部，空心杆17的旋转使得从空心杆17外壁的圆孔18喷出的气体可以和铁水充分混合，提高产出钢材的纯度，同时观察吊架13左侧的指示灯20，在指示灯20亮起停止加入气体，以上便是整个装置的工作过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该大型高性能炼钢转炉结构：

1、转炉内部设置有带有圆孔的空心转杆，可以从空心转杆传输进炼钢时所需的氧气等气体，使得铁水与气体更好的结合，提高了炼钢的效率；

2、转炉外侧安装有指示灯，可以通过转炉内部的气压检测装置检测气压是否正常，提高了装置工作的安全性；

3、可以实时监测转炉外壁以及各个隔热层的温度情况，保证装置正常运行。

综上所示，本发明公开了一种大型高性能炼钢转炉结构，包括转炉外壁、把手、电机和指示灯，所述转炉外壁外侧设置有第一隔热层，且第一隔热层外侧设置有第二隔热层，并且第二隔热层外侧安装有气凝胶隔热层，所述转炉外壁下方两侧设置有把手，且把手下方安装有固定环，并且固定环下方连接有底盖，所述底盖下方设置有插杆，且插杆下侧安装有温度检测装置，所述转炉外壁上方外侧设置有吊盘，且吊盘中间安装有轴承，并且吊盘左侧开设有通气口，所述吊盘上侧安装有吊架，且吊架内部上侧设置有电机，所述电机下方连接有转杆。该大型高性能炼钢转炉结构设置有带有圆孔的空心杆，可以提高气体和铁水的混合效率，以提高产出的钢材质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，包括：

炉体；

设置于所述炉体入液口上方的吊架(13)；

可转动设置于所述炉体内的空心杆(17)，且所述空心杆(17)两端之间的外壁设有通孔(18)；所述通孔(18)的数量为多个，且沿所述空心杆(17)的外周壁均匀分布；

设置于所述吊架(13)底部，且贯穿连接于所述炉体入液口的吊盘(10)；所述吊盘(10)设有用于同所述空心杆(17)转动配合的轴承(11)；

设置于所述吊架(13)，且连通于所述空心杆(17)靠近所述吊架(13)一端的通孔的气槽(21)；所述吊架(13)具有连通于所述炉体入液口的内腔结构，所述气槽(21)设置在所述内腔结构的入口侧；所述内腔结构的出口侧连通于所述炉体的入液口；

用于驱使所述空心杆(17)转动的驱动机构；所述驱动机构包括：电机(14)和转杆(15)；所述电机(14)设置于所述内腔结构，所述转杆(15)一端连接于所述电机(14)，另一端连接于所述空心杆(17)；

设置于所述内腔结构，用于保护所述电机(14)的隔热板(16)。

2.根据权利要求1所述的大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，还包括：气压检测装置(19)和通讯连接于所述气压检测装置(19)的指示灯(20)；

所述气压检测装置(19)设置于所述吊架(13)的所述内腔结构，所述指示灯(20)设置于所述吊架(13)外侧。

3.根据权利要求1所述的大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，所述炉体外壁设有隔热结构。

4.根据权利要求3所述的大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，所述隔热结构包括：

设置于所述炉体外壁的第一隔热层(2)；

设置于所述第一隔热层(2)外侧的第二隔热层(3)；

设置于所述第二隔热层(3)外侧的气凝胶隔热层(4)。

5.根据权利要求4所述的大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，还包括：把手(5)、固定环(6)和底盖(7)；

所述把手(5)设置于所述炉体底部的外壁，且贯穿于所述隔热结构，所述固定环(6)安装于所述把手(5)，所述底盖(7)通过所述固定环(6)安装于所述炉体底部。

6.根据权利要求5所述的大型高性能炼钢转炉结构，其特征在于，还包括：设置于所述底盖(7)，用于同所述隔热结构和/或所述炉体内部传热配合的插杆(8 )；

所述大型高性能炼钢转炉结构还包括：设置于所述插杆(8 )的温度检测装置(9)。

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