CN202936432U - 炼钢炉的底部送气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种炼钢炉的底部送气结构，其包含一转炉本体，该转炉本体底部底衬可安置若干底吹组件，该底吹组件是由一不锈钢的管件设置在耐火材料中所构成，在配合一吹炼模式下，使惰性气体可由底吹组件的管件送入转炉本体，进而对钢液进行搅拌。

Description

炼钢炉的底部送气结构

技术领域

本实用新型关于一种炼钢炉的底部送气结构，特别地是指一种用于炼钢用转炉的底部送气结构。

背景技术

按，随着市场环境的日益严峻，高质量钢种需求增加，对于低磷、低氮的要求亦愈趋严格，又受限于优质铁矿产量的枯竭，铁水品质不易提高；因此，传统转炉炼钢在质量、产量及成本的重重压力下将面临严重挑战。在转炉炼钢的领域中，“顶底同吹”模式可有效缩短转炉吹炼的时间，除了增加产量、降低成本之外，更可有效脱磷而制成高级钢种。

请参阅图1所绘示的转炉示意图，以及，图2所绘示设置于转炉底部习知的底吹组件结构图。

一炼钢的转炉10内具有钢液11，而底部则设有底吹组件20，再由转炉10的底吹组件20送入惰性气体（氩气、氮气），以将转炉10内的钢液11进行搅拌；在转炉10的上方设一顶吹管件12吹送氧气至钢液11表面，使钢液11中所含的磷与氧气反应为氧化磷，用以降低吹炼后该钢液11内的磷含量。上述习知的底吹组件20是一种多孔式的底吹组件，每一底吹组件20是由

支内径约2mm的不锈钢管件21以适当间隔设置在耐火材料中所构成，转炉底部则安排

个底吹组件20呈交错配置排列。该惰性气体则可通过底吹组件20的管件21而进入转炉10内，以对转炉10内的钢液11进行搅拌。但查，习知底吹组件20的出口面积较大，嗣有不易保护而导致钢液11逆流，造成局部或大部分的管件21堵塞现象，以至于钢液11无法搅拌或搅拌不均匀的情形，甚至更进一步导致该底吹组件20出气口部份及该耐火材料熔损。

一般而言，转炉炼钢是将高速、大量的氧气吹射到炉内，透过激烈的反应将铁水中的杂质（碳、硅、锰、磷等）氧化成氧化物，并与吹炼中所投入的助熔剂结合形成钢渣，浮在钢液表面上。整个反应过程中，部份铁元素也同时被氧化成氧化铁混合在钢渣中，使转炉钢液的产出低于投入。钢渣中氧化铁含量愈高，表示炼钢过程中的铁损失愈大，对成本愈不利，一般业者会利用渣中全铁含量T.Fe%来判断制程的优劣，也成为先进钢厂的主要技术指标之一。实务上，渣中全铁含量与吹底有着密切关系，在转炉10内搅拌动能不足的状况下，冶金反应效率变差，吹氧时间则会变长，供氧变多亦使得较多的铁元素被氧化成氧化铁，渣中全铁含量T.Fe%变高；反之，吹炼中提供足够的搅拌动能，可以有效抑制渣中全铁含量T.Fe%。但受限于习知底吹组件20的寿命，底吹流量通常随着转炉10炉龄增加而递减，使得渣中全铁含量T.Fe%在转炉10初、中、末期呈现递增的现象，而中、末期高浓度的渣中全铁含量T.Fe%不仅造成钢液产率下降，也促使钢渣的高温黏度变低，对炉衬的侵蚀更为严重。鉴此，在转炉严苛的操作环境下，底吹组件20往往关系着整个炉代生产效能，但是在增加底吹流量与底砖蚀损两种相悖的条件下，通常只能寻求一种无法兼顾的妥协状况。因此，有必要提供一创新且富有进步性的转炉底吹系统以解决上述问题。

实用新型内容

缘是，为了克服习知转炉底吹系统的缺失，因此有本实用新型的产生。本实用新型的目的在于提供一种转炉底吹系统，尤指一种可有效缩短吹炼时间，进而增加产量、降低成本之外，更可有效脱磷而制成高级钢种的转炉底吹系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：一种炼钢炉的底部送气结构，包含一转炉本体，该转炉本体内可容置钢液，转炉本体底部具有底衬，可安置若干底吹单元，转炉本体的上方又设有一顶吹管件，用以吹送氧气至钢液表面；其主要的改良在于该底吹组件是由一不锈钢的中空管件设置在耐火材料中所构成，一惰性气体可由底吹组件的管件送入，进而对转炉本体内的钢液进行搅拌。

所述的转炉本体的底吹组件的管件直径介于

之间；经长期试验结果以10mm为较佳。

所述的转炉本体的底吹组件是以

个等距环形排列于转炉本体的底衬。

本实用新型的有益效果为：本实用新型底吹组件对钢液的搅拌呈喷射状，使其对底吹组件与底衬的影响较小，同时也可获得较佳的搅拌效果。此外，本实用新型的底吹组件配合吹炼模式，对于炼钢的脱磷、渣中全铁含量以及炉衬寿命等部份，均可获得相当正面优异的成效。

附图说明

图1绘示习知转炉平面构造图；

图2绘示习知转炉的底吹组件结构图；

图3绘示本实用新型较佳实施例的转炉平面构造图；

图4绘示本实用新型较佳实施例的底吹组件结构图；

图5绘示本实用新型较佳实施例的转炉俯视构造图。

主要组件符号说明

一、习知部份

10  转炉

11  钢液

12  顶吹管件

20  底吹组件

21  管件

二、本实用新型部份

30  转炉本体

31  钢液

32  底衬

40  底吹组件

41  管件

50  顶吹管件

具体实施方式

兹配合图式将本实用新型实施例详细说明如下，其所附图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构。因此在该等图示中仅标示与本实用新型有关的组件，且所显示的组件非以实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，合先述明。

请参照图3所绘示本实用新型具体实施例的转炉平面构造简图；以及，图4所绘示本实用新型具体实施例的底吹组件立体构造图。其中，本系统包含一转炉本体30，该转炉本体30内可容置钢液31，转炉本体30底部具有底衬32，可安置若干底吹组件40，转炉本体30的上方又设有一顶吹管件50，用以吹送氧气至钢液31表面。其主要的设计在于：该底吹组件40是由一支直径约

的不锈钢中空管件41设置在耐火材料中所构成。

在本实用新型具体的实施例中，该底吹组件40的耐火材料为氧化镁，又特别是指高强度镁碳砖。该底吹组件40的管件41为圆形，但不以此为限，该管件41的直径以10mm为较佳。所述的底吹组件40是以

个等距环形排列于转炉本体30的底衬32，其中以10个底吹组件40为较佳（如图5所示）。

根据上述本实用新型转炉底吹系统，该转炉本体30的底吹组件40送入惰性气体（如：氩气、氮气），以将转炉本体30内的钢液31进行搅拌；在转炉本体30上方的顶吹管件50可吹送氧气至钢液41表面，使钢液41中所含的磷与氧气反应为氧化磷，用以降低吹炼后该钢液41内的磷含量。

本实用新型的底吹组件40与习知者最大的差别在于出气结构以及气流型态，习知者的搅拌气流较接近“气泡状”，出气口搅拌钢液对底吹组件20形成明显的冲刷。而本实用新型的气流则呈现“喷射状”，出气口搅拌钢液对底吹组件40与底衬32的影响较小，同时也可获得较佳的搅拌效果。此外，本实用新型的底吹组件40所配合使用的单孔形式的高强度镁碳砖，其物理强度优于习知者的多孔砖，使用寿命相对也比较高。

在实际炼钢的吹炼模式下，本实用新型对于脱磷、渣中全铁含量以及炉衬寿命等部份，均可获得相当正面优异的成效。以下更列举实际操作数据供其参考：钢液平均吹止磷从习知的0.018%降低为0.016%；渣中全铁含量维持在25%以下；由于底吹组件40寿命提高，使得炉代寿命从习知的

回的不稳定状态，提升为稳定的5000回以上。

在转炉30吹炼的过程中，通过顶吹管件50的气体为氧气，通过底吹组件40的气体则为惰性气体的氩气或氮气。较佳地，该底吹组件40的气体的最大流量控制在1560Nm³/hr之间。

显然地，依照上面实施例中对本实用新型结构的描述，其仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的申请专利范围；凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围内。

Claims (3)

1.一种炼钢炉的底部送气结构，包含一转炉本体，该转炉本体内可容置钢液，转炉本体底部具有底衬，可安置若干底吹单元，转炉本体的上方又设有一顶吹管件，用以吹送氧气至钢液表面；其特征在于，该底吹组件是由一中空的管件设置在耐火材料中所构成；一惰性气体可由底吹组件的管件送入，进而对转炉本体内的钢液进行搅拌。

2.如权利要求1所述的炼钢炉的底部送气结构，其特征在于：该转炉本体的底吹组件的管件直径介于

之间。

3.如权利要求1所述的炼钢炉的底部送气结构，其特征在于：该转炉本体的底吹组件是以

个等距环形排列于转炉本体的底衬。

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