CN204449279U - 用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，包括金属罐壳，所述金属罐壳的内壁上铺设有耐火材料罐衬，所述耐火材料罐衬内壁上设置有导向体，所述导向体与铁水罐的渣口正对设置。本实用新型的铁水罐实施简便，改善顶吹辅助扒渣工艺中的动力学条件，缩短扒渣时间，提高扒渣效率。

Description

用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐

技术领域

本实用新型涉及一种转炉炼钢前铁水炉外预处理的铁水容器，具体涉及一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，从而提高铁水脱硫扒渣效率。

背景技术

铁水预处理与扒渣技术是洁净钢生产平台的关键技术之一，铁水预处理与扒渣则是现代钢铁工业生产流程中的必备工序。

传统工艺为采用扒渣机进行铁水液面上铁水渣的扒除，扒渣机上设置有扒渣板，由于铁水罐与扒渣板形状的限制，扒渣板不能伸到铁水罐后壁，导致该区域铁水渣难以扒出；同时，由于铁水液面上铁水渣的分散与漂浮，扒渣板单次动作的扒渣量少，导致扒渣板动作次数多，扒渣时间长、扒渣效率低、扒渣铁损大、运行成本高，制约了预处理工序技术经济指标的改善与生产效益的发挥。针对上述问题，一些技术先进国家的钢铁企业，于上世纪80年代开发了顶枪吹气驱渣辅助扒渣工艺，通过沿铁水罐后壁插入的顶吹喷枪喷吹惰性气体，驱使铁水液面上铁水渣向罐嘴方向聚集与铁水面裸露，大幅度缩小铁水渣分散区域与扒渣板作业面，取得了减少扒渣板运行次数、缩短扒渣板行程、提高扒渣效率、降低扒渣铁损等综合效果。进入21世纪后，我国一些钢铁企业(如宝钢梅钢、首钢京唐、武钢和鞍钢等)也陆续开展了顶吹辅助扒渣工艺技术的研究，并在实际生产中应用取得了较好效果。

为了进一步提高扒渣效率，相关学者对顶吹辅助扒渣工艺技术进行了较为系统的研究，并形成了系列专利。如在扒渣板结构方面，公开号为CN200820010079.6的中国实用新型专利公开了一种新型扒渣板，公开号CN201020246336.3的中国实用新型专利公开了一种新型铁水扒渣板，公开号CN201120123965.1的中国实用新型专利公开了一种铁水渣扒渣板，这些专利通过优化扒渣板结构和形状，取得了缩短扒渣操作时间、提高扒渣效率和延长扒渣板使用寿命的效果。

在顶吹辅助扒渣操作工艺参数方面，公开号CN102382922A的中国发明专利公开了一种吹气赶渣装置与赶渣方法、公开号CN102534063A的中国发明公开了一种吹气聚渣设备、扒渣系统及其方法，公开号CN102031339A公开了一种铁水扒渣法，这些专利分别提供了喷枪吹气聚渣方法，并对喷枪插入深度、倾斜角度、喷吹气体压力与流量、喷枪吹气启动时机等进行了说明。

在辅助顶吹喷枪结构形式方面，国内相关钢铁企业以延长使用寿命为目的，通过枪衬增厚手段，提高枪衬抗熔渣与铁水冲刷磨损与侵蚀能力，形成了多项专利技术，如：公开号CN201778055U的中国实用新型专利公开了一种用于吹气赶渣的吹气枪，公开号CN201793624U的中国实用新型公开了一种用于铁水吹气赶渣的吹气枪，对于上述专利喷枪易引起铁水罐壁耐火材料侵蚀加剧的不足，公开号CN202006279U中国实用新型专利公开了一种辅助铁水扒渣的吹气枪，在上述专利技术的基础上，进行了倾斜喷口设计，防止喷吹气体对罐壁耐火材料的冲刷。

由上述研究结果可见，目前对于顶枪吹气辅助扒渣技术研究主要集中在扒渣板结构、辅助顶吹喷枪结构形式、操作工艺参数等方面，而对于铁水罐结构优化还没有涉及。分析认为，铁水罐作为顶吹辅助扒渣操作的熔池平台，其结构形式对于顶吹辅助扒渣工艺过程中流场分布和驱赶渣层水平作用力影响较大；通过铁水罐结构优化，可以达到大幅度提高顶吹辅助扒渣效率的优良效果。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，该铁水罐实施简便，改善顶吹辅助扒渣工艺中的动力学条件，缩短扒渣时间，提高扒渣效率。

本实用新型通过水模试验研究，探明了顶吹辅助扒渣工艺中的熔池流动行为，惰性气体从顶吹喷枪喷口喷出后，喷吹气体形成垂直向上的气体流股，气流在上浮的过程中，随着液位深度的减小，气体受到的压力减小，气泡的直径增大，带动周围液体向上运动；由于驱渣工艺中铁水罐呈一定角度倾斜，气液流股在到达液面之前首先与罐壁进行接触，并通过罐壁的导向作用，沿罐壁继续上浮；当气液两相区形成的主流股到达液面后，气体溢出液面，而液体在倾斜罐壁的抑制转向作用下，产生水平推力，形成向扒渣口方向的水平流动，并驱动渣层向扒渣口方向移动。由此可见，罐壁对于上浮流股形成的水平推力是驱赶渣层向扒渣口移动的关键。

为实现上述目的，本实用新型所设计一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，包括金属罐壳，所述金属罐壳的内壁上铺设有耐火材料罐衬，所述耐火材料罐衬内壁上设置有导向体，所述导向体与铁水罐的渣口正对设置。

进一步地，所述导向体为楔形结构。

再进一步地，所述导向体高度h为铁水罐整体高度H的0.25～0.4倍，导向体前倾面与铁水罐轴线的夹角α为10～25°。

再进一步地，所述耐火材料罐衬的厚度为200～400mm。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的优点在于：本实用新型的通过在耐火材料罐衬渣口中心线延长线上设置导向体(导向体与铁水罐的渣口正对设置)，增强罐壁对顶吹辅助扒渣工艺中上升流股的抑制转向作用，增大罐壁对流股向渣口水平推力，加强渣层向扒渣口方向移动，达到缩短扒渣时间和提高扒渣效率的目的；具体地，通过导向体高度h的合理设置，延长罐壁对于流股的作用时间，通过导向体与罐壁夹角的α设置，增大罐壁对流股作用力的水平分量。同时，导向体的存在也降低了喷吹气体流股对与罐壁的磨损，延长了铁水罐使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型铁水罐的结构俯视图；

图2为图1的A～A面示意图；

图3为图1的B～B面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

实施例1

如图1～3所示，一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，包括金属罐壳1，金属罐壳1的内壁上铺设有厚度为250mm的耐火材料罐衬2，耐火材料罐衬2内壁上设置有导向体3，导向体3与铁水罐的渣口4正对设置。

导向体3为楔形结构，导向体3高度h为铁水罐整体高度H的0.25倍，导向体3前倾面与铁水罐轴线的夹角α为25°。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，导向体3高度h为铁水罐整体高度H的0.4倍，导向体3前倾面与铁水罐轴线夹角α为10°。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，导向体3高度h为铁水罐整体高度H的0.3倍，导向体3前倾面与铁水罐轴线夹角α为20°。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。

Claims (4)

1.一种用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，包括金属罐壳(1)，其特征在于：所述金属罐壳(1)的内壁上铺设有耐火材料罐衬(2)，所述耐火材料罐衬(2)内壁上设置有导向体(3)，所述导向体(3)与铁水罐的渣口(4)正对设置。

2.根据权利要求1所述用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，其特征在于：所述导向体(3)为楔形结构。

3.根据权利要求2所述用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，其特征在于：所述导向体(3)高度h为铁水罐整体高度H的0.25～0.4倍，导向体(3)前倾面与铁水罐轴线的夹角α为10～25°。

4.根据权利要求1或2所述用于铁水预处理顶吹辅助扒渣工艺的铁水罐，其特征在于：所述耐火材料罐衬(2)的厚度为200～400mm。