专利名称：炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖的制作方法
技术领域：
本发明专利属于炼钢技术领域，特别是提供了一种炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖。这种镶嵌型结构护砖在各种炼钢工艺设备上应用后，起到了保护环缝式供气元件的作用，极大地延长了缝式供气元件的使用寿命，保证了相应冶金效果的发挥。
背景技术：
在炼钢生产中的转炉、电炉、钢包等各种冶金容器中，均可根据工艺要求从底部、 侧部、顶部等任何部位，通过环缝式供气元件向铁水、钢水吹入各种气体(氮、氩、氧气、空气等)。在转炉、电炉、钢包等各种冶金容器设备中，通过环缝式供气元件吹入各种气体后， 由于吹入的气泡动能及气泡在高温膨胀后体积增大的上浮的作用，均会引起钢水的剧烈的搅拌。这种对于铁水、钢水的搅拌作用，均会促进铁水、钢水与炉渣间的冶金反应，使其更加接近反应平衡。采用气体搅拌工艺后，复吹转炉会减少了喷溅、提高了终点残锰，冶炼钢种更加广泛。采用气体搅拌工艺后也降低了钢水中的氧含量，纯净了钢质。在电炉中会促进废钢的溶化，缩短冶炼时间。在钢包中也会通过吹入气体搅拌钢水，进一步均勻了成份，促进了非金属夹杂物的上浮及变性。目前应用环缝式供气元件最多是在转炉复吹炼钢工艺中，在转炉炉底安装带有护砖保护的环缝式底吹供气元件，向炉内喷吹惰性气体搅拌熔池，使其成为复吹转炉。复吹工艺促进了渣钢反应平衡，具有明显的技术经济效益。目前转炉炉衬寿命大部份在1万炉以上，部份转炉已超过了 4万炉。随着转炉炉衬寿命的不断提高，如何保证环缝式底吹元件在全炉役中，保持良好的透气性是至关重要的。只有做到这一点，才能在全炉役中保持良好的复吹冶金效果。环缝式底吹元件的出口往往工作在钢水中或者有一定厚度炉渣覆盖层下， 始终在高温条件下遭受的强列物理及化学侵蚀、高温熔损，工作环境是十分恶劣的。为了有效地保护环缝式底吹元件达到长寿的目的，冶金工作者通常将环缝式底吹元件插装在护砖内，来采用护砖的形式保护环缝式底吹供气元件。护砖与环缝式底吹供气元件安装在一起， 已成为了供气系统的一个组成部份。采用护砖保护环缝式底吹供气元件后，便于底吹供气元件安装，同时供气元件与炉底的砌筑也成为一个整体，极大地提高了炉底的安全性。底吹元件的护砖通常有真通型的(图1)、本发明的镶嵌型(图2、等形式，一般采用高质量镁碳质材料做成。真通型底吹元件的护砖为一整体砖型组成，便于砌筑，但这种护砖也存在以下缺点1、真通型底吹元件的护砖是一件式组成，重量大，细长型。在砌筑时不易搬运易损坏，砌筑人工劳动强度大，有时要求采用起重设备；2、真通型底吹元件的护砖由于是一件式组成，在砖的四周从工作层表面到炉底钢板间，存在着直通式缝隙，一但发生钢水渗透，将易会发会漏钢事故；3、由于砖型的表面积大，在制造过程中，使用的打砖压强将会下降，容易造成砖的体积密低；4、由于真通型底吹元件的护砖细长，在运输及搬运中易造成折断，造成损失。CN 102534106 A
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，克服了上述其环缝式供气元件直通型护砖缺点。镶嵌型护砖具有便于砌筑、体密高、定位准确等优点，采用镶嵌型护砖已成为最重要的供气元件保护手段。本发明由方型或园型上护砖及下护砖两部份组成，上下护砖成份重量百分含量为MgO 60-90%;碳40-10%;上护砖下部带有圆型的凸台，下护砖的上部带有凹型的圆槽， 在实践应用，圆型的凸台插入凹型的圆槽内，保证了上下护砖间的良好结合，相互形成良好的定位。上护砖及下护砖中心，均钻有供环缝式供气元件安装用的直孔；在下护砖与上护砖接触面上，下护砖的上表面积大于上护砖底部的表面积，下护砖的上表面积是上护砖底部表面积的1. 5 9倍。从而消除了护砖的四周从工作层表面到炉底钢板间的直通式缝隙，一旦发生钢水渗透，不易会发会漏钢事故。本发明的镶嵌型护砖有效的保护底吹供气元件不受钢水的侵蚀，延长了底吹元件的使用寿命，从而达到环缝式供气元件长寿的目的。这种炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，已得了社会的广泛承认及应用，在实用中取了良好的效果。本发明的有点在于，这种镶嵌型结构护砖在各种炼钢工艺设备上应用后，起到了保护环缝式供气元件的作用，极大地延长了缝式供气元件的使用寿命，保证了相应冶金效果的发挥。优点与积极效果使用证明在镶嵌型护砖保护下供气元件使用寿命做到与转炉高炉龄同步。炉役中间不更换底吹共气元件，整个炉役期复吹比100%。上述炼钢厂转炉采用“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”后，更有效地保证了复吹效益在全炉得到了发挥，熔池钢水成份、温度均勻，终点钢水的残锰提高、渣中氧化铁下降，吨钢获效益2-5元/吨。本发明具有便于砌筑、体密高、定位准确等优点。“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”在使用实践中，证明有如下优点1、“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”采用上下护砖组合式结构，体积小易于制造，体积密度高可以达到2. 9以上；2、由上下护砖的接合部采用镶嵌型结构，上下护砖定位准确，不易错动，极大地方便了底吹元件的安装；3、由于体积小重量轻，易于搬运，工人劳动强度低；4、在上下护砖的接触面中，下护砖的面积大于上护砖，彻底消除直线段缝隙，从而减少了漏钢的隐患；5、“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”采用上下护砖组合式结构，单块护砖体积小，在运输及搬运中不易损坏。采用“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”后，获得了积极的冶金效果。转炉底环缝式底部供气元件使用寿命与炉龄同步，整个炉役期复吹比100%。炼钢厂转炉采用环缝式底部供气元件后，实现了转炉复吹工艺后，熔池钢水成份、温度均勻，终点钢水的残锰提高、 渣中氧化铁下降，吨钢获效益5. 0元。
图1为环缝式供气元件直通型护砖的组装结构示意图。
图2为本发明环缝式供气元件镶嵌型护砖的组装结构示意图。
图3为本发明环缝式供气元件镶嵌型护砖的上护砖示意图。
图4为图3的A向视图。
图5为图3的B向视图。
图6为本发明环缝式供气元件镶嵌型护砖的下护砖示意图。
图7为小型转炉镶嵌型护砖应用实例。
图8为中型转炉镶嵌型护砖应用实例。
图9为大型转炉镶嵌型护砖应用实例。
具体实施例方式本发明的炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖基本结构详见图2，上下护砖基本结构分别见图3-6。图7为我国小型转炉镶嵌型护砖应用实例。下护砖的上表积是上护砖底部表面积的2. 25倍，小型转炉的主要特点如下(1)小型转炉装入量较少，一般为30-80吨；(2) 一般采用3-4支底吹供气元件；(3)炉底多为大或小活炉底，多为平面型炉底；(4)工作层砖多为矩型，以保证半面炉底的砌筑。小型转炉采用镶嵌型护砖，便于砌筑，安全性得到保障。图8为我国中型转炉镶嵌型护砖应用实例。下护砖的上表积是上护砖底部表面积的2. 94倍，中型转炉的主要特点如下(1)中型转炉装入量较多，一般为80-120吨；(2) 一般采用6-8支底吹供气元件；(3)炉壳多为整体炉壳(部份为活炉底)，为球型炉底；(4)工作层砖为契型，以保证球型炉底的砌筑。中型转炉长期采用镶嵌型护砖后，便于球型炉底砌筑，安全性得到了保障。保证底吹元件的应用效果。图9为我国大型转炉镶嵌型护砖应用实例。下护砖的上表积是上护砖底部表面积的2. 90倍，中型转炉的主要特点如下(1)大型转炉装入量较多，一般为120-300吨；(2) 一般采用10-16支底吹供气元件；(3)炉壳为整体炉壳，为球型炉底；(4)工作层砖为契型，以保证球型炉底的砌筑。大型转炉长期采用镶嵌型护砖后，便于球型炉底砌筑，安全性得到了保障。保证底吹元件的应用效果。“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”已在50多家钢厂150多座转炉上应用，有效地保证了环缝式供气元件使用寿命与炉龄同步，并取得了很好的经济效益。已采用“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”部份用户如表1所示表1部份钢厂采用“炼钢多用途环缝式供气元件镶嵌型护砖”使用情况
序号企业名称转炉吨位支数使用效果供气元件形式备注1马钢四钢轧300吨W支/炉与炉龄同步环缝式大型转炉2邯宝公司300吨12支/炉与炉龄同步环缝式大型转炉3三明钢厂100吨8支/炉与炉龄同步环缝式中型转炉3承德钢厂100吨8支/炉与炉龄同步环缝式中型转炉4三安钢厂30吨4支/炉与炉龄同步环缝式小型转炉5唐山二钢30吨4支/炉与炉龄同步环缝式小型转炉6抚顺新钢铁30吨3支/炉与炉龄同步环缝式小型转炉 以上厂家采用“炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖”后，有效地提高了环缝式供气元件寿命，提高砌筑效率，保证复吹效果在全炉役的发挥，钢水A含量降低100-200ppm，钢水中残锰含提高0. 02-0. 04%，渣中氧化铁降低2-5%，吨钢效益2-5元/吨。
权利要求
1.一种炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，其特征在于，由方型或园型上护砖及下护砖两部份组成，上下护砖成份重量百分含量为=MgO 60-95% ；碳40-5% ；上护砖下部带有圆型的凸台，下护砖的上部带有凹型的圆槽，在实践应用中，圆型的凸台插入凹型的圆槽内，保证上下护砖间的结合，相互形成定位。
2.根据权利要求1所述的炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，其特征在于，所述的上护砖及下护砖中心均钻有供环缝式供气元件安装用的直孔。
3.根据权利要求1所述的炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，其特征在于，在下护砖与上护砖接触面上，下护砖的上表面积大于上护砖底部的表面积，下护砖的上表面积是上护砖底部表面积的1. 5 9倍；消除了护砖的四周从工作层表面到炉底钢板间的直通式缝隙，一旦发生钢水渗透，不易会发会漏钢事故。
全文摘要
一种炼钢用环缝式供气元件镶嵌型护砖，属于炼钢技术领域。由方型或园型上护砖及下护砖两部份组成，上下护砖成份重量百分含量为MgO 60-95％；碳40-5％；上护砖下部带有圆型的凸台，下护砖的上部带有凹型的圆槽，在实践应用，圆型的凸台插入凹型的圆槽内，保证了上下护砖间的良好结合，相互形成良好的定位。上护砖及下护砖中心，均钻有供环缝式供气元件安装用的直孔；在下护砖与上护砖接触面上，下护砖的上表面积大于上护砖底部的表面积，下护砖的上表面积是上护砖底部表面积的1.5～9倍；从而消除了护砖的四周从工作层表面到炉底钢板间的直通式缝隙，一旦发生钢水渗透，不易会发会漏钢事故。
文档编号B22D41/58GK102534106SQ20121005892
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者余健, 佟溥罀 , 刘浏, 刘艳, 吴伟, 张曦东, 杨利滨, 林瑛, 董睿, 赵舸, 赵进宣, 郑丛杰 申请人:钢铁研究总院