一种耐用的KR搅拌桨的制作方法

本实用新型涉及铁水脱硫预处理用搅拌桨的领域，尤其涉及一种耐用的kr搅拌桨。

背景技术：

kr搅拌桨是铁水包中进行铁水脱硫预处理的搅拌设备，其结构是在钢质桨芯外包覆一层耐火材料，如图2所示。其中钢芯起到增强和支撑作用，外部的耐火材料则起到保护内部钢芯不被外部熔融的高温铁水熔化的作用。从搅拌桨的损坏形态看，几乎没有因高温铁水致耐火材料的熔损或磨损而损坏的，全都是桨叶上的耐火材料产生裂纹致剥落，高温铁水最后熔损到金属桨芯而损坏。桨叶上的耐火材料产生裂纹的原因有多种，除耐火材料自身的热震稳定性外，耐火材料和钢芯的适配性也是一大因素。

kr搅拌桨工作时是将桨叶降入铁水包内的高温铁水中高速旋转，将脱硫粉剂与高温铁水充分搅拌混合，铁水温度达1300～1400℃，每次搅拌时间为8～20分钟，约1小时左右搅拌一次，最高转速120转/分钟，因此使用条件苛刻，高温铁水的热量很容易通过耐火材料传递到金属桨芯，使桨芯的温度升高。由于钢材的热膨胀率远远大于耐火材料，金属桨芯的温度过高后，因膨胀过大，很容易将外部包裹的耐火材料撑裂，致耐火材料产生剥落损坏，或高温铁水沿裂纹渗透到金属桨芯使桨芯熔化而损坏。经跟踪观察，搅拌桨在使用过程中，最关键的桨叶部位的耐火材料很容易出现横向和竖向裂纹，如图1所示，尤其是叶片高度方向的中间部位，几乎每支桨使用后都有横向裂纹的产生，分析原因，认为是金属叶片的受热膨胀(尤其是金属叶片的高度方向的尺寸最长，因而膨胀量最大)将外部包裹的耐火材料撑裂。因此减小桨叶部位的金属桨芯的膨胀量是提高搅拌桨使用寿命的关键。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种使用寿命长的kr搅拌桨。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何减小桨叶部位的金属桨芯的膨胀量，同时不降低金属桨芯对耐火材料的支撑作用。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种耐用的kr搅拌桨，包括桨芯和耐火材料层，耐火材料层被设置为包裹桨芯，桨芯包括桨芯轴和桨芯叶片，桨芯叶片设置在桨芯轴的下方，桨芯叶片的外侧边覆盖的耐火材料层的厚度为250～300mm，桨芯叶片的上下两边覆盖的耐火材料层的厚度为160～200mm，桨芯叶片的外侧边锥度与覆盖在桨芯叶片的外侧边的耐火材料层的锥度相同。

进一步的，还包括v型锚固件，v型锚固件位于桨芯叶片或桨芯叶片和桨芯轴上。

进一步的，v型锚固件被设置为增设在桨芯叶片的上边、下边及外侧边的棱角处并且倾斜向耐火材料层的棱角处放置。

进一步的，v型锚固件的长度为其所在的耐火材料层厚度的75％～90％。

进一步的，v型锚固件被设置为由直径为5～8mm的钢筋制成。

进一步的，还包括法兰，法兰位于桨芯轴的上方。

技术效果

由于搅拌桨工作时是将桨叶部分降入高温铁水中，通过高速旋转来搅拌铁水，因而搅拌过程中桨叶部分要承受很大的阻力，为了使桨叶部分有足够的刚度，里面起支撑作用的桨芯叶片尺寸都设计的较大，如图3所示，搅拌桨桨芯的4只金属叶片都是由一整块约100～120mm×300～375mm×570～750mm(厚x宽x高)(根据各钢厂搅拌桨的大小而变化)的实心钢板做成并焊接在桨芯轴柱上，见图3，并且叶片的上下宽度一样。由于桨芯叶片的尺寸大，相应地耐火材料包覆层则较薄，如图2。如果外层包覆的耐火材料层较薄，高温铁水的热量能快速地通过耐火材料传导到桨芯叶片上，金属叶片受热膨胀，加上金属叶片的尺寸较大，产生的膨胀量也大，致使外部包覆的耐火材料容易被撑裂，从而降低了搅拌桨的使用寿命。

本实用新型是在现有搅拌桨的外形不变的基础上，在保障桨芯的叶片有足够的支撑刚度的情况下，增加桨芯叶片外部包覆的耐火材料层的厚度，从而减少金属桨芯叶片接收到的通过耐火材料层传导过来的热量，减小了金属叶片因受热而产生的膨胀量；加上耐火材料层厚度增加后，在相同的损坏速率的情况下，使用寿命也会得到延长。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术的kr搅拌桨立体示意图；

图2是现有技术的kr搅拌桨剖面示意图；

图3是现有技术的kr搅拌桨的桨芯立体示意图；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的kr搅拌桨的桨芯立体示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1和2所示，现有技术中的kr搅拌桨包括桨轴2、桨叶1和法兰3，桨轴2的第一端连接法兰3，其第二端连接桨叶1。其中，桨轴2包括耐火材料层21和桨芯轴22，桨叶1包括桨芯叶片11和耐火材料层12。在耐火材料层21和桨芯轴22或桨芯叶片11和耐火材料层12之间还设有y型锚固件4。由于搅拌桨的桨叶1的宽度呈上宽下窄，见图1，即桨叶1的外侧的耐火材料层12有一定的斜度，而内部的桨芯叶片11则上下一样宽，因而桨芯叶片11的外侧包覆的耐火材料层上下不一样厚，见图2，致搅拌桨的下部容易损坏。缩小桨芯叶片下边宽度，使桨芯叶片的外侧面的锥度与外面耐火材料层的锥度尽量一致，见图4。

桨芯叶片11的外侧覆盖的耐火材料层12的厚度由150～230mm增加至250～300mm。

桨芯叶片11的上下两边覆盖的耐火材料层12的厚度由125～145mm增加至160～200mm。

如图4所示，本实施例中将y型锚固件4用v型锚固件5替代，增加了锚固力。为了避免高温铁水熔到锚固件后不至于形成大的孔道，使高温铁水渗入到桨芯，制作v型锚固件5的钢筋在保障有一定的刚度的条件下尽可能细，可选用直径5～8mm的钢筋。

耐火材料层的厚度增大，相应地其内部设置的锚固件的长度也要增长。v型锚固件5的长度增长，锚固力也相应有所增大，v型锚固件5的长度可增加至其所在的耐火材料层厚度的75％～90％。

如图2所示，桨芯叶片11的上下边及外侧边包覆的耐火材料层12，在搅拌桨旋转搅拌过程中是得不到桨芯叶片支撑的，只靠分布在桨芯叶片11的上下边及外侧上的一排锚固件支撑。如图3所示，桨芯叶片11的尺寸缩减后，此三处的耐火材料层所受到的锚固件的支撑强度更小，因此在桨芯叶片11的上边111、下边112及外侧边113的棱角处增设v型锚固件5，如图4所示，以增强桨芯叶片的上边、下边及外侧边覆盖的耐火材料层的支撑强度。由于搅拌桨在使用时位于棱角处的耐火材料更容易磨损或剥落，因此增设在桨芯叶片的上边、下边及外侧边棱角处v型锚固件5倾斜向耐火材料棱角处放置，以增加棱角处耐火材料所受的锚固力。

对应用于宝钢股份二炼钢的搅拌桨桨芯进行改进，桨芯叶片的外侧边的锥度改为与外部的耐火材料层一致，并改外侧边耐火材料层的厚度为250mm；减少桨芯的叶片的高度，改上下边耐火材料层的厚度为160mm。将y型锚固件改为用8mm粗的钢筋弯成的v型锚固件，锚固件的长度为耐火材料层厚度的75％左右，并在桨芯的叶片的上边、下边及外侧边的棱角处增设倾斜向外边耐火材料棱角处的v型锚固件。经过近二年多来14只桨的使用，改进后的桨的使用寿命有了很大提高，使用寿命由平均320炉左右稳步提高到375炉左右。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。