專利名稱：棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置。
背景技術(shù)：
鋼包底吹噴粉精煉是新興的一項(xiàng)具有創(chuàng)造性和廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)，但由于鋼包底噴粉工作環(huán)境比鋼包底吹氬攪拌環(huán)境惡劣，鋼包底噴粉工藝提出后面臨著諸多技術(shù)問(wèn)題待解決。噴粉冶煉過(guò)程當(dāng)中，粉劑需經(jīng)噴粉元件送入熔池內(nèi)部，噴粉元件設(shè)計(jì)既要解決粉劑連續(xù)穩(wěn)定噴入不發(fā)生堵塞，又要保證安全可靠避免發(fā)生漏鋼事故，既要保證粉劑噴入量范圍可調(diào)可控，又要求耐火材料耐磨耐蝕使用壽命長(zhǎng)，它是鋼包底噴粉工藝的核心元件。噴粉元件處在高溫和強(qiáng)烈粉氣流磨蝕環(huán)境當(dāng)中，其設(shè)計(jì)和使用性能直接關(guān)系到噴粉成敗，決定著鋼包底噴粉工藝能否進(jìn)行和推廣應(yīng)用。目前鋼包底噴粉精煉工藝中，有技術(shù)提出了采用狹縫式耐火材料進(jìn)行鋼包底噴粉精煉的工藝，該技術(shù)采用了如下描述的一種噴粉元件，噴粉元件耐火材料中分布著沿高度方向截面形狀相同的狹縫，噴粉元件底部采用平底設(shè)計(jì)，冶煉開(kāi)始時(shí)，粉劑由蓄氣室進(jìn)入噴粉元件縫隙，透過(guò)縫隙進(jìn)入鋼包熔池，該工藝將反應(yīng)物的固體粉粒直接噴射到鋼包熔池深處，避免了粉劑與空氣或熔渣的接觸，擴(kuò)大了放映界面積，增加了局部濃度梯度，加強(qiáng)了攪拌，從而加速了傳質(zhì)過(guò)程，與傳統(tǒng)方式相比，其優(yōu)點(diǎn)包括以下幾方面(1)提高鋼的質(zhì)量它能降低鋼中氧和硫的含量，控制鋼中氧化物和硫化物夾雜物形態(tài)，改善鋼的切削性能，減小鋼的各個(gè)方向異性和氫致裂紋敏感性等。而且也有利于夾雜物的聚合和上??；( 提高精煉效果載氣將反應(yīng)物料吹入熔池深處，可以加快物料的熔化和溶解，而且也大大增強(qiáng)了反應(yīng)面積，同時(shí)還強(qiáng)烈的攪拌了熔池，從而加快了傳輸和反應(yīng)過(guò)程，使熔池獲得了較好的動(dòng)力學(xué)條件；C3)粉劑直接噴入熔池深處，避免了與空氣和熔渣的接觸，防止了它們的氧化，因而提高了合金的收得率，另外，噴粉能更好的解決微量合金元素、煉鋼溫度下蒸汽壓很高的元素和放散有毒的氣體元素的加入問(wèn)題；(4)能精確的調(diào)整鋼水成分，使鋼的質(zhì)量更加穩(wěn)定；(5)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，操作費(fèi)用少，靈活性大，工作環(huán)境好；(6)提高熔煉爐的生產(chǎn)能力。雖然該噴粉元件在鋼包底吹噴粉領(lǐng)域取得一定成效，但存在明顯的缺點(diǎn)(1)為防止鋼液深入狹縫形成結(jié)冷鋼，而發(fā)生噴吹堵塞，該噴粉元件縫隙狹小，蓄氣室內(nèi)粉氣流進(jìn)入狹縫時(shí)，阻力過(guò)大，高濃度噴粉冶煉時(shí)，容易堵塞狹縫入口，噴吹過(guò)程不穩(wěn)定，粉氣流脈動(dòng)嚴(yán)重；(2)由粉氣流輸送管?chē)娙氲臍夤虄上嗔髟谳S線方向上具有最高動(dòng)能，上升粉氣流與噴粉元件平底直接撞擊造成動(dòng)能損失，大量粉劑回落，同時(shí)粉氣流對(duì)噴粉元件沖擊嚴(yán)重， 造成噴粉元件震動(dòng)和破壞，噴吹穩(wěn)定性差，噴粉元件使用壽命短
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有裝置的不足，本發(fā)明提出一種棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，以實(shí)現(xiàn)無(wú)脈動(dòng)、無(wú)堵塞、連續(xù)穩(wěn)定噴吹。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，包括棱臺(tái)縫隙式噴粉元件和蓄氣室，棱臺(tái)縫隙式噴粉元件與蓄氣室連接，棱臺(tái)縫隙式噴粉元件呈圓臺(tái)狀，包括金屬殼、耐火材料，其外部包著金屬殼，其內(nèi)部填充耐火材料，所述耐火材料中均勻?qū)ΨQ布置若干縫隙，所述縫隙呈四棱臺(tái)狀，四棱臺(tái)由第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、 第四側(cè)面、上底面和下底面組成，其中，第一側(cè)面與第二側(cè)面相對(duì)，第三側(cè)面與第四側(cè)面相對(duì)，第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面分別與耐火材料連接，第一側(cè)面與耐火材料軸連接，所述四棱柱上底面的長(zhǎng)度大于下底面長(zhǎng)度，上底面寬度小于下底面寬度，且上底面和下底面敞口 ；耐火材料軸下端向外延伸出錐形突起，該突起位于蓄氣室內(nèi)；所述的四棱柱的上底面寬度計(jì)算公式如下 _ 2σ cos θ
權(quán)利要求
1.一種棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，包括棱臺(tái)縫隙式噴粉元件和蓄氣室，棱臺(tái)縫隙式噴粉元件與蓄氣室連接，棱臺(tái)縫隙式噴粉元件呈圓臺(tái)狀，包括金屬殼、耐火材料，其外部包著金屬殼，其內(nèi)部填充耐火材料，其特征在于所述耐火材料中均勻?qū)ΨQ布置若干縫隙，所述縫隙呈四棱臺(tái)狀，四棱臺(tái)由第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面、上底面和下底面組成，其中，第一側(cè)面與第二側(cè)面相對(duì)，第三側(cè)面與第四側(cè)面相對(duì)，第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面分別與耐火材料連接，第一側(cè)面與耐火材料軸連接，所述四棱柱上底面的長(zhǎng)度大于下底面長(zhǎng)度，上底面寬度小于下底面寬度，且上底面和下底面敞口 ；耐火材料軸下端向外延伸出錐形突起，該突起位于蓄氣室內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，其特征在于所述的四棱柱的上底面，其寬度計(jì)算公式如下_ 2σ cos θο =--Pgh式中，δ為上底面寬度；0為液表面張力；P為鋼液密度；g為重力加速度；h為熔池中鋼液深度；θ為鋼液與耐材的接觸角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，其特征在于所述的縫隙，其上底面積與下底面積之比的取值在30% 100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，其特征在于所述的錐形突起，其底部的導(dǎo)流錐角的取值范圍為θ =2 160°。
全文摘要
一種棱臺(tái)縫隙式防堵鋼包底吹噴粉裝置，屬于鋼鐵精煉技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明棱臺(tái)縫隙式噴粉元件內(nèi)部填充耐火材料，且在耐火材料中均勻?qū)ΨQ布置四棱臺(tái)狀縫隙，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高效、連續(xù)、穩(wěn)定噴吹，且吹成率高，脈動(dòng)幾率小，能明顯提高縫隙內(nèi)粉氣流均勻流輸送幾率，噴吹穩(wěn)定，透氣磚磨蝕小，安全可靠。
文檔編號(hào)B22D41/02GK102274958SQ20111023479
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者朱苗勇, 程中福 申請(qǐng)人:東北大學(xué)