【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鋼鐵冶金設備領域，特別是一種環縫式轉爐底吹供氣元件的設計與應用。
技術介紹
1、氧氣轉爐頂底復吹是20世紀70年代末世界煉鋼領域發展起來的一項新技術、新工藝。轉爐底吹供氣元件是鋼鐵冶煉底吹系統的重要組成部分，復吹轉爐底吹系統具有提高金屬收得率、降低夾雜、提高脫磷率等優點，近年來隨著頂底復吹技術在轉爐煉鋼過程中的迅速發展，底吹供氣元件結構和材質直接影響著轉爐的壽命、攪拌效果及經濟效益。
2、目前，國內外轉爐使用的底吹供氣元件主要有兩種結構形式，一種是定向多孔型供氣元件，另一種是噴嘴型和環縫式供氣元件。定向多微管型是大中型轉爐及電爐底吹用供氣元件的主要類型。這種結構具有供氣量大，不易堵塞、供氣元件不易剝落和開裂、使用壽命較高等優點，還可以實現對供氣元件的在線熱更換。噴嘴型分為單管式、套管式和環縫式。該結構供氣元件具有氣體阻力小、供氣量大，制造工藝簡單等優點，但由于在制作過程中通氣鋼管與耐火材料基體是組合而成，兩者之間結合力較弱，在底吹系統供氣工業時容易使鋼管與耐火材料基體剝離，出現漏鋼的風險。
技術實現思路
1、本申請旨在提供一種環縫式轉爐底吹供氣元件，通過改進供氣元件的結構，提高其與耐火材料的結合強度，減少漏鋼風險，延長使用壽命。
2、本申請提供一種環縫式轉爐底吹供氣元件，包括進氣管(1)、氣室(2)、外層鋼管(3)、中心鋼管(4)、中心鋼管填充耐火材料(5)和鎂碳質耐火材料基體(6)，其特征在于，所述供氣元件由外層鋼管(3)和中心鋼管(4)形成的環
3、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述外層鋼管(3)的直徑為18-22mm，管壁厚度為2-3mm。
4、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述中心鋼管(4)的直徑為10-14mm，管壁厚度為1-2mm。
5、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述中心鋼管(4)內部填充耐火材料(5)。
6、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述環縫結構與鎂碳質耐火材料基體(6)整體成型。
7、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述中心鋼管(4)的一端穿過氣室(2)，與氣室((2)固定連接，并在氣室(2)端封閉，外層鋼管(3)與氣室(2)焊接。
8、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述環縫通氣道由外層鋼管(3)與中心鋼管(4)形成，以調節底吹通氣量的大小。
9、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述不銹鋼堆錐的點或筋用以保證縫隙寬度的精確定位，從而實現對供氣量的精確控制。
10、作為本申請的優選方案，其特征在于，所述鎂碳質耐火材料基體(6)與環縫結構的整體成型，提高了供氣元件的整體強度和耐熱性，減少了在高溫作業中的材料剝離和損壞風險。
11、本申請提供一種制造環縫式轉爐底吹供氣元件的方法，包括以下步驟：
12、a)提供外層鋼管(3)和中心鋼管(4)，其中外層鋼管(3)的直徑為18-22mm，管壁厚度為2-3mm，中心鋼管(4)的直徑為10-14mm，管壁厚度為1-2mm；
13、b)在中心鋼管(4)內部填充耐火材料(5)；
14、c)采用不銹鋼堆錐的點或筋在外層鋼管(3)和中心鋼管(4)之間形成環縫結構，以保證縫隙寬度的精確定位；
15、d)將環縫結構與鎂碳質耐火材料基體(6)進行整體成型，確保外層鋼管(3)和中心鋼管(4)與耐火材料基體(6)緊密結合；
16、e)將中心鋼管(4)的一端穿過氣室(2)，并與氣室(2)固定連接，同時在氣室(2)端封閉，外層鋼管(3)與氣室(2)進行焊接，以形成穩定的供氣元件結構；
17、f)通過調整外層鋼管(3)與中心鋼管(4)之間的環縫寬度，以實現對底吹通氣量的精確控制，滿足不同煉鋼工藝的需求。
18、本申請技術方案采用外層鋼管和中心鋼管形成的環縫結構，通過不銹鋼堆錐的點或筋保證縫隙寬度的精確定位，與鎂碳質耐火材料基體整體成型，增強了結構的穩定性和耐用性。
19、此外，環縫中的惰性氣體在熱態作業中對耐火材料起到一定的冷卻作用，減緩鋼管的蝕損，從而提高供氣元件的使用壽命。通過控制內外層鋼管環縫縫隙的大小，可以有效調節底吹通氣量，滿足不同煉鋼條件的需求。
20、與現有技術相比，本申請技術方案具有以下技術效果：
21、(1)關于整體結構：
22、本申請的環縫式轉爐底吹供氣元件包括進氣管、氣室、外層鋼管、中心鋼管、中心鋼管填充耐火材料和鎂碳質耐火材料基體。通過外層鋼管和中心鋼管形成的環縫結構，采用不銹鋼堆錐的點或筋保證縫隙寬度的精確定位，實現了與鎂碳質耐火材料基體的整體成型。
23、(2)關于環縫設計
24、環縫結構提供了一個穩定且可控的通氣道，通過調整環縫的寬度，可以精確控制氣體的流量，滿足不同煉鋼工藝的需求。
25、(3)關于成型
26、將環縫結構與鎂碳質耐火材料基體整體成型，顯著提高了供氣元件的結構穩定性和耐用性，減少了在高溫條件下的材料剝離和損壞風險。
27、(4)關于冷卻效應
28、環縫中的惰性氣體在熱態作業中對耐火材料起到冷卻作用，有效減緩了鋼管的蝕損，延長了供氣元件的使用壽命。
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1.一種環縫式轉爐底吹供氣元件，包括進氣管(1)、氣室(2)、外層鋼管(3)、中心鋼管(4)、中心鋼管填充耐火材料(5)和鎂碳質耐火材料基體(6)，其特征在于，所述供氣元件由外層鋼管(3)和中心鋼管(4)形成的環縫結構，采用不銹鋼堆錐的點或筋用以保證縫隙寬度的精確定位。
2.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述外層鋼管(3)的直徑為18-22mm，管壁厚度為2-3mm。
3.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述中心鋼管(4)的直徑為10-14mm，管壁厚度為1-2mm。
4.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述中心鋼管(4)內部填充耐火材料(5)。
5.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述環縫結構與鎂碳質耐火材料基體(6)整體成型。
6.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述中心鋼管(4)的一端穿過氣室(2)，與氣室((2)固定連接，并在氣室(2)端封閉，外層鋼管(3)與氣室(2)焊接。
7.
8.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述不銹鋼堆錐的點或筋用以保證縫隙寬度的精確定位，從而實現對供氣量的精確控制。
9.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述鎂碳質耐火材料基體(6)與環縫結構的整體成型，提高了供氣元件的整體強度和耐熱性，減少了在高溫作業中的材料剝離和損壞風險。
10.一種制造環縫式轉爐底吹供氣元件的方法，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種環縫式轉爐底吹供氣元件，包括進氣管(1)、氣室(2)、外層鋼管(3)、中心鋼管(4)、中心鋼管填充耐火材料(5)和鎂碳質耐火材料基體(6)，其特征在于，所述供氣元件由外層鋼管(3)和中心鋼管(4)形成的環縫結構，采用不銹鋼堆錐的點或筋用以保證縫隙寬度的精確定位。
2.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述外層鋼管(3)的直徑為18-22mm，管壁厚度為2-3mm。
3.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述中心鋼管(4)的直徑為10-14mm，管壁厚度為1-2mm。
4.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述中心鋼管(4)內部填充耐火材料(5)。
5.根據權利要求1所述的環縫式轉爐底吹供氣元件，其特征在于，所述環縫結構與鎂碳質耐火材料基體(6)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張彥祥，賀智勇，高飛，彭小艷，
申請(專利權)人：北京鋼研新冶工程技術中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
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