CN207498409U - 一种rh精炼炉用浸渍管 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本实用新型涉及一种RH精炼炉用浸渍管。浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管顶部位置处的内径比底部位置处的内径大10～50％，将浸渍管的下降管的钢流通道设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。采用本实用新型的浸渍管，钢流对浸渍管管壁的冲刷现象减轻，能使RH精炼炉的循环流量增大。

Description

一种RH精炼炉用浸渍管

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本实用新型涉及一种RH精炼炉用浸渍管。

背景技术

RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar时可使钢水上升1.48m高度)。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，氩气的密度远小于钢水的密度，上升管内的钢液由于混合了氩气，使得上升管内“钢液和氩气混合物”的平均密度减少，上升管内钢液的液位会升高，会高于下降管的液位，上升管相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。在真空状态下，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。同时，进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等；如此循环脱气精炼使钢液得到净化。

浸渍管内钢流的流动速度为1～2米/秒，高流速的钢水对浸渍管内衬耐材的冲刷非常严重，是导致浸渍管损坏的主要原因，目前浸渍管的寿命约为90～130炉，频繁的更换浸渍管造成炼钢生产成本的上升，也会降低炼钢的生产节奏。

CN202786321U(201220454020.2)公开了一种RH精炼炉浸渍管，包含有钢胆、钢胆顶部的法兰盘和钢胆内外侧填充的耐火浇注料，所述内芯为耐火材料制作而成的预制件，内芯中开有流钢腔，所述腔体为截圆锥体结构，腔体上端面的圆周直径小于下端面的圆周直径。本实用新型RH精炼炉浸渍管的内芯采用预制件结构，有效克服了传统镁铬砖内芯在使用过程中由于砖与砖之间有缝隙，容易被侵蚀和因钢水及气体的冲击作用而脱落，从而影响浸渍管的使用效果和寿命的问题。该专利提供的浸渍管结构尺寸为：所述腔体为截圆锥体结构，腔体上端面的圆周直径小于下端面的圆周直径，但由于浸渍管中上升管中的钢液流向为由腔体下端面流向腔体上端面，钢流从下向上流动的过程中，由于流通通道的尺寸收缩，钢流与尺寸较小的腔体上端面碰撞剧烈，高流速的钢水对浸渍管上端面的内衬耐材冲刷非常严重，会导致浸渍管寿命变低。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种RH精炼炉用浸渍管结构。

一种RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管顶部位置处的内径比底部位置处的内径大10～50％，将浸渍管的下降管的钢流通道设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。

优选的，将浸渍管的下降管的钢流通道设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。

优选的，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层(1)、钢胆 (2)、第二浇注料类耐火材料层(3)、耐火砖(4)，第一浇注料类耐火材料层(1) 的厚度为100～130mm，所述钢胆(2)的厚度为15～25mm，所述第二浇注类耐火材料层(3)的厚度为30～50mm，所述耐火砖(4)的厚度为100～130mm。

进一步的，为了增大浸渍管内的钢流流量，扩充上升管和下降管的管径，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的10～30％，以达到减少浸渍管的管壁占用钢包顶部面积的效果。

优选的，上升管和下降管通过钢质连接件(5)连接。

优选的，上升管内布置氩气喷吹管(12)，氩气喷吹管(12)通过氩气管(13) 与氩气源(14)相连，通过氩气喷吹管(12)向上升管中喷入氩气后，氩气向上升管的上部分运动，上升管的上部分是提升气体的主要流通通道，上升管的上部分内径变大后，可容纳更多的氩气，也就能产生对钢液更大的抽引力，能使RH精炼炉的循环流量增大。

本实用新型的优点

采用本实用新型提供的技术，由于浸渍管内的上升管内的钢流通道为上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，钢液在上升过程中，流速变慢，且钢流速度方向垂直向上，并不是紧贴上升管管壁的方向，钢流对浸渍管管壁的冲刷现象减轻。

采用本实用新型提供的技术，由于浸渍管内的下降管内的钢流通道为上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，钢液在下降过程中，流速变慢，且钢流速度方向垂直向下，并不是紧贴下降管管壁的方向，钢流对浸渍管管壁的冲刷现象减轻。

采用本实用新型提供的技术，将上升管和下降管做成连体形状后，能减少浸渍管的管壁占用钢包顶部的面积，相应的，在设计上升管和下降管的内径时，可以适度增大上升管和下降管的内径，能增大浸渍管内的循环流量。

向上升管中喷入氩气后，氩气向上升管的上部分运动，上升管的上部分是提升气体的主要流通通道，上升管的上部分内径变大后，可容纳更多的氩气，也就能产生对钢液更大的抽引力，能使RH精炼炉的循环流量增大。

附图说明：

图1、一种RH精炼炉用RH精炼炉浸渍管使用过程中垂直剖面图。

图2、一种RH精炼炉用RH精炼炉浸渍管上部分水平剖面图。

图3、一种RH精炼炉用RH精炼炉浸渍管下部分水平剖面图。

图4、一种RH精炼炉用RH精炼炉浸渍管中间部分水平剖面图。

其中1为第一浇注料类耐火材料；2为钢胆；3为第二浇注料类耐火材料；4为耐火砖；5为上升管和下降管之间的钢质连接件；6为钢包；7为钢液；8为炉渣；9 为下降管的钢流通道；10为上升管的钢流通道；11为真空室；12为氩气喷吹管；13 为氩气管；14为氩气源；15为气泡。

具体实施方式

采用如图1、2、3、4所示的RH精炼炉浸渍管，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层1－钢胆2－第二浇注料类耐火材料层3－耐火砖4，第一浇注料类耐火材料层1的厚度为100～130mm，所述钢胆2的厚度为15～25mm，所述第二浇注类耐火材料层3的厚度为30～50mm，所述耐火砖4的厚度为100～ 130mm。

浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道10设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管上部位置处的内径比下部位置处的内径大10～50％，由于浸渍管内的上升管内的钢流通道为上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，钢液在上升过程中，流速变慢，且钢流速度方向垂直向上，并不是紧贴上升管管壁的方向，钢流对浸渍管管壁的冲刷现象减轻。

将浸渍管的下降管的钢流通道9设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。由于浸渍管内的下降管内的钢流通道为上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，钢液在下降过程中，流速变慢，且钢流速度方向垂直向下，并不是紧贴下降管管壁的方向，钢流对浸渍管管壁的冲刷现象减轻。

进一步的，为了增大浸渍管内的钢流流量，扩充上升管和下降管的管径，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管通过钢质连接件5连接，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的10～ 30％，以达到减少浸渍管的管壁占用钢包顶部面积的效果，在设计上升管和下降管的内径时，可以适度增大上升管和下降管的内径，能增大浸渍管内的循环流量。

上升管内布置氩气喷吹管12，氩气喷吹管12通过氩气管13与氩气源14相连，通过氩气喷吹管12向上升管中喷入氩气后，氩气向上升管的上部分运动，上升管的上部分是提升气体的主要流通通道，上升管的上部分内径变大后，可容纳更多的氩气，也就能产生对钢液更大的抽引力，能使RH精炼炉的循环流量增大。

实施例1：

采用如图1、2、3、4所示的RH精炼炉浸渍管，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层1－钢胆2－第二浇注料类耐火材料3－耐火砖4，第一浇注料类耐火材料层1的厚度为100mm，所述钢胆2的厚度为15mm，所述第二浇注类耐火材料层3的厚度为50mm，所述耐火砖4的厚度为130mm。

浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道10设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管上部位置处的内径比下部位置处的内径大50％，将浸渍管的下降管的钢流通道9设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大50％，因此，设置上升管上部位置处的内径为720mm，上升管下部位置处的内径为480mm，下降管上部位置处的内径为480mm，上升管下部位置处的内径为720mm。

进一步的，为了增大浸渍管内的钢流流量，扩充上升管和下降管的管径，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管通过钢质连接件5连接，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的30％，以达到减少浸渍管的管壁占用钢包顶部面积的效果。

采用本实用新型提供的新型浸渍管后，浸渍管寿命提高50％，RH精炼过程中的循环流量提高30％。起到了良好的效果。

实施例2：

采用如图1、2、3、4所示的RH精炼炉浸渍管，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层1－钢胆2－第二浇注料类耐火材料3－耐火砖4，第一浇注料类耐火材料层1的厚度为130mm，所述钢胆2的厚度为15mm，所述第二浇注类耐火材料层3的厚度为30mm，所述耐火砖4的厚度为100mm。

浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道10设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管上部位置处的内径比下部位置处的内径大10％，将浸渍管的下降管的钢流通道9设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10％，因此，设置上升管上部位置处的内径为528mm，上升管下部位置处的内径为480mm，下降管上部位置处的内径为480mm，上升管下部位置处的内径为528mm。

进一步的，为了增大浸渍管内的钢流流量，扩充上升管和下降管的管径，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管通过钢质连接件5连接，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的30％，以达到减少浸渍管的管壁占用钢包顶部面积的效果。

采用本实用新型提供的新型浸渍管后，浸渍管寿命提高15％，RH精炼过程中的循环流量提高10％。起到了良好的效果。

实施例3：

采用如图1、2、3、4所示的RH精炼炉浸渍管，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层1－钢胆2－第二浇注料类耐火材料3－耐火砖4，第一浇注料类耐火材料层1的厚度为115mm，所述钢胆2的厚度为25mm，所述第二浇注类耐火材料层3的厚度为40mm，所述耐火砖4的厚度为110mm。

浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道10设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管上部位置处的内径比下部位置处的内径大30％，将浸渍管的下降管的钢流通道9设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大30％，因此，设置上升管上部位置处的内径为624mm，上升管下部位置处的内径为480mm，下降管上部位置处的内径为480mm，上升管下部位置处的内径为624mm。

进一步的，为了增大浸渍管内的钢流流量，扩充上升管和下降管的管径，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管通过钢质连接件5连接，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的12％，以达到减少浸渍管的管壁占用钢包顶部面积的效果。

采用本实用新型提供的新型浸渍管后，浸渍管寿命提高35％，RH精炼过程中的循环流量提高20％。起到了良好的效果。

Claims (8)

1.一种RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，浸渍管分上升管和下降管，将浸渍管内的上升管内的钢流通道设置成上部开口大、下部开口小的截头倒圆锥形形状，上升管顶部位置处的内径比底部位置处的内径大10～50％，将浸渍管的下降管的钢流通道设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。

2.如权利要求1所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，将浸渍管的下降管的钢流通道设置成上部开口小、下部开口大的截头正圆锥形形状，下降管下部位置处的内径比上部位置处的内径大10～50％。

3.如权利要求1或2所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，浸渍管的结构由外到内依次为：第一浇注料类耐火材料层(1)、钢胆(2)、第二浇注料类耐火材料层(3)、耐火砖(4)，第一浇注料类耐火材料层(1)的厚度为100～130mm，所述钢胆(2)的厚度为15～25mm，所述第二浇注类耐火材料层(3)的厚度为30～50mm，所述耐火砖(4)的厚度为100～130mm。

4.如权利要求1或2所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的10～30％。

5.如权利要求3所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，将上升管和下降管做成连体形状，上升管和下降管相交的位置处共用一部分管壁，该部分共用的管壁约占浸渍管管壁厚度的10～30％。

6.如权利要求4所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，上升管和下降管通过钢质连接件(5)连接。

7.如权利要求5所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，上升管和下降管通过钢质连接件(5)连接。

8.如权利要求1、2、5、6、7任一项所述的RH精炼炉用浸渍管，其特征在于，上升管内布置氩气喷吹管(12)，氩气喷吹管(12)通过氩气管(13)与氩气源(14)相连。