新型KR脱硫搅拌器制造技术

本实用新型专利技术涉及转炉炼钢前铁水炉外ＫＲ脱硫的搅拌器。其解决现有技术中存在的金属搅拌芯与耐火材料衬体之间理化性能相容性较差、局部热应力集中、平均使用寿命短等不足。解决的技术措施：新型ＫＲ脱硫搅拌器，主要由耐火材料衬体（１）、风冷管（２）、设在耐火材料衬体（１）内并与风冷管（２）连接的金属搅拌轴（３）、焊接于金属搅拌轴（３）下端的金属搅拌叶（４）、焊接于金属搅拌轴（３）及金属搅拌叶（４）上的铆固件（５）组成，其在于与耐火材料衬体（１）接触的金属搅拌叶（４）的棱角边为圆弧。本搅拌器在于能使减少热应力集中的问题，并缓和金属搅拌芯与耐火材料衬体之间热膨胀差异，改善了耐火材料衬体的受力均匀性。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及转炉炼钢前铁水炉外KR脱硫的搅拌器，具体地说是一种用于铁水罐KR搅拌脱硫预处理的搅拌器。
技术介绍
目前，在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外KR搅拌脱硫预处理所使用的搅拌器主要由金属搅拌芯、风冷管和耐火材料衬体三个部分组成，其中，金属搅拌芯是由金属搅拌轴、金属搅拌叶和金属铆固件构成，金属搅拌轴为35CrMo合金厚壁管，金属搅拌叶为Q235中厚板，金属铆固件为普通盘条拼结的Y形结构，耐火材料衬体厚度视具体部位不同分布在70～120mm范围，耐火材料衬体常用的材质为莫来石刚玉质浇注料，耐火材料衬体是采取整体浇注的方式成型。采用Y形铆固件强化金属搅拌芯与耐火材料衬体之间的结合。其不足之处在于1、金属搅拌芯与耐火材料衬体之间理化性能相容性较差，尤其是两者之间热膨胀性能的差异，恶化了耐火材料衬体受力状况，推进了搅拌器的破损进程；2、金属搅拌叶与耐火材料衬体之间为棱角结合，导致局部热应力集中，加剧了搅拌器的局部破损，这也是搅拌器破损主要出现在搅拌叶部位的主要原因；3、Y形铆固件弱化了焊接点结合状况和搅拌器扭矩力的均匀传递，一方面降低了金属搅拌芯与耐火材料衬体之间的结合强度以及搅拌器的整体性能；同时，扭矩力的不均匀传递，导致耐火材料衬体局部受力集中，引起局部衬体受力破损，导致衬体与铆固件之间产生间隙，加剧了衬体局部裂纹的形成和铆固件的烧蚀，甚至导致高温铁水和熔渣沿铆固件烧蚀残留孔侵到金属搅拌芯，引起搅拌芯烧蚀。4、由于铁水和熔渣沿耐火材料衬体裂纹的快速渗透，加剧了耐火材料衬体的侵蚀速度，导致衬体的结构剥落，更有甚者，引起金属搅拌芯的烧蚀，从而，缩短了搅拌器的使用寿命。5、KR搅拌器的平均使用寿命短，一般平均使用寿命为300次/支左右。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种减少热应力集中、缓和金属搅拌芯与耐火材料衬体之间热膨胀差异及使用寿命长的新型KR脱硫搅拌器。实现上述目的的技术措施新型KR脱硫搅拌器，主要由耐火材料衬体(1)、风冷管(2)、设在耐火材料衬体(1)内并与风冷管(2)连接的金属搅拌轴(3)、焊接于金属搅拌轴(3)下端的金属搅拌叶(4)、焊接于金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)上的铆固件(5)组成，其在于与耐火材料衬体(1)接触的金属搅拌叶(4)的棱角边为圆弧。其在于铆固件(5)为V形结构。其在于在金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)表面涂敷有机涂层(6)。本技术的优点1、改善了KR搅拌器使用条件下耐火材料衬体的受力状况，有效地延缓了衬体裂纹形成与发展速度，大幅度地缩小了衬体的裂纹长度和宽度，降低了因裂纹导致衬体的结构剥落程度；2、铆固件的改形，强化了金属搅拌芯与耐火材料衬体的结合强度，改善了铆固件扭矩力传递的和衬体受力的均匀性，提高了搅拌器的整体抗冲刷能力，遏止了铆固件烧蚀的进程；3、通过将搅拌叶棱角部位改为圆滑过渡面，降低了原棱角部位的应力集中程度，改善了耐火材料衬体的受力均匀性，延缓了搅拌器局部破损的进程，降低了搅拌器局部破损导致搅拌器整体终止使用的可能性；4、通过在金属搅拌芯表面涂敷有机涂层以及有机涂层在搅拌器烘烤过程的挥发，在搅拌器金属芯与耐火材料衬体结合面形成细小的间隙，通过细小的间隙吸收两者之间热膨胀性能不同引起的膨胀量差异，降低了耐火材料衬体的热膨胀外力，改善了衬体的受力状况，减轻了热膨胀外力对衬体破损的影响。附图说明图1为新型KR脱硫搅拌器的结构示意图图2为图1中A-A剖面结构示意图图3为V形铆固件结构示意图图中1耐火材料衬体、2风冷管、3金属搅拌轴、4金属搅拌叶、5V形铆固件、6有机涂层 具体实施方式以下结合附图作进一步详述实施例1采用35CrMo厚壁无缝钢管、45号无缝钢管、Q235中厚板与普通碳钢螺纹钢筋等金属原材料和莫来石刚玉质浇注料制作了一支新型KR脱硫搅拌器的组成，其结构为耐火材料衬体(1)、风冷管(2)、设在耐火材料衬体(1)内并与风冷管(2)通过夹角为60°的V形铆固件(5)焊接的金属搅拌轴(3)、焊接于金属搅拌轴(3)下端的金属搅拌叶(4)通过夹角为60°的V形铆固件(5)与耐火材料衬体(1)固定。与耐火材料衬体(1)接触的金属搅拌叶(4)的棱角边为圆弧。在金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)表面涂敷有机涂层(6)。其中，夹角为60°的V形铆固件(5)为直径是10mm的普通碳钢螺纹钢筋，夹角为60°的V形铆固件(5)布置间距为75mm，其它金属部件的材质与常规KR脱硫搅拌器相同。耐火材料衬体(1)采用耐火浇注料进行整体浇注成型。制作的搅拌器经烘烤后投入现场试验，试验搅拌器的使用寿命达到770次/支，与常用的KR脱硫搅拌器平均使用寿命的400次/支相比，提高使用寿命0.92倍。实施例2其搅拌器结构不变。采用15号碳钢无缝管制作风冷管(2)，35CrMo厚壁无缝钢管制作金属搅拌轴(3)，用普通冷拔外肋钢筋制作夹角为60°的V形铆固件(5)，夹角为60°的V形铆固件(5)布置间距80mm，用100mm厚钢板制作金属搅拌叶(4)，并对与耐火材料衬体(1)接触的金属搅拌叶(4)棱角边加工成圆弧。在金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)表面涂敷有机涂料(6)。耐火材料衬体(1)采用耐火浇注料进行整体浇注成型。经过烘烤后，在KR搅拌脱硫生产现场进行试验，搅拌器试验的使用寿命为737次/支，与常规的KR脱硫搅拌器平均使用寿命的400次/支相比，提高使用寿命0.84倍。权利要求1.新型KR脱硫搅拌器，主要由耐火材料衬体(1)、风冷管(2)、设在耐火材料衬体(1)内并与风冷管(2)连接的金属搅拌轴(3)、焊接于金属搅拌轴(3)下端的金属搅拌叶(4)、焊接于金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)上的铆固件(5)组成，其特征在于与耐火材料衬体(1)接触的金属搅拌叶(4)的棱角边为圆弧。2.根据权利要求1所述的新型KR脱硫搅拌器，其特征在于铆固件(5)为V形结构。3.根据权利要求1所述的新型KR脱硫搅拌器，其特征在于在金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)表面涂敷有机涂层(6)。专利摘要本技术涉及转炉炼钢前铁水炉外KR脱硫的搅拌器。其解决现有技术中存在的金属搅拌芯与耐火材料衬体之间理化性能相容性较差、局部热应力集中、平均使用寿命短等不足。解决的技术措施新型KR脱硫搅拌器，主要由耐火材料衬体(1)、风冷管(2)、设在耐火材料衬体(1)内并与风冷管(2)连接的金属搅拌轴(3)、焊接于金属搅拌轴(3)下端的金属搅拌叶(4)、焊接于金属搅拌轴(3)及金属搅拌叶(4)上的铆固件(5)组成，其在于与耐火材料衬体(1)接触的金属搅拌叶(4)的棱角边为圆弧。本搅拌器在于能使减少热应力集中的问题，并缓和金属搅拌芯与耐火材料衬体之间热膨胀差异，改善了耐火材料衬体的受力均匀性。文档编号C21C7/064GK2923725SQ20062009549公开日2007年7月18日 申请日期2006年3月7日 优先权日2006年3月7日专利技术者欧阳德刚, 胡清明, 罗安智, 胡铁山, 李具中, 刘守堂, 王海青, 朱善合, 周明石 申请人:武汉钢铁(集团)公司, 武汉红地节能材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型ＫＲ脱硫搅拌器，主要由耐火材料衬体（１）、风冷管（２）、设在耐火材料衬体（１）内并与风冷管（２）连接的金属搅拌轴（３）、焊接于金属搅拌轴（３）下端的金属搅拌叶（４）、焊接于金属搅拌轴（３）及金属搅拌叶（４）上的铆固件（５）组成，其特征在于与耐火材料衬体（１）接触的金属搅拌叶（４）的棱角边为圆弧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳德刚，胡清明，罗安智，胡铁山，李具中，刘守堂，王海青，朱善合，周明石，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，武汉红地节能材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]