一种钢包底吹透气砖及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种钢包底吹透气砖及其应用方法，透气砖本体顶部及腰身的内部设有喷吹管，腰身的下部为储气室，喷吹管与储气室相通，储气室连接有进气管，其中喷吹管在腰身内为直通平行排列，在顶部内与透气砖中轴线成30～45°排列，实现由喷吹管喷出的气体交汇在钢液内部某一点。处理前期：喷入气体流量30～50L/min，时间3～5min；处理中期：喷入气体流量100～150L/min，时间8～15min；处理后期：喷入气体流量300～350L/min，时间10～15min。本发明专利技术可以显著降低钢液温降，合金、熔剂熔化速度加快，去除夹杂物效果明显。

A Ladle Bottom Blown Permeable Brick and Its Application

The invention discloses a ladle bottom-blown breathable brick and its application method. The top of the body and the inside of the waist body of the breathable brick are provided with a nozzle, the lower part of the waist body is an air storage chamber, the nozzle is connected with the air storage chamber, and the air intake pipe is connected with the air storage chamber. The nozzle is arranged in parallel with the waist body and 30-45 degrees with the axis of the breathable brick in the top to realize the air ejected by the nozzle. The body intersects at some point in the molten steel. In the early stage of treatment, the inflow gas flow rate was 30-50L/min for 3-5min; in the middle stage, the inflow gas flow rate was 100-150L/min for 8-15min; in the later stage, the inflow gas flow rate was 300-350L/min for 10-15min. The invention can significantly reduce the temperature drop of molten steel, accelerate the melting speed of alloys and fluxes, and have obvious effect of removing inclusions.

【技术实现步骤摘要】
一种钢包底吹透气砖及其应用方法
本专利技术涉及钢铁冶金领域，特别是炼钢精炼过程中的一种钢包底吹透气砖及其应用方法。
技术介绍
透气砖是一种功能性透气元件，通过透气砖向钢液中吹入气体，达到搅拌钢液、均匀钢液温度和化学组成、促进夹杂物去除或控制夹杂物形态的目的，是现代冶金行业普遍采用的技术。以LF精炼过程钢包底吹氩为例，其基本的工作原理为：氩气通过透气砖芯的狭缝进入钢水中，以气泡形式分散于钢水并上浮，周围的钢水受浮力驱动，在透气砖上方形成向上流股，到达钢液顶部，向水平转向，然后沿钢包壁处向下返流，使钢水在钢包内循环流动，从而使添加在钢水中的合金、熔剂等快速熔化，促进了钢液成分和温度的均匀以及钢液中夹杂物的上浮，去除钢液中的非金属夹杂和有害气体，达到了精炼钢液的目的。目前广为使用的钢包透气砖为弥散型透气砖和狭缝式透气砖，弥散型透气砖主要用等径颗粒制备，砖体呈泡沫多孔状，砖内有均匀细小的气孔，颗粒间多位点接触，通过透气砖的特性可知，弥散型透气砖透气强度比同材质的其他砖偏低，由于组织不够致密，抗侵蚀、耐冲刷能力稍差，由于气体孔径较难控制，气体流量调节性差；直通狭缝型透气砖采用致密耐火材料压制成型时，通过在砖体中预埋入不锈钢管、尼龙绳或陶瓷空心管等办法制备，具有抗侵蚀、寿命长、吹入钢水气泡大小分布均匀，气体流量调节性好等特点。透气砖的研究较多，但很少涉及透气砖喷出气体在钢液中的研究，根据前人的研究结果，细小气泡的获得往往依赖于单一喷吹压力改变、透气砖喷气口孔径的改变，这给后续透气砖使用和工艺调整带来困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钢包底吹透气砖及其应用方法，通过改变透气砖结构，调整工艺，使喷入的气体碰撞在一起，破碎成弥散分布的小气泡，更加有益于钢液精炼，优化钢液的精炼过程。本专利技术的目的是这样实现的，一种钢包底吹透气砖，包括透气砖本体，其特征在于：透气砖本体顶部及腰身的内部设有喷吹管，腰身的下部为储气室，喷吹管与储气室相通，储气室连接有进气管，位于腰身的喷吹管为直通平行排列，位于顶部的喷吹管与透气砖中轴线成30～45°排列，实现喷出的气体交汇在钢液内部某一点。进一步的，所述透气砖本体顶部为圆台型，腰身为圆柱形，位于顶部的喷吹管为上小下大的锥形管，顶端喷吹管喷吹孔的直径为1～5mm。进一步的，所述喷吹管喷出的气体交汇在钢液内部某一点距透气砖本体顶部表面中心距离50～150mm。将钢包底吹透气砖安装后，根据需要实现的功能如下：处理前期：喷入气体流量30～50L/min，吹入时间3～5min；处理中期：喷入气体流量100～150L/min，吹入时间8～15min；处理后期：喷入气体流量300～350L/min，吹入时间10～15min。本专利技术通过改变透气砖结构，调整工艺，使高速喷入的气体碰撞在一起，破碎成弥散分布的小气泡，更加有益于钢液精炼。与现有技术相比，成分、温度均匀化过程可以显著降低钢液温降，合金、熔剂熔化速度加快，缩短精炼时间，去除夹杂物效果明显，钢液纯净度提高。附图说明图1是底吹透气砖的结构示意图(图3的A-A剖视图)；图2是图1B-B剖视图的储气室顶部视图；图3是底吹透气砖俯视图；图4是图1B-B剖视图的储气室底部视图。图中：1进气管、2透气砖本体、3喷吹管、4储气室、41储气室顶部、42储气室底部、5进气孔、6喷吹孔。具体实施方式图1～4所示，本专利技术底吹透气砖为顶部圆台型，腰身圆柱形，顶部、腰身内部有喷吹管3，腰身下部为储气室4，储气室底部42连接进气管1，其中喷吹管3在腰身内为直通平行排列，在顶部圆台内与透气砖中轴线成一定角度(30°～45°)排列，位于顶部的喷吹管3为上小下大的锥形管，喷吹管3顶端喷吹孔6的直径为1～5mm。喷入气体由进气管1进入储气室4，经储气室顶部41的进气孔5进入喷吹管3，最终由喷吹管顶端的喷吹孔6喷出并交汇在钢液内部距离顶部圆台中心50～150mm的某一点。实施例1将钢包透气砖应用实际生产，同一钢种进行6炉次对比试验，其中1～3炉是本专利技术钢包透气砖，4～6炉为现有钢包透气砖，喷入气体均为氩气，处理前期流量40L/min，喷吹时间5min，对钢水进行测温和取样(见表1)；处理中期，精炼加入金属锰1.5吨后，喷入氩气，流量120L/min，喷吹时间15min，每隔4分钟对钢水取样(见表2)；处理后期，将氩气流量设置为320L/min，喷吹时间为10min，然后取钢包样进行夹杂物分析，夹杂物检验应用金相显微镜观察，放大倍数为200倍，具体检验结果(见表3)：表1处理前期钢液温度、成分(质量百分含量％、温度℃)从表1结果可以看出：钢液出站化学成分均满足要求的情况下，1～3炉钢液进出站温降为4℃～7℃，而4～6炉钢液进出站温降仅有9℃～10℃，钢包透气砖的应用可以有效减少钢包温降。表2处理中期搬入、搬出锰含量(质量百分含量％、时间min)搬入Mn48121610.0620.891.311.431.4320.0540.921.351.421.4230.0560.881.281.411.4140.0650.761.181.221.41950.05960.781.211.231.40960.06140.751.091.241.413从表2结果可以看出，应用钢包透气砖的罐次(1～3)合金熔化速度较快，12分钟后成分达到要求，而原钢包透气砖的罐次(4～6)16分钟才达到要求，钢包透气砖的应用可以有效缩短合金化时间。表3处理后期钢样夹杂物检验结果数密度个/mm2面积含量％190.00462130.0077312.70.0085414.90.0096518.20.0118628.10.0182从表3的应用结果可以看出，应用钢包透气砖的罐次(1～3)夹杂物的数密度、面积含量均小于原罐次(4～6)，说明钢包透气砖的应用能更加有效的去除夹杂物。实施例2将钢包透气砖应用实际生产，同一钢种进行6炉次对比试验，其中1～3炉是本专利技术钢包透气砖，4～6炉为现有钢包透气砖，喷入气体均为氩气，处理前期流量35L/min，喷吹时间4min，对钢水进行测温和取样(见表4)；处理中期，精炼加入75#高碳锰铁2吨后，喷入氩气，流量140L/min，喷吹时间10min，每隔4分钟对钢水取样(见表5)；处理后期，将氩气流量设置为330L/min，喷吹时间为12min，然后取钢包样进行夹杂物分析，夹杂物检验应用金相显微镜观察，放大倍数为200倍，具体检验结果(见表6)：表4处理前期钢液温度、成分(质量百分含量％、温度℃)从表4结果可以看出：钢液出站化学成分均满足要求的情况下，1～3炉钢液进出站温降为3℃～7℃，而4～6炉钢液进出站温降仅有9℃～15℃，钢包透气砖的应用可以有效减少钢包温降。表5处理中期搬入、搬出锰含量(质量百分含量％、时间min)搬入Mn48121610.0730.911.411.411.4120.0560.931.361.421.4230.0840.901.381.411.4140.0640.741.281.321.41650.0560.751.261.331.40760.0610.781.191.341.415从表5结果可以看出，应用钢包透气砖的罐次(1～3)合金熔化速度较快，12分钟后成分达到要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢包底吹透气砖，包括透气砖本体(2)，其特征在于：透气砖本体顶部及腰身的内部设有喷吹管(3)，腰身的下部为储气室(4)，喷吹管(3)与储气室(4)相通，储气室(4)连接有进气管(1)，位于腰身的喷吹管(3)为直通平行排列，位于顶部的喷吹管(3)与透气砖中轴线成30～45°排列，实现喷出的气体交汇在钢液内部某一点。

【技术特征摘要】
1.一种钢包底吹透气砖，包括透气砖本体(2)，其特征在于：透气砖本体顶部及腰身的内部设有喷吹管(3)，腰身的下部为储气室(4)，喷吹管(3)与储气室(4)相通，储气室(4)连接有进气管(1)，位于腰身的喷吹管(3)为直通平行排列，位于顶部的喷吹管(3)与透气砖中轴线成30～45°排列，实现喷出的气体交汇在钢液内部某一点。2.根据权利要求1所述的一种钢包底吹透气砖，其特征在于：透气砖本体顶部为圆台型，腰身为圆柱形，位于顶部的喷吹管(3)为上小下大的锥形管，喷吹管顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖相巍，康伟，尚德礼，李广帮，赵成林，刘祥，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21