一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件制造技术

本发明专利技术公开一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，包括砖芯本体，所述砖芯本体内具有涡卷结构，所述涡卷结构沿所述砖芯本体的长度方向设置，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述涡卷结构呈平面涡卷弹簧状结构。本发明专利技术可以通过调节平面涡卷弹簧状结构的内外半径及涡卷圈数，使其可以向砖芯本体的中心靠拢，既保证了流体搅拌净化元件具有足够的透气通道以保证透气效果，又能达到“在热修烧氧吹扫时只需吹扫砖体中心部位即可，不必清理整个砖芯面”的目的，从而有效降低烧氧吹扫清理时间以及工人的劳动强度，进而避免因烧氧吹扫清理时间过长而导致的透气砖损耗过快，延长流体净化搅拌元件的使用寿命。搅拌元件的使用寿命。搅拌元件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件


[0001]本专利技术涉及流体搅拌净化
具体地说是一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件。

技术介绍

[0002]狭缝式透气砖具备长寿命、透气量大的优势，但在使用过程中存在烧氧吹扫清理劳动强度大、发生砖芯整体横断以及狭缝渗钢的概率较高等问题，这些问题严重影响到透气砖的正常使用，进而影响钢铁冶炼的节奏。因此目前的透气砖产品迫切需要改进，在保证透气砖整体寿命的前提下，减小透气砖渗钢及发生横断的几率，同时尽量减少烧氧清理的时间以降低现场热修操作的劳动强度。
[0003]目前，已有研究人员通过改进狭缝式透气砖的内部吹气通道结构有效降低了透气砖发生渗钢和横断的几率，但由于狭缝吹气通道在透气砖中的分布特点，导致在进行烧氧吹扫清理时需要对整个砖芯面进行清理，从而导致烧氧吹扫清理的时间长，劳动强度大，烧氧吹扫清理时间过长则会导致透气砖的损耗加快，不利于降低钢铁冶炼的成本，且现有透气砖对钢水的搅拌净化效果也需要进一步提升。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，该流体搅拌净化元件可以在有效降低渗钢带来的不良影响以及发生横断的前提下，同时解决当前狭缝式透气砖烧氧吹扫清理时时间长，劳动强度大、透气砖损耗快以及搅拌净化效果不足等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，包括砖芯本体，所述砖芯本体内具有涡卷结构，且所述涡卷结构为吹气通道，所述涡卷结构沿所述砖芯本体的长度方向设置；在所述砖芯本体的任意横截面上，所述涡卷结构呈平面涡卷弹簧状结构。
[0007]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构的内半径R1、外半径R2与这个横截面半径R 的长度之比为(10～30)：(15～100)：(25～120)。
[0008]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距为15～ 35mm。
[0009]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距相等。
[0010]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距自中心向外构成依次增大的等差数列。
[0011]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述
平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距自中心向外构成依次减小的等差数列。
[0012]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，在所述砖芯本体的任意横截面上，所述涡卷结构与所述砖芯本体的外立面之间的最短距离为20～40mm；所述涡卷结构的宽度为0.10～0.35mm；在所述砖芯本体的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构的涡卷圈数为2～5；所述涡卷结构的锥度与所述砖芯本体的锥度相等。
[0013]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，所述砖芯本体内还设置有辅助透气通道，所述辅助透气通道的第一端与所述涡卷结构的最外圈吹气通道流体导通，所述辅助透气通道的第二端开口位于所述涡卷结构最外圈吹气通道与所述砖芯本体外立面之间的所述砖芯本体的上端面上；所述辅助透气通道所在的所述砖芯本体高度为所述砖芯本体整体高度的1/8～1/10；所述辅助透气通道的总透气面积与所述涡卷结构的总吹气面积之比为(1～2):10；所述辅助透气通道的横截面为宽度为0.10～0.35mm的矩形。
[0014]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，所有所述辅助透气通道的第二端开口至所述砖芯本体的外立面的距离均相等；所述辅助透气通道的中轴线 X与砖芯本体横截面的夹角α为15～60
°
；在所述涡卷结构上：将以所述辅助透气通道的中轴线X与所述涡卷结构的交点为切点的切线记为切线Y，则所述中轴线X与所述切线Y的夹角β为30～60
°
，所述辅助透气通道的吹气方向的朝向与所述涡卷结构的涡旋方向相反。
[0015]上述具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，还包括金属钢壳、耐火泥层、金属底板和金属尾管；所述金属钢壳通过所述耐火泥层固定安装在所述砖芯本体的外壁面上，所述金属底板位于所述砖芯本体的进气端并与所述砖芯本体侧壁面上的所述金属钢壳固定连接，所述金属尾管与所述金属底板固定连接；所述金属底板与所述砖芯本体的底壁之间设置有气室，所述气室的流体入口端通过开设在所述金属底板上的底板通气孔与所述金属尾管的流体出口端流体导通，所述气室的流体出口端与所述涡卷结构的流体入口端流体导通；
[0016]所述砖芯本体还包括砖芯连接体，所述砖芯连接体的两端分别固定在所述涡卷结构的内壁上；所述砖芯连接体的总横截面积与所述涡卷结构的展开面积之比为(1:5)～(1:10)；所述砖芯连接体的横截面为等腰梯形、正三角形、椭圆形或圆形；所述气室的高度为5mm。
[0017]本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0018]1、本专利技术将流体搅拌净化元件中的气体通道设置成横截面为平面涡卷弹簧状结构的吹气通道，相比传统的吹气通道，这种平面涡卷弹簧状结构的吹气通道不仅在纵向上贯通整个砖芯本体，而且在砖芯本体圆周方向上也贯通，即该吹气通道在狭缝层面上呈各向贯通。本专利技术这种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件在使用过程中即使局部发生堵塞，气体也可以绕过堵塞物而不会影响正常的透气功能，且在服役过程中，相邻两条吹气通道之间的砖体发生剥落也不会影响其它部位的正常使用，因此使其具有较好的抗热震稳定性，有效降低因发生渗钢和横断对流体搅拌净化元件的影响。
[0019]2、本专利技术可以通过调节平面涡卷弹簧状结构的内外半径及涡卷圈数，使其可以向砖芯本体的中心靠拢，既保证了流体搅拌净化元件具有足够的透气通道以保证透气效果，又能达到“在热修烧氧吹扫时只需吹扫砖体中心部位即可，不必清理整个砖芯面”的目的，从而有效降低烧氧吹扫清理时间以及工人的劳动强度，进而避免因烧氧吹扫清理时间过长
而导致的透气砖损耗过快，延长流体净化搅拌元件的使用寿命。另外，也可以通过调节涡卷吹气通道的分布情况，达到调控其透气量的目的。
[0020]3、本专利技术为了进一步提高流体搅拌净化元件的搅拌净化效果，在砖芯本体上设置辅助透气通道。辅助透气通道所在的砖芯本体高度为砖芯本体整体高度的1/8～1/10，并且与涡卷结构的最外圈吹气通道流体导通；在吹气通道宽度一定以及相邻两条涡卷吹气通道之间的节距相等或相邻两条涡卷吹气通道之间的节距自中心向外构成依次增大的等差数列的时候，自涡卷结构中心向外的单位面积的吹气量逐渐减小，使得中心流体向四周分流，辅助透气通道的设置使得涡卷结构外围流体能够沿砖芯本体周向及径向流动，弥补涡卷结构始终向上直吹的不足，涡卷结构复合辅助透气通道的吹气结构除了推动流体向上翻滚，还可以形成中心流体向四周逐渐分流、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，包括砖芯本体(1)，其特征在于，所述砖芯本体(1)内具有涡卷结构(2)，且所述涡卷结构为吹气通道，所述涡卷结构(2)沿所述砖芯本体(1)的长度方向设置；在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述涡卷结构(2)呈平面涡卷弹簧状结构。2.根据权利要求1所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构的内半径R1、外半径R2与这个横截面半径R的长度之比为(10～30)：(15～100)：(25～120)。3.根据权利要求1所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距为15～35mm。4.根据权利要求3所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距相等。5.根据权利要求3所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距自中心向外构成依次增大的等差数列。6.根据权利要求3所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构中相邻两条涡卷吹气通道之间的节距自中心向外构成依次减小的等差数列。7.根据权利要求1～6任一所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述涡卷结构(2)与所述砖芯本体(1)的外立面之间的最短距离为20～40mm；所述涡卷结构(2)的宽度为0.10～0.35mm；在所述砖芯本体(1)的任意横截面上，所述平面涡卷弹簧状结构的涡卷圈数为2～5；所述涡卷结构(2)的锥度与所述砖芯本体(1)的锥度相等。8.根据权利要求7所述的具有涡卷结构的流体搅拌净化元件，其特征在于，所述砖芯本体(1)内还设置有辅助透气通道(9)，所述辅助透气通道(9)的第一端与所述涡卷结构(2)的最外圈吹气通道流体导通，所述辅助透气通道(9)的第二端开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国涛，李建泽，张思思，张宁，田光军，王伟胜，罗三峰，
申请(专利权)人：濮阳濮耐高温材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：