【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金，具体而言，尤其涉及一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖与砌筑方法。
技术介绍
1、相比顶吹转炉，复吹转炉冶炼过程中底部吹入惰性气体极大优化了转炉熔池动力学条件，促使转炉冶炼过程中温度、成分更加均匀，并进一步促成了转炉低铁耗、低氧化性、高效率、高洁净度冶炼，带来转炉冶炼的极大变革。
2、铁水提钒、脱磷或脱铬后的半钢具有硅锰含量低、渣量少、热量低、过氧化相对严重等问题，终点炉渣中tfe含量较高，给转炉复吹中底吹供气元件的维护提出更高的要求。
3、转炉底吹供气元件的合理安装是保证转炉复吹效果的先决条件，转炉供气元件多为管式或透气砖式，管式供气元件的护砖多分为上护砖与下护砖，透气砖式供气元件的护砖多分为芯砖和外套砖。
4、传统的管式供气元件上护砖设计存在的问题为：设定环形保护套砖所占据环数为z，当z＝1时，上护砖尺寸较小，保护力弱，在烘炉与热试过程中会发生高出炉底工作层高度部分崩裂等问题；当z>1时，上护砖尺寸较较大，砌筑过程起重安装较为麻烦，且中心开孔较小容易发生底吹管式供气元件弯曲等问题。
5、传统的透气砖式供气元件的护砖，因为供气元件需贯穿工作层与永久层，芯砖与外套砖都为直通式设计与安装，即芯砖、套砖均贯穿工作层与永久层，在芯砖与套砖、套砖与炉底砖间均形成自上而下的贯通缝隙，存在漏钢风险，给转炉冶炼带来极大风险；
6、通过上述分析发现，目前管式、透气砖式供气元件与护砖的设计均不能满足半钢转炉冶炼过程中底吹风口更高砌筑与维护的要求。容易出现供气元
7、目前无相关该类供气元件护砖设计与砌筑相关技术或专利文献。
技术实现思路
1、根据上述提出的技术问题，而提供一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖与砌筑方法。本专利技术将底吹供气元件护砖设计为永久层护砖、工作层护砖与保护套砖，通过各部分形状与尺寸设计，实现工作永久层护砖与炉底永久层、工作层护砖与保护套砖、保护套砖与炉底工作层的契合，并通过优化安装顺序完成底吹供气元件、护砖与转炉的砌筑，进而实现转炉砌筑过程中底吹供气元件、护砖的安装，为转炉高效、长寿命复吹冶炼提供良好的基础条件。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，包括：工作层护砖、保护套砖和永久层护砖，所述永久层护砖安装在炉壳的上表面，所述工作层护砖安装在永久层护砖的上表面，所述保护套砖套设在工作层护砖的外部，且所述保护套砖安装在永久层护砖的上表面；所述工作层护砖的中部开有第一贯穿孔，所述永久层护砖的中部开有第二贯穿孔，所述炉壳的中部开有第三贯穿孔，所述第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔同轴连通构成安装孔，底吹供气元件从下方插入至安装孔中，且底吹供气元件的顶部贯穿出第一贯穿孔。
4、进一步地，所述保护套砖的外部至少套设一层炉底工作层砖，所述炉底工作层砖安装在永久层护砖的上表面。
5、进一步地，所述永久层护砖的外部周向布置有多层永久层烧镁砖，所述永久层烧镁砖安装在炉底工作层砖和炉壳之间，所述多层永久层烧镁砖呈上下叠加设置。
6、进一步地，所述永久层护砖的上下端面为长度为l1的正方形，高度为h永，所述第二贯穿孔的半径为r永；
7、所述工作层护砖呈圆台结构，高度为h工，上端面半径为r1、下端面半径为r2，所述第一贯穿孔的半径为r工；
8、所述保护套砖的高度为h护，端面为梯形，上端面为内边长为l2内、外边长为l2外、高度为h上的梯形，下端面为内边长为l3内、外边长为l3外、高度为h下的梯形。
9、进一步地，所述永久层护砖的上下端面的长度l1＝200～300mm，高度h永＝h×n，h为炉底永久层烧镁砖的层高，n为永久层烧镁砖的层数；所述第二贯穿孔的半径r永＝r+2，r为底吹供气元件的外径；
10、所述工作层护砖的高度h工＝h+50～h+100mm，h为炉底工作层砖的高度，上端面半径为r1＝40～50mm，下端面半径为r2＝r1+2mm；所述第一贯穿孔的半径为r工＝r+1；
11、所述保护套砖的高度h护＝h+50～h+100mm，上端面内边长为l2内＝z×l2内、外边长为l2外＝z×l2内、高度为h上＝z×h环上；下端面内边长为l3内＝z×l3内、外边长为l3外＝z×l3内、高度为h下＝z×h环下；z为环形其中保护套砖所占据环数，z＝2～4，l2内为上端面l2内边所在环炉底工作层护砖内边长，l2外为上端面l2外边所在环炉底工作层护砖外边长，l3内为下端面l3内边所在环炉底工作层护砖内边长，l3外为下端面l3外边所在环炉底工作层护砖外边长；h工≥h护。
12、进一步地，所述底吹供气元件为环缝式、支管式或套管式。
13、本专利技术还提供了一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖的砌筑方法，底吹供气元件、护砖与转炉的砌筑顺序为：
14、s1、将底吹供气元件插入至炉壳的第三贯穿孔中并固定；
15、s2、将永久层护砖安装在炉壳的上表面，且底吹供气元件贯穿出第二贯穿孔；
16、s3、将工作层护砖安装在永久层护砖的上表面，且底吹供气元件贯穿出第一贯穿孔；
17、s4、将炉底永久层烧镁砖安装在炉壳的上表面，且布置在永久层护砖的外部四周；
18、s5、将保护套砖安装在永久层护砖的上表面，且套设在工作层护砖的外部；
19、s6、将炉底工作层砖安装在永久层护砖和永久层烧镁砖的上表面，且套设在保护套砖的外部；
20、s7、炉底砌筑完用镁砂将缝隙填充。
21、进一步地，所述永久层烧镁砖与永久层护砖之间的缝隙＜3mm，并将缝隙用镁砂填充。
22、进一步地，所述保护套砖与炉底工作层砖之间的距离≤1mm；相邻两层所述炉底工作层砖的间距≤2mm。
23、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
24、1、本专利技术将底吹供气元件护砖设计为永久层护砖、工作层护砖与保护套砖，通过各部分形状与尺寸设计，实现工作永久层护砖与炉底永久层、工作层护砖与保护套砖、保护套砖与炉底工作层的契合，并通过优化安装顺序完成底吹供气元件、护砖与转炉的砌筑，进而实现转炉砌筑过程中底吹供气元件、护砖的安装，为转炉高效、长寿命复吹冶炼提供良好的基础条件。
25、2、采纳本专利技术方案设计的透气砖护砖、工作层护砖、保护套座砖及永久层护砖，按照流程组装和砌筑后，转炉的透气砖全炉役无漏气和漏钢，实现了全炉役复吹，复吹寿命为8400炉，转炉的底吹效果稳定，经济技术指标和质量指标有所改善，透气砖和座砖熔损严重，熔蚀不稳定的问题得到改善。
26、基于上述理由本专利技术可在复吹转炉冶炼等领域广泛推广。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，包括：工作层护砖(2)、保护套砖(3)和永久层护砖(5)，所述永久层护砖(5)安装在炉壳(7)的上表面，所述工作层护砖(2)安装在永久层护砖(5)的上表面，所述保护套砖(3)套设在工作层护砖(2)的外部，且所述保护套砖(3)安装在永久层护砖(5)的上表面；所述工作层护砖(2)的中部开有第一贯穿孔，所述永久层护砖(5)的中部开有第二贯穿孔，所述炉壳(7)的中部开有第三贯穿孔，所述第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔同轴连通构成安装孔，底吹供气元件(1)从下方插入至安装孔中，且底吹供气元件(1)的顶部贯穿出第一贯穿孔。
2.根据权利要求1所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述保护套砖(3)的外部至少套设一层炉底工作层砖(4)，所述炉底工作层砖(4)安装在永久层护砖(5)的上表面。
3.根据权利要求2所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述永久层护砖(5)的外部周向布置有多层永久层烧镁砖(6)，所述永久层烧镁砖(6)安装在炉底工作层砖(4)和炉壳(7)之间，所述多层永久层烧镁砖(6)
4.根据权利要求1所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述永久层护砖(5)的上下端面为长度为L1的正方形，高度为H永，所述第二贯穿孔的半径为R永；
5.根据权利要求4所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述永久层护砖(5)的上下端面的长度L1＝200～300mm，高度H永＝h×n，h为炉底永久层烧镁砖的层高，n为永久层烧镁砖的层数；所述第二贯穿孔的半径R永＝R+2，R为底吹供气元件的外径；
6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述底吹供气元件(1)为环缝式、支管式或套管式。
7.一种如权利要求1-6任意一项权利要求所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖的砌筑方法，其特征在于，底吹供气元件(1)、护砖与转炉的砌筑顺序为：
8.根据权利要求7所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖的砌筑方法，其特征在于，所述永久层烧镁砖(6)与永久层护砖(5)之间的缝隙＜3mm，并将缝隙用镁砂填充。
9.根据权利要求7所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖的砌筑方法，其特征在于，所述保护套砖(3)与炉底工作层砖(4)之间的距离≤1mm；相邻两层所述炉底工作层砖(4)的间距≤2mm。
...【技术特征摘要】
1.一种半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，包括：工作层护砖(2)、保护套砖(3)和永久层护砖(5)，所述永久层护砖(5)安装在炉壳(7)的上表面，所述工作层护砖(2)安装在永久层护砖(5)的上表面，所述保护套砖(3)套设在工作层护砖(2)的外部，且所述保护套砖(3)安装在永久层护砖(5)的上表面；所述工作层护砖(2)的中部开有第一贯穿孔，所述永久层护砖(5)的中部开有第二贯穿孔，所述炉壳(7)的中部开有第三贯穿孔，所述第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔同轴连通构成安装孔，底吹供气元件(1)从下方插入至安装孔中，且底吹供气元件(1)的顶部贯穿出第一贯穿孔。
2.根据权利要求1所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述保护套砖(3)的外部至少套设一层炉底工作层砖(4)，所述炉底工作层砖(4)安装在永久层护砖(5)的上表面。
3.根据权利要求2所述的半钢冶炼转炉用底吹供气元件护砖，其特征在于，所述永久层护砖(5)的外部周向布置有多层永久层烧镁砖(6)，所述永久层烧镁砖(6)安装在炉底工作层砖(4)和炉壳(7)之间，所述多层永久层烧镁砖(6)呈上下叠加设置。
4.根据权利要求1所述的半钢冶炼转炉用底吹...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彦恒，杨利彬，文林，王杰，杨晓东，
申请(专利权)人：攀钢集团西昌钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：
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