专利名称:用于冶金转炉炉体的喷吹装置的制作方法
本发明涉及一种用于冶金转炉炉体(其炉体和炉壁是以排列成行的耐火砖铺砌而成)的喷吹装置。
通过把喷吹气体吹入金属熔融液中-比如，把喷吹气体通进冶金转炉炉体的底部，使其在金属熔融液中产生一种搅动作用，以此使冶炼组分和温度的不均衡性获得平衡，达到分离非金属杂质的效果并在一定程度上促进了金属熔融液的脱氧。
关于引入喷吹气体，人们已知其装置的复杂性。例如，雷德克斯·朗德斯彻，卷3，1981，499至517页(Radex Rundschau，Vol、3，1981，P、499
517);0053554号和0032350号欧洲专利申请等文献说明了可透气性的转炉喷吹耐火砖方面的情况，人们镶砌了这样一块气体喷吹砖来代替转炉耐火炉衬中的耐火砖。为防止侧面气体引起事故，此喷吹砖有一层包有一种多孔耐火材料的薄片或薄板式护套。这种多孔材料具有定向的孔隙度，因而可用此类喷吹砖取代普通的转炉内衬砖。薄片或薄板式护套朝转炉的内部空间敞开着，而在喷吹砖反方向的一端，此薄片或薄板式护套是封闭的，有一根供气管与之气密式地连接在一起。这种类型的喷吹砖的缺点是难于制作和安装，而且如果多孔性耐火材料不能与薄片或薄板式护套完全贴合，可能会在薄片或薄板式护套与多孔材料(护套内所包的耐火物)之间发生控制不住的气体渗漏现象。此外，这样的喷吹砖要比转炉的内炉衬侵蚀得更快，迫使人们在两次更换炉内衬之间采取浪费材料与时间的维修措施。
人们已知在喷吹耐火砖里嵌入一根喷气管(265，341号澳地利专利)。在炉内镶砌这种喷吹砖也可以代替转炉衬砖;但是此举带来的弊端是为了避免因熔融液的渗透而造成喷气管的阻塞，当熔融液复盖住喷吹砖时，必须经常地给喷吹砖输进一定的最低限量的喷吹气体。
人们还知道制成由若干具有微小孔隙或无孔隙的单个耐火组件构成的喷吹砖(0043338号、0021861号和0043787号欧洲专利申请)。这些单个的组件靠一个薄片或薄板式护套结合在一起从而构成了所谓的夹层喷吹砖，这种夹层喷吹砖也被装在转炉内代替普通的耐火炉衬。这些单个耐火组件的相接面带有纵向沟槽或加工出的金属镶嵌物，从而形成传导喷吹气体的空腔。这种夹心喷吹砖除了结构也很复杂和造价较高之外，它的缺点还有如果某一单个组体和它相邻的单个组件或薄片薄板式护套脱离开来，这种夹心喷吹砖的透气率会在使用期内产生变化。由于这些单个耐火组件的成分与炉内耐火衬砖不同，所以不能排除过早被侵蚀的可能性。
本发明旨在避免这些弊端和困难并以下述目的作为其研究对象;即提供一种能构成整体的普通耐火砖的冶金转炉炉体内衬的喷吹装置，为的是确保获得均匀侵蚀而无须因喷吹装置的问题被迫进行过早的维修。使用这种喷吹装置，可以在存在熔融液的情况下有选择地关闭喷吹气。而且，此装置可以在两次更换炉内衬之间冶金转炉炉体的工作时间内保证得到恒定的，可控制的喷吹气流。
按照本发明，上述目的是这样达到的在炉底和(或者)炉壁的预定部位上相邻的耐火砖之间插进一块金属喷吹板，该喷吹板至少带有一个(最好是多个)与供气管以管状方式相连的喷吹气体通道。
本发明提出的实施例的特征是喷吹板由两片互连的且被间隔肋隔开一定距离的薄片或薄板构成，介于间隔肋与薄片或薄板之间的空心部分则形成了隙缝形的通气道，这些通气道与供应喷吹气体并安在喷吹板一端上的一个分配器连接，供气管插入分配器。
喷吹板的分配器是由一根管子组成，这根管子有一道纵向切口，而且薄片或薄板气密式地与切口边缘连接在一起，管子横向地延伸到各通气道上;这样就使喷吹板的制作变得格外简单。
为了安全地防止熔融液渗透进通气道，通气道在喷吹板厚度方向的最大尺寸为1.5毫米。
有利的是，喷吹板沿着通气道的纵向延伸与冶金转炉炉体内的耐火炉衬的高度一致，而喷吹板的分配器则设置在冶金转炉炉体的外炉衬的后面。这样即使在内炉衬严重侵蚀时，即在转炉炉龄的末期，气体喷吹装置仍会无故障地发挥作用。
喷吹板的形状与相邻紧挨的耐火砖的各个侧面形状一致，这样就使喷吹板的安装变得特别简单。
通气道的横截面在沿通气道纵方向的喷吹板的整个延伸部分是不变的。这样即使因它的长度变化(即在把喷吹板安装在称做端拱砖或球形拱砖的圆锥形耐火砖之间时)而使喷吹板的宽度变化时，通气道还可将每单位时间的恒量气体供入冶金转炉炉体的内部，甚至在对应于被侵蚀的内炉衬的喷吹板烧坏后也是如此。
本发明提出的另一实施例的特征是在移位排列的相邻砖列中每块喷吹板都设置在一列的预定的横接缝中，这样，无须采用特殊的施工方法，而且无须加大各耐火砖列之间的距离就可以安装喷吹板。
更可取的是，喷吹板的边缘被密封焊牢。
每块喷吹板的供气可分别加以控制。
现参照一典型实施例的附图对本发明进行更详细的说明。
图1是一座炼钢转炉的纵剖面图。
图2是对应于图1中标示的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。
图3是图1和图2中标示的炼钢转炉的炉底俯视图。
图4是一块喷吹板的纵剖面图，此纵剖面平行于喷吹板的平面。
图5是沿图4所标V-V线方向剖切的剖面图。
图6是沿图4所标V1-V1线方向剖切的剖面图。
图7和图8标示出另一个实施例。图7是一块喷吹板的立体图，而图8是图7中沿箭头Vn1所指方向的视图。
图9、10和11所示为与图4、5和6相似的另一个实施例。
图1标示的炼钢转炉带有一个金属外壳1，在炉壳1内，转炉炉底2和转炉侧壁3均装有一层外炉衬4。在由耐火砖5构成的外炉衬上面还有一层也是由耐火砖6铺砌的内炉衬7。如图3所示，把内炉衬7的耐火砖6铺成从砖炉炉底2的中心8或转炉纵向轴9处起呈星状放射的行列10。相互平行的行列10以纵向接缝相连，相邻行列10的耐火砖6则以相互错开位置的方式排列。各行列的相邻的耐火砖6形成横向接缝12，接缝12的两端与各行列10之间的纵向接缝11相接，每条接缝12都紧靠在相邻的行列10的砖侧面。
在炉底2的预定位置13上(从这些预定位置到炉底2中心8的距离和它们相互之间的距离最好大致相等)，把喷吹板14插进各预定位置的横接缝12里，喷吹板的总厚度15(即它横对着横接缝12平面的尺寸)非常薄，因此喷吹板14的嵌入仅使行列10的耐火砖6产生很微小的偏移，可以通过在转炉炉底2和炉侧壁3之间充填一些捣实料16来抵销此微小的错位。
每块喷吹板14均由两片相互平行的薄片或薄板17组成，它们之间靠延伸及喷吹板14的全长18的间隔肋19保持距离20。在纵向侧面边缘21上，薄片或薄板17被密封焊牢。
介于间隔肋19与薄片或薄板17之间，形成了沿间隔肋19纵向延伸的空腔，这些空腔构成喷吹气体流通的通道22。从图5可明显看到通气道22呈隙缝形，即在喷吹板14的厚度15方向通气道22的尺寸20很小，通气道的厚度最好是小于或等于1.5毫米。而在喷吹板14的宽度23方向通气道的寸24比较大，最好在5至25毫米之间。因此，喷吹板的总厚度介于4毫米和最大值为10.5毫米之间。
在远朝转炉内部26的喷吹板14的末端27上装有一个分配器28，该分配器由一根带有纵向延伸的切口29的管子30构成。在这道切口29的里边，插进了两片相互连接的薄片或薄板17并与此切口29的边缘密封焊牢。构成分配器而且它的末端被封住的这根管子30横向延伸至通气道22纵向。把构成供气通路的另一根管子31焊入分配器，这根供气管通过转炉外壳的开口处32被引到外面。
穿过带有耳轴的转炉导入的这些供气管31的优点是每根管子都有配有独立的固定排列的控制阀33，采用这种阀门可以分别给每块喷吹板14供入喷吹气体并使各喷吹板14相互无关。
每块喷吹板14的长度18(即喷吹板14朝通道22纵向延伸部分)与构成内炉衬的耐火砖6的高度34相一致，在更换炉衬以及在转炉运行期间随着工作炉衬7的侵蚀而使喷吹板的燃耗增大时都是如此。分配器28被置于外炉衬4里，即安放在一个由捣实料16充填的空腔内。
喷吹板14的宽度23和长度18最好能与邻近连接的形成横接缝12的耐火砖6的侧面完全一致。这样，在把喷吹板14插进耐火砖6之间的横接缝12里以后就不会存在空余空间了。如果耐火砖的连接侧面呈锥形(即梯形)，此喷吹板相应地具有同样的形状。那样的话，确定的通道的尺寸就有可能在出口处具有最小横截面，而在分配器处具有最大横截面。但此时若要在喷吹板14燃耗的情况下仍保持喷吹气流量不变，就需要视喷吹板燃耗程度和内炉衬侵蚀状况来调节控制阀门33。为了避免这一问题，也可以通过选定间隔肋的尺寸，使通气道的横截面在喷吹板14的长度18范围内不变。
据图7所示的实施例，喷吹板14由以圆柱横截面形式紧紧地相邻排列着的管子35组成，管子的外径约为6毫米。举例来说，把这些管子(它们也许是有其它不同于圆形横截面的截面)插进一个矩形横截面的分配器36中，用焊缝37把它们连接起来。为了达到绝对密封性，各紧密相邻的管子35都相应地从里到外与分配器36焊牢。但不需要将管子相接触的生成面38焊在一起。利用给每根管子35选择一定比率的内外径的方法可以使喷吹气流通过的喷吹板横截面适应任何要求。
根据图9至图11所示的实施例，喷吹板14是由相邻排列着的管子39组成，这些管子在它们的长度40部分上(即从管子的自由端41到接近插入分配器36的管子端部42的前面)被设计制作成扁平(比如压延或挤压)的，管子39以下述方式紧固在分配器上相邻的管子的窄边43互相接触，而各管子39的平面44大约处在一个平面上。插在分配器里的管子39的未变形部分45(是直径约为10毫米的圆形横截面)被固定成彼此保持距离46，致使能采用简单而又不受邻近管子39妨碍的方式实现连接管子39与分配器36的焊缝47的焊接。这样，采用下述方法获得气密式焊缝成为可能仅从外部把管子39与分配器36焊接在一起，而无须从分配器36的内侧焊接，就能得到密封焊缝。管子39的压扁部分40的相连的窄边43不必焊接。
喷吹板14不需要延伸到横接缝12的整体宽度，只需延伸到总宽的一半;例如，在每条横接缝12中嵌入两块仅为其一半宽度的喷吹板14，一块板在另一块旁边，并在它们的边缘21贴合在一起，此外，为了减少供气管31的数量，可设计出具有这样一种宽度23的喷吹板-即，可横向地延伸至两排耐火砖的宽度。如果耐火砖是移位排列的，为构成相应宽度的横接缝就必须把一排中的一块砖劈开。
喷吹板14最好用中等强度的普通结构钢制作。然而，为了适应特殊领域的应用，也可制作在高温时具有高强度的钢制喷吹板。
权利要求
1.用于冶金转炉炉体的一种喷吹装置，此冶金转炉炉体的炉底2和炉壁(3)是以排列成行的耐火砖(6)铺砌而成，该装置的特征是在炉底(2)和(或者)炉壁(3)的预定部位(13)上，把金属喷吹板(14)插入相邻的耐火砖(6)之间，至少可以提供一个(最好是多个)与供气管(31)管式相连的喷吹气通道(22)。
2.根据权利要求
1所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)由两片互连的且用间隔肋(19)隔开一定距离的薄片或薄板(17)构成，介于间隔肋(19)和薄片或薄板(17)之间的空间形成隙缝式通气道(22)，通气道(22)与被输入喷吹气体的一个分配器(28)连接，并由喷吹板(14)的一端供入气体，在分配器里插进供气管(31)。
3.根据权利要求
2所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)的分配器(28)由一根带有纵向隙缝(29)并横向地延伸到通气道(22)的管子(30)构成;薄片或薄板(17)与隙缝(29)的边缘密封连接。
4.根据权利要求
1至3所述的喷吹装置，其特征是通气道(22)在喷吹板(14)的厚度(15)方向上的最大尺寸(20)为1.5毫米。
5.根据权利要求
2至4所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)朝通气道(22)纵方向的延伸部分(18)与冶金转炉炉体的耐火内炉衬(7)的高度(34)相一致;喷吹板(14)的分配器(28)被置于冶金转炉炉体的外炉衬(4)的后面。
6.根据权利要求
1至5所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)的形状与耐火砖(6)相邻连接的侧面的外形一致。
7.根据权利要求
1至6所述的喷吹装置，其特征是通气道(22)的横截面在沿通气道(22)纵向延伸的喷吹板(14)的整个延伸部分(18)上是不变的。
8.根据权利要求
1至7所述的喷吹装置，其特征是相邻行列(10)内的耐火砖(6)移位排列的情况下，各喷吹板(14)设置在一列(10)的预定的横接缝(12)中。
9.根据权利要求
1至8所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)的边缘(21)密封焊牢。
10.根据权利要求
1至9所述的喷吹装置，其特征是对于每块喷吹板(14)的供气可以分别加以控制。
11.根据权利要求
1至10所述的喷吹装置，其特征是喷吹板(14)由紧挨排列着的管子(35、39)构成，所有这些管子均气密式地插进一个与供气管(31)连接的分配器(36)里面并被固定在其中。
12.根据权利要求
11所述的喷吹装置，其特征是管子(39)从它们的自由端(41)起到接近插入分配器(36)的一端的前面都被加工成扁平的;各管子(39)在其不变形端(42)被固定在分配器(36)上，各管间的轴向距离大致相当于各管子(39)的扁平段(40)的较大直径，各管子(39)的扁平段(40)的平面(44)大约处在一个平面上。
专利摘要
就一种用于冶金转炉炉体的喷吹装置而言，在转炉炉底或炉壁的预定位置上，将一块金属制的喷吹板插进相邻的耐火砖之间。此喷吹板至少确定了一条用于喷吹气流的通气道以及一根与此通气道连接的供气管。
文档编号C21C5/48GK85101182SQ85101182
公开日1987年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者瓦尔特·杰里克, 哥安特·鲍费勒, 卡尔·曼哈 申请人:乌斯特-阿尔帕股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan