一种顶底复吹转炉底吹透气砖及其安装结构.pdf

一种顶底复吹转炉底吹透气砖及其安装结构，其主要特征是，底吹透气砖两侧各砌筑一块保护砖，底吹透气砖和保护砖的高度H比炉底工作衬镁碳砖的高度h高80～120mm，底吹透气砖和两侧的透气砖保护砖的外形尺寸相同，都是梯面楔形砖。本发明可促进新炉役生产初期底吹透气砖顶部的“炉渣-金属蘑菇头”的快速生成，从而解决底吹透气砖堵塞或熔短问题，保证透气性，大幅提高了底吹透气砖寿命，达到20000炉以上；透气砖的布局结构，强化了钢液在熔池中的搅拌，加速了熔池内各元素相互发生化学反应，显著降低了熔渣中的TFe含量，平均达到15％以下。

1、  一种顶底复吹转炉底吹透气砖，由透气砖(1)、透气砖座砖(3)和两块保护砖(2)组成，其特征是，保护砖(2)位于透气砖(1)的两侧，透气砖座砖(3)位于透气砖(1)的下部，且中心孔上下对正。

2、  如权利要求1所述的一种顶底复吹转炉底吹透气砖，其特征是，透气砖(1)和保护砖(2)的材质都为镁碳质，牌号为MT-18AA，理化指标为：MgO：72～78％，C：17～21％，体积密度：2.90～3.10g/cm3，显气孔率：2.5～3％，常温耐压强度：30～40Mpa，抗折强度：10～15Mpa；透气砖(1)和保护砖(2)的外形尺寸相同，都是梯面楔形，砖的上、下两个面是长方形，前、后、左、右四个面都是梯形，且前面梯形与后面梯形对称，左面梯形和右面梯形对称，区别在于透气砖(1)中心有孔，孔径为上小下大，下部孔径D为24～26mm，上部孔径d比D小1～2mm。

3、  如权利要求1所述的一种顶底复吹转炉底吹透气砖，其特征是，透气砖座砖(3)，形状为长方体，材质为镁碳质，牌号为MT-14A，理化指标为：MgO：74～76％，C：14～15％，体积密度：2.90～2.93g/cm3，显气孔率：2.5～3％，常温耐压强度：30～40Mpa，抗折强度：10～15Mpa，其中心孔径D为24～26mm。

4、  如权利要求1所述的顶底复吹转炉底吹透气砖的安装结构，底部炉壳(7)的上面自下而上依次砌筑炉底永久层平砌镁砖(6)、炉底永久层竖砌镁砖(5)、炉底工作层镁碳砖(4)；炉底工作层镁碳砖(4)竖砌、圆环形排列，自炉底中心到周边依次为第1～19环，六块透气砖(1)均匀分布在炉底工作层镁碳砖(4)的第8环，六块透气砖(1)的左右两侧各砌筑一块保护砖(2)，在六块透气砖(1)的下面，分别砌筑一块底吹透气砖座砖(3)位于炉底永久层竖砌镁砖(5)和炉底永久层平砌镁砖(6)内。

5、  根据权利要求4所述的顶底复吹转炉底吹透气砖的安装结构，其特征是：透气砖(1)和保护砖(2)的高度H比炉底工作衬镁碳砖(4)的高度h高80～120mm。

6、  根据权利要求5所述的顶底复吹转炉底吹透气砖的安装结构，其特征是，透气砖(1)和两侧的保护砖(2)高出炉底工作衬镁碳砖(4)90～110mm。

一种顶底复吹转炉底吹透气砖及其安装结构
技术领域
本发明属于钢铁冶金中转炉炼钢工艺技术领域，主要涉及一种顶底复吹转炉底吹透气砖及其安装结构。
背景技术
近年来，转炉顶底复吹工艺技术被广泛推广应用，但底吹透气砖的寿命未能达到与炉衬寿命同步的要求，多数在转炉炉役中后期(5000～10000炉)，底吹透气砖就会堵塞，不能实现复吹比100％，全炉役复吹炼钢的技术优势未能得到充分发挥。通过应用试验发现，底吹效果和透气砖寿命与底吹透气砖的安装布局及其结构设计有较大关系。在透气砖安装结构方面，传统的工艺设计是，底吹透气砖的高度与炉底工作衬相同，在新炉役生产初期不利于底吹透气砖顶部的“炉渣-金属蘑菇头”的快速生成，尤其是因氧枪控制偏低或偏高，造成炉底上涨或下降较快，导致底吹透气砖堵塞或熔短，对底吹透气砖的底吹效果和透气砖寿命造成重大影响，使底吹透气砖寿命大大低于炉衬寿命，甚至被迫停炉更换底吹透气砖和炉衬，对复吹炼钢工艺和炉衬寿命都造成重大影响。
CN201176446公开了一种中型顶底复吹转炉底吹透气砖布局结构，属钢铁冶炼技术领域，用于优化炉底透气砖分布问题。构成中包括分布在炉底的四块透气砖，透气砖设置在炉底两个不同直径的圆周上，内圈圆周上的两透气砖对称设置在与耳轴连线呈α₁角度的直径线上，α₁＝21±5°；外圈圆周上的两透气砖对称设置在与耳轴连线呈α₂角度的直径线上，α₂＝15±5°，α₁、α₂分别位于耳轴连线两侧。采用透气砖非对称偏心布局结构，强化了钢液在熔池中的搅拌，可缩短熔池混匀时间，使炉内反应接近平衡，配合合理的气体压力和流量，可加快渣子熔化，显著降低钢水中氧含量和熔渣中TFe含量，促进了钢中夹杂物和有害气体的上浮，提高了钢水纯净度、铁损失减少。该发明从复吹转炉底吹透气砖布局上进行了优化改进，但存在的不足是，该发明没有解决底吹透气砖的易堵塞和使用寿命较低问题，使用寿命一般在4000～10000炉，不能实现全炉役复吹。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种顶底复吹转炉底吹透气砖及其安装结构，可促进新炉役生产初期底吹透气砖顶部的“炉渣-金属蘑菇头”的快速生成，保证透气性，从而解决底吹透气砖堵塞或熔短问题，实现全炉役底吹透气砖和炉衬寿命同步。
一种顶底复吹转炉底吹透气砖，由透气砖(1)、透气砖座砖(3)和两块保护砖(2)组成，保护砖(2)位于透气砖(1)的两侧，透气砖座砖(3)位于透气砖(1)的下部，且中心孔上下对正。
所述的透气砖(1)和保护砖(2)的材质都为镁碳质，牌号为MT-18AA，理化指标为：MgO：72～78％，C：17～21％，体积密度：2.90～3.10g/cm3，显气孔率：2.5～3％，常温耐压强度：30～40Mpa，抗折强度(1400℃×0.5h)：10～15Mpa；透气砖(1)和保护砖(2)的外形尺寸相同，都是梯面楔形，砖的上、下两个面是长方形，前、后、左、右四个面都是梯形，且前面梯形与后面梯形对称，左面梯形和右面梯形对称，区别在于透气砖(1)中心有孔，孔径为上小下大，下部孔径D为24～26mm，上部孔径d比D小1～2mm。
所述的透气砖座砖(3)，形状为长方体，材质为镁碳质，牌号为MT-14A，理化指标为：MgO：74～76％，C：14～15％，体积密度：2.90～2.93g/cm3，显气孔率：2.5～3％，常温耐压强度：30～40Mpa，抗折强度(1400℃×0.5h)：10～15Mpa，其中心孔径D为24～26mm。
一种顶底复吹转炉底吹透气砖的安装结构，其特征是底部炉壳(7)的上面自下而上依次砌筑炉底永久层平砌镁砖(6)、炉底永久层竖砌镁砖(5)、炉底工作层镁碳砖(4)；炉底工作层镁碳砖(4)竖砌、圆环形排列，自炉底中心到周边依次为第1～19环，六块透气砖(1)，均匀分布在炉底工作层镁碳砖(4)的第8环，六块透气砖(1)的左右两侧各砌筑一块保护砖(2)，在六块透气砖(1)的下面，分别砌筑一块底吹透气砖座砖(3)位于炉底永久层竖砌镁砖(5)和炉底永久层平砌镁砖(6)内。
优选的，顶底复吹转炉底吹透气砖的安装结构，底吹透气砖(1)和保护砖(2)的高度H比炉底工作衬镁碳砖(4)的高度h高80～120mm。
优选的，底吹透气砖(1)和两侧的保护砖(2)高出炉底工作衬镁碳砖(4)90～110mm。
优选的，透气砖座砖(3)高度a为炉底永久层竖砌镁砖(5)和炉底永久层平砌镁砖(6)的高度之和。
本发明的有益效果是，(1)透气砖的布局结构，可促进新炉役生产初期底吹透气砖顶部的“炉渣-金属蘑菇头”的快速生成，保证透气性，从而解决底吹透气砖堵塞或熔短问题，大幅提高了底吹透气砖寿命，达到20000炉以上；(2)透气砖的布局结构，强化了钢液在熔池中的搅拌，加速了熔池内各元素相互发生化学反应，显著降低了熔渣中的TFe含量，平均达到15％以下。
附图说明
图1为底吹透气砖砌筑示意图。
图2为底吹透气砖结构示意图。
图3为底吹透气砖座砖结构示意图。
图4为底吹透气砖安装布局示意图。
1、透气砖，2、保护砖，3、透气砖座砖，4、炉底工作层镁碳砖，5、炉底永久层竖砌镁砖，6、炉底永久层平砌镁砖，7、炉壳，8、炉身隔热层纤维板，9、炉身永久层平砌镁砖，10、炉身工作层镁碳砖H、透气砖和两侧保护砖的高度h炉底工作层镁碳砖的高度
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种顶底复吹转炉底吹透气砖，由透气砖1、透气砖座砖3和两块保护砖2组成，保护砖2位于透气砖1的两侧，透气砖座砖3位于透气砖1的下部，且中心孔上下对正。
如图2所示，所述的透气砖1和保护砖2的材质都为镁碳质，牌号为MT-18AA，理化指标为：MgO：74.86％，C：18.89％，体积密度：2.96g/cm3，显气孔率：2.98％，常温耐压强度：39.83Mpa，抗折强度(1400℃×0.5h)：12.4Mpa；透气砖1和保护砖2的外形尺寸相同，都是梯面楔形，砖的上、下两个面是长方形，前、后、左、右四个面都是梯形，且前面梯形与后面梯形对称，左面梯形和右面梯形对称，区别在于透气砖1中心有孔，孔径为上小下大，下部孔径D为25mm，上部孔径d为24mm。
如图3所示，所述的透气砖座砖3，形状为长方体，材质为镁碳质，牌号为MT-14A，理化指标为：MgO：74.58％，C：14.42％，体积密度：2.91g/cm3，显气孔率：2.98％，常温耐压强度：38.49Mpa，抗折强度(1400℃×0.5h)：14.26Mpa，其中心孔径D为25mm。
如图1、图4所示，本发明为莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂三座120吨顶底复吹转炉砌筑示意图。复吹转炉炉底内衬结构，底部炉壳7的上面自下而上依次砌筑炉底永久层平砌镁砖6、炉底永久层竖砌镁砖5、炉底工作层镁碳砖4；炉底工作层镁碳砖4竖砌、圆环形排列，自炉底中心到周边依次为第1～19环，六块透气砖1，均匀分布在炉底工作层镁碳砖4的第8环，六块透气砖1的左右两侧各砌筑一块保护砖2，在六块透气砖1的下面，分别砌筑一块底吹透气砖座砖3位于炉底永久层竖砌镁砖5和炉底永久层平砌镁砖6内，炉身内衬从炉壳7依次砌筑炉身隔热层纤维板8、炉身永久层平砌镁砖9、炉身工作层镁碳砖10。炉底工作衬镁碳砖4的高度为800mm，底吹透气砖1和两侧保护砖2高出炉底工作衬镁碳砖4为100mm，即高度为900mm。底吹透气砖寿命达到与炉衬寿命同步，三座转炉炉龄分别为：1#炉25226炉，2#炉26668炉，3#炉19733炉，实现复吹比100％。同时，透气砖的布局结构，强化了钢液在熔池中的搅拌，加速了熔池内各元素相互发生化学反应，显著降低了熔渣中的TFe含量，平均达到14.45％。
实施例2
其它同实施例1，不同之处为：透气砖1的下部孔径D为26mm，上部孔径d为24mm。
透气砖座砖3的中心孔径D为26mm。底吹透气砖1和两侧保护砖2高出炉底工作衬镁碳砖4为110mm。