一种新型AOD炉侧吹风枪布置结构的制作方法

一种新型aod炉侧吹风枪布置结构
技术领域
1.本实用新型涉及aod炉结构技术领域，具体为一种新型aod炉侧吹风枪布置结构。


背景技术：

2.不锈钢传统生产工艺一般采用“二步法(two step process)”和“三步法(three step process)”，主要是指由电炉熔化铬、镍、废钢等固体原料，并完成炉料的粗脱碳，然后由aod炉或vod炉进行进一步深脱碳及“脱碳保铬”精炼作业。
3.目前世界上约75％以上的不锈钢是通过aod炉进行冶炼的。aod炉(argon oxygen decarburization，氩氧脱碳炉，简称aod炉)是冶炼不锈钢的主体工艺设备。当aod炉入炉原料初始碳含量高于2.5％，aod炉应采用顶吹氧枪 侧吹风枪工艺进行供氧脱碳保铬。当钢水中碳含量在0.15％左右时，熔池脱碳速度开始降低，钢液中铬元素氧化逐步增加。此时通过aod炉底侧部向熔池吹入氧气和惰性气体(氩气或氮气)的混合气体，降低碳氧反应生产物co气体分压，营造“粗真空”环境，实现脱碳保铬反应。侧吹脱碳过程又可根据不同的氧气和惰性气体的混合比例划分若干个吹炼阶段。
4.目前aod炉侧吹风枪布置在aod炉本体设备一侧(出钢出渣侧的对侧)，例如公开号为cn211771423u，名称为《一种cv-aod精炼炉》的实用新型专利，其说明书附图即公开了这种常见aod炉形式；此外，侧吹风枪的位置、数量和分部角度与金属熔池深度、装入量等因素有关，最终形成较好的流场和搅拌动能，促进碳氧反应，提高反应效率。
5.但是，由于aod炉底部侧吹风枪的一侧布置，导致aod炉在顶吹 炉侧吹时金属溶液在炉内搅动时，炉体产生较大晃动，影响耳轴支撑座与炉体台车间之间的焊接质量，另外炉体晃动造成托圈耳轴与减速机之间的晃动，影响减速齿轮寿命，aod炉侧吹风枪侧熔池搅拌强度大，此处耐火材料受侵蚀比其它部位严重，实际生产中虽提高此处耐火材料厚度，但更换炉壳时，该部位侵蚀仍然最严重，该部位仍是提高aod炉龄的限制性环节。因此，亟需一种新型aod炉侧吹风枪布置结构来解决这个问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种新型aod炉侧吹风枪布置结构，以解决侧吹风枪搅动作用大，使炉体产生较大晃动且风枪处耐火材料受侵蚀严重，影响设备寿命的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型aod炉侧吹风枪布置结构，包括aod炉壳，其内壁设有内衬耐火砖，由aod炉壳和内衬耐火砖围成的容器内的下部为金属熔池，金属熔池处的侧壁安装有两组侧吹风枪，其中一组设置在出钢出渣侧，另一组设置在其对侧；aod炉壳外部两侧安装有耳轴，其中心线与金属熔池中心线相交，两组侧吹风枪关于耳轴的中心线和金属熔池的中心线所在的平面对称设置；每组侧吹风枪包括若干个风枪，且风枪的中心线与金属熔池的中心线相交。
8.优选的，侧吹风枪同时关于第二平面对称，第二平面垂直于耳轴中心线且与金属熔池中心线重合。
9.优选的，aod炉壳外壁上还固定安装有两组进气管路，分别位于两组侧吹风枪处，且两组进气管路也关于耳轴的中心线和金属熔池的中心线所在的平面对称设置。
10.优选的，侧吹风枪的风枪为套管式结构，其包括外套管、中心气管和二者间的环缝，其中外套管穿过内衬耐火砖且与其固定连接，aod炉壳内壁的内衬耐火砖位于外套管周围处的厚度大于其他处。
11.优选的，进气管路包括侧吹总管和环缝总管，每个风枪位于aod炉壳外侧端分别连接有进气配管和环缝配管，进气配管的一端连通中心气管，环缝配管的一端连通环缝，进气配管的另一端连通至侧吹总管用于向金属熔池供气冶炼，环缝配管的另一端连通至环缝总管，用于向aod炉提供环缝保护气体。
12.优选的，进气配管和环缝配管为金属软管，二者与风枪的连接端为可拆卸连接，用于方便aod炉壳的更换。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、该新型aod炉侧吹风枪布置结构，将传统的aod炉侧吹风枪单侧布置改为对称布置，并且耳轴处于两组侧吹风枪的中间，能有效的降低侧吹时产生的晃动，从而减少对耳轴支撑座与炉体台车间之间的焊接处的影响，同时减少耳轴与减速机之间的晃动，减少对减速齿轮使用寿命的影响。
15.2、该新型aod炉侧吹风枪布置结构，由于相比于仅在出钢出渣侧的对侧设置的风枪，增加了对称设置的侧吹风枪，在整体侧吹冶炼需求不变的情况下，每个风枪前的熔池搅拌强度相对降低，减小了对风枪附近耐火材料的侵蚀，能有效提高耐火材料寿命，金属熔池周围耐火材料侵蚀程度更均匀，从而提高aod炉龄。
16.3、该新型aod炉侧吹风枪布置结构，侧吹风枪对称布置后，炉内耐火材料的砌筑和金属熔池也趋于对称布置，有利于合理的流场分布。
17.4、该新型aod炉侧吹风枪布置结构，由于耳轴处于两组侧吹风枪的中间，aod炉倾动矩力分布趋于平缓，减小了最大工艺力矩选择需求，有利于降低生产成本。
附图说明
18.图1为本实用新型的主视结构示意图；
19.图2为沿图1中a-a方向的剖视结构示意图；
20.图3为本实用新型的侧视结构示意图。
21.图中：1、侧吹风枪；2、aod炉壳；3、内衬耐火砖；4、顶吹氧枪；5、侧吹总管；6、进气配管；7、环缝总管；8、环缝配管。
具体实施方式
22.如图1至图3所示，一种新型aod炉侧吹风枪布置结构，包括aod炉壳2，其内壁设有内衬耐火砖3，由aod炉壳2和内衬耐火砖3围成的容器内的下部为金属熔池，金属熔池处的侧壁安装有两组侧吹风枪1，参阅图3，图中aod炉壳2的上端左侧为出钢出渣侧，其中一组侧吹风枪1设置在出钢出渣侧，另一组设置在其对侧；aod炉壳2外部设有耳轴托圈，其两侧安装有耳轴，耳轴的中心线与金属熔池中心线相交，两组侧吹风枪1关于耳轴的中心线和金属熔池的中心线所在的平面对称设置；每组侧吹风枪1包括若干个风枪，且风枪的中心线与金
属熔池的中心线相交；具体地，在aod炉炉体设备非标设计确定风枪具体位置等参数时，可以根据既定炉型和侧吹工艺通过数值模拟软件对预定的风枪布置方案进行模拟分析，从中选择流场分布合理、搅拌动能大、具有良好冶金效果的布置方式，进而确定风枪数量、风枪之间的角度、风枪仰角等参数，参数确定后再进行炉体开孔，在一种较优的实施方式中，每组侧吹风枪1包括4个风枪，参阅图1-3，且同一组中相邻风枪的圆心角为10-20
°
。
23.在上述实施方式下，耳轴的中心线和金属熔池的中心线所在的平面两侧质量已基本相同，可以保证侧吹时晃动较小，为确保金属熔池内侧吹更为均匀，减少对某处内衬耐火砖3的侵蚀更严重，侧吹风枪1宜同时关于第二平面对称，第二平面垂直于耳轴中心线且与金属熔池中心线重合。
24.此外，参阅图2，aod炉壳2外壁上还固定安装有两组进气管路，分别位于两组侧吹风枪1处，且两组进气管路也关于耳轴的中心线和金属熔池的中心线所在的平面对称设置；同样的，两组进气管路最好也关于上述的第二平面对称。
25.侧吹风枪1的风枪优选为套管式结构，该结构为现有技术，其一般包括外套管、中心气管和二者间的环缝，其中外套管穿过内衬耐火砖3且与其固定连接，aod炉壳2内壁的内衬耐火砖3位于外套管周围处的厚度大于其他处，以承受比其他处更强的侵蚀。
26.在上述较优的结构下，参阅图3，进气管路可以包括侧吹总管5和环缝总管7，每个风枪位于aod炉壳2外侧端分别连接有进气配管6和环缝配管8，进气配管6的一端连通中心气管，环缝配管8的一端连通环缝，进气配管6的另一端连通至侧吹总管5用于向金属熔池供气冶炼，环缝配管8的另一端连通至环缝总管7，用于向aod炉提供环缝保护气体。
27.进气配管6和环缝配管8为金属软管，二者与风枪的连接端为可拆卸连接，便于炉壳吊运或更换时，与风枪之间的安装和拆卸。
28.以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
29.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。