[发明专利]复吹转炉底吹透气结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢中顶、底复合吹炼技术领域，具体涉及复吹转炉底吹透气结构及其制作方法。

背景技术

由于复吹转炉炼钢或提钒具有良好的冶金效果，国内外炼钢转炉普遍采用了顶、底复合吹炼技术，即顶吹氧、底吹惰性气体加强搅拌，获得优质钢水的炼钢技术。底吹的关键设备是炉底风口或透气砖(透气元件)。随着溅渣技术的开发应用，转炉炉龄大幅度提高，而转炉底吹透气砖受炉内高温、强氧化性液体或气体的强烈冲刷作用，使用寿命受到很大的限制。如果不加以有效的保护，透气砖使用寿命较短，远远低于转炉实际使用炉龄，复吹炉龄较低，转炉在服役的中、后期长时间处于无底吹的纯顶吹状态下炼钢，复吹转炉的冶金效果就无法体现出来，造成巨大的损失。

现有进行底吹透气砖保护的方法主要有两种。一是采用炉渣渣补。很多厂家采用了这种方法，即利用转炉终渣凝固在透气砖气体出口部位，达到保护透气砖的作用。该方法取得了一定的效果，底吹透气砖的使用寿命有所提高，但与转炉炉龄仍然相差较远。二是采用造金属蘑菇头的方法，即以厚厚的一层钢渣或固体状渣铁将透气砖覆盖，其形状如蘑菇头，在转炉的服役过程中依靠覆盖的钢渣或渣铁保护透气砖，提高其工作寿命。气体从透气砖出来后，经过钢渣冷凝过程所形成的气道而以弥散状的气泡流入熔池，因钢渣中气道方向形成的不确定性，故也称为迷宫式供气。该方法在某些厂家取得了成功，使复吹炉龄大幅度提高，但这种方法需要较好的炉渣渣态和恰当的底部供气流量来促成，而转炉底部供气的状态以及炉渣渣态变化不定，不同的厂家炉渣渣态差别也很大，特别是含钒钛或TFe较高的低熔点转炉炉炉渣，容易出现堵塞或熔损较快，无法形成这种金属蘑菇头，影响透气砖的供气流量，因此这种方法的成功率不高。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种可有效提高透气砖工作寿命的复吹转炉底吹透气结构及其制作方法。

解决上述技术问题的技术方案是：本发明的复吹转炉底吹透气结构，包括透气砖，透气砖的气体出口处层叠覆盖有至少两层由不同质料的补炉料形成的可透气的保护层。

作为上述技术方案的优选方案，保护层由下至上依次为透气补炉料料层和镁质补炉料料层，镁质补炉料料层中设置有将气体输入钢液的通气孔。

进一步的是，镁质补炉料料层上覆盖有炉渣保护层。

复吹转炉底吹透气结构的制作方法，包括如下步骤：

a、当透气砖的气体出口处侵蚀形成凹坑后，向凹坑中填充补炉料，补炉料在透气砖的气体出口处固化形成第一层可透气的保护层；

b、当第一层可透气的保护层侵蚀形成凹坑后，向凹坑中填补另一种质料的补炉料，补炉料在第一层可透气的保护层上固化形成第二层可透气的保护层。

作为上述技术方案的优选方案，步骤a中的补炉料采用透气补炉料，透气补炉料固化后形成透气补炉料料层，透气补炉料固化时透气砖中的供气流量维持在0～50Nm³/h；步骤b中的补炉料采用镁质补炉料，镁质补炉料固化后形成镁质补炉料料层，镁质补炉料固化时透气砖中的供气流量维持在30～80Nm³/h。

进一步的是，在步骤a中，当凹坑的侵蚀深度达到100～300mm时，向凹坑中填充补炉料；在步骤b中，当凹坑的侵蚀深度达到50～150mm时，向凹坑中填充补炉料。

进一步的是，步骤b完成后，在第二层可透气的保护层上覆盖由炉渣固化形成的炉渣保护层。

进一步的是，在炉渣固化时，透气砖中的供气流量维持在50～150Nm³/h。

进一步的是，周期性的补充并固化炉渣使炉渣保护层的厚度维持动态平衡。

进一步的是，在步骤a之前，将炉渣与镁质石灰混合物覆盖在透气砖的气体出口处。