一種用于鋼廠rh精煉爐下降管的冷卻裝置及冷卻方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置及冷卻方法。所述冷卻裝置包括包覆在下降管外的冷卻室，所述冷卻室是由中空方形板卷制而成的圓筒狀，且圓筒狀冷卻室與下降管的外壁焊接，在圓筒狀冷卻室上分別設有冷風進氣管和熱風出氣管；在冷卻室的外壁設有耐火澆注料層。本發(fā)明在下降管的鋼結構外部焊接有冷卻氣室，設置進氣管口和出氣管口，內(nèi)部設置氣體流動通道。在RH真空爐投入鋼水使用時，氣體從進氣口進入，通過內(nèi)部設置的氣體通道，從出氣口排出，將下降管鋼結構上的熱量帶出，從而實現(xiàn)對下降管體的冷卻，其冷卻效果好，可以在短時間內(nèi)便使下降管冷卻下來。
【專利說明】一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置及冷卻方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供一種真空爐下降管冷卻技術，具體是一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置及冷卻方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)階段在我國鋼鐵廠里，已經(jīng)大量采用了 RH精煉法，RH精煉法全稱為RH真空循環(huán)脫氣精煉法，于1959年由德國人發(fā)明。在鋼水處理前，先將浸潰管浸入待處理的鋼包鋼水中，與真空槽連通的兩個浸潰管，一個為上升管，一個為下降管，由于上升管不斷向鋼液吹入氬氣，相對沒有吹氬的下降管產(chǎn)生了一個較高的靜壓差，使鋼水從上升管進入并通過真空槽下部流向下降管，如此不斷循環(huán)反復。在真空狀態(tài)下，流經(jīng)真空槽鋼水中的氬氣、氫氣、一氧化碳等氣體在鋼液循環(huán)過程中被抽走。同時，進入真空槽內(nèi)的鋼水還進行一系列的冶金反應，如此循環(huán)脫氣精煉使鋼液得到凈化。
[0003]現(xiàn)有的RH精煉爐是直接將耐火材料附著于下降管鋼結構上，在工作狀態(tài)時放入鋼水進行處理，主要依靠耐火材料的耐火性能，來緩解高溫對下降管高溫的影響，從而達到真空處理過程中滿足生產(chǎn)需要的目的。在現(xiàn)有的設計中只考慮了鋼水在真空爐內(nèi)的流動動力，而沒有考慮真空爐爐體的冷卻。上升管所通的氬氣是真空爐內(nèi)鋼水循環(huán)的動力，因此在鋼廠所有的真空爐設計中，只在上升管里設計了鋼水流動動力需要用的氬氣吹入，而在下降管里是沒有設計任何通氣設施，這已經(jīng)成為眾多設計者和使用者的共同意識；對于真空爐耐火材料的冷卻是目前RH真空爐設計上完全沒有考慮到的方面，一般僅僅依靠耐火體的隔熱作用來對下降管鋼結構進行保護。目前的這種通用設計在使用過程中便存在以下問題:(I)真空爐下降管在使用過程中，易產(chǎn)生溫度偏高，導致下降管金屬殼體發(fā)紅，從而導致下降管結構容易變形；(2)由于結構發(fā)紅和高溫作用，容易造成結構上錨固件焊點退火、氧化，從而產(chǎn)生脫焊現(xiàn)象，個部的耐火襯體失去了錨固件的拉力，產(chǎn)生崩裂和脫落，導致下降管所用耐火材料垮掉；(3)下降管的壽命是指其上線到下線這段時間里的使用次數(shù)，因為殼體變形和耐火襯體脫離落，導致下降管不能繼續(xù)使用，減少了下降管的使用次數(shù)，使下降管與爐底壽命不同步，下降管的壽命小于爐子壽命，直接影響真空作業(yè)，導致停產(chǎn)檢修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對目前從多鋼廠真空爐的使用情況，提供了一種RH精煉爐下降管的冷卻裝置及冷卻方法，本發(fā)明提高了 RH精煉爐下降管的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，減少不必要的停爐檢修。
[0005]本發(fā)明提供的技術方案:所述一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置包括包覆在下降管外的冷卻室，所述冷卻室是由中空方形板卷制而成的圓筒狀，且圓筒狀冷卻室與下降管的外壁焊接，在圓筒狀冷卻室兩端分別設有冷風進氣管和熱風出氣管；在冷卻室的外壁設有耐火澆注料層 。
[0006]本發(fā)明提供的進一步的技術方案:所述冷卻室內(nèi)不設置氣流隔板，或設置一個氣流隔板或設置多個氣流隔板；在冷卻室內(nèi)不設置氣流隔板時，冷卻室的內(nèi)形成一個暢通的氣流通道；在冷卻室內(nèi)設置一個氣流隔板時，所述氣流隔板焊接在冷卻室的頂面，且兩側(cè)壁均與冷卻室密封連接，底部與冷卻室的底面之間設有氣流通道，使冷卻室內(nèi)形成一個下凹式弧形氣流通道；在冷卻室內(nèi)設置多個氣流隔板時，多個氣流隔板交錯焊接在冷卻室的頂面和底面，每個氣流隔板的兩側(cè)壁均與冷卻室密封連接，且焊接在冷卻室頂面的氣流隔板底部與冷卻室底面之間設有氣流通道，焊接在冷卻室底部的氣流隔板頂部與冷卻室頂面之間設有氣流通道，使冷卻室內(nèi)形成一個波浪形氣流通道。
[0007] 本發(fā)明進一步的技術方案:所述冷風進氣管和熱風出氣管均設置在冷卻室的上部，且高于鋼水液面。
[0008]本發(fā)明較優(yōu)的技術方案:在下降管的內(nèi)壁也設有耐火澆注料層。
[0009]本發(fā)明較優(yōu)的技術方案:在冷卻室的外壁焊接有多個用于固定耐火澆注料的錨固件，將耐火澆注料澆注到冷卻室的外壁后通過錨固件固定后形成耐火澆注料層。
[0010]本發(fā)明較優(yōu)的技術方案:所述冷卻室為金屬材料制成。
[0011]本發(fā)明提供的另一種技術方案:一種鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置的使用方法，其特征在于具體步驟如下:在處理鋼水的同時，先將冷風進氣管與供風管道連接，由供風管通過冷風進氣管向冷卻室內(nèi)吹入冷風；然后將下降管浸入鋼水中，冷風進氣管和熱風出氣管均在鋼水液面以上，冷風進入冷卻室在冷卻室內(nèi)流動便可冷卻下降管，冷卻后進入冷卻室的冷風便變成熱風從熱風出氣管導出。
[0012]本發(fā)明在下降管的鋼結構外部焊接有冷卻氣室，設置進氣管口和出氣管口，內(nèi)部設置氣體流動通道。在RH真空爐投入鋼水使用時，氣體從進氣口進入，通過內(nèi)部設置的氣體通道，從出氣口排出，將下降管鋼結構上的熱量帶出，從而實現(xiàn)對下降管體的冷卻，其冷卻效果好，可以在短時間內(nèi)便使下降管冷卻下來。
[0013]本發(fā)明的有益效果:主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0014](I)極大地提高了 RH真空的下降管使用壽命，根據(jù)在生產(chǎn)廠的試驗來看，可以提聞下降管的壽命，最聞達到原有壽命的200% ；
[0015](2)使下降管壽命基本與爐底同步，提高了真空爐的使用效率，保證了生產(chǎn)節(jié)奏的要求。
[0016](3)減少了因為下降管出現(xiàn)垮塌而帶來的不必要的檢修、搶修，極大地節(jié)約了人力成本、生產(chǎn)成本、材料成本。
[0017]通過研究，我們在幾個有代表性的鋼廠分別進行了試驗，效果十全顯著，沒有采用本冷卻方式前，主體鋼結構溫度達到800-900度，采用冷卻后的下降管在使用過程中，主體鋼結構的溫度400-500度左右，脫離使用后冷卻時間:從400-500度冷卻到90-100度需10分鐘，一般脫離使用后即停止冷卻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的橫向剖視圖；
[0020]圖3是冷卻室的結構示意圖；
[0021]圖4是不設置氣流隔板的冷卻室展開示意圖；[0022]圖5是設置一個氣流隔板的冷卻室展開示意圖；
[0023]圖6是設置多個氣流隔板的冷卻室展開示意圖；
[0024]圖中:1一下降管，2—冷卻室，3—冷風進氣管，4一熱風進氣管，5—耐火澆筑料層，6—氣流隔板 。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1、2中，所述一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置包括包覆在下降管I外的冷卻室2，所述冷卻室2是由中空方形板卷制而成的圓筒狀，且圓筒狀冷卻室2與下降管I的外壁焊接，一般情況是冷卻室2為直接成型為圓筒狀，在圓筒狀冷卻室2的首尾兩端分別設有冷風進氣管3和熱風出氣管4，如圖3所示，圓筒狀冷卻室2展開后的為中空方形狀，如圖4所示，冷風進氣管3和熱風出氣管4在展開后的中空方形板的兩端，可以使冷風從一端進入，然后經(jīng)過冷卻室的內(nèi)腔，從熱風出風管4流出；在冷卻室2的外壁設有耐火澆注料層5，作為抗高溫的保護。所述冷風進氣管3和熱風出氣管4均設置在冷卻室2的上部，均包括風管和接頭，且冷風進氣管3和熱風出氣管4高于鋼水液面，不會影響澆注料施工。
[0026]所述冷卻室2內(nèi)不設置氣流隔板，或設置一個氣流隔板6或設置多個氣流隔板6 ；在冷卻室2內(nèi)不設置氣流隔板時，如圖4所示，冷卻室2的內(nèi)形成一個暢通的氣流通道，冷風通過冷風進氣管3進入冷卻室2內(nèi)，然后在冷卻室內(nèi)流通，由于冷卻室2和下降管I均為金屬制成，冷風在冷卻室2內(nèi)流通便會將下降管I的熱氣帶走，使下降管I的溫度迅速下降，冷卻后的熱風便通過熱風出風管4流出；在冷卻室2內(nèi)設置一個氣流隔板6時，如圖5所示，所述氣流隔板6焊接在冷卻室2的頂面，且兩側(cè)壁均與冷卻室2密封連接，底部與冷卻室2的底面之間設有氣流通道，使冷卻室2內(nèi)形成一個下凹式弧形氣流通道，冷風進入冷卻室2后，便會沿著下凹式弧形氣流通道在冷卻室2內(nèi)流動，將下降管I的熱氣帶走，使其迅速冷卻，冷卻后的熱風再通過熱風出風管4流出；在冷卻室內(nèi)設置多個氣流隔板6時，多個氣流隔板交錯焊接在冷卻室的頂面和底面，每個氣流隔板6的兩側(cè)壁均與冷卻室2密封連接，且焊接在冷卻室2頂面的氣流隔板6底部與冷卻室底面之間設有氣流通道，焊接在冷卻室2底部的氣流隔板6頂部與冷卻室頂面之間設有氣流通道，使冷卻室內(nèi)形成一個波浪形氣流通道，冷風進入冷卻室2后，便會沿著波浪形的氣流通道在冷卻室2內(nèi)流動，差不多可以經(jīng)過下降管I的全部面積，將下降管I的熱氣帶走，使其迅速冷卻，冷卻后的熱風再通過熱風出風管4流出。
[0027]在下降管I的內(nèi)壁也設有耐火澆注料層，作為抗高溫的保護。
[0028]為了使?jié)沧⒘峡梢岳喂痰墓潭ㄔ诶鋮s室2外部，在冷卻室2的外壁焊接有多個用于固定耐火澆注料的錨固件，將耐火澆注料澆注到冷卻室2的外壁后通過錨固件固定后形成耐火澆注料層5，錨固件可以拉住其外的耐火澆注料，使其不脫落。
[0029]實施例1，將上述鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置用于武鋼一煉鋼廠中，具體使用時，直接將該裝置焊接在RH精煉爐的下降管外壁，如圖1所示，在處理鋼水的同時，先將冷風進氣管3與供風管道連接，并外接冷風機等一些吹風設備，然后通過冷風進氣管3向冷卻室2內(nèi)吹入冷風；再將下降管I浸入鋼水中，冷風進氣管3和熱風出氣管4均在鋼水液面以上，冷風進入冷卻室2在冷卻室內(nèi)流動便可冷卻下降管1，冷卻后進入冷卻室2的冷風便變成熱風從熱風出氣管4導出。從而形成對主體鋼結構和錨固件的冷卻，延長下降管的使用壽命。
[0030]實施例2，將上述鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置用于和武鋼三煉鋼廠，具體使用時，直接將該裝置焊接在RH精煉爐的下降管外壁，如圖1所示，在處理鋼水的同時，先將冷風進氣管3與供風管道連接，并外接冷風機等一些吹風設備，然后通過冷風進氣管3向冷卻室2內(nèi)吹入冷風；再將下降管I浸入鋼水中，冷風進氣管3和熱風出氣管4均在鋼水液面以上，
[0031]冷風進入冷卻室2在冷卻室內(nèi)流動便可冷卻下降管1，冷卻后進入冷卻室2的冷風便變成熱風從熱風出氣管4導出。從而形成對主體鋼結構和錨固件的冷卻，延長下降管的使用壽命。
[0032]實施例1和實施例2的使用本裝置前和使用本裝置后的試驗數(shù)據(jù)如下表:
[0033]
【權利要求】
1.一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻裝置包括包覆在下降管(I)外的冷卻室(2)，所述冷卻室(2)是由中空方形板卷制而成的圓筒狀，且圓筒狀冷卻室(2)與下降管(I)的外壁焊接，在圓筒狀冷卻室(2)上分別設有冷風進氣管(3)和熱風出氣管(4);在冷卻室(2)的外壁設有耐火澆注料層(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻室(2)內(nèi)不設置氣流隔板，或設置一個氣流隔板(6)或設置多個氣流隔板(6);在冷卻室(2)內(nèi)不設置氣流隔板時，冷卻室(2)的內(nèi)形成一個暢通的氣流通道；在冷卻室(2)內(nèi)設置一個氣流隔板(6)時，所述氣流隔板(6)焊接在冷卻室(2)的頂面，且兩側(cè)壁均與冷卻室(2)密封連接，底部與冷卻室(2)的底面之間設有氣流通道，使冷卻室(2)內(nèi)形成一個下凹式弧形氣流通道；在冷卻室內(nèi)設置多個氣流隔板(6)時，多個氣流隔板交錯焊接在冷卻室的頂面和底面，每個氣流隔板(6)的兩側(cè)壁均與冷卻室(2)密封連接，且焊接在冷卻室(2)頂面的氣流隔板(6)底部與冷卻室底面之間設有氣流通道，焊接在冷卻室(2)底部的氣流隔板(6)頂部與冷卻室頂面之間設有氣流通道，使冷卻室內(nèi)形成一個波浪形氣流通道。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:所述冷風進氣管(3)和熱風出氣管(4)設置在展開的冷卻室首位兩端，且均設置在冷卻室(2)的上部，且高于鋼水液面。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:在下降管(I)的內(nèi)壁也設有耐火澆注料層。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:在冷卻室(2)的外壁焊接有多個用于固定耐火澆注料的錨固件，將耐火澆注料澆注到冷卻室(2)的外壁后通過錨固件固定后形成耐火澆注料層(5)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻室(2)為金屬材料制成。
7.—種如權利要求1所述的鋼廠RH精煉爐下降管的冷卻裝置的使用方法，其特征在于具體步驟如下:在處理鋼水的同時，先將冷風進氣管(3)與供風管道連接，由供風管通過冷風進氣管(3)向冷卻室(2)內(nèi)吹入冷風；然后將下降管(I)浸入鋼水中，冷風進氣管(3)和熱風出氣管(4)均在鋼水液面以上，冷風進入冷卻室(2)在冷卻室內(nèi)流動便可冷卻下降管(1)，冷卻后進入冷卻室(2)的冷風便變成熱風從熱風出氣管(4)導出。
【文檔編號】C21C7/10GK103572005SQ201310528446
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】段軍喜 申請人:武漢鋼鐵集團精鼎工業(yè)爐有限責任公司