[实用新型]一种变角式顶底复吹转炉炼钢装置

说明书

本实用新型提供一种变角式顶底复吹转炉炼钢装置，通过在转炉底部设置带旋向透气孔道的透气砖，在转炉顶部设置带旋向喷嘴的氧枪，使其透气孔道和喷嘴喷孔保持相同旋向，在炼钢过程中喷吹的氧气搅拌钢液，使其产生一定的涡流，不仅能加快转炉内熔池的搅拌，减小死区，快速脱碳，还能使吹氧过程中产生的非金属夹杂物在涡流中不断聚集长大，然后快速上浮，进而提高钢水的洁净度。本申请操作方法简单，改进容易，检修更换快捷，经济实用。

技术领域

本实用新型属于冶金设备领域，具体涉一种冶炼高碳轴承钢用的变角式顶底复吹的转炉炼钢装置。

背景技术

关键基础件是各类装备的核心组成部分，直接决定着装备的性能、水平、质量和可靠性，是现代工业赖以生存和发展的基础。轴承是最重要的关键基础件之一，被称为“高端装备的关节”，由于轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪声及高耐磨性等特性，这对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布，以及脱碳等要求严格。目前我国高端装备用的高端轴承的国产化一直停滞不前，无法满足中国高端装备国产化的需求，特别是新研发的高端装备完全采用国外轴承。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承，与国外高端轴承和大型轴承等高附加值轴承相比存在较大差距，表现为低端过剩和高端缺乏。特别是在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上，中国轴承的使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方而与先进国家存在较大的差距，成为制约中国高端装备制造和战略新兴产业发展的瓶颈。

目前在用转炉冶炼轴承钢的过程中，通常采用复合吹炼，生产的轴承钢中非金属夹杂物和碳化物不均匀等冶金质量缺陷所引起的质量失效数占总失效数的65％。夹杂物对疲劳裂纹产生的影响程度与其化学成分、尺寸、密度、分布位置及形貌相关。在传统轴承钢品质提升的研发方面，日本山阳和瑞典(OVAKO)等国外轴承钢企业相继开发了超高纯的EP钢和IQ钢，其冶金质量和使用性能远远超过了价格昂贵的电渣冶炼的轴承钢，达到了双真空冶炼轴承钢的水平。为了适应未来轴承的复杂使用环境和更高性能的要求，未来高端传统轴承钢的冶金质量与使用性能应该通过冶金设备、工艺与流程的改进，使真空脱气轴承钢达到双真空冶炼的轴承钢的质量和性能水平，着力开发低成本真空脱气轴承钢的超纯化技术，减少和均匀化钢中非金属夹杂物，以达到国外EP钢和IQ钢等真空脱气轴承钢的冶金质量和使用性能。

发明内容

本实用新型针对现有技术的缺点和不足，提供了一种变角式顶底复吹转炉炼钢装置，其在吹炼过程中使顶枪和底部透气砖的出气口保持在一定角度，产生旋流充分搅拌钢液，使非金属夹杂物团聚上浮或除去，其操作简单，经济实用。

本实用新型通过以下技术方案实现，具体如下：

一种变角式顶底复吹转炉炼钢装置，包括转炉1和顶吹氧枪2，其特征在于：转炉底部对称偏心设置有多组透气砖3，所述多组透气砖3分布在以炉底中心为圆心的同心圆上，所述透气砖3的透气孔道4保持同一旋向并向上与水平面保持一定夹角，所述顶吹氧枪2的插入时的喷嘴5也偏心布置于以炉底中心为圆心的同心圆上，所述喷嘴5的喷孔6保持同一旋向并向下与水平面保持一定夹角。

进一步地，所述透气砖3可以有2-6组，其在同心圆上的分布间隔相同。

进一步地，所述透气孔道4和喷孔6的水平投影与同心圆相切或沿切线向圆心倾斜。

优选地，透气孔道4和喷孔6的水平投影沿切线向圆心倾斜时与切线的夹角控制在30°以内。

进一步地，所述透气砖3的透气孔道4和所述喷嘴5的喷孔6旋向一致，同为顺时针或逆时针方向。

进一步地，所述透气孔道4和喷孔6与水平面的夹角为30°-60°。

进一步地，所述顶吹氧枪2包括对称设置的多个喷嘴5。

优选的，喷嘴的个数为2-4个。