新颖钢包炉喂丝导管

技术领域

本实用新型涉及冶金行业钢包炉精炼的设备装置，尤其是指用于钢包炉喂 丝工艺的喂丝机辅助装置。

背景技术

在冶金特钢行业炼钢车间，为保证优质钢水的冶金质量，常常将电弧炉冶 炼出来的高温钢水在钢包炉内进行精炼，也就是钢包炉精炼。调整钢水成分、 提高合金收得率是钢包炉精炼的一个重要内容，在高温钢水精炼过程中，目前 普遍采用的是被称之为钢包喂丝的工艺手段。钢包喂丝就是：在钢水精炼过程 中，根据工艺要求，将需要添加进钢水的合金丝(丝状条形的合金)，喂入钢包 中正在精炼的钢水，喂入钢包中的合金丝不允许在钢水表面熔化，必须伸入钢 液一定深度后，再均匀地溶解在高温钢液中。

钢包喂丝的方法有两种：一种是在线喂丝(喂丝机布置在钢包炉上或钢包 炉附近)，一种是离线喂丝(喂丝机布置在钢包炉较远的位置)。相对于离线喂 丝，在线喂丝具有钢包炉内精炼气氛保持良好、节省冶炼时间和电耗、不需要 中途将钢包车开出、减少操作步骤、减轻操作人员劳动量的优点，因此，在线 喂丝也是生产实践中应用较为广泛的钢包喂丝的工艺手段。

在线喂丝(也就是在线带盖喂丝)的特点是：喂丝机、喂丝机辅助装置(设 置在喂丝机本体之外的立柱，带有电气、气压或液压动力的升降驱动机构安装 在立柱上，受升降驱动机构动力作用的水冷导向装置沿立柱移动，与水冷导向 装置同步移动的水冷活动导管)布置在钢包炉上或钢包炉附近；同时，钢包炉 上部的炉盖边缘有一个带盖的圆形喂丝孔。当需要喂丝时，首先，打开炉盖喂 丝孔的盖子；其次，在升降驱动机构的动力作用下，使水冷导向装置沿立柱移 动，与水冷导向装置同步移动的水冷活动导管对准并穿过炉盖喂丝孔，进入钢 包炉；然后，启动喂丝机，把合金丝穿过水冷活动导管、炉盖喂丝孔喂入钢包 炉的钢水中；最后，喂丝完毕，返回水冷活动导管，喂丝机辅助装置回归原位， 关闭炉盖喂丝孔地盖子。该工艺技术的不足之处是：必须在钢包炉附近布置一 个喂丝机辅助装置(包括立柱、升降驱动机构、水冷导向装置、水冷活动导管)， 不仅结构复杂，操作规程也比较繁琐，且需要电气、气压或液压的动力支持； 另外，复杂结构的喂丝机辅助装置也占用了有限的生产空间。

发明内容

本实用新型设计一种新颖钢包炉喂丝导管，它是一种固定式的水冷导管， 即固定安装在钢包炉炉盖喂丝孔部位，代替现有在线喂丝工艺中必备的喂丝机 辅助装置(包括水冷活动导管等装置)，将喂丝机出来的合金丝准确喂入钢包炉 内高温钢水中，简化了生产工艺和设备装置，降低了制造成本。

本实用新型提供的新颖钢包炉喂丝导管，其特征在于：喂丝导管整体呈柱 形状，外层是套筒5，内层是导管2，夹层是封闭的水冷腔体；金属套筒5是一 个柱形状腔体，壁厚8～15mm，外径尺寸与炉盖喂丝孔尺寸匹配；安置在金属 套筒5内腔的金属导管2，横截面呈圆环形，壁厚5～10mm，上部是圆柱形空腔， 下部是“上大下小”的倒圆台形空腔，圆台形空腔斜面与垂直面夹角α＝4～10 度(α太大，喂丝机出来的合金丝易碰撞圆台形空腔内壁，不能准确喂入钢包 炉内；α太小，钢包炉内烟气易从导管2内腔逸出，污染工作环境。)，金属导 管2的长度路大于套筒5的长度，金属导管2的出口内径20～30mm，金属导管 2的外壁与套筒5的内壁之间留有间隙(便于冷却水的流动)；金属导管2的数 量是2～4个，与喂丝机的流数相同(金属导管2的数量与喂丝机的流数相同， 一流一个，以防止数种合金丝同时喂入时，因相互干涉而造成堵塞。)，金属导 管2之间留有间隙(便于冷却水的流动)；与套筒5、导管2底部密封连接固定 的平面状金属底板7，厚度8～15mm，平面尺寸与套筒5横截面尺寸匹配，金属 底板7有2～4个导管圆孔，导管圆孔的尺寸、数量与导管2尺寸、数量相同匹 配；与套筒5、导管2上部密封连接固定的平面状金属顶板1，厚度5～10mm， 平面尺寸与套筒5横截面尺寸匹配，金属顶板1分别有1个与进水管3相连的 进水口、1个出水口4及2～4个导管圆孔，导管圆孔的尺寸、数量与导管2尺 寸、数量相同；金属底板7、金属顶板1、导管2外壁、套筒5内壁构成的夹层 是一个封闭水冷腔体；与金属顶板1的进水口尺寸匹配的进水管3，长度略小 于套筒5高度(便于进水管3进入封闭水冷腔体下层，提高水冷效果。)；上述 结合构成本实用新型。

在金属底板7、金属顶板1、导管2外壁、套筒5内壁构成的夹层内，设置 2～6块平行布置、间距基本相同的金属隔板6，金属隔板6的尺寸、形状与金 属顶板1基本相同，每一块金属隔板6分别有1个出水孔、1个与进水管3外 径匹配的圆孔及2～4个与导管2外径、数量匹配的导管圆孔，使夹层呈多层封 闭水冷腔体，实施分层水冷，确保冷却效果。

柱形状腔体的金属套筒5，横截面呈正多边形、椭圆形、圆形，最好是圆 形。

金属导管2之间，金属导管2外壁与金属套筒5内壁之间，最小间隙是5～ 15mm。

金属材料是合金钢，最好是耐高温的合金钢。

与现有技术相比，本实用新型具有下列优点：

(1)设计新颖，结构简单；

(2)安装容易，检修、维护方便；

(3)喂丝操作方便，简化工艺；

(4)导管中间分层水冷，冷却效果好，使用寿命高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是图1的俯视图

具体实施方案

上海某钢铁公司炼钢车间，实施本实用新型用于钢包炉精炼的在线喂丝。 其特征是：喂丝导管整体呈圆柱形，外层是套筒5，内层是导管2，夹层是封闭 的水冷腔体；金属套筒5是一个圆柱形腔体，壁厚10mm，外径φ＝180mm，(炉 盖喂丝孔直径＝190mm，两者尺寸匹配)，高度H＝600mm；外径尺寸与炉盖喂 丝孔尺寸匹配；安置在金属套筒5内腔的金属导管2，横截面呈圆环形，壁厚5～ 10mm，上部是圆柱形空腔(高度H1＝500mm，外径φ1＝66mm，内径＝50mm)， 下部是“上大下小”的倒圆台形空腔(高度H2＝120mm)，圆台形空腔斜面与 垂直面夹角α＝6度(α太大，喂丝机出来的合金丝易碰撞圆台形空腔内壁， 不能准确喂入钢包炉内；α太小，钢包炉内烟气易从导管2内腔逸出，污染工 作环境。)，金属导管2的长度(500+120＝620mm)略大于套筒5的长度(600mm)， 金属导管2的出口内径26mm，金属导管2的外壁与套筒5的内壁之间的最小间 隙10mm；金属导管2的数量是2个(与喂丝机的流数相同)，金属导管2之间 的最小间隙10mm；与套筒5、导管2底部密封连接固定的平面状金属底板7呈 圆形，直径φ3＝180mm(与套筒5外径相同)，厚度10mm，金属底板7有2个 导管圆孔(直径42mm)；与套筒5、导管2上部密封连接固定的平面状金属顶板 1呈圆形，直径φ4＝160mm(与套筒5内径尺寸匹配)，厚度8mm，金属顶板1 分别有1个与进水管3相连的进水口、1个出水口4及2个导管圆孔(直径66mm)； 金属底板7、金属顶板1、导管2外壁、套筒5内壁构成的夹层是一个封闭水冷 腔体；金属底板7、金属顶板1、导管2外壁、套筒5内壁构成的夹层内，设置 4块金属隔板6(直径160mm、2个导管圆孔直径66mm，平行布置、间距基本 相同)，金属隔板6分别有1个与进水管3外径尺寸匹配的圆孔、1个出水孔， 使夹层呈五层封闭水冷腔体；与金属顶板1的进水口尺寸匹配的进水管3，长 度(580mm)略小于套筒5高度(600mm)，使进水管3进入五层封闭水冷腔体的 最下层，实施分层水冷，确保冷却效果。工作时，将本实用新型固定在精炼炉 炉盖上(喂丝导管穿过炉盖喂丝孔，喂丝导管底部与精炼炉钢液面距离在规定 的范围内)，随炉盖一起上下动作，由此省去了立柱、升降驱动机构和水冷活动 导管等复杂的喂丝机辅助装置。在钢水精炼过程中，根据工艺要求，直接启动 喂丝机，将需要添加进钢水的合金丝(丝状条形的合金)进入喂丝导管，经导 管2准确喂入钢包炉内，伸入钢液一定深度的合金丝均匀地溶解在高温钢液内， 简化了生产操作，避免了电气、气压或液压等动力失灵引起的不正常生产现象。 本实用新型设计合理、结构简单、安装、维修容易、使用寿命长，具有无动力 喂丝导管、使用方便的特点，实现了钢包炉精炼喂丝工艺的正常生产，满足了 钢铁制造商的生产要求。