[實用新型]熔融還原反應器底吹透氣磚

有效

• 申請號: 201120039914.0
• 申請日: 2011-02-16
• 公開（公告）號: CN202008298U
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 王東彥;王鍵;鄭少波;徐萬仁;孫克強;周林;龔玥
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;上海大學
• 主分類號: F27D1/06
• 分類號: F27D1/06
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

技術領域

本實用新型涉及爐底底吹技術，更具體地說，涉及一種熔融還原反應器底吹透氣磚。

背景技術

傳統的爐底底吹透氣磚常見于轉爐應用中，請結合圖1所示，轉爐爐底吹透氣磚1設于轉爐2底部耐火磚3內，透氣磚1上開有針式透氣孔4，該氣孔4在爐底分布如圖2所示，通過氣孔4向爐底吹入N₂、Ar等惰性氣體。而對于一些鋼鐵企業的熔融還原反應器，特別是年產萬噸級的熔融還原反應器，此類底吹透氣磚則無法適用其連續煉鐵過程。原因如下：轉爐底吹均為惰性氣體，只作攪拌作用，因此布磚量以及氣孔量均較少，僅限于在水平面上開孔，而還原反應器則還需要具有還原作用，若采用轉爐爐底吹透氣磚1進行吹氫還原，則在底吹氣量一定的情況下，每個孔流出的氣量較大，產生的氣泡較大，而氣泡數較少，易降低氫氣與爐中熔融態氧化鐵的接觸面積，使還原反應速度和氫氣的利用率降低。并且其產生的氣泡彼此間易聚合，使單一氣泡體積增大，氣泡數目在上升過程中減少，這同樣不利于氫氣與爐中熔融態氧化鐵接觸面積的增大，因而不利于提高還原反應速度和氫氣利用率，最終會造成生產效率的下降以及生產成本的增加。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述缺點，本實用新型的目的是提供一種熔融還原反應器底吹透氣磚，該透氣磚能夠有利于熔融還原反應器的底吹攪拌和還原，提高還原反應速度和利用率。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

該熔融還原反應器底吹透氣磚設于反應器底部，該透氣磚包括三塊縱向磚和一塊橫向磚，縱向磚與橫向磚交叉設置并連接為呈“卅”字形的整體式結構，其中，縱向磚的頂面上開有數排透氣孔，橫向磚的頂面及側面上開有數排透氣孔。

所述的中間的縱向磚的頂面高度高于橫向磚的頂面高度，所述的橫向磚的頂面高度高于兩側的縱向磚的頂面高度。

所述的縱向磚和橫向磚的頂面透氣孔呈正六邊形布置。

所述的橫向磚的側面透氣孔呈由縱向磚隔開的錯位布置。

在上述技術方案中，本實用新型的熔融還原反應器底吹透氣磚包括三塊縱向磚和一塊橫向磚，縱向磚與橫向磚交叉設置并連接為呈“卅”字形的整體式結構，縱向磚的頂面上開有數排透氣孔，橫向磚的頂面及側面上開有數排透氣孔。通過將磚縱橫交叉設置，頂面高低分布，透氣孔錯位設置等手段，能夠產生大量底吹氣泡，并且氣泡能夠獨立上浮，不會合并，大大增大了與熔融態氧化鐵的接觸面積，有效提高了反應的還原速率。

附圖說明

圖1是現有技術的轉爐底吹透氣磚位于轉爐內的結構剖視示意圖；

圖2是現有技術的轉爐底吹透氣磚的透氣孔的分布示意圖；

圖3是本實用新型的透氣磚位于熔融還原反應器內的結構剖視圖；

圖4是本實用新型的透氣磚的立體圖；

圖5是本實用新型的透氣磚的俯視示意圖；

圖6是本實用新型的透氣磚的側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。

請參閱圖3～圖6所示，本實用新型的熔融還原反應器底吹透氣磚10設于熔融還原反應器5底部(圖3中的6為渣層、7為鐵水層、8為死水層)，通過管道通入氫氣進行底吹還原。該透氣磚10包括三塊縱向磚11a、11b和一塊橫向磚12，縱向磚11a與橫向磚12交叉設置并連接為呈“卅”字形的整體式結構，其中，縱向磚11a的頂面上開有數排透氣孔13，橫向磚12的頂面及側面上也開有數排透氣孔13。所述的中間的縱向磚11a的頂面高度高于橫向磚12的頂面高度，所述的橫向磚12的頂面高度高于兩側的縱向磚11b的頂面高度。如此在不同的高度的頂面開孔，從透氣磚10的頂面透氣孔13吹出的氫氣在上升過程中，由于時差順序，不易合并成大氣泡，有利于與熔融態氧化鐵充分接觸。所述的縱向磚11a和橫向磚12的頂面透氣孔13呈正六邊形布置(圖6中的虛線框為各部頂面的透氣孔13的開設位置)，分別位于反應器5底部的0.37R圓周上(R為反應器5底部半徑)。依據鋼包底吹氬氣水模擬結果，這樣的布置可以達到很好的底吹效果，使股流和流場穩定，按上述布置，在側孔不開的情況下，混勻時間可縮小為30s。另外，橫向磚12的頂面透氣孔13能夠防止爐底邊緣處的鐵水攪拌不夠充分，避免形成流動死區而增大熔池的混勻時間。所述的橫向磚12的側面透氣孔13呈由縱向磚11a隔開的錯位布置，增加了開孔數量，在相同氣量下，增多氣泡源，產生的氣泡數量也多，吹氫的反應界面增加，并且還在氣泡脫離磚體氣孔上升時，可獲得更多的橫向(或水平)動量，這使攪拌范圍增大，可達到更好的混勻效果，還可起到穩定流場的作用。