一种钢包中的备用透气砖的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢包中的备用透气砖，包括带有安装孔的座砖、处在安装孔中且带有透气通道的砖芯、包裹在砖芯外围的金属外罩、与所述金属外罩相连且与透气通道相通的进气管，所述安装孔的顶部带有密封帽，所述砖芯处在密封帽的下方。所述砖芯的底部带有与金属外罩固定连接的垫板，所述垫板通过螺栓与所述座砖的底面相互固定。本实用新型钢包中的备用透气砖，能够减少钢包的挖修次数，加快钢包的周转速度，降低炼钢的成本。
【专利说明】一种钢包中的备用透气砖
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及耐火材料领域，具体涉及一种钢包中的备用透气砖。
【背景技术】
[0002]为了提高钢包二次精炼效率，通常在钢包底部设置用于向钢水中吹入氩气的透气砖，通过氩气对钢水进行搅拌，从而有效均化钢水温度和成分，同时使非金属夹杂物顺利上浮。
[0003]钢包底部的透气砖是底吹氩工艺中最关键的功能性耐火材料，其使用条件非常苛亥IJ，主要表现在透气砖与钢水接触的工作面热应力高度集中，且工作面反复遭受急冷急热的温度冲击以及钢水及渣的侵蚀、渗透作用；在钢包浇钢以及氩气对钢水进行搅拌时，透气砖会受到高温钢水强烈的冲刷、剪切及磨损作用，因此，透气砖是炉外精炼工艺能否顺利实施的关键功能元件，其使用寿命的长短直接影响钢包的正常周转和炼钢成本，提高透气砖的使用寿命具有重大的现实意义。
[0004]目前，钢包下线小修的主要原因是透气砖使用到期，需要更换新的透气砖，为了延长钢包的小修炉龄，减少钢包的小修次数，降低因挖修导致的其他耐材的损耗，需要提高透气砖的使用寿命。
[0005]现有技术中透气砖的结构如图1所示，包括砖芯4和座砖I，在砖芯和座砖之间(图中箭头A所指部位)填充火泥，防止钢水的渗入砖芯4和座砖I之间的缝隙中。
[0006]提高透气砖的使用寿命主要采取两种方案，第一种是改善材质，提高单套透气砖的使用寿命，单套透气砖使用寿命到期后，采取挖修的方式更换一套新的透气砖；第二种是采用热更换，即在热态钢包的状态下，将透气砖芯顶出，换上新的砖芯，座砖采用热态修补的形式，对新更换的砖芯起到保护作用。
[0007]对于第一种方案而言，由于透气砖使用条件的苛刻性，在使用条件不变的情况下，透气砖的材质上改善，对于使用的稳定性和寿命小幅度的提高是有帮助的，但是这种提高是很有限的；对于第二种方案而言，热更换较好的提高了钢包运转的时效性，节省了钢包小修的时间和挖修带来的耐材的浪费，但是座砖是无法更换的，和原座砖相比，使用的修补料和座砖容易出现分层以及异常剥落，存在较大的安全隐患，且透气砖的使用寿命的提高也较有限。
实用新型内容
[0008]本实用新型提供了一种钢包中的备用透气砖，能够减少钢包的挖修次数，加快钢包的周转速度，降低炼钢的成本。
[0009]一种钢包中的备用透气砖，包括带有安装孔的座砖、处在安装孔中且带有透气通道的砖芯、包裹在砖芯外围的金属外罩、与所述金属外罩相连且与透气通道相通的进气管，所述安装孔的顶部带有密封帽，所述砖芯处在密封帽的下方。
[0010]在钢包的底部同时安装至少一块现有技术中的透气砖(通常为两块)和至少一块本实用新型提供的备用透气砖，由于备用透气砖在砖芯的顶部设置密封帽，密封帽封堵砖芯中的透气通道，在钢水精炼时，首先使用现有技术中的透气砖向钢包内部通入氩气，而不启用备用透气砖，只有在正常的透气砖使用寿命到期后，才将密封帽烧蚀掉，代替正常的透气砖使用，从而延长钢包的使用寿命。
[0011]仅在钢包的底部使用多套现有技术中的透气砖，将其中部分透气砖作为备用，则作为备用的透气砖由于前期长期不用，透气砖中的透气通道会渗入一定量的冷钢和冷渣，导致透气通道堵死，无法通气，特别是在电炉中，由于钢水的温度较高，钢水和钢渣的粘度相应较低，渗入到透气通道的深度会更深，在需要启用备用的透气砖时，往往不能正常的通入氩气，从而失去备用的意义。本实用新型在砖芯的顶部设置密封帽，密封帽采用刚玉-尖晶石浇注料，防止钢水以及钢渣堵塞透气通道，在需要启用备用透气砖时，利用氧枪将密封帽烧蚀掉，备用透气砖即可正常使用。
[0012]作为优选，所述砖芯的底部带有与金属外罩固定连接的垫板，所述垫板通过螺栓与所述座砖的底面相互固定。所述垫板可以保证砖芯与座砖结合的紧密性，保证后期安装和使用的安全性，降低漏钢的可能性。
[0013]作为优选，所述垫板带有避让通孔，所述进气管从避让通孔处贯穿垫板。所述密封帽的外周与安装孔内壁密封配合。
[0014]所述密封帽能够起到保护透气通孔不被堵塞的作用即可，如果密封帽的厚度过厚，则相应的砖芯的高度降低，透气砖的使用寿命减小，因此，优选地，所述密封帽在安装孔的轴向上的高度为50?100mm。进一步优选，所述密封帽在安装孔的轴向上的高度为65?80mmo
[0015]为了便于透气砖的安装，优选地，所述座砖的顶部预埋有吊装连接件。安装时，利用吊装连接件将座砖以及砖芯吊装至合适位置。
[0016]为了防止钢水渗透入砖芯与座砖之间的缝隙中，优选地，所述金属外罩与砖芯外壁之间以及金属外罩与安装孔内壁之间均设有火泥密封层。
[0017]火泥密封层中的原料可以采用现有技术中的各种火泥组分，能够起到防止钢水渗透进入砖芯与座砖之间的缝隙即可。
[0018]作为优选，所述安装孔沿轴向自上至下逐渐扩口且分为第一段和第二段，所述密封帽处在第一段内。所述安装孔的第一段的锥度小于第二段的锥度。在一定程度上便于密封帽的填装。
[0019]作为优选，所述安装孔的第一段和第二段的轴向长度之比为1:4?8。
[0020]第一段与第二段的轴向长度之比即密封帽的高度与砖芯的高度之比，密封帽的高度与砖芯的高度应具有合适的比例，在满足密封帽能够密封透气通道的前提下，尽可能的增加砖芯的高度，延长透气砖的使用寿命。
[0021]透气通道可以采用现有技术中的各种形式，优选地，所述透气通道为贯穿砖芯的狭缝，或为砖芯内部的疏松过气孔。
[0022]作为优选，所述砖芯的底面带有凹陷的气室，所述透气通道以及进气管均与所述气室相连通。
[0023]本实用新型钢包中的备用透气砖相比现有技术，具有以下优点:
[0024](I)使钢包的小修炉龄提高50%，减少钢包的挖修次数，加快钢包的周转速度，降低挖修导致的其它耐材的损耗，降低炼钢的成本；
[0025](2)和添加热修补料相比，备用透气砖的质量更加稳定，性能和正常的透气砖相同，而且后期使用不需要养护，使用更方便；
[0026](3)启用备用透气砖时，不需要暂停钢包的运行，只需要在热态的情况下，用氧枪将备用透气砖顶部的密封帽烧蚀掉即可，节约了钢包冷却和加热所消耗的能量，有利于保护钢包中的其它耐材，减少因急冷急热导致的耐材剥落问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为现有技术中的透气砖的示意图；
[0028]图2为本实用新型钢包中的备用透气砖的剖视图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，对本实用新型钢包中的备用透气砖做详细描述。
[0030]如图2所示，一种钢包中的备用透气砖，包括带有安装孔的座砖1、处在安装孔中且带有透气通道的砖芯4、包裹在砖芯4外围的金属外罩(图中省略)、与金属外罩相连且与透气通道相通的进气管8，安装孔的顶部带有密封帽2，砖芯4处在密封帽2的下方。
[0031]透气通道为贯穿砖芯4的狭缝(图中省略)。密封帽2的外周与安装孔内壁密封配合。密封帽2在安装孔的轴向上的高度为70mm (即图中H为70mm)。
[0032]安装孔沿轴向自上至下逐渐扩口且分为第一段和第二段，密封帽2处在第一段内。安装孔的第一段的锥度小于第二段的锥度。安装孔的第一段和第二段的轴向长度之比为 1:8。
[0033]砖芯4的底部带有与金属外罩固定连接的垫板6，垫板6通过螺栓5与座砖I的底面相互固定。垫板6带有避让通孔，进气管8从避让通孔处贯穿垫板6。砖芯4的底面带有凹陷的气室7，透气通道以及进气管8均与气室7相连通。
[0034]座砖的顶部预埋有吊装连接件3。
[0035]砖芯4、座砖I都采用现有技术中的原料，垫板6的材质可以任意选择，能够起到防止砖芯4向下滑落脱离安装孔即可,例如砖芯4、座砖I和垫板6均以板状刚玉为原料,添加镁铝尖晶石细粉、不同粒径的氧化铝以及高效减水剂，按照粒度紧密堆积理论配料(包括粒度>5mm、5?3mm、3?1mm、I?Omm和< 0.088mm五个部分)，米用招酸I丐作为结合剂，米用现有技术，通过预混合、搅拌、浇注、养护、低温烘烤制成，其中砖芯还需要在上述基础上增加高温烧制过程。
[0036]备用透气砖由砖芯4、座砖I和垫板6分别生产后再组装，并在砖芯4、座砖I和垫板6的交界处填充火泥，最后，在砖芯的顶部填装密封帽，密封帽采用刚玉-尖晶石浇注料(与座砖I的材料相同，仅未经烧结而已)。
[0037]备用透气砖采用分体浇注，最后组装的工艺可以缩短生产周期，同时砖芯4、座砖I和垫板6的交界处的火泥可以缓解透气砖在高温的膨胀应力，缓解座砖I的开裂和剥落，垫板6可以保证砖芯4与座砖I结合的紧密性，保证后期的调运和使用的安全性，降低钢水渗漏的可能性。
【权利要求】
1.一种钢包中的备用透气砖，包括带有安装孔的座砖、处在安装孔中且带有透气通道的砖芯、包裹在砖芯外围的金属外罩、与所述金属外罩相连且与透气通道相通的进气管，其特征在于，所述安装孔的顶部带有密封帽，所述砖芯处在密封帽的下方。
2.如权利要求1所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述砖芯的底部带有与金属外罩固定连接的垫板，所述垫板通过螺栓与所述座砖的底面相互固定。
3.如权利要求2所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述垫板带有避让通孔，所述进气管从避让通孔处贯穿垫板。
4.如权利要求1?3任一所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述密封帽的外周与安装孔内壁密封配合。
5.如权利要求1?3任一所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述安装孔沿轴向自上至下逐渐扩口且分为第一段和第二段，所述密封帽处在第一段内。
6.如权利要求5所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述安装孔的第一段的锥度小于第二段的锥度。
7.如权利要求5所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述安装孔的第一段和第二段的轴向长度之比为1:4?8。
8.如权利要求1?3任一所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述透气通道为贯穿砖芯的狭缝，或为砖芯内部的疏松过气孔。
9.如权利要求1?3任一所述的钢包中的备用透气砖，其特征在于，所述砖芯的底面带有凹陷的气室，所述透气通道以及进气管均与所述气室相连通。
【文档编号】B22D41/02GK203437635SQ201320507845
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】程文雍 申请人:浙江自立股份有限公司