炼钢用吹气耐火元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种炼钢精炼过程中向钢水中吹入惰性气体的炼钢用吹气耐火元件，包括底部设有进气管的圆锥形钢壳，耐火透气中心座以及耐火透气平板或其组合，所述耐火透气中心座及耐火透气平板或其组合依次连接，通过耐火泥料设置在所述圆锥形钢壳内，所述耐火透气中心座设置于圆锥形钢壳底部并与进气管对应衔接，所述耐火透气平板或其组合下端对应连接所述耐火透气中心座。本实用新型克服了现有整体狭缝式、整体弥散式结构的缺点，具有气流、气量稳定，通气均匀，气流缓慢的特点，能有效提高吹气耐火元件的使用寿命，有效克服了钢水渗透到狭缝中气泡反扑、透气量不均、吹气不易控制以及急冷急热作用下表面结构易被破坏的缺点。
【专利说明】炼钢用吹气耐火元件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种炼钢精炼过程中向钢水中吹入氩气等惰性气体的吹气耐火元件。
【背景技术】
[0002]目前广泛使用的炼钢用吹气耐火元件主要有二种结构形式。其中一种是狭缝式结构，主要采用预埋微细的线状塑料类低熔物，通过振动或机压成型，在200 - 300°C干燥过程中，预埋的微细线状塑料类低熔物熔化，形成微细通道；第二种是弥散结构，采用振动成型，使气孔率在25 - 35%左右，形成一种整体弥散结构，以确保气体通过。
[0003]以上两种结构主要采用公知的尖晶石质、刚玉质、铬刚玉质、刚玉莫来石质、刚玉-尖晶石质及Sialon结合刚玉材料，但使用效果不理想。狭缝式结构的吹气元件缺点是:钢水渗透到狭缝中阻碍了气体的吹入，另外吹出的气泡反扑到砖的表面，严重冲刷砖体表面。弥散式结构的缺点是，由于气孔的大小不易控制，会造成透气量不均，吹气不易控制，另外在热冲击和急冷急热的作用下，表面结构易被破坏，结构变的疏松，在钢液及气流的冲刷下产生剥落。这些均不利于炼钢精练新工艺的推广。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有技术不足，提出了一种通气均匀，气流、气量稳定的炼钢用吹气耐火元件，结构简单，设计合理。
[0006]本实用新型所采用的技术方案:
[0007]一种炼钢用吹气耐火元件，包括圆锥形钢壳(4)，设在所述圆锥形钢壳(4)底部并与其连通的进气管(5)，耐火透气中心座(1)，以及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合，所述耐火透气中心座(I)及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合依次连接，通过耐火泥料(3)设置在所述圆锥形钢壳(4)内，所述耐火透气中心座(I)设置于圆锥形钢壳(4)底部并与所述进气管(5)对应衔接，所述耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合下端对应连接所述耐火透气中心座(I)。
[0008]在所述耐火透气中心座(I)下端面与进气管(5)对应衔接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座(I)通过耐火泥料(3)与所述圆锥形钢壳(4)组装后在所述圆形凹槽部位形成下部气室(6)。
[0009]在所述耐火透气中心座(I)上端面与耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合对应连接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座(I)及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合通过耐火泥料(3)与所述圆锥形钢壳(4)组装后在所述圆形凹槽部位形成上部气室(7)。
[0010]所述耐火透气平板(2)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在12 - 18%，并在其一面或两面顺气流方向上下开设有透气沟槽(8 )。
[0011]所述耐火透气中心座(I)形状为锥台体，所述耐火透气平板(2)为梯形体，组合安装时耐火透气中心座(I)、耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合小端在上；耐火透气平板
(2)开设的透气沟槽(8)为2-5条，透气沟槽(8)宽12-13_、深0.25-0.35_。
[0012]所述的炼钢用吹气耐火元件，所述耐火透气中心座(I)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在27-35%，以确保其透气性。
[0013]所述的炼钢用吹气耐火元件，设在耐火透气中心座(I)的上端面或/和下端面形成所述下部气室(6)或/和上部气室(7)的圆形凹槽，槽深为2-3mm。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]1、本实用新型炼钢用吹气耐火元件，克服了现有整体狭缝式、整体弥散式结构的缺点，具有气流、气量稳定，通气均匀，气流缓慢的特点，能有效提高吹气耐火元件的使用寿命，有效克服了钢水渗透到狭缝中，气泡反扑，透气量不均，吹气不易控制，及急冷急热作用下表面结构易被破坏的缺点。
[0016]2、本实用新型炼钢用吹气耐火元件，结构简单，设计合理，操作简便。由锥形耐火中心座、梯形耐火平板通过耐火泥料振动将其组合在圆锥形钢壳内，圆锥形钢壳底部中心焊接6寸60-130mm长进气钢管，在炼钢过程中用以连接管道，以吹入氩气等惰性气体。
[0017]3、本实用新型炼钢用吹气耐火元件，耐火中心座上、下两端有相应圆形凹槽，在组装后形成相应的气室，有利于吹气过程的气体缓冲，具有通气均匀，气流缓慢，减少气流在钢液中回流冲击，避免其反扑到砖的表面，以减轻对耐火板表面的冲刷，从而提高吹气耐火元件的使用寿命。使用中氩气等惰性气体通过管道进入钢壳与中心座之间的空气室，然后再通过锥形中心座过滤进入锥形耐火中心座与梯形耐火平板之间的空气室，再通过梯形耐火平板预先磨出的沟槽吹入钢液中，气流稳定。
[0018]4、本实用新型炼钢用吹气耐火元件，梯形耐火平板2采用耐火材料机压成型，气孔率控制在12 - 18%，强度控制在70 -1lOMpa,并通过机械磨床在其一面开出数条宽12-13mm、深0.25-0.35mm的沟槽8，用于组装后透气，由于梯形耐火平板2具有较高的强度，可有效抵御钢液的侵蚀与冲刷，提高吹气耐火元件的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型炼钢用吹气耐火元件整体结构示意图；
[0020]图2、图3分别是梯形耐火透气平板主视图及俯视图；
[0021]图4是锥形耐火透气中心座示意图；
[0022]图5是圆锥形钢壳示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面通过【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0024]实施例1
[0025]如图1、图5所示,本实用新型炼钢用吹气耐火元件,包括圆锥形钢壳4,设在所述圆锥形钢壳4底部并与其连通的进气管5，耐火透气中心座1，以及耐火透气平板2或耐火透气平板组合，所述耐火透气中心座I及耐火透气平板2或耐火透气平板组合依次连接，通过耐火泥料3振动成型，设置在所述圆锥形钢壳4内，所述耐火透气中心座I设置于圆锥形钢壳4底部并与所述进气管5对应衔接，所述耐火透气平板2或耐火透气平板组合下端对应连接所述耐火透气中心座I。
[0026]实施例2
[0027]参见图1、图4，本实施例的炼钢用吹气耐火元件，与实施例1不同的是:在所述耐火透气中心座I的下端面与进气管5对应衔接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座I通过耐火泥料3与所述圆锥形钢壳4组装后在所述圆形凹槽部位形成下部气室6。
[0028]实施例3
[0029]参见图1、图4，本实施例的炼钢用吹气耐火元件，与实施例1不同的是:在所述耐火透气中心座I上端面与耐火透气平板2或耐火透气平板组合对应连接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座I及耐火透气平板2或耐火透气平板组合通过耐火泥料3与所述圆锥形钢壳4组装后在所述圆形凹槽部位形成上部气室7。
[0030]实施例4
[0031]参见图1、图4，本实施例的炼钢用吹气耐火元件，与实施例2不同的是:同时在所述耐火透气中心座I上端面与耐火透气平板2或耐火透气平板组合对应连接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座I及耐火透气平板2或耐火透气平板组合通过耐火泥料3与所述圆锥形钢壳4组装后在所述圆形凹槽部位形成上部气室7。
[0032]实施例5
[0033]参见图1，本实施例的炼钢用吹气耐火元件，与前述各实施例不同的是:所述耐火透气中心座I形状为锥台体，所述耐火透气平板2为梯形体，组合安装时耐火透气中心座1、耐火透气平板2或耐火透气平板组合小端在上；耐火透气平板2在其一面或两面顺气流方向上下开设有透气沟槽8。
[0034]所述耐火透气平板2表面开设的透气沟槽8可为2-5条，透气沟槽8宽12_13mm、深 0.25-0.35mm。
[0035]本实用新型炼钢用吹气耐火元件，锥形耐火透气中心座I采用铬钢玉材质，经振动成型、干燥、烧成后，气孔率控制在27-35%，以确保有适宜的透气性。梯形耐火透气平板2采用常规的铬钢玉材质，经机压成型、干燥、烧成后，气孔率控制在12 - 20%，强度控制在70 -1lOMpa，通过机械磨床在其一面或两面开出透气沟槽，用于组装后透气。
[0036]所述锥形耐火透气中心座I和耐火透气平板2也可以采用尖晶石质、刚玉质、刚玉莫来石质、刚玉-尖晶石质及Sialon结合刚玉材料。
[0037]耐火泥料3采用铬钢玉材质。将锥形耐火透气中心座I以及4块梯形耐火透气平板2组合，放入圆锥形钢壳4内，加入铬刚玉材质泥料，在振动台上振动，经180 - 220°C,10-18h干燥后，焊接透气钢管，检测透气量，产品透气度控制在7 -1ONmVh.0.1Mpa0
[0038]所述耐火泥料也可以采用尖晶石质、刚玉质、刚玉莫来石质、刚玉-尖晶石质或Sialon结合刚玉材料等材质。
[0039]进气管5采用6分60-130cm长钢管与圆锥形钢壳底部中心焊接，在炼钢过程中用以连接管道，以吹入氩气等惰性气体。
[0040]本实用新型炼钢用吹气耐火元件，由锥形耐火透气中心座、梯形耐火透平板组合通过耐火泥料3组合安装在圆锥形钢壳4内，最终由耐火材料相互组装构架组成了一种能过滤并具有一定透气量的炼钢吹气耐火元件。炼钢精炼中，吹入的氩气等惰性气体通过进气管5进入圆锥形钢壳4与中心座之间的下部气室6，然后再通过锥形耐火中心座过滤，进入中心座与梯形耐火平板之间的上部气室7，再通过梯形耐火平板2预先磨出的沟槽8吹入钢液中，这种气体不参于冶金反应，但上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、C0的分压接近于零)，从而起到“气洗”作用，能较好满足炼钢精炼新工艺的需要。
[0041]而且，由于机加工磨制的狭缝透气沟槽8通道均匀，微细，能有效抵御钢液对狭缝冲刷，并避免堵塞。
【权利要求】
1.一种炼钢用吹气耐火元件，包括圆锥形钢壳(4)，设在所述圆锥形钢壳(4)底部并与其连通的进气管(5)，耐火透气中心座(1)，以及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合，其特征在于:所述耐火透气中心座(I)及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合依次连接，通过耐火泥料(3)设置在所述圆锥形钢壳(4)内，所述耐火透气中心座(I)设置于圆锥形钢壳(4 )底部并与所述进气管(5 )对应衔接，所述耐火透气平板(2 )或耐火透气平板组合下端对应连接所述耐火透气中心座(I)。
2.根据权利要求1所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:在所述耐火透气中心座(I)下端面与进气管(5)对应衔接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座(I)通过耐火泥料(3)与所述圆锥形钢壳(4)组装后在所述圆形凹槽部位形成下部气室(6)。
3.根据权利要求1所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:在所述耐火透气中心座(I)上端面与耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合对应连接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座(I)及耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合通过耐火泥料(3)与所述圆锥形钢壳(4)组装后在所述圆形凹槽部位形成上部气室(7)。
4.根据权利要求2所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:在所述耐火透气中心座(I)上端面与耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合对应连接部位设有圆形凹槽，所述耐火透气中心座(I)及耐火透气平板(2 )或耐火透气平板组合通过耐火泥料(3 )与所述圆锥形钢壳(4)组装后在所述圆形凹槽部位形成上部气室(7)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:所述耐火透气平板(2)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在12 - 18%，并在其一面或两面顺气流方向上下开设有透气沟槽(8)。
6.根据权利要求5所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:所述耐火透气中心座(I)形状为锥台体，所述耐火透气平板(2)为梯形体，组合安装时耐火透气中心座(I)、耐火透气平板(2)或耐火透气平板组合小端在上；耐火透气平板(2)开设的透气沟槽(8)为2-5条，透气沟槽(8)宽 12-13mm、深 0.25-0.35mm。
7.根据权利要求5所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:所述耐火透气中心座(I)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在27-35%，以确保其透气性。
8.根据权利要求6所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:所述耐火透气中心座(I)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在27-35%，以确保其透气性。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:所述耐火透气中心座(I)采用耐火材料机压成型，气孔率控制在27-35%，以确保其透气性。
10.根据权利要求2、3或4所述的炼钢用吹气耐火元件，其特征在于:设在耐火透气中心座(I)的上端面或/和下端面形成所述下部气室(6)或/和上部气室(7)的圆形凹槽，槽深为2_3mm。
【文档编号】F27D3/16GK203711826SQ201420107546
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】吕培中, 徐峰, 杨树渝, 牛智旺, 黄天杰, 王大军, 韩新莲, 郝书民 申请人:河南省伯马股份有限公司