专利名称：钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢水吹惰性气体(例如氩气)用熔融金属容器动态透气砖。
背景技术：
现有技术中的钢水吹氩用的熔融金属容器透气砖，第一代熔融金属容器透气砖是弥散式透气砖，净化效果好，缺点为通气量小、生产质量难于控制。第二代是致密型透气砖，通过管道透气，但是常出现透气砖渗钢严重的问题，必须频繁更换透气砖。目前大多数钢厂熔融金属容器使用的透气砖，都是通过开放式缝隙透气，耐材制品的缝隙大小必须合理控制，使其既不易渗钢，也能足以提供足够的透气量。钢水冶炼净化过程中，常出现透气砖透气量小的问题，透气量减小的原因是缝隙 中或多或少的凝固金属，即所谓的渗钢，而消除渗钢的机理，则是通过高压气流在高温状态下冲掉透气砖上部被钢液渗入部分。如果钢液渗入严重，则透气砖透气量受到影响。因此熔融金属容器透气砖的研究重点都集中在缝隙的设计上。理想的熔融金属容器透气砖应该不渗钢、吹通率100%以及较长的寿命，同时还应该提供足够的透气量。现有现代冶金技术中，向熔融金属容器中通过吹入惰性气体来对金属液体进行净化是普遍采用的技术。通常，气体是通过设置在熔融金属容器底部的透气砖接管吹入所述的容器中。安装在熔融金属容器底部的透气砖大端设有一进气管(直径在20 30mm)。当钢水吹气时，气体使钢水沸腾，从而产生对钢水的搅拌、净化作用，当关断气体通道时，钢水平静下来，其压差作用，钢水也会对透气砖的狭缝产生渗钢现象。渗钢现象所产生的后果是钢水凝固后将透气砖中的气体通道堵塞，使得后续生产中气体的输入量达不到设计的要求，影响了对熔化金属的吹气净化及均匀成分、温度的处理。为解决渗钢现象所带来的问题，一种通常的解决方案是采用烧氧的措施进行疏通。即通过向透气砖吹入空气使透气砖狭缝内具有一定的压力，在透气砖接触钢水端用氧气或煤气与空气的混合气体吹烧，使积留在透气砖体狭缝内的冷钢熔化并驱离透气砖的气体通道。但在这一过程中，渗入透气砖气体通道中的金属物体被熔化驱离时，通常会使所述透气砖的出气端表面受到烧蚀。在多次使用后透气砖的厚度会明显地减小，当所述透气砖的剩余高度减小到其强度不能满足使用要求时，就需要及时地更换透气砖。为了提高透气砖的使用寿命，工厂常采用提高材质和减小狭缝宽度的技术措施。但是这些措施对解决渗钢现象并不理想。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖，以彻底解决由于渗钢现象导致的透气砖在气体输出部分的堵塞的问题，进而延长透气砖的使用寿命。本实用新型提供的钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖包括内锥体和套砖和外包钢壳，所述内锥体位于所述套砖内，所述内锥体和所述套砖能够相对移动，所述外包钢壳位于所述套砖外层(可以起到保护套砖和防漏气作用)，当所述内锥体和所述套砖吻合在一起时两者的小端相齐平或内锥体突出，当所述内锥体被拉出所述套砖时将在两者之间形成缝隙，所述套砖的大端设置有弹性底板，所述内锥体与所述弹性底板相连接，所述内锥体与所述弹性底板之间具有气室，所述内锥体与所述套砖之间的间隙连通所述气室，所述气室与外来惰性气体连接端连通。需要说明的是，所述弹性底板需做广义解释，S卩，所述弹性可以通过弹性板体自身实现，也可以通过弹性件与刚性板体的组合实现，也就是说，所述弹性底板可以是功能性组件。较佳地，所述弹性底板分为内部弹性底板和外部弹性底板，所述内部弹性底板设置有孔，所述内部弹性底板、所述外部弹性底板和所述内锥体通过连接杆连接；所述连接杆 与外来惰性气体连接端内部设有通气孔，所述通气孔连通所述气室。较佳地，所述内锥体的大端面装有一个内带螺纹的固定套，所述固定套外部嵌入所述内锥体大端的耐材内，所述固定套的套内壁为螺纹结构，该螺纹结构螺纹连接一个螺杆，所述螺杆配装在所述弹性底板上并进行焊接固定。本实用新型提供的动态透气砖有如下优点I.气体压力增大时，缝隙将扩大，使透气砖有可能得到无限制的透气量。2.当气体压力释放时透气砖即被关闭，因此不会有钢液渗入透气砖，使透气砖的吹通率为100%。3.透气砖使用后不会有钢液渗入，也就不需要烧氧，减少了烧氧造成的透气砖内锥体的烧蚀，因此提高了透气砖寿命。4.当打开惰性气体开关，由于气体压力作用，下拉内锥体便打开透气砖，这时气体压力与缝隙大小成正比，在一定的惰性气体压力等级下，气体与钢液压力保持一个平衡状态。5.当增大惰性气体压力时，可以得到无限制的透气量，则转炉冶炼时，可通过惰性气体压力的调整，使透气砖处于动态中，以达到优化炼钢净化工艺的目的。
图I为本实用新型的结构示意图。图中1-套砖，2-内锥体，3-固定套，4-内部弹性底板，5-铁皮，6-螺杆，7-外部弹性底板,8-气室，9-内部弹性底板通气孔，10-螺杆通气孔。
具体实施方式
如图I所示，该钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖，包括一个内锥体2和一个套砖I ;内锥体2安装在套砖I内，套砖I外设置有铁皮5，内锥体2和套砖I可以相对移动，当内锥体被拉出套砖时，将在两者之间形成缝隙。套砖I的大端设置有通过螺杆6与内锥体2连接的内部弹性底板4和外部弹性底板7，内锥体2与内部弹性底板4和外部弹性底板7之间具有气室8，内部弹性底板设置有内部弹性底板通气孔9，内锥体2与套砖I之间的间隙连通所述气室8。内锥体2与套砖I之间间隙的大小，受所吹惰性气体压力及内部弹性底板4和外部弹性底板7的控制。内锥体2的大端面装有一个内带螺纹的固定套3，螺杆6与固定套螺旋连接；螺杆6的中间段配装在内部弹性底板4和外部弹性底板7上，外部弹性底板7可以采用焊接方式与螺杆固定；所述螺杆6与外来惰性气体连接端内部设有螺杆通气孔10。气体通过内部弹性底板4所设置的通气孔与内锥体大端的气室8连通。内锥体2和套砖I之间的缝隙，由固定在内锥体2上的弹性底板所控制，当吹氩气体压力作用在底板上时，将起到弹簧的作用，从套砖I中拉动内锥体2，打开缝隙，气体压力越大，缝隙越大，当气体压力消除，内锥体2复位,透气砖被关闭。由于内锥体2与套砖I之间的间隙大小是由吹入惰性气体压力的高低所决定的，所以吹气量与气体压力呈正比，形成动态透气砖。本实用新型能够有效地使透气砖达到100%吹透率的功能，通气量可随需要无限制输入，由于套砖I与内锥体2间隙在钢液净化过程中始终处于动态状态，可以有效的防止钢液渗透到透气缝隙中，免除了热修过程中的烧氧程序，从而大大延长了透气砖的使用寿命O由此，来解决由于渗钢现象导致的透气砖在气体输出部分的堵塞，并由此保证后续生产的净化处理。
权利要求1.钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖，其特征在于，包括内锥体、套砖和外包钢壳，所述内锥体位于所述套砖内，所述内锥体和所述套砖能够相对移动，所述外包钢壳位于所述套砖外层，当所述内锥体和所述套砖吻合在一起时两者的小端相齐平或内锥体凸出，当所述内锥体被拉出所述套砖时将在两者之间形成缝隙，所述套砖的大端设置有弹性底板，所述内锥体与所述弹性底板相连接，所述内锥体与所述弹性底板之间具有气室，所述内锥体与所述套砖之间的间隙连通所述气室，所述气室与外来惰性气体连接端连通。
2.根据权利要求I所述的钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖，其特征在于，所述弹性底板分为内部弹性底板和外部弹性底板，所述内部弹性底板设置有孔，所述内部弹性底板、所述外部弹性底板和所述内锥体通过连接杆连接；所述连接杆与外来惰性气体连接端内部设有通气孔，所述通气孔连通所述气室。
3.根据权利要求I所述的钢水吹惰性气体用熔融金属容器动态透气砖，其特征在于，所述内锥体的大端面装有一个内带螺纹的固定套，所述固定套嵌入所述内锥体大端的耐材内，所述固定套的套内壁为螺纹结构，该螺纹结构螺纹连接一个螺杆，所述螺杆配装在所述弹性底板上并进行焊接固定。
专利摘要本实用新型提供了一种钢水吹惰性气体所用熔融金属容器动态透气砖，动态透气砖包括内锥体、套砖和外包钢壳，所述内锥体位于所述套砖内，所述内锥体和所述套砖能够相对移动，所述外包钢壳位于所述套砖外层，与套砖一体，起到保护套砖和防漏气作用，当所述内锥体和所述套砖吻合在一起时两者的小端相齐平或内锥体凸出，当所述内锥体被拉出所述套砖时将在两者之间形成缝隙，所述套砖的大端设置有弹性底板，所述内锥体与所述弹性底板相连接，所述内锥体与所述弹性底板之间具有气室，所述内锥体与所述套砖之间的间隙连通所述气室，所述气室与外来惰性气体连接端连通。本实用新型彻底解决了由于渗钢现象导致的透气砖在气体输出部分的堵塞的问题，大大减少了烧氧次数，进而延长了透气砖的使用寿命。
文档编号B22D41/02GK202779756SQ20122035197
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者孙文立, 刘百宽, 吴晓, 孙荣海, 刘国涛 申请人:濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司