一种高导热透气砖的制作方法

本实用新型涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种高导热透气砖。

背景技术：

现代冶金生产过程中，钢包吹氩精炼是钢水精炼中最主要的精炼形式，通过透气砖向钢水中吹入高纯氩气达到均匀钢水成分和温度、促进夹杂物上浮和脱硫、脱气的精炼目的；因此，透气砖是钢包吹氩精炼中最关键的功能元件，吹氩成败直接关系到钢水精炼是否顺利进行。

目前，钢包吹氩精炼常用的透气砖均为浇注成型的均质整体结构，透气砖与钢壳采用火泥粘接而成；在使用过程中，透气砖经受1000～1600℃循环使用，透气砖内部存在较大的温度差，轴向热应力梯度较大，工作面下部20～50mm经常出现横向断砖，致使吹氩失效、精炼失败，造成钢水回炉或倒包；另外，透气砖与钢壳之间的火泥接缝存在较大的安全隐患，在使用过程中火泥接缝收缩较大，钢水较易从此处向下渗透，发生漏钢事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种高导热透气砖及制备方法，使其能提高透气砖向外传热的能力，降低透气砖内部热应力，防止透气砖发生横向断裂并消除透气砖与钢壳间火泥接缝，降低使用风险。

本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案：

一种高导热透气砖，所述的高导热透气砖包括有钢壳和位于钢壳内的透气砖本体；所述的高导热透气砖还设置有用以提高透气砖向外传热能力的导热元件；

所述的导热元件为导热棒，所述的导热棒浇注于透气砖本体的中心，并在导热棒与透气砖本体之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道；

或，所述的导热元件为导热环，所述的导热环浇注于透气砖本体与钢壳之间，并在透气砖本体与导热环之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道；

或，所述的导热元件为导热棒和导热环，所述的导热棒浇注于透气砖本体的中心，所述的导热环浇注于透气砖本体与钢壳之间，所述的透气砖本体与导热环之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道。

所述导热棒的直径为20～50mm。

所述导热环的厚度为20～60mm。

本实用新型提出的一种高导热透气砖，采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1）本实用新型提高了透气砖向外传热能力，降低了透气砖热应力梯度，有效改善了透气砖抗热震断裂；同时消除了火泥接缝，降低了钢水沿火泥缝渗透发生漏钢的风险；

2）导热棒在使用过程中根据其黑度系数与透气砖本体的显著差异，通过观察导热棒截面积的变化，可判断透气砖可使用高度，提高了透气砖使用报警性，降低了使用风险；

3）本实用新型中导热棒、导热环与透气砖本体之间可设置环形狭缝透气通道，增加了透气砖供气能力；

4）制备工艺简单，适合产业化生产。

综上所述，本实用新型提高了透气砖向外传热的能力，降低了透气砖内部热应力，防止了透气砖发生横向断裂并消除了透气砖与钢壳间火泥接缝，降低了使用风险。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的剖面示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的实施例2的剖面示意图。

图4图3的俯视图。

图5是本实用新型的实施例3的剖面示意图。

图6图5的俯视图。

图中：1、透气砖本体，2、导热棒，3、导热环，4、钢壳，5、环形狭缝透气通道。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但并不构成对本实用新型的限制。

实施例1：如图1、图2所示，一种高导热透气砖，所述的高导热透气砖包括有钢壳4和位于钢壳内的透气砖本体1；所述的高导热透气砖还设置有用以提高透气砖向外传热能力的导热元件；所述的导热元件为导热棒2和导热环3，所述的导热棒2浇注于透气砖本体1的中心，所述的导热环浇3注于透气砖本体1与钢壳4之间，所述的透气砖本体1与导热环3之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道5；该实施例制备时，在透气砖本体中间预留Ф30/Ф50的内孔，高度与透气砖本体高度一致；根据透气砖流量的需要可在透气砖本体外表面或内孔内表面涂抹0.1～0.2mm厚度的有机涂层，该实施例中，所述的有机涂层为石蜡；将透气砖本体固定在模具底板上，外部固定透气砖用钢壳，将导热率较高的Al₂O₃-SiC或Al₂O₃-C或Al₂O₃-SiC-C浇注料浇注在透气砖本体预留的内孔处，即成导热棒；浇注在钢套与透气砖本体中间，即成导热环；上述操作完成后经热处理，涂抹的有机涂层挥发形成0.1～0.2mm厚度的环形狭缝透气通道，提高了透气砖供气能力；导热棒或导热环经热处理后达到理想的使用强度，满足使用要求。

实施例2：如图3、图4所示，本实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的导热元件为导热棒2，所述的导热棒2浇注于透气砖本体的中心，并在导热棒与透气砖本体之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道5；该实施例的制备方法为：透气砖本体中间预留Ф30/Ф50的内孔，高度与透气砖本体高度一致；根据透气砖流量的需要可在透气砖本体内孔内表面涂抹0.1～0.2mm厚度的有机涂层（即石蜡）；将包裹有钢壳的透气砖本体固定在模具底板上，将导热率较高的Al₂O₃-SiC或Al₂O₃-C或Al₂O₃-SiC-C浇注料浇注在透气砖本体预留的内孔处，即成导热棒。上述操作完成后经热处理，涂抹的有机涂层挥发形成0.1～0.2mm厚度的环形狭缝透气通道，提高了透气砖供气能力；导热棒经热处理后达到理想的使用强度，满足使用要求。

实施例3：如图5、图6所示，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的导热元件为导热环3，所述的导热环浇注于透气砖本体与钢壳之间，并在透气砖本体与导热环之间设置用以增加透气砖供气能力的环形狭缝透气通道5；该实施例的制备方法为：根据透气砖流量的需要可在透气砖本体外表面涂抹0.1～0.2mm厚度的有机涂层（即石蜡）。将透气砖本体固定在模具底板上，外部固定透气砖用钢壳，将导热率较高的Al₂O₃-SiC或Al₂O₃-C或Al₂O₃-SiC-C浇注料浇注在钢套与透气砖本体中间，即成导热环。上述操作完成后经热处理，涂抹的有机涂层挥发形成0.1～0.2mm厚度的环形狭缝透气通道，提高了透气砖供气能力；导热环经热处理后达到理想的使用强度，满足使用要求。