一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖及制备方法与流程

本发明涉及炉窑耐火材料领域，特别涉及一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖及制备方法。

背景技术：

目前，钢包底吹氩技术应用已有几十年的历史，在精炼钢技术方面也取得了很有成效的进步，提高了钢材的质量，但是与国外精炼钢技术相比仍有很大差距，国外成品钢材质量还远远超出国内水平，一些重要设备的配件国内钢材还达不到质量要求，还必须使用进口钢材。钢材质量的差距主要体现在钢材的晶体结构上、钢材成分均匀度上等，而影响钢材质量的主要原因，就是炼钢工艺上的缺陷与不足，主要表现的工艺缺陷是炼钢吹氩系统，吹氩过程还不能满足精炼钢工艺要求，在技术上还有待进一步提高。

透气砖是钢水精炼中钢包底吹氩必需的功能性元件。现有透气砖形式多样。专利CN 105397074A一种可预警透气砖，包括透气砖主体、报警器、外壳、气室和供气管，所述透气砖主体下方设有供气管，所述透气砖主体和气室外表面上设有外壳，所述气室设在透气砖主体内部上，所述供气管的一端安装在气室上，所述透气砖主体内设有报警器，所述报警器中设有四方形的标识，所述标识中设有发光体，所述报警器上端与透气砖主体上端之间的距离为消耗层，也是透气砖使用安全高度，本发明通过将透气砖报警器采用高强耐火材料和高温发光材料复合而成，保证产品的良好性和质量；在透气砖生产过程中报警器预埋入砖体，使用安全可靠，警示效果明显。但是，第一，该结构的透气砖报警器预埋在砖体中，使用中不能够确认透气砖100％预埋了报警器，给安装人员造成心理负担；第二，所述的该报警器中设有四方形的标识和发光体，并采用高温发光材料复合而成，这些不仅使砖体成本大幅增加，而且在使用中存在着能否确保发光材料的安全性问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，是提供一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖及制备方法，该透气砖吹氩可使钢液在钢包内产生环流和湍流过程，使钢水在钢包内上下和左右循环流动，对钢水进行充分搅拌，使添加在钢水中的各种合金、脱氧剂、脱硫剂等快速熔化,并把钢液搅拌得更加均匀，满足精炼钢工艺要求，提高了钢材的质量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖，包括砖外套、砖内芯、砖环套、氩气室、防漏气底盖、白钢内壳、白钢外壳、安全预警检测装置，砖内芯的外锥面设有白钢内壳，砖外套的内锥面设有白钢外壳，白钢内壳与白钢外壳之间设有砖环套，砖内芯中心设有安全预警检测装置，砖内芯下部设有氩气室，氩气室与砖环套上面设有防漏气底盖，防漏气底盖上设有与氩气室相通的吹氩口，砖内芯内部圆周均布若干内圆狭缝和外圆狭缝与氩气室相通，内圆狭缝和外圆狭缝向锥体中心轴线的径向倾角为2-4°，同时沿锥体母线倾斜1-3°。

所述的外圆狭缝数量为20-28个，内圆狭缝数量为6-10个。

所述的内圆狭缝和外圆狭缝的宽度为0.15-0.2mm。

所述的安全预警检测装置为白钢棒。

所述的白钢内壳和白钢外壳上环设一道或多道向砖中心突出的安全圆弧槽。

所述的防漏气底盖与白钢内壳密封焊接，其上表面设有密封圆弧凸缘。

一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖制备方法，具体步骤如下：

1)按白钢内壳、白钢外壳尺寸裁剪半钢板，然后将白钢板辊压出安全圆弧槽，按要求将白钢内壳、白钢外壳辊压成型；

2)将白钢内壳小头朝下放置于砖内芯浇铸模具上，安全预警检测装置放置在白钢内壳小头中心的下部，固定在砖内芯浇铸模具上，采用聚氨酯塑料条，使用上下拉紧方式，固定在砖内芯浇铸模具里，之后浇铸耐火材料成型，炉窑烧结，透气砖里的聚氨酯塑料条融化，形成了内圆狭缝和外圆狭缝；

3)将步骤2浇铸成型的耐火砖的大头朝下，将防漏气底盖安装在白钢内壳下部，采用密封焊接；

4)将步骤3完成的耐火砖小头朝下，安装白钢外壳，使用砖环套浇铸模具，砖环套浇铸耐火材料成型；

5)将步骤4完成的耐火砖大头朝下，使用砖外套浇铸模具，砖外套浇铸耐火材料成型；

6)炉窑烧结，得透气砖成品。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

第一，通过带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖,双向倾角狭缝吹氩可使钢液在钢包内产生环流和湍流过程，使钢水在钢包内上下和左右循环流动，对钢水进行充分搅拌，使添加在钢水中的合金、脱氧剂、脱硫剂等快速熔化，促使钢液成分和钢液温度均匀，同时氩气泡可吸附钢液中的夹杂物，有效去除钢中的非金属夹杂物，达到净化钢液提高钢材品质的目的。同时具有去除钢水中气体，微调钢水温度，缩短吹氩时间，提高生产效率等作用。

第二，透气砖的安全预警检测装置，是在有效使用期限内，通过红外线电脑监控安全预警，当透气砖使用到一定程度时，安全预警检测装置发出警告时，透气砖需要更换。

第三，白钢内壳和白钢外壳上设有安全圆弧槽，当透气砖炸裂时防止漏气和脱落。

第四，防漏气底盖上设有密封圆弧凸缘，防止漏气。

附图说明

图1为本发明一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖的结构示意图。

图2为本发明一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖的结构俯视图。

图3为一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖外圆狭缝结构示意图。

图4为防漏气底盖的结构示意图。

图中：砖外套1、砖环套2、砖内芯3、安全预警检测装置4、白钢内壳5、白钢外壳6、安全圆弧槽7、氩气室8、防漏气底盖9、吹氩口10、内圆狭缝11、外圆狭缝12、吊环13、圆弧凸缘14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图1-图4，一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖及制备方法，包括砖外套1、砖内芯3、砖环套2、氩气室8、防漏气底盖9、白钢内壳5、白钢外壳6、安全预警检测装置4。

砖外套1上设有吊环13，砖内芯3的外锥面设有白钢内壳5，砖外套1的内锥面设有白钢外壳6，白钢内壳5与白钢外壳6之间设有砖环套2，白钢内壳5和白钢外壳6上设有一道或多道安全圆弧槽7。防止吹氩过程中氩气沿着边际泄漏。

砖内芯3中心设有安全预警检测装置4，安全预警检测装置4为白钢棒。安全预警检测装置4在红外线在电脑里显示安全预警状态，工作过程中砖体逐渐磨损，当白钢棒全部熔化后，透气砖使用到信息带以下时，电脑里无法出现安全预警显示时，将发出安全警报，提示透气砖已经到了更换期限。

砖内芯3下部设有氩气室8，氩气室8与砖环套2上面设有防漏气底盖9，防漏气底盖9与白钢内壳5密封焊接，其上表面设有密封圆弧凸缘14。防漏气底盖9上设有与氩气室8相通的吹氩口10，砖内芯3内部圆周均布若干内圆狭缝11和外圆狭缝12与氩气室8相通，内圆狭缝11和外圆狭缝12向锥体中心轴线的径向倾角为2-4°，同时沿锥体母线倾斜1-3°。

实施例1

一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖，包括砖外套1、砖内芯3、砖环套2、氩气室8、防漏气底盖9、白钢内壳5、白钢外壳6、安全预警检测装置4。

砖外套1上设有吊环13，砖内芯3的外锥面设有白钢内壳5，砖外套1的内锥面设有白钢外壳6，白钢内壳5与白钢外壳6之间设有砖环套2，白钢内壳5上设有二道安全圆弧槽7，白钢外壳6上设有一道安全圆弧槽7。

砖内芯3中心设有安全预警检测装置4，安全预警检测装置4为白钢棒。

砖内芯3下部设有氩气室8，氩气室8与砖环套2上面设有防漏气底盖9，防漏气底盖9与白钢内壳5密封焊接，其上表面设有密封圆弧凸缘14。防漏气底盖9上设有与氩气室8相通的吹氩口10，砖内芯3内部圆周均布8个内圆狭缝11，24个外圆狭缝12，与氩气室8相通，内圆狭缝11和外圆狭缝12向锥体中心轴线的径向倾角为3°，同时沿锥体母线倾斜2°。内圆狭缝和外圆狭缝的宽度为0.2mm。

实施例1带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖制备方法，具体步骤如下：

1)按白钢内壳、白钢外壳尺寸裁剪白钢板，然后将白钢内壳板辊压两道安全圆弧槽，白钢外壳板辊压一道安全圆弧槽，按要求将白钢内壳、白钢外壳辊压成型；

2)将白钢内壳小头朝下放置于砖内芯浇铸模具上，安全预警检测装置放置在白钢内壳小头中心的下部，固定在砖内芯浇铸模具上，采用0.2mm聚氨酯塑料条，使用上下拉紧方式，固定在砖内芯浇铸模具里，之后浇铸耐火材料成型，炉窑烧结，透气砖里的聚氨酯塑料条融化，形成了内圆狭缝和外圆狭缝；

3)将步骤2浇铸成型的耐火砖的大头朝下，将防漏气底盖安装在白钢内壳下部，采用密封焊接；

4)将步骤3完成的耐火砖小头朝下，安装白钢外壳，使用砖环套浇铸模具，砖环套浇铸耐火材料成型；

5)将步骤4完成的耐火砖大头朝下，使用砖外套浇铸模具，砖外套浇铸耐火材料成型；

6)炉窑烧结，得透气砖成品。

实施例2

一种带双向倾角狭缝和安全预警装置的透气砖，包括砖外套1、砖内芯3、砖环套2、氩气室8、防漏气底盖9、白钢内壳5、白钢外壳6、安全预警检测装置4。

砖外套1上设有吊环13，砖内芯3的外锥面设有白钢内壳5，砖外套1的内锥面设有白钢外壳6，白钢内壳5与白钢外壳6之间设有砖环套2，白钢内壳5上设有二道安全圆弧槽7，白钢外壳6上设有一道安全圆弧槽7。

砖内芯3中心设有安全预警检测装置4，安全预警检测装置4为白钢棒。

砖内芯3下部设有氩气室8，氩气室8与砖环套2上面设有防漏气底盖9，防漏气底盖9与白钢内壳5密封焊接，其上表面设有密封圆弧凸缘14。防漏气底盖9上设有与氩气室8相通的吹氩口10，砖内芯3内部圆周均布10个内圆狭缝11，28个外圆狭缝12，与氩气室8相通，内圆狭缝11和外圆狭缝12向锥体中心轴线的径向倾角为4°，同时沿锥体母线倾斜2°。内圆狭缝和外圆狭缝的宽度为0.15mm。

实施例2的带双向倾角狭缝和安全预警装置的吹氩透气砖的制备方法，具体步骤如下：

1)按白钢内壳、白钢外壳尺寸裁剪白钢板，然后将白钢内壳板辊压两道安全圆弧槽，白钢外壳板辊压一道安全圆弧槽，按要求将白钢内壳、白钢外壳辊压成型；

2)将白钢内壳小头朝下放置于砖内芯浇铸模具上，安全预警检测装置放置在白钢内壳小头中心的下部，固定在砖内芯浇铸模具上，采用0.15mm聚氨酯塑料条，使用上下拉紧方式，固定在砖内芯浇铸模具里，之后浇铸耐火材料成型，炉窑烧结，透气砖里的聚氨酯塑料条融化，形成了内圆狭缝和外圆狭缝；

3)将步骤2浇铸成型的耐火砖的大头朝下，将防漏气底盖安装在白钢内壳下部，采用密封焊接；

4)将步骤3完成的耐火砖小头朝下，安装白钢外壳，使用砖环套浇铸模具，砖环套浇铸耐火材料成型；

5)将步骤4完成的耐火砖大头朝下，使用砖外套浇铸模具，砖外套浇铸耐火材料成型；

6)炉窑烧结，得透气砖成品。

上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。