一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置的制作方法

1.本实用新型涉及吹氧装置技术领域，具体领域为一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置。


背景技术：

2.金属硅有“魔术金属”之美称，被广泛应用于化工、冶金、电子等行业，其生产方式是在矿热炉中以硅石和碳质还原剂原料冶炼制得，随炉料带入炉内的其他元素在还原硅元素的同时也被还原，并且融入硅液中，因此从矿热炉出来的金属硅液中存在着铝、钙、钛等多种金属杂质，这些杂质的存在严重影响金属硅的性能和使用，因此需要进行炉外氧化精炼处理，精炼过程直接影响金属硅的品质。
3.金属硅炉外精炼普遍的做法是“氧气加压缩空气底吹精炼法”，通过向金属硅液通入富氧气体，使杂质被氧化成渣来降低铝、钙、钛等杂质含量。传统的吹氧装置通气孔由铜管或石墨管制成，浇筑在耐火浇注料内，耐火材料浇筑在钢板做成的底座上，底座内有气体缓冲室，底座底部有一主通气管，用于连接至气源。
4.传统的吹氧装置存在以下缺点：
5.1)、气室高达150mm，体积大，压力小，通气的铜管有48根组合，单管粗达6mm，硅液易向铜管里渗，造成堵管；
6.2)、铜管穿过铁板，通过焊接固定、密封，但由于铜和钢板材质不同，焊缝容易脱落，造成焊缝处向硅包底部漏气，使精炼达不到效果；
7.3)、每次吹氧完成后，堵管20～30mm，需要打掉30～200mm浇注料、剪掉堵塞的铜管方可进行下一次吹氧作业，费时费力，也容易损坏铜管和浇注料整体，形成“穿包”隐患。
8.为此，提出一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置，包括耐火砖，所述耐火砖呈圆柱形，所述耐火砖的外侧套设有耐火钢套，所述耐火砖位于所述耐火钢套的内部顶端，且所述耐火砖的端面均匀设有多个气孔，所述耐火钢套的内部对应所述耐火砖的下端设有吹氧装置，所述吹氧装置包括主体，所述主体呈圆柱形，所述主体的内部设有圆形腔体，所述主体的侧壁贯穿设有连接管，所述连接管的一端贯穿所述主体的侧壁，所述连接管的另一端贯穿所述耐火钢套的侧壁位于所述耐火钢套的外部，所述主体的上侧壁贯穿设有吹氧管，所述吹氧管的数量为多个，且所述吹氧管呈环形均匀分布在所述主体的上表面，所述吹氧管的上端与所述耐火砖的下表面接触。
11.优选的，所述吹氧管的内周面上下两端分别固定连接有限位环，所述吹氧管的内表面活动设有密封塞，所述密封塞与位于上端所述限位环接触，所述吹氧管的内周面设有
环形槽，所述密封塞上设有驱动其活动的驱动机构。
12.优选的，所述驱动机构包括驱动腔体，所述驱动腔体位于所述耐火钢套的内部对应所述主体的下端，所述驱动腔体的内部活动设有活动板，所述活动板的上表面固定连接有控制杆，所述控制杆的上端分别穿过所述主体的侧壁与所述密封塞固定连接，所述驱动腔体的内表面转动连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆贯穿所述活动板的端面且与其螺接，所述驱动螺杆的下端外周面固定连接有第一锥齿轮，所述驱动腔体以及所述耐火钢套的端面贯穿设有转动杆，且所述转动杆与所述驱动腔体以及所述耐火钢套转动连接，所述转动杆的一端固定连接有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述转动杆的另一端固定连接有旋钮。
13.优选的，所述密封塞呈圆台形。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置，通过设置耐火砖，耐火砖由耐火钢套进行包裹，并在耐火钢套的内部下端设置吹氧装置，通过吹氧装置相耐火砖吹氧，氧气经过耐火砖内的气孔，使得氧气能够通过狭缝式气孔与硅液充分接触，精炼效果好，解决了金属硅传统炉外精炼吹氧装置存在的不足，使炉外吹氧精炼过程更加安全、稳定、经济，且能使精炼过程不漏气、不渗漏硅液、无死角、无污染。
附图说明
15.图1为本实用新型的吹氧装置结构示意图；
16.图2为本实用新型的结构示意图；
17.图3为本实用新型的主视剖面结构示意图；
18.图4为本实用新型的俯视剖面结构示意图。
19.图中：1-耐火砖、2-耐火钢套、3-气孔、4-主体、5-圆形腔体、6-连接管、7-吹氧管、8-限位环、9-密封塞、10-环形槽、11-驱动腔体、12-活动板、 13-控制杆、14-驱动螺杆、15-第一锥齿轮、16-转动杆、17-第二锥齿轮、18
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旋钮。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于金属硅炉外精炼吹氧装置，包括耐火砖1，如图2所示，所述耐火砖1呈圆柱形，所述耐火砖 1的外侧套设有耐火钢套2，所述耐火钢套2呈圆柱形腔体，所述耐火钢套2 的上端呈开口状，所述耐火砖1位于所述耐火钢套2的内部顶端，且所述耐火砖1的端面均匀设有多个气孔3，所述耐火钢套2的内部对应所述耐火砖1 的下端设有吹氧装置，吹氧装置将氧气通过气孔3吹出，装置工作时耐火砖1 与硅包接触，由于硅液中各主要元素与氧亲和力由大到小的顺序为ca、al、 si、fe，因此硅液中的钙、铝杂质被优先氧化，生成氧化钙和三氧化二铝而成为熔渣漂浮于硅液表面，精炼完毕浇铸时，熔渣附着在硅包内壁从而达到精炼除杂的目的，所述吹氧装置包括主体4，如图1所示，所述主体4呈圆柱形，所述主体4的内部设有圆形腔体5，圆形腔体5与主体4同
轴设置，所述主体4的侧壁贯穿设有连接管6，连接管6与外部气源连接，所述连接管6的一端贯穿所述主体4的侧壁，所述连接管6的另一端贯穿所述耐火钢套2的侧壁位于所述耐火钢套2的外部，所述主体4的上侧壁贯穿设有吹氧管7，所述吹氧管7分别呈竖直设置，所述吹氧管7的数量为多个，且所述吹氧管7 呈环形均匀分布在所述主体4的上表面，所述吹氧管7的上端与所述耐火砖1 的下表面接触，气源将气体通过连接管6吹入圆形腔体5的内部，而后通过吹氧管7吹出，使得气体通过气孔吹入硅液中。
22.具体而言，所述吹氧管7的内周面上下两端分别固定连接有限位环8，所述吹氧管7的内表面活动设有密封塞9，所述密封塞9与位于上端所述限位环 8接触，所述吹氧管7的内周面设有环形槽10，所述密封塞9上设有驱动其活动的驱动机构，通过控制密封塞9在吹氧管7内部移动，从而可控制气体吹出的量，对吹氧量进行灵活调节。
23.具体而言，所述驱动机构包括驱动腔体11，所述驱动腔体11位于所述耐火钢套2的内部对应所述主体4的下端，所述驱动腔体11的内部活动设有活动板12，活动板12的外周面与驱动腔体11的内周面均匀贴合，保证活动板 12可在驱动腔体11的内部上下滑动，所述活动板12的上表面固定连接有控制杆13，所述控制杆13的上端分别穿过所述主体4的侧壁与所述密封塞9固定连接，所述驱动腔体11的内表面转动连接有驱动螺杆14，所述驱动螺杆 14贯穿所述活动板12的端面且与其螺接，所述驱动螺杆14的下端外周面固定连接有第一锥齿轮15，所述驱动腔体11以及所述耐火钢套2的端面贯穿设有转动杆16，且所述转动杆16与所述驱动腔体11以及所述耐火钢套2转动连接，所述转动杆16的一端固定连接有与所述第一锥齿轮15啮合的第二锥齿轮17，所述转动杆16的另一端固定连接有旋钮18，通过转动旋钮18，旋钮18通过转动杆16带动第二锥齿轮17转动，第二锥齿轮17带动第一锥齿轮15转动，第一锥齿轮15带动驱动螺杆14转动，在螺纹配合作用下带动活动板12在驱动腔体11的内部移动，使得活动板12通过控制杆13带动密封塞9在吹氧管7内部移动，调节吹氧管7的开度。
24.具体而言，所述密封塞9呈圆台形，限位环8与密封塞9的表面贴合，保证密封性。
25.工作原理：本实用新型使用时，通过转动旋钮18，旋钮18通过转动杆 16带动第二锥齿轮17转动，第二锥齿轮17带动第一锥齿轮15转动，第一锥齿轮15带动驱动螺杆14转动，在螺纹配合作用下带动活动板12在驱动腔体 11的内部移动，使得活动板12通过控制杆13带动密封塞9在吹氧管7内部移动，调节吹氧管7的开度，气源将气体通过连接管6吹入圆形腔体5的内部，而后通过吹氧管7吹出，使得气体通过气孔吹入硅液中，由于硅液中各主要元素与氧亲和力由大到小的顺序为ca、al、si、fe，因此硅液中的钙、铝杂质被优先氧化，生成氧化钙和三氧化二铝而成为熔渣漂浮于硅液表面，精炼完毕浇铸时，熔渣附着在硅包内壁从而达到精炼除杂的目的。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。