專利名稱:一種透氣芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金行業(yè)爐外精煉用耐火材料,尤其是優(yōu)化了結(jié)構(gòu)、提高了使用性能的鋼包精煉用透氣芯。
背景技術(shù):
目前,透氣芯材料一般選用水泥結(jié)合Cr2O3-Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料,或水泥結(jié)合Al2O3-MgOMl2O3系澆注料。透氣芯的氣道結(jié)構(gòu)由彌散型發(fā)展到如今的狹縫式結(jié)構(gòu),澆注透氣芯時(shí),將聚乙烯條埋在澆注料里面,經(jīng)熱處理時(shí),聚乙烯條燃燒后留下狹縫,狹縫一般呈環(huán)形,數(shù)量根據(jù)磚型尺寸而不等,最后包金屬外殼。這種方法工藝繁瑣、復(fù)雜,制作成本較高,同時(shí)可控性較差,產(chǎn)品質(zhì)量存在較大的不穩(wěn)定。由于傳統(tǒng)的透氣芯氣道是均勻布置在透氣芯材料里面,而氣道周邊的材料在工作時(shí)需要承受底吹氬氣的高壓沖刷、鋼水的沖刷、鋼水和鋼渣的侵蝕、氧槍的熔損等影響,這就要求整個(gè)透氣芯的材質(zhì)具有一定的性能要求。但是對(duì)于狹縫之間部分的材料而言,太高的品質(zhì)是沒有必要的,同時(shí),傳統(tǒng)方法制作的透氣芯在使用時(shí)容易出現(xiàn)開裂、斷裂的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有透氣芯的不足,本實(shí)用新型通過改變透氣芯的氣道形成方式、改變透氣芯的結(jié)構(gòu)及合理的選材,不僅簡化了透氣芯的制作工藝、降低制作成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,而且,大大降低了在使用時(shí)出現(xiàn)的開裂、斷裂的情況,提高了使用效果。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是包括耐火材料部分和金屬部分,耐火材料部分由3至8塊陶瓷板、安全方塊以及本體澆注料構(gòu)成,陶瓷板之間用火泥粘結(jié)并形成氣道,同時(shí),安全方塊緊貼在陶瓷板組件兩側(cè),形成安全標(biāo)識(shí),粘結(jié)在一起的陶瓷板和安全方塊由本體澆注料包埋。當(dāng)透氣芯使用到一定程度發(fā)現(xiàn)具有明顯特征的安全方塊時(shí),就證明該透氣芯需要更換。陶瓷板拼組后在相鄰的陶瓷板之間形成厚度、寬度可以控制的狹縫,而此狹縫正是透氣芯的氣道。將陶瓷板通過火泥粘結(jié),使陶瓷板之間不產(chǎn)生位移,連同安全方塊形成一個(gè)整體,然后置入透氣芯金屬殼中,周圍用本體澆注料包埋,澆注料固化后經(jīng)過干燥,然后焊接后蓋、尾管與吊鉤,完成制作。陶瓷板的厚度在Smm-IOmm之間,其它形狀根據(jù)所需透氣芯的外觀尺寸設(shè)計(jì),材料選擇具有高強(qiáng)度、高韌性、抗渣性能好的材料,經(jīng)半干法機(jī)壓成型,然后經(jīng)1550°C -1650°C 燒成,陶瓷板的制作可以達(dá)到較高的自動(dòng)化,具有較強(qiáng)的可控性。所用火泥可以選擇磷酸鹽結(jié)合鉻剛玉火泥、磷酸鹽結(jié)合剛玉火泥,要求具有高強(qiáng)的特點(diǎn)。透氣芯本體材料可以選擇品質(zhì)相對(duì)較低的水泥結(jié)合Cr2O3-Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料,或水泥結(jié)合Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料。安全方塊的高度一般取130mm-180mm,選材與透氣芯本體材料相近,但需要經(jīng)過 15500C -1650°C燒成處理。本實(shí)用新型的有益效果是工作條件惡劣的狹縫周圍選擇高性能材料,陶瓷板周圍的透氣芯本體澆注料選擇品質(zhì)較差的材料,具有明顯的針對(duì)性,因此,本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)不僅簡化了透氣芯的制作工藝、降低制作成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的可控性,而且,大大降低了在使用時(shí)出現(xiàn)的開裂、斷裂的情況,提高了使用效果。
圖1為透氣芯剖面圖;圖2為圖1中A-A視圖;圖3為圖1中B-B視圖;圖4為陶瓷板主視圖;圖5為圖4的俯視圖;圖6為安全方塊主視圖;圖7為安全方塊俯視圖;圖8為陶瓷板與安全方塊組裝后的圖;圖9為圖8的俯視圖。圖中①,陶瓷板;②,本體澆注料;③,安全方塊;④,狹縫;⑤后蓋;⑥,金屬外殼;
⑦,尾管。
具體實(shí)施方式
1,各部件設(shè)計(jì)說明1.1,陶瓷板①如圖1所示,陶瓷板①的高度上下貫通與透氣芯內(nèi)部,呈錐形(見圖4),制作時(shí)留有槽,當(dāng)數(shù)個(gè)陶瓷板①相互拼接時(shí)形成圖1的結(jié)構(gòu),每個(gè)陶瓷板①上面的槽與相鄰的陶瓷板①形成狹縫④,陶瓷板①上槽的寬度是不變的,并且是至上而下貫通的,圖5中槽的深度 b,也就是狹縫④的厚度取值在0. 15mm-0. 25mm范圍內(nèi),太小影響透氣量,太大容易滲鋼,圖 4中陶瓷板①的小頭寬度a要比透氣芯小頭直徑小至少10mm,而圖4中的W取值在3mm-10mm 范圍內(nèi)。陶瓷板①拼組后的組件橫截面輪廓呈圓形(圖2中點(diǎn)劃線),是由一批寬度不等的陶瓷板①拼組而成;陶瓷板①組件的橫截面也可以是方形,由一批完全相同的陶瓷板①拼組即可。1.2,安全方塊③如圖6、圖7所示,安全方塊③的高度L取值一般在130mm-180mm,截面寬度一般取值 20mm。1.3,后蓋⑤后蓋⑤的直徑就是透氣芯大頭的直徑,后蓋⑤一般選材為Q235,加工時(shí)留有氣室, 氣室的高度c 一般取值為8mm-12mm,d的取值一般為10mm。1.4,金屬外殼⑥如圖1所示,金屬外殼⑥的尺寸就是透氣芯的有效尺寸,一般選材為Q235或耐熱鋼,厚度取值0. 8mm,焊接呈圓臺(tái)狀。2,,按下表比例備料制作陶瓷板①。[0030]
權(quán)利要求1.一種透氣芯,包括耐火材料部分和金屬部分,其特征是耐火材料部分由3至8塊陶瓷板、安全方塊以及本體澆注料構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的透氣芯,其特征是陶瓷板之間用火泥粘結(jié)并形成氣道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的透氣芯,其特征是安全方塊緊貼在陶瓷板組件兩側(cè),形成安全標(biāo)識(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的透氣芯,其特征是粘結(jié)在一起的陶瓷板以及安全方塊由本體澆注料包埋。
專利摘要一種透氣芯結(jié)構(gòu),包括耐火材料部分和金屬部分,耐火材料部分由具有一定特征的陶瓷板、安全方塊和本體澆注料構(gòu)成,一組陶瓷板經(jīng)火泥粘結(jié)后形成氣道,連同安全方塊一同包埋于本體澆注料內(nèi)部。陶瓷板材料選擇高燒結(jié)活性、高韌性、高致密的新型材料,本體澆注料可選擇品質(zhì)較低的材料。這種結(jié)構(gòu)根據(jù)透氣芯的特點(diǎn)有針對(duì)性的選擇相應(yīng)材料,工作條件惡劣的氣道周圍選擇性能較高的材料,而工作環(huán)境相對(duì)良好的本體部位則選擇品質(zhì)較低的澆注料,大大提高了透氣芯的性能。
文檔編號(hào)B22D41/02GK202316996SQ201120439268
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者張小旭, 趙曉東 申請(qǐng)人:洛陽市科創(chuàng)耐火材料有限公司