專利名稱：氣體沖洗磚的制作方法
此發(fā)明所涉及的是冶金熔液容器用的一種氣體沖洗磚，其由一個(gè)面向容器內(nèi)部帶有許多細(xì)小氣體通道的耐火磨損部分和一個(gè)背向容器的耐火保護(hù)部分組成，沖洗氣體可以輸入氣體沖洗磚細(xì)小的氣體通道中。
這一類型的一種氣體沖洗磚已在EP0105868BI中描述，所描述的氣體沖洗磚的磨損部分是粘在保護(hù)部分的一個(gè)槽中的。在保護(hù)部分中有一根螺旋形氣體導(dǎo)入管。金屬熔液可以在熔液穿過時(shí)進(jìn)入其中。因?yàn)闅怏w導(dǎo)入管安置在導(dǎo)熱能力差的保護(hù)部分中，所以在許多情況下不能保證流入的金屬熔液冷凝。在熔液穿過時(shí)所必要的安全性由此成了問題。
在EPO181853B1中所述的一種氣體沖洗磚沒有耐火的保護(hù)部分。為使氣體沖洗磚熔液穿過時(shí)侵入的金屬熔液冷凝，在氣體導(dǎo)入管中安裝了一個(gè)帶有金屬螺旋線的金屬芯。在熔液能凝固以前，它很可能侵入氣體導(dǎo)入管中。然而當(dāng)金屬芯和金屬螺旋線本身處于高溫下時(shí)，不能保證熔液凝固。還有一個(gè)缺點(diǎn)是，金屬芯和金屬螺旋線需要很大的安裝空間。
此發(fā)明的任務(wù)是推薦一種開頭所述類型的氣體沖洗磚，它的安全性得以提高，當(dāng)出現(xiàn)熔液穿過時(shí)，在熔液未達(dá)到氣體接頭前，已在氣體沖洗磚中凝固。
按此發(fā)明在本文開頭所述類型類型的氣體沖洗磚中完成上述任務(wù)，是通過使保護(hù)部分材料的熱傳導(dǎo)能力大于磨損部分材料的熱傳導(dǎo)能力，并且使細(xì)小的氣體通道也經(jīng)過保護(hù)部分。
由于保護(hù)部分的熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)，當(dāng)出現(xiàn)熔液穿過現(xiàn)象時(shí)，它將金屬熔液中的熱量迅速散去，從而使熔液凝固。流出的金屬熔液可以分散到保護(hù)部分中細(xì)小的氣體通道中去，金屬熔液此時(shí)僅以細(xì)小的流線的形式出現(xiàn)，它的熱量會(huì)被保護(hù)部分散去。流出的熔液此時(shí)凝固在保護(hù)部分中，不會(huì)流到氣體的連接管處。有利的還有，這種氣體沖洗磚盡管具有更高的安全性，但它的結(jié)構(gòu)仍然是簡(jiǎn)單的。
在此發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)形式中，通過能導(dǎo)熱的顆粒來提高保護(hù)部分的熱傳導(dǎo)能力。這些顆粒是埋在保護(hù)部分的耐火材料中的。適用于作為能導(dǎo)熱的顆粒的例如有銅屑，碳化硅(Sic)顆粒或石墨片，它們是如此排列在保護(hù)部分的材料中的，即使得熱量散出的主方向指向外部。
此發(fā)明所作的進(jìn)一步改進(jìn)，是將保護(hù)部分與磨損部分制成整體，且保護(hù)部分采用與磨損部分相同的耐火材料。
為使保護(hù)部分與磨損部分隔熱，在保護(hù)部分和易磨損部分之間設(shè)置了一個(gè)中間層，它比磨損部分的導(dǎo)熱能力更差。因此降低了磨損部分向保護(hù)部分的熱傳導(dǎo)，使保護(hù)部分的溫度始終低于磨損部分。這種情況有利于萬一出現(xiàn)熔液穿過現(xiàn)象時(shí)熔液的凝固。中間層可以用例如耐火的纖維材料制成。
此發(fā)明所作的另一個(gè)改進(jìn)，是在磨損部分中安置了一個(gè)熔體，一根通過保護(hù)部分延伸的挺桿插在其中，當(dāng)熔體處于固體狀態(tài)時(shí)，挺桿使裝在氣體連接管中的閥門保持敞開，這一情況直到熔體熔融為止。這樣做改善了氣體沖洗磚的工作可靠性。因?yàn)樵谌垡捍┻^之前磨損部分相應(yīng)的損耗已經(jīng)給出了征兆，再則，沖洗氣體壓力升高是通過全部或部分地關(guān)閉閥門造成的，可對(duì)壓力的升高進(jìn)行分析判斷并充分利用。
此發(fā)明其它優(yōu)越的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由從屬權(quán)利要求和以下對(duì)實(shí)施例的說明中給出。
在附圖中表示

圖1一種氣體沖洗磚的縱剖面2氣體沖洗磚的另一種實(shí)施例，和圖3氣體沖洗磚的第三種實(shí)施例一種氣體沖洗磚1具有一個(gè)磨損部分2和一個(gè)保護(hù)部分3(參照?qǐng)D1)，磨損部分2和保護(hù)部分3由一種液壓或化學(xué)粘結(jié)的耐火陶瓷材料共同制成一個(gè)整體。所以它們之間沒有接縫。磨損部分的耐火材料中加有傳熱性良好的顆粒，如銅屑。氣體沖洗磚1是按照一種曲徑式?jīng)_洗裝置建造的，但它也能按毛細(xì)式?jīng)_洗裝置或圓盤式?jīng)_洗裝置制造。
在氣體沖洗磚1中延伸著許多細(xì)小的氣體通道4，在圖1和圖2中僅可以看到兩條。細(xì)小的氣體通道4不僅在磨損部分2中，而且還在保護(hù)部分3中延伸。它們一直通到保護(hù)部分3中一個(gè)留有空間的氣體分配室5中。
氣體沖洗磚1裝在一個(gè)罩蓋6上，為此，將一個(gè)空心環(huán)7用螺釘8固定在罩蓋6上。空心環(huán)7卡住保護(hù)部分3，并且具有一個(gè)與園錐形的氣體沖洗磚1的錐度相配合的接合面9。
在罩蓋6上緊固著氣缸10，有一個(gè)被壓力彈簧11加載的活塞12可在其中移動(dòng)。在活塞12的一邊固定著一個(gè)閥體13，它與閥座14相配合。閥座14位于氣缸10和一個(gè)管件15之間，管件有一個(gè)氣體連接管16。在活塞12的另一邊固定著一根挺桿17。它通過保護(hù)部分3伸入磨損部分2中。在磨損部分2中安有一個(gè)熔體18，挺桿17在壓力彈簧11的壓力作用下支承在其上。
定心環(huán)7和保護(hù)部分3的連接是導(dǎo)熱的。因此有助于散熱。保護(hù)部分3也可以與一個(gè)內(nèi)裝氣體沖洗磚1的容器底板19可導(dǎo)熱地連接由此使保護(hù)部分3的散熱情況進(jìn)一步得到改善。
氣缸10密封地插入氣體分配室5中。在氣體分配室5中安有一個(gè)套筒20。當(dāng)氣缸10插入氣體分配室5后壓緊套筒，使氣缸10在氣體分配室5中為密封配合。
所述裝置的工作方式如下在工作中沖洗氣體通過氣體連接管16輸入氣缸10中，它經(jīng)活塞12的孔21流入細(xì)小的氣體通道4中。
在磨損部分2發(fā)生很大磨損后，熔體18熔化，以致使挺桿17不再有支托。這時(shí)壓力彈簧11推動(dòng)活塞12，使閥體13在閥座14上完全或部分關(guān)閉。因此使沖洗氣體的輸入管路系統(tǒng)中壓力升高。這一點(diǎn)顯示了損耗的情況。
熔液例如沿線a侵入磨損部分2中，然后到達(dá)保護(hù)部分3處。由于保護(hù)部分有較高的導(dǎo)熱能力，使熔液的熱量很快被散去，從而使其凝固。
熔液侵入細(xì)小的氣體通道4中，然后同樣會(huì)到達(dá)保護(hù)部分3的氣體通道中。保護(hù)部分散去熔液細(xì)流的熱量，并使其凝固。流出的熔液在任何情況下均不會(huì)進(jìn)入氣體分配室5中或到達(dá)罩蓋6處。
氣體沖洗磚1可以借助于罩蓋6從安裝壁上拆下。拆下空心環(huán)7后，可以更換安在罩蓋6上的氣體沖洗磚1，此時(shí)氣缸10和挺桿17留在罩蓋6上，它們可以和罩蓋6一起再次使用。此外，挺桿17可以隨時(shí)更換。
在按照?qǐng)D2的實(shí)施例中，另設(shè)有一個(gè)中間層22。它延伸于磨損部分2和保護(hù)部分3之間。中間層22用來作為在磨損部分2和保護(hù)部分3之間的隔熱體。它具有比磨損部分2更低的傳熱能力。中間層22由例如陶瓷纖維材料制成。它可以和磨損部分2和保護(hù)部分3制成整體。
有了中間層22，可使磨損部分2只是將少量的熱傳給保護(hù)部分3。
在按照?qǐng)D3的實(shí)施例中，磨損部分2和保護(hù)部分3是分開的結(jié)構(gòu)件。在磨損部分2中作為細(xì)小氣體通道4的是毛細(xì)管。它們一方面通到罩蓋6的管件15中，另一方面通到一個(gè)中間室23中，磨損部分2中的細(xì)小氣體通道4通到此室中。磨損部分2由一個(gè)透氣的耐火的內(nèi)部零件24和一個(gè)不透氣的耐火的外部零件25組成。
在熔液侵入時(shí)保護(hù)部分3的作用方式，與上面所述的作用方式相同。在這樣的結(jié)構(gòu)中，保護(hù)部分3是可以重復(fù)使用的。因?yàn)樵趽p耗后僅僅需要更換磨損部分2。
權(quán)利要求
1.冶金熔液容器用的一種氣體沖洗磚，其由一個(gè)面向容器內(nèi)部帶有許多細(xì)小氣體通道的耐火磨損部分和一個(gè)背向容器內(nèi)部的耐火保護(hù)部分組成，沖洗氣體可以輸入氣體沖洗磚細(xì)小的氣體通道中。其具有的特征是，保護(hù)部分(3)的材料比磨損部分(2)的材料具有更強(qiáng)的導(dǎo)熱能力，并且使細(xì)小的氣體通道(4)也經(jīng)過保護(hù)部分(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體沖洗磚所具有的特征是，保護(hù)部分(3)導(dǎo)熱能力的提高是通過具有導(dǎo)熱能力的顆粒達(dá)到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的氣體沖洗磚所具有的特征是，在保護(hù)部分(3)的材料中具有導(dǎo)熱能力的顆粒是被埋入的銅屑。
4.根據(jù)上述的權(quán)利要求之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，保護(hù)部分(3)和磨損部分(2)制成整體，保護(hù)部分和磨損部分(2)采用同樣的耐火材料。
5.根據(jù)上述的權(quán)利要求之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，保護(hù)部分(3)與容器外底板(19)的連接是導(dǎo)熱的。
6.根據(jù)上述的權(quán)利要求之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，在保護(hù)部分(3)和磨損部分(2)之間有一個(gè)中間層(22)，它比磨損部分(2)的導(dǎo)熱能力更差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的氣體沖洗磚所具有的特征是，中間層(22)由一種耐火的纖維材料制成。
8.根據(jù)上述的權(quán)利要求之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，在保護(hù)部分(3)中設(shè)有一個(gè)氣體分配室(5)，它的底端在保護(hù)部分中，由氣體分配室(5)引出細(xì)小的氣體通道(4)，經(jīng)保護(hù)部分(3)到磨損部分(2)中，氣體分配室(5)由一個(gè)可拆卸的并帶有一個(gè)氣體連接管(16)的罩蓋(6)蓋住。
9.根據(jù)上述的權(quán)利要求之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，在磨損部分(2)中安有一個(gè)熔體(18)，一根通過保護(hù)部分(3)延伸的挺桿(17)支承在其上，當(dāng)熔體(18)為固體狀態(tài)時(shí)，挺桿使一個(gè)安裝在氣體連接管中的閥門(13，14)保持敞開，這一情況直到熔體(18)熔融時(shí)為止。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9的氣體沖洗磚所具有的特征是，挺桿(17)可以借助于罩蓋(6)從保護(hù)部分(3)中抽出。
11.根據(jù)上述的權(quán)利要求1至3和5至10之一的氣體沖洗磚所具有的特征是，保護(hù)部分(3)和磨損部分(2)是分開的結(jié)構(gòu)件，它們互相是可分解地連接在一起的。
全文摘要
冶金熔液容器用的一種氣體沖洗磚，其具有一個(gè)磨損部分(2)和一個(gè)保護(hù)部分(3)。工作的安全性得到改善，是通過使保護(hù)部分(3)的材料熱傳導(dǎo)能力高于磨損部分(2)的材料熱傳導(dǎo)能力，并且使細(xì)小的氣體通道(4)也延伸到保護(hù)部分(3)中。
文檔編號(hào)B22D41/00GK1041788SQ8910710
公開日1990年5月2日 申請(qǐng)日期1989年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月1日
發(fā)明者漢斯·羅斯福斯, 賴蒙德·布魯克內(nèi) 申請(qǐng)人:迪迪爾工廠股份公司