專利名稱：直通埋管式底吹透氣塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煉鋼精煉技術(shù)，底吹透氣塞用于精煉爐和鋼包底部，是精煉工藝中的關(guān)鍵功能元件。其一要求具有良好的透氣性能，間歇使用不滲鋼、不堵塞、氣量調(diào)節(jié)靈敏，使氬氣順利通過，充分?jǐn)嚢桎撍?，達(dá)到精煉目的。其二要求具有優(yōu)異的耐侵蝕性、抗沖刷性，且有不剝落性能，與爐襯磚壽命同步的較高使用壽命。其三要求絕對(duì)安全可靠，不許漏鋼事故發(fā)生。
目前，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的透氣塞有彌散式、直通式、環(huán)縫式及狹縫式四種型式。均采用澆注式成型，埋線燒成成孔工藝制造。氣塞外包鐵皮與氣室連接，構(gòu)成一個(gè)元件。其缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，廢品率高。較差的耐侵蝕性和抗沖刷性導(dǎo)致使用壽命短。坯體與鐵皮在高溫時(shí)產(chǎn)生離合間隙容易漏氣，安全性較差。使用一段時(shí)間出氣端會(huì)出現(xiàn)結(jié)層現(xiàn)象，堵塞部分孔道，通氣面積逐步減少。在這種情況下提高供氣壓力，操作困難，精煉效果越來越差。
本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種直通埋管式底吹風(fēng)透氣塞。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是直通埋管式底吹透氣管，由氣室和高純度高密度耐火坯體組成，二者之間由半埋管(不銹鋼毛細(xì)管)聯(lián)接。氣室的上蓋即為坯體底盤。半埋管用邊焊一密封環(huán)，防止漏氣。每個(gè)半埋管中插一根掛塑料鋼絲。底盤上面的坯體經(jīng)高壓成型和熱處理后，插出鋼絲，坯體內(nèi)形成多個(gè)通孔。再以坯體下面的底盤為上蓋焊成一個(gè)帶進(jìn)氣管的氣室。
直通埋管式底吹透氣塞的結(jié)構(gòu)如附圖所示。由具有通氣孔道的壞體、埋管(不銹鋼毛細(xì)管)、底盤、密封環(huán)、氣室和進(jìn)氣管七部分組成。
其上有插管孔(下部為泥孔)的底盤(4)固定有長(zhǎng)短不一的不銹鋼毛細(xì)管(3)，不銹鋼毛細(xì)管(3)的周邊焊有密封環(huán)(5)，以防止漏氣。底盤(4)的下邊是氣室(6)，氣室(6)下部有進(jìn)氬氣管(7)。底盤(4)上面為耐火坯體(1)，不銹鋼毛細(xì)管(3)埋在耐火坯體(1)中，不銹鋼毛細(xì)管(3)的上部的耐火坯體中有通氣孔道(2)。
這種直通埋管式底吹透氣塞的制造方法如下1.底盤(4)的制作底盤為一個(gè)8～10mm的圓形鋼板，其直較為φ100～150mm，其上有100～150個(gè)φ1.6～2.6mm內(nèi)徑0.55～1mm的不銹鋼毛細(xì)管插孔。孔群的外圍焊有一個(gè)密封環(huán)(5)。
2.不銹鋼毛細(xì)管(3)的穿插將100～150個(gè)外徑與插孔配套，最短50mm最長(zhǎng)150mm不等長(zhǎng)度的不銹鋼毛細(xì)管的一端擴(kuò)脹開，并從底盤下面穿入。再將每個(gè)不銹鋼毛細(xì)管中插入一個(gè)掛塑(料)鋼絲(其長(zhǎng)度大于埋管和直孔之和)。
3.坯體(1)的成型坯體的組份(重量比)是電熔鎂砂(MgO含量97～98％，粒徑1～2mm)50尖晶石(Al2O3含量55～65％，粒徑1～3mm)30～50石墨(含C＞95％) 5～10此外尚有少量粒徑小于0.08mm的混合粉以酚樹脂為結(jié)合劑，混煉均勻(約30分鐘)制成壞體料。
將穿管插鋼絲的底盤(4)置于坯體模具內(nèi)，拉直掛塑鋼絲，向模具內(nèi)填加坯體料并振動(dòng)。振實(shí)后，封好上下口。之后將其送至冷等壓機(jī)內(nèi)，在190MPa壓強(qiáng)下，經(jīng)60～120分鐘壓制而成。
4.熱處理，抽出鋼絲將底盤坯體送至干燥室在210°±20℃恒溫24小時(shí)，抽出鋼絲，形成氣孔群。
5.焊接氣室和進(jìn)氣管外型加工將經(jīng)熱處理后帶有底盤的坯體底盤下部焊接一個(gè)氣室和進(jìn)氣管，再按要求進(jìn)行必要的外型加工，即為成品。
這種底吹透氣塞達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)常溫耐壓強(qiáng)度32MPa顯氣孔率＜3％體積密度＞2.9g/cm3高溫抗折強(qiáng)度＞8MPa通氬氣量在0.2MPa條件下為6NM3/h在0.4MPa條件下為9NM3/h本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)合理，耐鋟蝕抗沖刷，不漏氣，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，操作方便，精煉效果好。制造方法簡(jiǎn)單，流程短，周期短，成品率高。
附圖為直通埋管式底吹透氣塞結(jié)構(gòu)示意


圖1—坯體2—通氣孔道3—不銹鋼毛細(xì)管4—底盤5—密封環(huán)6—?dú)馐?—進(jìn)氬氣管實(shí)施例1采用下列數(shù)據(jù)制造10只直通埋管式底吹透氣塞下端φ150mm，上端φ100m，高280mm，通氣孔徑0.55mm，孔數(shù)150個(gè)，底盤用10mm鋼板制作。壞體組份(重量比)為電熔鎂砂(MgO含量97.5％，粒徑1～2mm)50尖晶石(Al2O3含量60％，粒徑1～3mm)40石墨(含C96％)8.9另加少量小于0.08mm粒徑的混合粉。用石墨、酚醛樹脂為結(jié)合劑，混煉30分鐘，制成坯體料。
制造工藝是
先將150根內(nèi)徑φ0.85mm的不銹鋼毛細(xì)管從底盤下面插入，周邊焊上一個(gè)密封環(huán)，再向長(zhǎng)短不一的不銹鋼毛細(xì)管中各插入一根掛塑鋼絲，向模具內(nèi)填加坯體料并連續(xù)振動(dòng)。振實(shí)后封好上下口。再經(jīng)其等冷壓機(jī)內(nèi)壓190MPa壓強(qiáng)下經(jīng)100分鐘壓制而成。成品率為100％，再經(jīng)215℃恒溫24小時(shí)，抽出鋼絲，再焊上氣室和進(jìn)氣管(3/4管)，再經(jīng)外型加工即成。達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)常溫耐壓強(qiáng)度32.5MPa顯氣孔率2.4％體積密度3.0g/cm3高溫抗折強(qiáng)度8.3MPa通氬氣量0.2MPa條件下6NM3/h0.4MPa條件下9NM3/h產(chǎn)品在大連特鋼公司試用，結(jié)果如下供氣性能穩(wěn)定，氣量控制靈敏，間歇使用不堵氣，不滲鋼，使用壽命56次(超過精煉爐爐壽命)，達(dá)到精煉目的。
實(shí)施例2采用下到數(shù)據(jù)制造18只直通埋管式底吹透氣塞下端φ148mm，上端φ102mm，高282mm，通氣孔內(nèi)徑φ0.65mm，孔數(shù)140個(gè)，底盤厚度8mm，進(jìn)氣管直徑1/2”。
其坯體組份，制作工藝同實(shí)施例1。成品率100％，產(chǎn)品達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)常溫耐壓強(qiáng)度33MPa顯氣孔率2.8％體積密度2.95g/cm3高溫抗折強(qiáng)度8.5MPa/h通氬氣量0.2MPa6NM3/h0.4MPa9NM3/h產(chǎn)品在唐鋼二煉鋼廠45噸鋼色底吹精煉爐試用。結(jié)果如下供氣性能穩(wěn)，氣量控制靈敏，間歇使用不滲鋼，不堵塞，使用壽命30次以上，滿足了精煉工藝需要。
權(quán)利要求直通埋管式底吹透氣塞，其特征在于由氣室和坯體兩部分組成，其間由埋管聯(lián)接，它的部件包括具有通氣孔道的坯體、埋管、底盤、密封環(huán)、氣室和進(jìn)氣管七部分組成，具體結(jié)構(gòu)關(guān)系是，其上具有插管孔的底盤(4)固定有長(zhǎng)短不一的不銹鋼毛細(xì)管(3)，不銹鋼毛細(xì)管(3)的周邊焊有密封環(huán)(5)，底盤(4)的下邊是氣室(6)，氣室(6)下部有進(jìn)氣管(7)，底盤(4)上面為耐火坯體(1)，不銹鋼毛細(xì)管(3)埋在耐火坯體(1)中，不銹鋼毛細(xì)管(3)的上部的耐火坯體中有通氣孔道(2)。
專利摘要直通埋管式底吹透氣塞，由氣室和坯體組成，其間由埋管聯(lián)接。其上具有插管孔的底盤固定有長(zhǎng)短不一的不銹鋼毛細(xì)管，不銹鋼毛細(xì)管的周邊焊有密封環(huán)，底盤的下邊是氣室，氣室下部有進(jìn)氬氣管，底盤上面為耐火坯體，不銹鋼毛細(xì)管埋在耐火坯體中，不銹鋼毛細(xì)管的上部的耐火坯體中有通氣孔道。這種底吹透氣塞達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)常溫耐壓強(qiáng)度32MPa；顯氣孔率＜3％；體積密度＞2.9g/cm
文檔編號(hào)B22D41/50GK2228914SQ9423025
公開日1996年6月12日 申請(qǐng)日期1994年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月15日
發(fā)明者初正品, 蘭信友, 郭樹林 申請(qǐng)人:營(yíng)口市鎂質(zhì)材料研究所