專利名稱：真空循環(huán)脫氣插入管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種真空循環(huán)脫氣插入管，尤其地涉及一種用于爐外精煉RH裝置的真空循環(huán)脫氣插入管。
背景技術：
鋼中氮、氫元素對其性能產(chǎn)生不利影響，氮使鋼發(fā)生藍脆及時效脆化，氫使鋼發(fā)生氫脆和腐蝕。因此，在冶煉過程中必須對鋼液進行脫氣處理。現(xiàn)有的真空處理方法有RH法，即1957年德國蒂森鋼鐵公司發(fā)明真空循環(huán)脫氣法；RH-0B法，是日本新日鐵1978年在RH法基礎上增加加熱功能得到的新技術；RH-KTB法，也叫川崎頂吹氧真空脫氣法，由日本川崎公司于1988年發(fā)明；RH-PB法，循環(huán)脫氣噴粉法。隨著RH裝置功能的提高和精煉鋼種范圍的不斷擴大，RH裝置已在爐外精煉中占據(jù)了主導地位。實踐證明，RH真空精煉技術是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、擴大品種的重要手段。國內(nèi)外多數(shù)鋼廠均配置了 RH精煉裝置，但是，RH精煉裝置在使用過程中對RH插入管的使用條件極為苛刻。在RH處理過程中，由于插入管的構造原因，使插入管容易黏渣，尤其是生產(chǎn)IF等超低碳鋼時，粘渣更嚴重，熔渣的侵蝕使得RH插入管的耐火材料容易損毀，RH插入管的使用壽命短造成真空室提前下線維修，因此使得RH插入管成為RH精煉設備的薄弱環(huán)節(jié)并且RH插入管的使用壽命直接決定了 RH精煉設備的生產(chǎn)效率。目前，減少粘渣的方法主要有涂層處理，具體是采用涂層使熔渣不與澆注料直接接觸，以達到減少粘渣的目的，但是在處理過程中，由于熔渣對涂層的侵蝕限制了涂層抑制粘渣的能力；調(diào)渣處理，是在RH處理后期進行熔渣改性，降低熔渣的粘度，從而使熔渣不易粘附在插入管上，但會使?jié)沧⒘虾弯摪鼉?nèi)襯的侵蝕加劇；吹氣處理，是通過裝在澆注料中的多孔耐火材料吹入氬氣，在渣線部位形成氣幕，使熔渣不與耐火材料接觸，從而實現(xiàn)少粘渣，但存在透氣元件易堵塞及損壞的不足。對插入管上粘渣的清渣方法主要是采用機械刮刀，但是由于粘渣中存在冷鋼，機械清除很容易使?jié)沧⒘蠐p壞，大大縮短了插入管的使用壽命。因此，有效地減少插入 管粘渣，有助于延長插入管的使用壽命，從而提高RH裝置的生產(chǎn)效率，起到降本增效的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的真空循環(huán)脫氣插入管容易粘渣、使用壽命短的缺點，提供一種不易粘渣的并且具有長壽命的真空循環(huán)脫氣插入管。根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管的外壁上具有環(huán)形凹槽，在該環(huán)形凹槽內(nèi)設置有 Al2O3-C 磚。優(yōu)選地，所述Al2O3-C磚的成分包括Al2O3和C，且Al2O3和C的重量百分比為3. 7-5:1。優(yōu)選地，所述插入管包括管型的鋼結(jié)構結(jié)構，該鋼結(jié)構的外表面上具有Al2O3澆注層，所述環(huán)形凹槽形成于所述Al2O3澆注層的外壁上。
優(yōu)選地，所述鋼結(jié)構的外表面上具有鉚件，所述Al2O3-C磚上具有與所述鉚件對應的通孔，所述鉚件插入到所述通孔中。優(yōu)選地，嵌入到所述環(huán)形凹槽中的所述Al2O3-C磚的通孔的外端采用Al2O3-C和浙青的混合物封堵。優(yōu)選地，嵌入到所述環(huán)形凹槽中的所述Al2O3-C磚之間的縫隙采用所述Al2O3-C和浙青的混合物填充。優(yōu)選地，所述鉚件的材質(zhì)采用20G，多個所述鉚件分布于所述鋼結(jié)構的外圓周上。優(yōu)選地，所述環(huán)形凹槽深100 120毫米，并且所述環(huán)形凹槽沿該真空循環(huán)脫氣插入管的長度方向的長度為300 400毫米。優(yōu)選地,所述鋼結(jié)構的內(nèi)表面覆蓋有Mg-Cr磚層，并且該Mg-Cr磚層的下端延伸至所述插入管的下端管口，該Mg-Cr磚層中Mg-Cr磚的Cr2O3的含量為24 28% (重份)。優(yōu)選地，所述Al2O3澆注層的成分含有Al2O3，并選擇性地含有Si02、Fe0和Na2O，其中，相對于100重量份的Al2O3, SiO2的含量為O O. 5，F(xiàn)eO的含量為O O. 5，Na2O的含量為O O. 55。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管的Al2O3澆注層具有環(huán)形凹槽，在該環(huán)形凹槽中嵌入Al2O3-C磚，由于Al2O3-C耐火材料不易被熔渣潤濕，從而能夠減少該真空循環(huán)脫氣插入管的粘渣，并且嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚的通孔的外端采用Al2O3-C和浙青的混合物封堵，嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚之間的縫隙也采用Al2O3-C和浙青的混合物填充，故能夠充分利 用含碳材料不易被熔渣潤濕的特點，減少熔渣通過所述通孔和所述縫隙對該真空循環(huán)脫氣插入管的侵蝕。因此，采用本發(fā)明的技術方案，能夠減少真空脫氣插入管的粘渣，進而延長其使用壽命，提高RH裝置爐外精煉的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。圖1為根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管的縱向剖面圖。附圖標記說明1法蘭2鋼結(jié)構3A1203 澆注層4A1203-C 磚5Mg-Cr 磚層6 鉚件7 錨爪
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明中，為了描述的方便，使用了一些方位詞，例如“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等通常都是針對附圖所示的方向而言的，或者是針對豎直或重力方向而言的各部件相互位置關系描述用詞。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管的縱向剖面圖。如圖1所示，根據(jù)本實施方式的真空循環(huán)脫氣插入管包括法蘭1、鋼結(jié)構2、Al2O3澆注層3、Al2O3-C磚4、Mg-Cr磚層5、鉚件6和錨爪7。所述法蘭I連接于鋼結(jié)構2的上端，用于將真空循環(huán)脫氣插入管與位于其上部的RH裝置的真空室連接并固定。所述鋼結(jié)構2為管型，材質(zhì)采用20G，在本實施方式中，為保證鋼結(jié)構2與內(nèi)部的Mg-Cr磚層5、外部的Al2O3燒注層3之間的膨脹系數(shù)相匹配以防止Mg-Cr磚層5和Al2O3燒注層3產(chǎn)生裂紋，鋼結(jié)構2的厚度為24 27毫米。所述Mg-Cr磚層5覆蓋在鋼結(jié)構2的內(nèi)表面上，采用Cr2O3含量為24 28% (重份)的Mg-Cr磚,能夠抗擊Mg-Cr磚層5形成的通道中流過的鋼水的沖刷，并且，在本實施方式中，Mg-Cr磚層5延長至真空循環(huán)脫氣插入管的管口，以便防止熱震造成的Al2O3燒注層3中的Al2O3澆注料的剝落。所述Al2O3澆注層3覆蓋在鋼結(jié)構2的外表面上，延長至真空循環(huán)脫氣插入管的下端管口，Al2O3澆注層3采用的Al2O 3澆注料的成分含有Al2O3,并選擇性地含有Si02、FeO和Na2O,其中，相對于100重量份的Al2O3, SiO2的含量為O O. 5，F(xiàn)eO的含量為O O. 5，Na2O的含量為O O. 55。其中，本實施方式提高Al2O3澆注料中Al2O3成分的含量有助于提高Al2O3澆注料的熱穩(wěn)定性。此外，根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管的Al2O3澆注層3具有環(huán)形凹槽，當將該真空循環(huán)脫氣插入管安裝在RH裝置上處理鋼液時，所述環(huán)形凹槽處于該真空循環(huán)脫氣管與鋼包中覆蓋在鋼液面上的熔渣接觸的部位。具體地，在本實施方式中，環(huán)形凹槽深100 200毫米、沿真空循環(huán)脫氣插入管的長度方向的長度為300 400毫米，并且在環(huán)形凹槽中砌有Al2O3-C磚4。在上述Al2O3澆注層3中，Al2O3澆注料與錨爪7澆注在一起，該錨爪7以分布在鋼結(jié)構2的各個反向上的方式焊接在鋼結(jié)構2上，錨爪7能夠消除各個方向產(chǎn)生的應力以防止Al2O3澆注層3產(chǎn)生裂紋或剝落，本實施方式中的錨爪的材質(zhì)采用20G并且長度與澆注層的厚度匹配。在本實施方式中，Al2O3-C磚4通過鉚件6連接并固定于Al2O3澆注層3的環(huán)形凹槽中，具體地，Al2O3-C磚的成分包括Al2O3和C，且Al2O3和C的重量百分比為3.7-5 1，此外，該Al2O3-C磚4還含有少量添加劑和樹脂。此外，在Al2O3-C磚4上具有與鉚件6相比配的通孔，鉚件6穿過該通孔從而使Al2O3-C磚4固定于環(huán)形凹槽中。具體地，本實施方式中的多個鉚件6焊接在鋼結(jié)構2的渣線部位并且圍繞鋼結(jié)構2的外表面均勻設置，鉚件6材質(zhì)為20G，規(guī)格為直徑18 22毫米、長70 90毫米，并且上下兩個鉚件6之間的間距為90 110毫米。根據(jù)本發(fā)明的真空循環(huán)脫氣插入管在渣線部位的環(huán)形凹槽中的嵌入Al2O3-C磚4，由于熔渣接觸到Al2O3-C耐火材料的潤濕角小于90°，使得Al2O3-C磚4不容易被熔渣潤濕，從而降低了熔渣對真空循環(huán)脫氣插入管的侵蝕，同時實現(xiàn)減少粘渣的目的，進而提高爐外精煉的生產(chǎn)效率。此外，嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚的通孔的外端采用Al2O3-C和浙青的混合物封堵，嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚之間的縫隙也采用Al2O3-C和浙青的混合物填充，從而充分利用含碳材料不易被熔渣潤濕的特點，減少熔渣通過所述通孔和所述縫隙對該真空循環(huán)脫氣插入管的侵蝕。根據(jù)本實施方式的真空循環(huán)脫氣插入管的制作工藝為將法蘭1、多個鉚件6和多個錨爪7焊接在鋼結(jié)構2上，其中，法蘭I連接于鋼結(jié)構2的最上端，多個鉚件6焊接在鋼結(jié)構2的渣線部位，具體地，本實施方式中是在鋼結(jié)構2的外表面上的渣線部位焊接多圈鉚件6，上下鉚件6之間的間距為100毫米，多個錨爪7焊接在鋼結(jié)構2的外表面上除焊接有鉚件6的部位，焊接時保證多個錨爪7朝向不同的方向；將Mg-Cr磚砌在鋼結(jié)構2的內(nèi)部；進行Al2O3澆注料澆注,澆注后,形成Al2O3澆注層3，并且該Al2O3澆注層3上具有一個深100 200毫米、沿真空循環(huán)脫氣插入管的長度方向的長度為300 400毫米的環(huán)形凹槽，澆注一天后進行脫模養(yǎng)護，并且脫模養(yǎng)護的時間不小于2天，然后在最高干燥溫度為400 450°C的環(huán)鏡中處理55 70小時左右；干燥完畢后，將具有與鉚件6匹配的通孔的Al2O3-C磚4通過鉚件6嵌入到環(huán)形凹槽中；將嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚的通孔的外端采用Al2O3-C和浙青的混合物封堵，嵌入到環(huán)形凹槽中的Al2O3-C磚之間的縫隙也采用Al2O3-C和浙青的混合物填充；最后，將真空循環(huán)脫氣插入管通過法蘭I與真空室連接，進行在線烘烤，溫度不低于1000°C。以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視 為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權利要求
1.一種真空循環(huán)脫氣插入管，其特征在于，該插入管的外壁上具有環(huán)形凹槽，在該環(huán)形凹槽內(nèi)設置有Al2O3-C磚(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述Al2O3-C磚(4)的成分包括Al2O3和C，且Al2O3和C的重量百分比為3· 7-5 I。
3.根據(jù)權利要求1所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述插入管包括管型的鋼結(jié)構(2)，該鋼結(jié)構(2)的外表面上具有Al2O3澆注層(3)，所述環(huán)形凹槽形成于所述Al2O3澆注層⑶的外壁上。
4.根據(jù)權利要求3所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述鋼結(jié)構(2)的外表面上具有鉚件￠)，所述Al2O3-C磚(4)上具有與所述鉚件(6)對應的通孔，所述鉚件(6)插入到所述通孔中。
5.根據(jù)權利要求4所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，嵌入到所述環(huán)形凹槽中的所述Al2O3-C磚(4)的通孔的外端采用Al2O3-C和浙青的混合物封堵。
6.根據(jù)權利要求1或3所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，嵌入到所述環(huán)形凹槽中的所述Al2O3-C磚(4)之間的縫隙采用所述Al2O3-C和浙青的混合物填充。
7.根據(jù)權利要求4所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述鉚件(6)的材質(zhì)采用20G，多個所述鉚件(6)分布于所述鋼結(jié)構(2)的外圓周上。
8.根據(jù)權利要求1或3所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述環(huán)形凹槽深100 120毫米，并且所述環(huán)形凹槽沿該真空循環(huán)脫氣插入管的長度方向的長度為300 400毫米。
9.根據(jù)權利要求3所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述鋼結(jié)構(2)的內(nèi)表面覆蓋有Mg-Cr磚層(5),并且該Mg-Cr磚層(5)的下端延伸至所述插入管的下端管口，該Mg-Cr磚層(5)中的Mg-Cr磚的Cr2O3的含量為24 28% (重份)。
10.根據(jù)權利要求3所述的真空循環(huán)脫氣插入管，其中，所述Al2O3澆注層(3)的成分含有Al2O3,并選擇性地含有Si02、FeO和Na2O,其中，相對于100重量份的Al2O3, SiO2的含量為O O. 5，F(xiàn)eO的含量為O O. 5，Na2O的含量為O O. 55。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空循環(huán)脫氣插入管，用于爐外精煉RH裝置，該插入管的外壁上具有環(huán)形凹槽，在該環(huán)形凹槽內(nèi)設置有Al2O3-C磚(4)。本發(fā)明利用Al2O3-C耐火材料不易被熔渣潤濕的特點，降低了熔渣對該真空循環(huán)脫氣插入管的侵蝕，同時實現(xiàn)減少粘渣的目的，進而延長該真空循環(huán)脫氣插入管的使用壽命。
文檔編號C21C7/10GK103045807SQ201110307538
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月12日
發(fā)明者李龍, 陳煉, 戈文蓀, 曾建華, 陳永, 楊森祥, 杜利華, 王文剛 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司