本實用新型涉及耐火材料技術領域,具體涉及一種高導熱透氣磚。
背景技術:
現代冶金生產過程中,鋼包吹氬精煉是鋼水精煉中最主要的精煉形式,通過透氣磚向鋼水中吹入高純氬氣達到均勻鋼水成分和溫度、促進夾雜物上浮和脫硫、脫氣的精煉目的;因此,透氣磚是鋼包吹氬精煉中最關鍵的功能元件,吹氬成敗直接關系到鋼水精煉是否順利進行。
目前,鋼包吹氬精煉常用的透氣磚均為澆注成型的均質整體結構,透氣磚與鋼殼采用火泥粘接而成;在使用過程中,透氣磚經受1000~1600℃循環使用,透氣磚內部存在較大的溫度差,軸向熱應力梯度較大,工作面下部20~50mm經常出現橫向斷磚,致使吹氬失效、精煉失敗,造成鋼水回爐或倒包;另外,透氣磚與鋼殼之間的火泥接縫存在較大的安全隱患,在使用過程中火泥接縫收縮較大,鋼水較易從此處向下滲透,發生漏鋼事故。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提出一種高導熱透氣磚及制備方法,使其能提高透氣磚向外傳熱的能力,降低透氣磚內部熱應力,防止透氣磚發生橫向斷裂并消除透氣磚與鋼殼間火泥接縫,降低使用風險。
本實用新型為完成上述目的采用如下技術方案:
一種高導熱透氣磚,所述的高導熱透氣磚包括有鋼殼和位于鋼殼內的透氣磚本體;所述的高導熱透氣磚還設置有用以提高透氣磚向外傳熱能力的導熱元件;
所述的導熱元件為導熱棒,所述的導熱棒澆注于透氣磚本體的中心,并在導熱棒與透氣磚本體之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道;
或,所述的導熱元件為導熱環,所述的導熱環澆注于透氣磚本體與鋼殼之間,并在透氣磚本體與導熱環之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道;
或,所述的導熱元件為導熱棒和導熱環,所述的導熱棒澆注于透氣磚本體的中心,所述的導熱環澆注于透氣磚本體與鋼殼之間,所述的透氣磚本體與導熱環之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道。
所述導熱棒的直徑為20~50mm。
所述導熱環的厚度為20~60mm。
本實用新型提出的一種高導熱透氣磚,采用上述技術方案,具有如下有益效果:
1)本實用新型提高了透氣磚向外傳熱能力,降低了透氣磚熱應力梯度,有效改善了透氣磚抗熱震斷裂;同時消除了火泥接縫,降低了鋼水沿火泥縫滲透發生漏鋼的風險;
2)導熱棒在使用過程中根據其黑度系數與透氣磚本體的顯著差異,通過觀察導熱棒截面積的變化,可判斷透氣磚可使用高度,提高了透氣磚使用報警性,降低了使用風險;
3)本實用新型中導熱棒、導熱環與透氣磚本體之間可設置環形狹縫透氣通道,增加了透氣磚供氣能力;
4)制備工藝簡單,適合產業化生產。
綜上所述,本實用新型提高了透氣磚向外傳熱的能力,降低了透氣磚內部熱應力,防止了透氣磚發生橫向斷裂并消除了透氣磚與鋼殼間火泥接縫,降低了使用風險。
附圖說明
圖1是本實用新型的實施例1的剖面示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本實用新型的實施例2的剖面示意圖。
圖4圖3的俯視圖。
圖5是本實用新型的實施例3的剖面示意圖。
圖6圖5的俯視圖。
圖中:1、透氣磚本體,2、導熱棒,3、導熱環,4、鋼殼,5、環形狹縫透氣通道。
具體實施方式
結合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明,但并不構成對本實用新型的限制。
實施例1:如圖1、圖2所示,一種高導熱透氣磚,所述的高導熱透氣磚包括有鋼殼4和位于鋼殼內的透氣磚本體1;所述的高導熱透氣磚還設置有用以提高透氣磚向外傳熱能力的導熱元件;所述的導熱元件為導熱棒2和導熱環3,所述的導熱棒2澆注于透氣磚本體1的中心,所述的導熱環澆3注于透氣磚本體1與鋼殼4之間,所述的透氣磚本體1與導熱環3之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道5;該實施例制備時,在透氣磚本體中間預留Ф30/Ф50的內孔,高度與透氣磚本體高度一致;根據透氣磚流量的需要可在透氣磚本體外表面或內孔內表面涂抹0.1~0.2mm厚度的有機涂層,該實施例中,所述的有機涂層為石蠟;將透氣磚本體固定在模具底板上,外部固定透氣磚用鋼殼,將導熱率較高的Al2O3-SiC或Al2O3-C或Al2O3-SiC-C澆注料澆注在透氣磚本體預留的內孔處,即成導熱棒;澆注在鋼套與透氣磚本體中間,即成導熱環;上述操作完成后經熱處理,涂抹的有機涂層揮發形成0.1~0.2mm厚度的環形狹縫透氣通道,提高了透氣磚供氣能力;導熱棒或導熱環經熱處理后達到理想的使用強度,滿足使用要求。
實施例2:如圖3、圖4所示,本實施例的主體結構同實施例1,該實施例中,所述的導熱元件為導熱棒2,所述的導熱棒2澆注于透氣磚本體的中心,并在導熱棒與透氣磚本體之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道5;該實施例的制備方法為:透氣磚本體中間預留Ф30/Ф50的內孔,高度與透氣磚本體高度一致;根據透氣磚流量的需要可在透氣磚本體內孔內表面涂抹0.1~0.2mm厚度的有機涂層(即石蠟);將包裹有鋼殼的透氣磚本體固定在模具底板上,將導熱率較高的Al2O3-SiC或Al2O3-C或Al2O3-SiC-C澆注料澆注在透氣磚本體預留的內孔處,即成導熱棒。上述操作完成后經熱處理,涂抹的有機涂層揮發形成0.1~0.2mm厚度的環形狹縫透氣通道,提高了透氣磚供氣能力;導熱棒經熱處理后達到理想的使用強度,滿足使用要求。
實施例3:如圖5、圖6所示,該實施例的主體結構同實施例1,該實施例中,所述的導熱元件為導熱環3,所述的導熱環澆注于透氣磚本體與鋼殼之間,并在透氣磚本體與導熱環之間設置用以增加透氣磚供氣能力的環形狹縫透氣通道5;該實施例的制備方法為:根據透氣磚流量的需要可在透氣磚本體外表面涂抹0.1~0.2mm厚度的有機涂層(即石蠟)。將透氣磚本體固定在模具底板上,外部固定透氣磚用鋼殼,將導熱率較高的Al2O3-SiC或Al2O3-C或Al2O3-SiC-C澆注料澆注在鋼套與透氣磚本體中間,即成導熱環。上述操作完成后經熱處理,涂抹的有機涂層揮發形成0.1~0.2mm厚度的環形狹縫透氣通道,提高了透氣磚供氣能力;導熱環經熱處理后達到理想的使用強度,滿足使用要求。