CN105502406A - 适用于冶炼金属硅的透气元件 - Google Patents

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熊伟
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Abstract

本发明公开了一种适用于冶炼金属硅的透气元件，该透气元件包括透气座砖、透气芯、钢座、氧气吹气管和气腔体，透气芯设置在透气座砖内，钢座设置在透气芯下方，气腔体设置在钢座与透气芯之间，氧气吹气管一端伸入气腔体内，另一端伸出到透气座砖底部外。与现有的相比，本发明使得冶炼金属硅的金属硅的纯度提高1％以上。

Description

适用于冶炼金属硅的透气元件
技术领域
本发明冶炼领域，特别涉及一种适用于冶炼金属硅的透气元件。
背景技术
目前冶炼金属硅吹氧脱钙、铝普遍采用老办法，即，在包底预埋几根铜管，再用浇注料填充密实，虽然吹通效果好，翻腾剧烈，但是存在较多缺陷：⑴铜管内径粗，液体硅容易渗穿，产生安全事故及损失；⑵现场填充的浇注料未经高温处理，强度低，不耐冲刷，使用寿命低，需频繁更换；⑶制作麻烦，工人劳动强度大，人工成本高。
为了提升产品的使用寿命，个别厂家采用了炼钢用的狭缝式透气砖，虽然抗蚀损性能得到了提升，但是吹成效果差，随着使用寿命的增加，狭缝逐渐变薄或堵塞，透气量降低，无法满足冶炼要求，而且有时还会出现断裂现象。
发明内容
本发明的目的之一就在于提供一种适用于冶炼金属硅的透气元件，该透气元件使得冶炼金属硅的金属硅的纯度提高1％以上。
技术方案是：一种适用于冶炼金属硅的透气元件，该透气元件包括透气座砖、透气芯、钢座、氧气吹气管和气腔体，透气芯设置在透气座砖内，钢座设置在透气芯下方，气腔体设置在钢座与透气芯之间，氧气吹气管一端伸入气腔体内，另一端伸出到透气座砖底部外。
作为优选，所述透气芯纵向截面为梯形。
作为优选，所述透气芯内纵向均匀设置有透气圆形通道。
作为优选，所述透气圆形通道孔径为1-3mm和/或所述透气圆形通道锥度为0.03—0.06。
作为优选，所述相邻两根透气圆形通道之间的距离为8-20mm。
作为优选，所述相邻两根透气圆形通道之间的距离为10-15mm。
作为优选，所述透气芯由60-70％Al2O3≥97％的烧结刚玉和10—20％铝镁尖晶石、4-10％铝微粉、3-10％纯铝酸钙水泥混合后烧结而成。
本发明的目的之二在于提供一种冶炼金属硅精炼包。
技术方案是：一种冶炼金属硅精炼包，包括高铝砖体、透气元件和直流浇注料体，透气元件和直流浇注料体设置在高铝砖体底部，直流浇注料体设置在透气元件四周，其特征在于：所述透气元件为上述的透气元件。
作为优选，所述透气元件制作好后，安装在高铝砖体底部底部，然后浇注直流浇注料形成直流浇注料体。
本发明的目的之二在于提供一种冶炼金属硅的方法，该方法采用上述的透气元件。
技术方案是：一种冶炼金属硅的方法，。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
⑴本发明通过设计合理的透气通道，控制液体硅的下渗深度，因此避免了渗漏事故；
⑵透气座砖由高纯刚玉和多种微粉混合后烧结而成，经过高温处理，强度高，抗蚀损性能好，因此解决低寿命问题；
⑶透气量大，吹成效果好；体积稳定，透气孔径不容易变形，透气量的保持效果好；透气孔径的厚度在一定范围以内，受液体硅静压力的作用，即使不吹气，也不会发生穿透事故，安全性能高；
⑷透气孔径分布科学，吹气时，产品内部产生的拉应力小，不容易断裂；
⑸采用高纯刚玉和多种微粉复合而成的产品，经高温处理后的抗蚀损性能强，使用寿命长；
⑹安装、操作方便。
附图说明
图1是本发明冶炼金属硅精炼包结构示意图；
图2是本发明透气元件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种冶炼金属硅精炼包，包括高铝砖体1、透气元件2和直流浇注料体3，透气元件2和直流浇注料体3设置在高铝砖体1底部，直流浇注料体3设置在透气元件2四周。
透气元件2如图2所示，包括透气座砖21、透气芯22、钢座23、氧气吹气管24和气腔体25，透气芯22设置在透气座砖21内，钢座23设置在透气芯22下方，气腔体25设置在钢座23与透气芯22之间，氧气吹气管一端伸入气腔体25内，另一端伸出到透气座砖21底部外。
透气芯22纵向截面为梯形，透气芯22内纵向均匀设置有锥度为0.03—0.06的透气圆形通道26，透气圆形通道26孔径为1-3mm，相邻两根透气圆形通道26之间的距离为8-20mm，10-15mm最佳。在10-15mm时，当通氧气时，氧气顺着每个孔道均匀地注入罐内，形成气泡，分散到液体硅中，部分氧气与钙、铝等杂质反应形成氧化钙和氧化铝，反应物随着气包上浮排除，从而提高了金属硅的纯度，因此排渣效果好，使金属硅的纯度提高1％以上。而且由于孔径在1-3mm之间，若停止吹气，液体硅在毛细作用下下渗深度有限，不会穿透烧坏设备。
透气芯22由60-70％Al2O3≥97％的烧结刚玉和10—20％铝镁尖晶石、4-10％铝微粉、3-10％纯铝酸钙水泥混合后烧结而成，经高温处理后高温强度大，耐液体硅的冲刷能力强，蚀损慢，使用寿命长。
本发明透气元件2在工厂制作好后，运输到冶炼金属硅生产线，安装在冶炼金属硅精炼包上就可以使用，降低了工人劳动强度和人工成本。
由于透气圆形通道26是圆孔的，在多次使用烧结中，即使产品发生体积膨胀也不会造成孔道大幅度地变小或者闭合，所以不会影响透气效果
将本发明透气元件2安装在冶炼金属硅精炼包上，与同样的安装有铜管或狭缝式透气砖的相比，结果见表一：
表一

Claims (10)

1.一种适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：该透气元件包括透气座砖、透气芯、钢座、氧气吹气管和气腔体，透气芯设置在透气座砖内，钢座设置在透气芯下方，气腔体设置在钢座与透气芯之间，氧气吹气管一端伸入气腔体内，另一端伸出到透气座砖底部外。
2.根据权利要求1所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述透气芯纵向截面为梯形。
3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述透气芯内纵向均匀设置有透气圆形通道。
4.根据权利要求3所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述透气圆形通道孔径为1-3mm和/或所述透气圆形通道锥度为0.03—0.06。
5.根据权利要求3所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述相邻两根透气圆形通道之间的距离为8-20mm。
6.根据权利要求5所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述相邻两根透气圆形通道之间的距离为10-15mm。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的适用于冶炼金属硅的透气元件，其特征在于：所述透气芯由60-70％Al2O3≥97％的烧结刚玉和10—20％铝镁尖晶石、4-10％铝微粉、3-10％纯铝酸钙水泥混合后烧结而成。
8.一种冶炼金属硅精炼包，包括高铝砖体、透气元件和直流浇注料体，透气元件和直流浇注料体设置在高铝砖体底部，直流浇注料体设置在透气元件四周，其特征在于：所述透气元件为权利要求1-7所述的任一权利要求所述的透气元件。
9.根据权利要求8所述的冶炼金属硅精炼包，其特征在于：所述透气元件制作好后，安装在高铝砖体底部底部，然后浇注直流浇注料形成直流浇注料体。
10.一种冶炼金属硅的方法，其特征在于：该方法采用权利要求1-7任一权利要求所述的透气元件。
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