CN202316996U - 一种透气芯 - Google Patents

Abstract

一种透气芯结构，包括耐火材料部分和金属部分，耐火材料部分由具有一定特征的陶瓷板、安全方块和本体浇注料构成，一组陶瓷板经火泥粘结后形成气道，连同安全方块一同包埋于本体浇注料内部。陶瓷板材料选择高烧结活性、高韧性、高致密的新型材料，本体浇注料可选择品质较低的材料。这种结构根据透气芯的特点有针对性的选择相应材料，工作条件恶劣的气道周围选择性能较高的材料，而工作环境相对良好的本体部位则选择品质较低的浇注料，大大提高了透气芯的性能。

Description

一种透气芯

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金行业炉外精炼用耐火材料，尤其是优化了结构、提高了使用性能的钢包精炼用透气芯。 

背景技术

目前，透气芯材料一般选用水泥结合Cr₂O₃-Al₂O₃-MgO·Al₂O₃系浇注料，或水泥结合Al₂O₃-MgO·Al₂O₃系浇注料。透气芯的气道结构由弥散型发展到如今的狭缝式结构，浇注透气芯时，将聚乙烯条埋在浇注料里面，经热处理时，聚乙烯条燃烧后留下狭缝，狭缝一般呈环形，数量根据砖型尺寸而不等，最后包金属外壳。这种方法工艺繁琐、复杂，制作成本较高，同时可控性较差，产品质量存在较大的不稳定。 

由于传统的透气芯气道是均匀布置在透气芯材料里面，而气道周边的材料在工作时需要承受底吹氩气的高压冲刷、钢水的冲刷、钢水和钢渣的侵蚀、氧枪的熔损等影响，这就要求整个透气芯的材质具有一定的性能要求。但是对于狭缝之间部分的材料而言，太高的品质是没有必要的，同时，传统方法制作的透气芯在使用时容易出现开裂、断裂的现象。 

发明内容

为了克服现有透气芯的不足，本实用新型通过改变透气芯的气道形成方式、改变透气芯的结构及合理的选材，不仅简化了透气芯的制作工艺、降低制作成本、提高产品质量稳定性，而且，大大降低了在使用时出现的开裂、断裂的情况，提高了使用效果。 

本实用新型所采取的技术方案是：包括耐火材料部分和金属部分，耐火材料部分由3至8块陶瓷板、安全方块以及本体浇注料构成，陶瓷板之间用火泥 粘结并形成气道，同时，安全方块紧贴在陶瓷板组件两侧，形成安全标识，粘结在一起的陶瓷板和安全方块由本体浇注料包埋。当透气芯使用到一定程度发现具有明显特征的安全方块时，就证明该透气芯需要更换。陶瓷板拼组后在相邻的陶瓷板之间形成厚度、宽度可以控制的狭缝，而此狭缝正是透气芯的气道。将陶瓷板通过火泥粘结，使陶瓷板之间不产生位移，连同安全方块形成一个整体，然后置入透气芯金属壳中，周围用本体浇注料包埋，浇注料固化后经过干燥，然后焊接后盖、尾管与吊钩，完成制作。 

陶瓷板的厚度在8mm-10mm之间，其它形状根据所需透气芯的外观尺寸设计，材料选择具有高强度、高韧性、抗渣性能好的材料，经半干法机压成型，然后经1550℃-1650℃烧成，陶瓷板的制作可以达到较高的自动化，具有较强的可控性。所用火泥可以选择磷酸盐结合铬刚玉火泥、磷酸盐结合刚玉火泥，要求具有高强的特点。透气芯本体材料可以选择品质相对较低的水泥结合Cr₂O₃-Al₂O₃-MgO·Al₂O₃系浇注料，或水泥结合Al₂O₃-MgO·Al₂O₃系浇注料。 

安全方块的高度一般取130mm-180mm，选材与透气芯本体材料相近，但需要经过1550℃-1650℃烧成处理。 

本实用新型的有益效果是：工作条件恶劣的狭缝周围选择高性能材料，陶瓷板周围的透气芯本体浇注料选择品质较差的材料，具有明显的针对性，因此，本实用新型具有如下特点：不仅简化了透气芯的制作工艺、降低制作成本、提高产品质量的可控性，而且，大大降低了在使用时出现的开裂、断裂的情况，提高了使用效果。 

附图说明：

图1为透气芯剖面图； 

图2为图1中A-A视图； 

图3为图1中B-B视图； 

图4为陶瓷板主视图； 

图5为图4的俯视图； 

图6为安全方块主视图； 

图7为安全方块俯视图； 

图8为陶瓷板与安全方块组装后的图； 

图9为图8的俯视图。 

图中①，陶瓷板；②，本体浇注料；③，安全方块；④，狭缝；⑤后盖；⑥，金属外壳；⑦，尾管。 

具体实施方式

1，各部件设计说明： 

1.1，陶瓷板① 

如图1所示，陶瓷板①的高度上下贯通与透气芯内部，呈锥形(见图4)，制作时留有槽，当数个陶瓷板①相互拼接时形成图1的结构，每个陶瓷板①上面的槽与相邻的陶瓷板①形成狭缝④，陶瓷板①上槽的宽度是不变的，并且是至上而下贯通的，图5中槽的深度b，也就是狭缝④的厚度取值在0.15mm-0.25mm范围内，太小影响透气量，太大容易渗钢，图4中陶瓷板①的小头宽度a要比透气芯小头直径小至少10mm，而图4中的W取值在3mm-10mm范围内。 

陶瓷板①拼组后的组件横截面轮廓呈圆形(图2中点划线)，是由一批宽度不等的陶瓷板①拼组而成；陶瓷板①组件的横截面也可以是方形，由一批完全相同的陶瓷板①拼组即可。 

1.2，安全方块③ 

如图6、图7所示，安全方块③的高度L取值一般在130mm-180mm，截面宽度一般取值20mm。 

1.3，后盖⑤ 

后盖⑤的直径就是透气芯大头的直径，后盖⑤一般选材为Q235，加工时留有气室，气室的高度c一般取值为8mm-12mm，d的取值一般为10mm。 

1.4，金属外壳⑥ 

如图1所示，金属外壳⑥的尺寸就是透气芯的有效尺寸，一般选材为Q235或耐热钢，厚度取值0.8mm，焊接呈圆台状。 

2，，按下表比例备料制作陶瓷板①。 

原料名称	规格(mm)	比例(％)	备注
				板状刚玉	0-1	35
白刚玉	0-1	20
				MA尖晶石	0-1	10
板状刚玉	＜320目	15
				MA尖晶石	＜320目	10
α-Al2O3微粉	/	6
				氧化锆微粉	/	4	氧化镁稳定型
液体铝溶胶	/	4	进口，浓度为40％

3，将α-Al₂O₃微粉、尖晶石粉、氧化锆共磨1h以上。 

4，先加入0-1mm规格的料，然后加入铝溶胶，最后加入共磨料，然后开始混炼。 

5，将混好的料经120Mpa压力下压制成陶瓷板①。 

6，将成型好的陶瓷坯体烘干后经1600℃保温2小时烧成。 

7，安全方块③的材质与普通的透气芯本体浇注料②相同，按图浇注完毕后经1600℃保温2小时。 

8，将陶瓷板①拼组，周边用火泥涂抹固定，然后经200℃烘干。 

9，将拼组好的陶瓷板①与安全方块③(图8、图9)固定于透气芯金属外壳⑥中，加入透气芯本体浇注料②进行震动成型。 

10，成型完毕后缓慢升温至250℃保温2小时。 

11，然后同一般透气芯制作方法一样，进行焊接后盖⑤及尾管⑦等工序完成制作。 

12，使用时，当透气芯损耗到图1中B-B截面时，此时，便能看见安全方块③的出现，因此，该透气芯则需要更换。 

Claims (4)

1.一种透气芯，包括耐火材料部分和金属部分，其特征是：耐火材料部分由3至8块陶瓷板、安全方块以及本体浇注料构成。

2.根据权利要求1中所述的透气芯，其特征是：陶瓷板之间用火泥粘结并形成气道。

3.根据权利要求1中所述的透气芯，其特征是：安全方块紧贴在陶瓷板组件两侧，形成安全标识。

4.根据权利要求1中所述的透气芯，其特征是：粘结在一起的陶瓷板以及安全方块由本体浇注料包埋。 

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