CN207508258U - 一种直通圆孔式钢包透气砖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种直通圆孔式钢包透气砖，包括圆台形本体，所述本体内部设有贯穿本体工作面和底面的直通圆孔，所述本体的工作面和底面均设有无直通圆孔区域，工作面的无直通圆孔区域为以工作面中心为圆心、不大于工作面直径的7/30为直径的圆形区域，底面的无直通圆孔区域为以底面中心为圆心、不大于底面直径的7/30为直径的圆形区域。本实用新型提供的直通圆孔式钢包透气砖能够减少透气砖批量生产的工艺流程，提高透气砖的浇注效率，均匀透气砖热应力分布、减少热应力集中现象，从而减少裂纹的产生，对裂纹的扩展增加阻力，增强透气砖的热机械性能，延长透气砖的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直通圆孔式钢包透气砖，属于钢包炉外精炼使用透气砖技术领域。
背景技术
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，也是国家经济水平和综合国力的重要标志，我国作为一个钢铁生产与消费的大国，粗钢产量连续多年居世界第一。钢材数量大大满足了国内需求的同时钢材质量结构也不断升级优化，绝大多数钢材已经基本满足下游行业对材料质量性能不断提升的要求。
随着对钢材质量要求的不断提高传统炼钢流程(高炉、炼钢炉、铸锭)已经不能满足社会发展的要求，取而代之的现代炼钢流程包括(高炉、铁水预处理、炼钢炉、炉外精炼、连铸)已经发展成熟。钢包是重要的精炼容器，其中透气砖是安装在钢包底部耐火内衬中，通过自身的细小狭缝孔洞连接钢包内外，它的主要作用就是在精炼时氩气通过透气砖孔道吹入钢包内搅拌钢水实现精炼。炉外精炼过程能降低钢中氧、硫氢和非金属夹杂含量，改变夹杂物形态，提高纯净度，改善钢的机械性能；深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求，在特定条件下把碳脱到极低的水平；微调合金成分，把合金成分控制在很窄的范围内并使其分布均匀，尽量降低合金的消耗以提高合金收得率；调整钢液温度到浇注所要求的温度范围内，最大限度地减小保内钢液的温度梯度。
由于透气砖耐火材料的热机械性能对钢铁生产周期、钢水质量有直接影响，所以为了保证炉外精炼过程的可靠性和安全性，改善透气砖的热机械性能显得尤为重要。在炉外精炼过程中，钢包内衬耐火材料直接接触钢水且受到钢水剪切流动的物理侵蚀和炉渣带来的化学侵蚀，此外还受到精炼过程和不同工艺时边界条件的变化而导致钢液温度变化过程导致的热机械应力的变化。常用的矩形狭缝以透气砖中心为圆心呈辐射状分布，有单环和双环分布，然而这种结构狭缝末端的热应力容易集中；与此同时的轴向热机械应力的周期性变化或者热机械应力在某部位的局部集中可能使材料出现裂纹，材料裂纹处的抗渣性能和抗冲刷磨损性能大大降低使材料的使用寿命大大缩短；因此为了满足透气砖在恶劣工况下的热机械性能对其进行结构上的优化减少应力集中的影响显得尤为重要。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种直通圆孔式钢包透气砖，能够减少透气砖批量生产的工艺流程，提高透气砖的浇注效率，均匀透气砖热应力分布、减少热应力集中现象，从而减少裂纹的产生，对裂纹的扩展增加阻力，增强透气砖的热机械性能，延长透气砖的使用寿命。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种直通圆孔式钢包透气砖，包括圆台形本体，所述本体内部设有贯穿本体工作面和底面的直通圆孔，所述本体的工作面和底面均设有无直通圆孔区域，工作面的无直通圆孔区域为以工作面中心为圆心、不大于工作面直径的7/30为直径的圆形区域，底面的无直通圆孔区域为以底面中心为圆心、不大于底面直径的7/30为直径的圆形区域。
所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均以本体的中心轴为对称中心呈中心对称分布。
所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均位于以本体的中心轴为圆心、直径不大于横截面直径的3/5且不小于横截面直径的23/100的圆形区域内。
各直通圆孔的轴均不平行。
各直通圆孔的轴的延长线都与本体中心轴相交。
本实用新型基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本实用新型直通圆孔式钢包透气砖的通孔采用直通圆孔，与目前行业内普遍采用的矩形狭缝透气砖相比，其应力集中现象明显的变弱，增大了热应力裂纹扩展阻力；
(2)本实用新型直通圆孔式钢包透气砖的通孔采用直通圆孔，可以大幅减弱透气砖由于狭缝而导致整体强度降低，而且减小了相对透气面积(与狭缝式相比)却不降低流场的扰动；
(3)本实用新型直通圆孔式钢包透气砖的中心设置有无直通圆孔区域，此无孔区域可以增加透气砖本体的刚度，减小中心区域圆孔造成的应力集中现象，增大热应力裂纹的扩展阻力，增强了透气砖的热机械性能；
(4)本实用新型直通圆孔式钢包透气砖的直通圆孔并非采用垂直于工作面和底面的分布，而是具有倾斜角度，各自不平行，此布置可以改变透气砖吹气气流的流向，增加钢包炉外精炼时的整个流场扰动，有利于钢水中非金属夹杂物的上浮，提高精炼钢水质量。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的直通圆孔式钢包透气砖的俯视示意图。
图2是图1的AA向剖面图示意图。
图3是本实用新型实施例一的直通圆孔式钢包透气砖的立体示意图。
图4是本实用新型实施例二的直通圆孔式钢包透气砖的立体示意图。
图中：1-本体，2-直通圆孔，3-工作面，4-底面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一：
本实用新型提供了一种直通圆孔式钢包透气砖，参照图1至图3，包括圆台形本体1，所述本体内部设有贯穿本体工作面3和底面4的直通圆孔2，所述本体内部设有贯穿本体工作面和底面的直通圆孔，所述本体的工作面和底面均设有无直通圆孔区域，工作面的无直通圆孔区域为以工作面中心为圆心、不大于工作面直径的7/30为直径的圆形区域，底面的无直通圆孔区域为以底面中心为圆心、不大于底面直径的7/30为直径的圆形区域。所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均位于以本体的中心轴为圆心、直径不大于横截面直径的3/5且不小于横截面直径的23/100的圆形区域内。
以图1至3所示的透气砖为例，其尺寸为Φ120mm×Φ150mm×350mm，圆孔的尺寸为Φ0.6mm×350mm；底面圆孔分布于Φ130mm圆环内，底面狭缝群中圆孔排列在Φ35mm内不存在圆孔，工作面相应地位置也不存在圆孔。
所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均以本体的中心轴为对称中心呈中心对称分布，且各直通圆孔的轴均不平行。
参照图1，直通圆孔成矩形阵列分布于本体上(除去无直通圆孔区域)，工作面圆孔行间距约为7mm，底面圆孔行间距约为10mm。
参照图2和图3，各直通圆孔的轴的延长线都与本中心轴相交。
实施例二：
直通圆孔2还可以以非矩形阵列的形式分布于本体上。参照图4，以直通圆孔hc为例，直通圆孔hc的两端位于工作面3和底面的圆孔各自在工作面和底面的圆c1和圆c2上，将直通圆孔hc两端的圆孔分别与圆c1和圆c2的圆心O和O’连接形成的直线r1和r2不平行。直通圆孔式钢包透气砖设置有多组这样的直通圆孔，如直径大于圆c1和圆c2的圆d1和d2，使直通圆孔hd的两端位于工作面3和底面的圆孔各自在工作面和底面的圆d1和圆d2上。该分布方式的圆孔群可以保证吹起面积，增强吹气流场，达到旋流的作用；对于钢包的炉外精炼来说，有益于去除钢水中夹杂物。
本实用新型提供了一种直通圆孔式钢包透气砖，能够减少透气砖批量生产的工艺流程，提高透气砖的浇注效率，均匀透气砖热应力分布、减少热应力集中现象，从而减少裂纹的产生，对裂纹的扩展增加阻力，增强透气砖的热机械性能，延长透气砖的使用寿命。
Claims (5)
1.一种直通圆孔式钢包透气砖，包括圆台形本体，其特征在于：所述本体内部设有贯穿本体工作面和底面的直通圆孔，所述本体的工作面和底面均设有无直通圆孔区域，工作面的无直通圆孔区域为以工作面中心为圆心、不大于工作面直径的7/30为直径的圆形区域，底面的无直通圆孔区域为以底面中心为圆心、不大于底面直径的7/30为直径的圆形区域。
2.根据权利要求1所述的直通圆孔式钢包透气砖，其特征在于：所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均以本体的中心轴为对称中心呈中心对称分布。
3.根据权利要求1所述的直通圆孔式钢包透气砖，其特征在于：所述直通圆孔群在本体的任意横截面的投影均位于以本体的中心轴为圆心、直径不大于横截面直径的3/5且不小于横截面直径的23/100的圆形区域内。
4.根据权利要求1所述的直通圆孔式钢包透气砖，其特征在于：各直通圆孔的轴均不平行。
5.根据权利要求1所述的直通圆孔式钢包透气砖，其特征在于：各直通圆孔的轴的延长线都与本体中心轴相交。
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| CN201721319036.1U CN207508258U (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种直通圆孔式钢包透气砖 |
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| CN (1) | CN207508258U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111893244A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-06 | 武汉科技大学 | 一种用于钢包精炼的底吹微细氩气泡的透气砖 |
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2017
- 2017-10-13 CN CN201721319036.1U patent/CN207508258U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111893244A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-06 | 武汉科技大学 | 一种用于钢包精炼的底吹微细氩气泡的透气砖 |
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