CN217297919U - 高性能透气砖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能透气砖，包括砖体和透气芯，砖体上设有第一安装孔，透气芯通过火泥层固定在第一安装孔内，透气芯的前端延伸出砖体，透气芯的后端伸入第一安装孔内，透气芯的底部连接进气管，透气芯上设有第一透气孔、第二透气孔、过滤芯和第二安装孔，第一透气孔和第二透气孔与第二安装孔连通，过滤芯设置在第二安装孔内，进气管连通第二安装孔，本实用新型提供了提供了一种热稳定性、抗冲刷性、耐侵蚀性、抗渗透性、具吹通率高、操作安全可靠、使用寿命长的高性能透气砖。

Description

高性能透气砖

技术领域

本实用新型涉及无机非金属材料耐火砖领域，更具体涉及一种高性能透气砖。

背景技术

由于人们对钢材质量的要求越来越高，需要对炼钢技术和炼钢工艺进行改善。炉外精炼技术是炼钢过程中重要的精炼工艺部分，可以调节钢成分及钢液的温度。而透气砖是这一工艺能够顺利实施的最关键的功能元件，对炉外精炼的可靠性和完备性起着至关重要的作用。由于钢包趋于大型化的发展，熔炼温度和熔炼时间都相继有所提高，使耐火材料在使用过程中所承受的环境越来越苛刻，因此需要进一步改善透气砖的性能，以满足当代炼钢工艺和炼钢技术对透气砖的要求。

随着钢厂优质钢的发展，生产工艺流程中炉外精炼时间和精炼工艺的改变，透气砖使用环境更趋恶劣，钢液成分的多元化对透气砖耐侵蚀性要求越来越高，研究开发高性能长寿命透气砖将逐步改变现有透气砖在使用过程中逐渐跟不上钢厂生产节奏要求的现状，高性能长寿命透气砖能够保障钢厂钢包的连续性生产，为钢企节约因钢包维修和停包倒包带来的巨大损失。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种热稳定性、抗冲刷性、耐侵蚀性、抗渗透性、具吹通率高、操作安全可靠、使用寿命长的高性能透气砖。

根据本实用新型的一个方面，提供了高性能透气砖，包括砖体和透气芯，砖体上设有第一安装孔，透气芯通过火泥层固定在第一安装孔内，透气芯的前端延伸出砖体，透气芯的后端伸入第一安装孔内，透气芯的底部连接进气管，透气芯上设有第一透气孔、第二透气孔、过滤芯和第二安装孔，第一透气孔和第二透气孔与第二安装孔连通，过滤芯设置在第二安装孔内，进气管连通第二安装孔。

在一些实施方式中，第一透气孔设置正在透气芯顶部且以透气芯的外圆周成环形阵列分布，第一透气孔设有20-30个。

在一些实施方式中，第二透气孔设置在透气芯顶部，第二透气孔设置在第一透气孔内且以透气芯的轴线为中心均匀分布，第二透气孔设有8-16个。

在一些实施方式中，第一透气孔和第二透气孔的大小为20mm＊0.2mm。

在一些实施方式中，过滤芯采用耐高温陶瓷过滤材料制成。

在一些实施方式中，透气芯的前端凸起在砖体外表面8mm～12mm。

在一些实施方式中，砖体和透气芯的外表面均具有铝铬固溶体层。

本实用新型与现有技术相比具有热稳定性、抗冲刷性、耐侵蚀性、抗渗透性、具吹通率高、操作安全可靠、使用寿命长的有益效果；通过设置多个第一透气孔和第二透气孔便于保证透气效果；通过利用过滤芯保证吹入钢包的气体没有微粉杂质，由于第一透气孔和第二透气孔的直径最小为0.2mm，因此容易被吹入钢包内的气体带有的微细粉尘堵塞；利用铝铬固溶体中独立存在的含铬玻璃相，与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有一定的粘度，进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀；同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁，在透气砖工作层形成致密的尖晶石，使透气砖的抗渣性使用寿命大大提高。

附图说明

图1是本实用新型高性能透气砖的结构示意图；

图2是本实用新型高性能透气砖的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型所述的高性能透气砖，包括砖体1和透气芯2，砖体1上设有第一安装孔11，透气芯2通过火泥层3固定在第一安装孔11内，透气芯2的前端延伸出砖体1，透气芯2的后端伸入第一安装孔11内，透气芯2的底部连接进气管4，透气芯2上设有第一透气孔21、第二透气孔22、过滤芯23和，第一透气孔21和第二透气孔22与第二安装孔24连通，过滤芯23设置在第二安装孔24内，进气管4连通第二安装孔24。通过设置多个第一透气孔21和第二透气孔22便于保证透气效果；通过利用过滤芯23保证吹入钢包的气体没有微粉杂质，由于第一透气孔21和第二透气孔22的直径最小为0.2mm，因此容易被吹入钢包内的气体带有的微细粉尘堵塞；利用铝铬固溶体中独立存在的含铬玻璃相，与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有一定的粘度，进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀；同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁，在透气砖工作层形成致密的尖晶石，使透气砖的抗渣性使用寿命大大提高。

第一透气孔21设置正在透气芯2顶部且以透气芯2的外圆周成环形阵列分布，第一透气孔21设有20-30个。通过设置多个第一透气孔21和第二透气孔22便于保证透气效果，同时均匀分布保证吹入的气体均匀。

第二透气孔22设置在透气芯2顶部，第二透气孔22设置在第一透气孔21内且以透气芯2的轴线为中心均匀分布，第二透气孔22设有8-16个。通过设置多个第一透气孔21和第二透气孔22便于保证透气效果，同时均匀分布保证吹入的气体均匀。

第一透气孔21和第二透气孔22的大小为20mm＊0.2mm。由于钢水具有较大的密度与粘稠度，因此不会第一透气孔21和第二透气孔22，进而利用第一透气孔21和第二透气孔22进行吹气。

过滤芯23采用耐高温陶瓷过滤材料制成。由于第一透气孔21和第二透气孔22的直径最小为0.2mm，因此容易被吹入钢包内的气体带有的微细粉尘堵塞，利用过滤芯23保证吹入钢包的气体没有微粉杂质进而堵塞第一透气孔21和第二透气孔22。

透气芯2的前端凸起在砖体1外表面8mm～12mm。

砖体1和透气芯2的外表面均具有铝铬固溶体层。具体加工生产时：由烧结板状刚玉、电熔铝镁尖晶石、超细氧化铝微粉、氧化铬绿、氧化铝水泥、新型减水剂、不锈钢纤维等材料通过浇注成型、高温烧成等工艺试制而成。通过以上材料合理级配，项目产品具有更好的耐侵蚀性、抗热震性、耐剥落性，使用寿命大大提高。通过调整氧化铬绿和氧化铝水泥的加入量提高项目产品的耐侵蚀性、抗热震性，通过合理使用新型减水剂提高体密提高项目产品的耐侵蚀性，摸索合理的透气芯2狭缝保证项目产品具有优良的吹通率。力争项目产品平均寿命提高10～25炉，为钢铁行业钢包周转的连续性和成本节约提供有力保障。

MgO细粉的质量分数对刚玉-尖晶石透气砖(砖芯)的热震稳定性、重烧线变化、常温抗折耐压强度、侵蚀指数、渗透指数的影响。通过对性能的检测分析表明，当MgO的质量分数增加时，由于MgO和Al2O3形成镁铝尖晶石相增加，使热处理后的透气砖的抗折强度增大。并且刚玉-尖晶石的热震稳定性优于传统的铬钢玉透气砖，但是还存在一些不足，其体积稳定性不及铬钢玉砖。

通过在中加入相应的添加剂，添加剂在热处理的过程中发生相变，形成高温固溶相，具有高温强度高、难以被金属熔体和熔渣润湿等优点，使透气砖的抗热震性以及抗渣性等性能得到提高。

为了提高材料的抗渣性能与抗钢液渗透能力，刚玉尖晶石透气砖中通常会加入Cr2O3或加入部分铬钢玉。Cr2O3和a-Al2O3具有相同的晶型结构，Cr2O3不仅改善了材料的抗渣性，更增大了材料与钢液的润湿角，对透气砖因钢液渗透而堵塞气孔具有明显改善。

利用Cr2O3细粉和Al2O3在高温下形成的铝铬固溶体和独立存在的含铬玻璃相，与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有一定的粘度，进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀；同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁，在透气砖工作层形成致密的尖晶石，使透气砖的抗渣性使用寿命大大提高。

达到以下的理化特性：

(1)Al₂O₃≥90(％)

(2)Cr₂O₃≥3(％)

(3)MgO≥37(％)

(4)线变化率(1500℃×3h)：-0.5～+0.5(％)

(5)、体积密度g/cm3：≥3.19；

(6)、显气孔率％：≤15；

(7)、耐压强度MPa：≥100；

(8)、耐火度℃：＞1790。

本实用新型在寿命上，吹通率上将更优于现有生产的透气砖，这样就可以减少钢包生产中途岛停包小修次数，每项维修钢包必须从1580℃左右冷却至常温才能展开，减少维修次数将更好地节约能源，同时减少人工，降低操作强度；在同等钢材产量的情况下，因高性能透气砖寿命大大改观，透气砖用量将减少，这样所耗费耐材将大大减少，有效的节约了刚玉，莫来石等一系列矿产资源。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.高性能透气砖，其特征在于，包括砖体和透气芯，所述砖体上设有第一安装孔，所述透气芯通过火泥层固定在第一安装孔内，所述透气芯的前端延伸出砖体，所述透气芯的后端伸入第一安装孔内，所述透气芯的底部连接进气管，所述透气芯上设有第一透气孔、第二透气孔、过滤芯和第二安装孔，所述第一透气孔和第二透气孔与第二安装孔连通，所述过滤芯设置在第二安装孔内，所述进气管连通第二安装孔。

2.根据权利要求1所述的高性能透气砖，其特征在于，所述第一透气孔设置正在透气芯顶部且以透气芯的外圆周成环形阵列分布，所述第一透气孔设有20－30个。

3.根据权利要求1所述的高性能透气砖，其特征在于，所述第二透气孔设置在透气芯顶部，所述第二透气孔设置在第一透气孔内且以透气芯的轴线为中心均匀分布，所述第二透气孔设有8－16个。

4.根据权利要求1、2或3所述的高性能透气砖，其特征在于，所述第一透气孔和第二透气孔的大小为20mm＊0.2mm。

5.根据权利要求1所述的高性能透气砖，其特征在于，所述过滤芯采用耐高温陶瓷过滤材料制成。

6.根据权利要求1所述的高性能透气砖，其特征在于，所述透气芯的前端凸起在砖体外表面8mm～12mm。

7.根据权利要求1所述的高性能透气砖，其特征在于，所述砖体和透气芯的外表面均具有铝铬固溶体层。

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