專利名稱：一種透氣芯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼鐵冶金行業爐外精煉用耐火材料，尤其是優化了結構、提高了使用性能的鋼包精煉用透氣芯。
背景技術：
目前，透氣芯材料一般選用水泥結合Cr2O3-Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料，或水泥結合Al2O3-MgOMl2O3系澆注料。透氣芯的氣道結構由彌散型發展到如今的狹縫式結構，澆注透氣芯時，將聚乙烯條埋在澆注料里面，經熱處理時，聚乙烯條燃燒后留下狹縫，狹縫一般呈環形，數量根據磚型尺寸而不等，最后包金屬外殼。這種方法工藝繁瑣、復雜，制作成本較高，同時可控性較差，產品質量存在較大的不穩定。由于傳統的透氣芯氣道是均勻布置在透氣芯材料里面，而氣道周邊的材料在工作時需要承受底吹氬氣的高壓沖刷、鋼水的沖刷、鋼水和鋼渣的侵蝕、氧槍的熔損等影響，這就要求整個透氣芯的材質具有一定的性能要求。但是對于狹縫之間部分的材料而言，太高的品質是沒有必要的，同時，傳統方法制作的透氣芯在使用時容易出現開裂、斷裂的現象。
發明內容為了克服現有透氣芯的不足，本實用新型通過改變透氣芯的氣道形成方式、改變透氣芯的結構及合理的選材，不僅簡化了透氣芯的制作工藝、降低制作成本、提高產品質量穩定性，而且，大大降低了在使用時出現的開裂、斷裂的情況，提高了使用效果。本實用新型所采取的技術方案是包括耐火材料部分和金屬部分，耐火材料部分由3至8塊陶瓷板、安全方塊以及本體澆注料構成，陶瓷板之間用火泥粘結并形成氣道，同時，安全方塊緊貼在陶瓷板組件兩側，形成安全標識，粘結在一起的陶瓷板和安全方塊由本體澆注料包埋。當透氣芯使用到一定程度發現具有明顯特征的安全方塊時，就證明該透氣芯需要更換。陶瓷板拼組后在相鄰的陶瓷板之間形成厚度、寬度可以控制的狹縫，而此狹縫正是透氣芯的氣道。將陶瓷板通過火泥粘結，使陶瓷板之間不產生位移，連同安全方塊形成一個整體，然后置入透氣芯金屬殼中，周圍用本體澆注料包埋，澆注料固化后經過干燥，然后焊接后蓋、尾管與吊鉤，完成制作。陶瓷板的厚度在Smm-IOmm之間，其它形狀根據所需透氣芯的外觀尺寸設計，材料選擇具有高強度、高韌性、抗渣性能好的材料，經半干法機壓成型，然后經1550°C -1650°C 燒成，陶瓷板的制作可以達到較高的自動化，具有較強的可控性。所用火泥可以選擇磷酸鹽結合鉻剛玉火泥、磷酸鹽結合剛玉火泥，要求具有高強的特點。透氣芯本體材料可以選擇品質相對較低的水泥結合Cr2O3-Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料，或水泥結合Al2O3-MgO · Al2O3系澆注料。安全方塊的高度一般取130mm-180mm，選材與透氣芯本體材料相近，但需要經過 15500C -1650°C燒成處理。本實用新型的有益效果是工作條件惡劣的狹縫周圍選擇高性能材料，陶瓷板周圍的透氣芯本體澆注料選擇品質較差的材料，具有明顯的針對性，因此，本實用新型具有如下特點不僅簡化了透氣芯的制作工藝、降低制作成本、提高產品質量的可控性，而且，大大降低了在使用時出現的開裂、斷裂的情況，提高了使用效果。
圖1為透氣芯剖面圖；圖2為圖1中A-A視圖；圖3為圖1中B-B視圖；圖4為陶瓷板主視圖；圖5為圖4的俯視圖；圖6為安全方塊主視圖；圖7為安全方塊俯視圖；圖8為陶瓷板與安全方塊組裝后的圖；圖9為圖8的俯視圖。圖中①，陶瓷板；②，本體澆注料；③，安全方塊；④，狹縫；⑤后蓋；⑥，金屬外殼；
⑦，尾管。
具體實施方式
1，各部件設計說明1.1，陶瓷板①如圖1所示，陶瓷板①的高度上下貫通與透氣芯內部，呈錐形(見圖4)，制作時留有槽，當數個陶瓷板①相互拼接時形成圖1的結構，每個陶瓷板①上面的槽與相鄰的陶瓷板①形成狹縫④，陶瓷板①上槽的寬度是不變的，并且是至上而下貫通的，圖5中槽的深度 b，也就是狹縫④的厚度取值在0. 15mm-0. 25mm范圍內，太小影響透氣量，太大容易滲鋼，圖 4中陶瓷板①的小頭寬度a要比透氣芯小頭直徑小至少10mm，而圖4中的W取值在3mm-10mm 范圍內。陶瓷板①拼組后的組件橫截面輪廓呈圓形(圖2中點劃線)，是由一批寬度不等的陶瓷板①拼組而成；陶瓷板①組件的橫截面也可以是方形，由一批完全相同的陶瓷板①拼組即可。1.2，安全方塊③如圖6、圖7所示，安全方塊③的高度L取值一般在130mm-180mm，截面寬度一般取值 20mm。1.3，后蓋⑤后蓋⑤的直徑就是透氣芯大頭的直徑，后蓋⑤一般選材為Q235，加工時留有氣室， 氣室的高度c 一般取值為8mm-12mm，d的取值一般為10mm。1.4，金屬外殼⑥如圖1所示，金屬外殼⑥的尺寸就是透氣芯的有效尺寸，一般選材為Q235或耐熱鋼，厚度取值0. 8mm，焊接呈圓臺狀。2，，按下表比例備料制作陶瓷板①。[0030]
權利要求1.一種透氣芯，包括耐火材料部分和金屬部分，其特征是耐火材料部分由3至8塊陶瓷板、安全方塊以及本體澆注料構成。
2.根據權利要求1中所述的透氣芯，其特征是陶瓷板之間用火泥粘結并形成氣道。
3.根據權利要求1中所述的透氣芯，其特征是安全方塊緊貼在陶瓷板組件兩側，形成安全標識。
4.根據權利要求1中所述的透氣芯，其特征是粘結在一起的陶瓷板以及安全方塊由本體澆注料包埋。
專利摘要一種透氣芯結構，包括耐火材料部分和金屬部分，耐火材料部分由具有一定特征的陶瓷板、安全方塊和本體澆注料構成，一組陶瓷板經火泥粘結后形成氣道，連同安全方塊一同包埋于本體澆注料內部。陶瓷板材料選擇高燒結活性、高韌性、高致密的新型材料，本體澆注料可選擇品質較低的材料。這種結構根據透氣芯的特點有針對性的選擇相應材料，工作條件惡劣的氣道周圍選擇性能較高的材料，而工作環境相對良好的本體部位則選擇品質較低的澆注料，大大提高了透氣芯的性能。
文檔編號B22D41/02GK202316996SQ201120439268
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月22日 優先權日2011年2月23日
發明者張小旭, 趙曉東 申請人:洛陽市科創耐火材料有限公司