能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖制造技术

能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，适用于冶炼任何金属熔体所需透气砖，透气砖耐火材料部分由陶瓷棒、陶瓷筒、包埋浇注料几部分构成，而且在相关部位设置具有螺旋特征的通气通道，本发明专利技术特殊的结构组成可以灵活的设计通气通道的数量、规格、形状及布置，能有效的控制通气通道的分布规律性，通过控制通气通道的各项参数进而改善搅拌方式，针对不同的冶炼特点和冶炼环境，一方面，通过软件数值模拟及模拟实验能够确定最佳的通气通道的布置参数，从而能够使得对金属熔体的搅拌更加充分，以满足冶炼高品质产品，同时也会缩短冶炼时间，有节能降耗的意义；另一方面通过改变每个组成部分的材质和成型工艺，可提高透气砖相对寿命。

Air permeable brick capable of stirring motion of molten metal in metallurgical furnace

The motion state of molten metal inside the metallurgical furnace into a permeable brick spiral flow, suitable for smelting metal melt any required permeable brick, air brick refractories is composed of ceramic bar, ceramic tube, embedding castable several parts, and set the ventilation channel with spiral features in the related region, the number of the invention of special structure design of ventilation channel can be flexible size, shape and arrangement, can control the distribution regularity of ventilation channel effectively, and then improve the mixing way through the parameters of controlled ventilation channel, according to the characteristics of smelting and smelting of different environment, on the one hand, through the numerical simulation software and simulation experiment to determine the layout parameters the best ventilation channel, thereby stirring on the molten metal more fully, to meet the smelting of high-quality products, at the same time Shortening the smelting time has the significance of saving energy and reducing consumption; on the other hand, by changing the material and molding process of each component, the relative life of the permeable brick can be improved.

【技术实现步骤摘要】
能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖
本专利技术涉及冶金炉内金属液体搅拌装置，特别是能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，属耐火材料领域。
技术介绍
钢铁冶金行业内，炉外精炼的出现是炼钢工艺的颠覆性发展，是将调整钢水成分、温度去除夹杂的任务转移到钢包中冶炼的二次精炼工艺。炉外精炼的出现大大的改善了钢材的化学性能和机械性能，目前更多钢铁冶炼单位可在钢包内冶炼不锈钢等高合金钢。炉外精炼的基本原理是在一定温度下，通过强烈的搅拌使得钢水和钢渣充分接触并反应，并配套抽真空等办法达到精炼钢水的目的。对于钢水的搅拌目前也有电磁搅拌的概念，但实际应用中依然是传统的方法即透气砖底吹技术。关于透气砖气体通道目前由如下几种方式：狭缝式，这种形式的气体通道横截面是扁平状，呈锥形或柱形分布；直通孔型，气体通道与狭缝式类似，横截面为圆形或近圆形；弥散式，是靠颗粒之间的空隙实现透气，与本专利技术相比，目前这些透气砖的气体通道同属一类，搅拌效果是钢水自下而上循环，不出现螺旋流的流动状态，我们知道，螺旋流在一定科里奥利力和流体粘度下可形成一定程度的旋涡，更能够使钢渣乳化分散在钢水中起到更佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，适用于冶炼任何金属熔体所需透气砖，其特征是：透气砖耐火材料部分可以由一个柱状陶瓷棒和包埋浇注料构成，也可以是一个柱状陶瓷棒和一个或多个陶瓷筒及包埋浇注料构成，也可以是一个或多个陶瓷筒和包埋浇注料构成，在柱状陶瓷棒侧表面和陶瓷筒内侧表面或外侧表面至少有一个面设置至少一条螺旋状通气通道，其余面可以设置成非螺旋状通气通道也可以设置成螺旋状通气通道或不设通气通道。

【技术特征摘要】
1.能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，适用于冶炼任何金属熔体所需透气砖，其特征是：透气砖耐火材料部分可以由一个柱状陶瓷棒和包埋浇注料构成，也可以是一个柱状陶瓷棒和一个或多个陶瓷筒及包埋浇注料构成，也可以是一个或多个陶瓷筒和包埋浇注料构成，在柱状陶瓷棒侧表面和陶瓷筒内侧表面或外侧表面至少有一个面设置至少一条螺旋状通气通道，其余面可以设置成非螺旋状通气通道也可以设置成螺旋状通气通道或不设通气通道。2.根据权利要求1所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：如果同一面设置多条螺旋状通气通道，螺旋状通气通道的旋向必须相同，如果多个面设置螺旋状通气通道，不同面的螺旋状通气通道的旋向可以相同也可以相反。3.根据权利要求1所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：在柱状陶瓷棒及陶瓷筒内部也可设置非螺旋型通气通道，每个部分非螺旋型通气通道的数量为1个至60个，柱状陶瓷棒也可以是弥散式透气块，包埋浇注料内部也可以设置非螺旋状通气通道。4.根据权利要求1所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：螺旋状通气通道的几何特征是其所在面沿母线切开并展开后，通气通道与其相交的母线之间的夹角大于0°且小于90°。5.根据权利要求1或2或4所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：同一螺旋通道之间的最短距离和两条最近螺旋通道之间的最短距离大于等于1mm。6.根据权利要求1或3所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：所有通气通道的设置可以贯通透气砖上端面，也可以部分或全部不贯通透气砖上端面。7.根据权利要求1或3所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：所有通气通道的横截面可以设置成直径为0.01mm-3mm的圆形、半圆形或横截面有效厚度为0.01mm-0.5mm、有效长度为1mm-80mm的四方形，所有通气通道可以是上述两种形式的任意一种或两者组合。8.根据权利要求1或3所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：制作通气通道的材料是可以在最高500℃内烧失的带状或线状有机物，并通过粘贴、静电吸附、利用夹具夹住的手段附着在相应曲面上。9.根据权利要求1所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：也可以直接通过涂刷或3D打印的方式在曲面上制造出通气通道材料，3D打印制作通气通道的材料须在最高500℃范围内烧失，可以是光敏树脂、硬质PLA塑料、ABS塑料及3D打印蜡中的任意一种。10.根据权利要求1所述的能将冶金炉内金属熔体的运动状态搅拌呈螺旋流的透气砖，其特征是：柱状陶瓷棒的外表面和陶瓷筒的内表面或外表面的安全高度范围内设置深度为1mm-10mm的锚固槽，如果在有通气通道的面上设置锚固槽，锚固槽可以是圆形或多边形的，数量为多个的孤立的锚固槽，如果在没有通气通道的面上设置锚固槽，可以是具有上述特征的锚固槽，也可以是截面为任意形状的环形的一条或多条锚固槽，或者上述锚固槽的任意组合，所有锚固槽不可与通气通道相交。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小旭，梁永和，陈瑞峰，
申请(专利权)人：武汉科技大学，洛阳轩石高温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42