电弧炉底吹用复合式供气元件制造技术

本发明专利技术系一种电弧炉底吹用复合式供气元件。其特征是供气元件的主体由工作层和非工作层复合组成。工作层采用镁碳质或镁钙碳质耐火材料；非工作层采用低碳或无碳氧化镁质、氧化镁－白云石质或镁铬质耐火材料。在结构上，又分整体式和组装式：整体式是将两层相应的耐火材料粉料分层装入模具软袋中，然后在等静压机上整体成型；组合式是由两块以上的相应耐火材料的机压砖分层相砌而成。本发明专利技术安全无故障，使用寿命长。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢用辅助装置。主要适用于电弧炉底吹供气系统。在电弧炉冶炼中，采用底吹气体搅拌熔池是改善电弧炉冶金条件，提高电弧炉冶炼能力，降低能耗和提高生产率的有效方法。而供气元件是电弧炉底吹技术中的关键部件。在现有技术中，电弧炉底吹供气元件与转炉顶底复吹技术的底吹供气元件一样，均采用镁碳(MgO-C)质整体式供气砖，气道为细金属管或砖缝。该镁碳砖具有良好的高温抗折性、抗热震性和抗渣浸蚀性等。它在转炉的底吹供气中，具有良好的使用效果，使用寿命长。但这种整体式镁碳砖在电炉底吹供气中，其使用效果并不理想。这是因为转炉底吹与电弧炉底吹的供气砖所处的状态与条件是不一样的，具体表现如下①转炉底吹的气体流量(供气强度)远大于电弧炉底吹;②转炉冶炼周期短，电弧炉冶炼周期长，使供气砖在电弧炉中处于高温状态的时间比转炉长;③供热方法不同，转炉以吹氧产生化学反应热的方式，而电弧炉是在供电条件下，依靠电极与炉料和熔池之间产生电弧而生热的方式，从而使易导电的镁碳砖处于导电状态。由于镁碳质供气砖比其它材质(如氧化镁、镁铬、镁钙质等)的导电性和导热性均要大得多，因而在电弧炉底吹中，易造成这种供气砖的下部温度很高，供气砖处于导电和加热状态，砖的顶部烧损浸蚀快;另外，气室与细金属管、气室本身、气室与进气管之间的焊接处易因高温而产生脱熔，气室或进气管与炉壳之间由于电位差而打弧，使其漏气，甚至脱焊。所有这些，使得镁碳质供气砖在电弧炉底吹中的使用寿命及可靠性远低于在转炉中的使用效果。现有的炼钢供气砖，在结构上分为两大类一是整砖型(《国外转炉顶底复合吹炼技术》(三)，P1，1988年出版);另一类是由两块以上的机压砖组合连接而制成的组合型(《国外转炉顶底复合吹炼技术》(下)，P3，1985年出版)。两类供气砖的共同特点就是砖的上部和下部都由同一材质组成。这种材质均同的供气砖在电弧炉使用中就造成了上述的缺点。本专利技术的目的在于提供一种电弧炉底吹用复合式供气元件。基于上述目的，本专利技术所采取的主要技术方案是在结构上，该供气元件主体-耐火材料部分由工作层(上部)和非工作层(下部)复合组成，另配有气室和进气管。工作层采用镁碳(MgO-C)质或镁钙碳质的耐火材料;非工作层采用低碳或无碳氧化镁质、氧化镁-白云石质、镁铬质等耐火材料。其供气道可以是细金属管，埋设在供气砖内，也可以是砖缝式或直通孔式，由带缝隙的供气砖组合组成。同时，本专利技术供气元件在结构上又分整体式和组装式两种。整体式采用等静压整体成型，即把工作层和非工作层所采用的耐火材料粉，分层地分别装入模具软袋中，然后置于等静压机中，加压成型。在装料时，把细金属管或缝隙模、直孔模埋入耐火材料粉料中，还可将加固钢条纵向置于粉体中;组装式是将事先烧制成的两块以上的机压耐火砖按工作层和非工作层依次砌成，两层分别采用上述列举的供气砖，即工作层采用镁碳质砖或镁钙碳质砖，非工作层一是采用低碳或无碳氧化镁砖、镁铬砖等;一是采用MgO砂、MgO-CaO、MgO-Cr2O3砂等散装颗粒与粉料。两者均可。砖内的气道由细金属管与气室相连，通过砖缝引出砖顶部，或以砖缝直接气道。本专利技术供气元件，其工作层和非工作层中的由细金属管或砖缝构成的气道直接与气室相通，气室又通过进气管由气源相接。进气管采用MgO或Al2O3或SiO2为基的涂料对外壁进行涂敷，或采用绝缘套管套在进气管外，以便绝缘，防止进气管与炉壳之间产生打弧，烧断漏气。由于本专利技术供气元件采用双层复合式结构，工作层所采用镁碳质或镁钙碳质耐火材料，保持了镁碳质供气砖的高温抗折性、抗热震性和耐渣浸蚀性好的优点，其使用寿命长;而非工作层所采用低碳或无碳氧化镁砂质、氧化镁-白云石质或镁铬质耐火材料，其导电性和导热性远低于镁碳质耐火材料。这样，从供气元件的顶部(工作层)至底部(非工作层)的导电性可基本消除，加上进气管外表绝缘，则可完全消除供气元件与炉壳之间的打弧，漏电;同时，由于导热性降低(导热性能可降低30～80%)，可使供气元件非工作层的温度降低300℃以上。与现有技术相比，本专利技术供气元件的非工作层(下部)的导电、导热性低故障少，故障率可下降约80%;同时由供气元件引起的热损失也大大减少，供气元件使用寿命长。 附图说明附图1为本专利技术整体式供气元件的结构示意图。附图2为本专利技术组装式供气元件的结构示意图。附图3和4分别为附图1和2的横截面示意图。所有附图中，1为工作层，2为非工作层，3为细金属管或砖组成的缝隙构成的气道，4为气室，5为进气管，6为进气管的绝缘涂层或保护套管，7为加固条，8为由铁板或钢板组成的外壳，9为砖缝。进气管5通过气室4与由细金属管或砖缝构成的气道3相通，进气管5再与气源相连接。权利要求1.一种电弧炉底吹用复合式供气元件由耐火材料、细金属管、气室、进气管组成，其特征在于①该供气元件的主体-耐火材料部分由工作层1和非工作层2组成；②工作层采用镁碳(MgO-C)质或镁钙碳质的耐火材料，非工作层采用低碳或无碳氧化镁质，氧化镁-白云石质或镁铬质耐火材料；③该供气元件在结构上可为整体式或组合式整体式是将工作层和非工作层所采用的耐火材料分层地分别装入模具软袋中，再置入等静压机中，加压成型，组装式是将事先制成的两块以上的机压耐火砖按工作层和非工作层依次砌成。④进气管5的外壁涂敷绝缘涂层或采用绝缘套管套在外壁上。2.根据权利要求1所述的供气元件。其特征在于在组合式供气元件中，非工作层可采用相应耐火材料制成的机压砖，也可采用相应耐火材料的散装颗粒与粉料。3.根据权利要求1所述的供气元件。其特征在于在整体式供气元件中，内有纵向分布加固钢条。全文摘要本专利技术系一种电弧炉底吹用复合式供气元件。其特征是供气元件的主体由工作层和非工作层复合组成。工作层采用镁碳质或镁钙碳质耐火材料；非工作层采用低碳或无碳氧化镁质、氧化镁-白云石质或镁铬质耐火材料。在结构上，又分整体式和组装式整体式是将两层相应的耐火材料粉料分层装入模具软袋中，然后在等静压机上整体成型；组合式是由两块以上的相应耐火材料的机压砖分层相砌而成。本专利技术安全无故障，使用寿命长。文档编号F27B3/10GK1076522SQ9310023公开日1993年9月22日 申请日期1993年1月20日 优先权日1993年1月20日专利技术者何平 申请人:冶金工业部钢铁研究总院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧炉底吹用复合式供气元件由耐火材料、细金属管、气室、进气管组成，其特征在于：①该供气元件的主体－耐火材料部分由工作层１和非工作层２组成；②工作层采用镁碳（ＭｇＯ－Ｃ）质或镁钙碳质的耐火材料，非工作层采用低碳或无碳氧化镁质，氧化镁－白云石质或镁铬质耐火材料；③该供气元件在结构上可为整体式或组合式：整体式是将工作层和非工作层所采用的耐火材料分层地分别装入模具软袋中，再置入等静压机中，加压成型，组装式是将事先制成的两块以上的机压耐火砖按工作层和非工作层依次砌成。④进气管５的外壁涂敷绝缘涂层或采用绝缘套管套在外壁上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何平，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]