一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法制造方法及图纸

一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法，属于金属冶炼设备领域。该透气砖防渗漏装置包括，第一气包和第二气包，在气源和透气砖连接的主喷吹管路上设置有第一气包，其作用为保证插拔气源时管路中的气体压力稳定，在主喷吹管路上设置有第一单向逆止阀；在与透气砖连接的支路管道上设置有第二单向逆止阀，第二单向逆止阀经过管道与压力流量双控阀的出口端连接，在压力流量双控阀的入口端连接第二气包的出气端，第二气包的进气端通过第三单向逆止阀连接供气管道。通过该装置的运用，可以防止冶金用透气砖内部预设的通气管道壁面被熔融态的金属或熔渣堵塞，能够提高透气砖的使用寿命，降低企业成本和工人的劳动强度，并且适用于大通道透气砖。

【技术实现步骤摘要】
一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法
本专利技术涉及金属冶炼设备
，具体涉及一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法。
技术介绍
在金属冶炼过程中，常用透气砖元件对金属熔池进行吹气搅拌，用于均匀熔池中温度和成分；此外，在喷射冶金领域，还有通过透气砖进行喷剂喷吹进而到达冶炼目的。在气体喷吹冶炼过程中，透气砖中气体压力大于熔池静压力，气体通过透气砖内部预设的狭缝或者其他类型的气流通道喷吹进入熔池中，在透气砖表面形成气泡，气泡上浮带动周围熔池运动，起到对熔池的搅拌作用，进而达到均匀熔池中成分和温度的目的；并且利用气泡对熔池中夹杂物的黏附，在气泡上浮过程中还可将熔池中黏附在气泡表面的夹杂物带至渣层中去除。现有透气砖在使用过程中，当停止供气时，熔池对透气砖形成的静压力大于环境压力，熔融金属就会渗透进入透气砖中预设的供气通道中，随着温度的下降，留在供气通道中的熔融金属凝固堵塞通道，使得下次气体喷吹过程难以进行，需要专门的人员将堵塞的透气砖部分清除。透气砖堵塞所引起的成本增加，增加工人劳动强度，提高企业生产成本的问题是现有企业亟待解决的问题，需要有针对性的研究透气砖的防渗透技术。现有防渗漏技术中，都是采用等压储气罐的形式，原理为扩大与熔池静压力等压气体的体积，没有外源气体的补充，在冶炼过程中储气罐中气体压力会随着环境的变化而变化，造成罐内压力的波动，因此无法有效防止透气砖的渗漏问题。另外，针对喷射冶金要求加大透气砖通道，现有方法则完全不适用。从现场大量的实践经验看来，造成透气砖堵塞的原因基本有两种：1、在吹炼末期供气管道的插拔引起的透气砖内部气体压力的波动，造成熔池的回灌；2、在停止供气的时候，透气砖孔道中气体的缓慢释放使得熔池渗透进入孔道，造成堵塞。针对上述问题急需一种防止透气砖被熔融金属或熔渣堵塞装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法，该透气砖防渗漏装置是一种防止透气砖被熔融金属或熔渣堵塞装置，通过该装置的运用，可以防止冶金用透气砖内部预设的通气管道壁面被熔融态的金属或熔渣堵塞，能够提高透气砖的使用寿命，降低企业成本和工人的劳动强度，并且适用于大通道透气砖。本专利技术解决的技术问题所采用的技术方案是：本专利技术的一种透气砖防渗漏装置，包括第一气包和第二气包，在喷吹主管路上设置有第一气包，第一气包的出气端和第二气包的出气端通过管道合并成供气总路，和透气砖相连通，在第二气包的出气端和供气总路连通的管道方向上，依次设置有压力流量双控阀和第二单向逆止阀，第二单向逆止阀用于控制气体只能从第二气包流出，第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和供气管道连接；第一气包的进气端连接带有第一单向逆止阀的管道和供气管道连接。在第一气包和第二气包均与供气管道连接时，分为分路连接和并路连接；当为分路连接时，具体为：第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和气瓶连通，在和气瓶连通处的管道端口设置有气瓶接头；第一气包的进气端通过带有第一单向逆止阀的管道和供气管道连通，在和供气管道连通处的管道端口设置有快速插头；当为并路连接时，具体为：第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和并路三通连接，第一气包的进气端通过带有第一单向逆止阀的管道和并路三通连接；并路三通通过管道和供气管道连接，在管道和供气管道连接的端口设置有快速插头；并且当为并路连接时，第二气包的进气端离快速插头的管路长度L1小于第一气包的进气端离快速插头的管路长度L2，其中，L2-L1＝管径的2倍～100倍。进一步的，第一气包的出气端、第二气包的出气端、供气总路，通过三通连通。进一步的，所述的第二气包的容积为5-200L。进一步的，所述的第一气包的容积为3-100L，用于保证气源插拔过程中管路中气体压力的稳定。当现场生产节奏允许，气瓶方便安装，尤其钢铁领域120t及以上钢包吹氩冶炼时，建议采用分路连接；当生产节奏紧凑，不适用气瓶安装，钢铁领域120t以下小型钢包吹氩冶炼时，建议采用并路连接；所述的分路连接，适用于120吨以上大型或超大型钢包，在体积不变的情况下通过高压钢瓶向第二气包中充入更多的气体，使得能维持大型或超大型钢包冶炼周期。进一步的，所述的压力流量双控阀，根据熔池的液面高度，根据以下公式：P＝ρgh，其中，P为熔池的静压力，单位为N，ρ为熔池液体的密度，单位为kg/m3，g为重力加速度，本公式为9.81N/kg，h为熔池的液面高度，单位为m；计算得到熔池的静压力P，根据压力流量双控阀的阀后压力P1>P的关系，调整压力流量双控阀的开度，并控制供气管道的气体压力范围为0.2Mpa～6.0Mpa，经压力流量双控阀后，输出压力为0MPa～计算后的阀后压力P1。所述的压力流量双控阀可将高压气体调整为0MPa～计算后的阀后压力P1，保证出口压力恒定；压力流量双控阀还可以调节出口处气体流量，使得气体可以保持恒定压力、恒定流量流经压力流量双控阀。本专利技术的一种透气砖防渗透方法，采用上述透气砖防渗漏装置，包括以下步骤：在熔池喷吹冶炼过程中，气源气体经过第一单向逆止阀进入第一气包，经过第一气包稳压后，进入透气砖进行喷吹；其中，第一气包中的气体压力>透气砖面静压力；并将0.2～6.0Mpa的惰性气体经由第三单向逆止阀，通入第二气包；通过检测熔池的液面高度，根据公式P＝ρgh，其中，P为熔池的静压力，单位为N，ρ为熔池液体的密度，单位为kg/m3，g为重力加速度，本公式为9.81N/kg，h为熔池的液面高度，单位为m，计算得到熔池的静压力P；调整压力流量双控阀的开度，使得压力流量双控阀的阀后压力P1>熔池的静压力P；更优选为阀后压力P1比熔池的静压力P高0.001MPa；此时，透气砖面的气体压力>熔池液面产生的静压力，气体会以单个小气泡或气泡群的形式释放，保证了透气砖中预设的气流通道中充满气体，使得熔融金属液和熔渣不会回灌进气流通道内。所述的透气砖防渗透方法中，第一气包在熔池喷吹冶炼末期，对管路中气体起到稳压作用，第一气包的气体压力>透气砖面静压力，在释放气体后，失去作用。所述的透气砖防渗透方法中，通过第二气包和压力流量双控阀的配合，在停止喷吹过程中，起到将第二气包中的气体缓慢相对于透气砖面静压力微大的状态释放至吹气管路中，使得透气砖内部孔道始终充满气体，从而保证孔道的导通。所述的透气砖防渗透方法中，当为分路连接时，惰性气体采用单独气瓶供气，当为并路连接时，惰性气体采用现有管路直接供气。本专利技术的透气砖防渗漏装置适用于透气砖的防熔融态物质渗漏，同时也适用于其他接触型防渗漏、防回灌喷吹气体设施。本专利技术的一种透气砖防渗漏装置及其防渗透方法，其通过贮存在第一气包和第二气包中气体的协同作用，解决吹炼末端管路中压力剧烈变化引起的回灌；另外通过第二气包和压力流量双控阀的配合，在停止喷吹过程中，起到将第二气包中的气体缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透气砖防渗漏装置，其特征在于，该透气砖防渗漏装置包括第一气包和第二气包，在喷吹主管路上设置有第一气包，第一气包的出气端和第二气包的出气端通过管道合并成供气总路，供气总路和透气砖相连通，在第二气包的出气端和供气总路连通的管道方向上，依次设置有压力流量双控阀和第二单向逆止阀，第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和供气管道连接；第一气包的进气端连接带有第一单向逆止阀的管道和供气管道连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种透气砖防渗漏装置，其特征在于，该透气砖防渗漏装置包括第一气包和第二气包，在喷吹主管路上设置有第一气包，第一气包的出气端和第二气包的出气端通过管道合并成供气总路，供气总路和透气砖相连通，在第二气包的出气端和供气总路连通的管道方向上，依次设置有压力流量双控阀和第二单向逆止阀，第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和供气管道连接；第一气包的进气端连接带有第一单向逆止阀的管道和供气管道连接。


2.根据权利要求1所述的透气砖防渗漏装置，其特征在于，在第一气包和第二气包均与供气管道连接时，分为分路连接和并路连接；
当为分路连接时，具体为：
第二气包的供气管道为气瓶，第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和气瓶连通，在和气瓶连通处的管道端口设置有气瓶接头；第一气包的进气端通过带有第一单向逆止阀的管道和供气管道连通，在和供气管道连通处的管道端口设置有快速插头；
当为并路连接时，具体为：
第二气包的进气端通过带有第三单向逆止阀的管道和并路三通连接，第一气包的进气端通过带有第一单向逆止阀的管道和并路三通连接；并路三通通过管道和供气管路连接，在管道和供气管路连接的端口设置有快速插头；
并且当为并路连接时，第二气包的进气端离快速插头的管路长度L1小于第一气包的进气端离快速插头的管路长度L2，其中，L2-L1＝管径的2倍～100倍。


3.根据权利要求1所述的透气砖防渗漏装置，其特征在于，第一气包的出气端、第二气包的出气端、供气总路，通过三通连通。


4.根据权利要求1所述的透气砖防渗漏装置，其特征在于，所述的第二气包的容积为5-200L；所述的第一气包的容积为3-100L，用于保证气源插拔过程中管路中气体压力的稳定。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄文涛，朱苗勇，刘壮，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21