[发明专利]一种复合电磁场监控型钢包透气砖

说明书

本发明涉及一种复合电磁场监控型钢包透气砖。其技术方案是：透气砖芯(2)侧面和底部设有透气砖壳体(4)；透气砖芯(2)的底部设有的圆形凹面与透气砖壳体(4)的底部构成透气室(6)；透气室(6)的底部设置有电源(6)；透气砖芯(2)内垂直地设有5～30个透气狭缝(3)，2n个金属碳复合线圈(1)均匀地分布在透气狭缝(3)的周围，每层有n组金属碳复合线圈(1)呈轴心对称，每组金属碳复合线圈(1)串联连接；每层金属碳复合线圈(1)的平面布置相同。n根正极导线(5)和负极导线(9)分别与各层金属碳复合线圈(1)中对应的金属碳复合线圈(1)组的正极和负极并联。本发明的抗侵蚀与抗渗透性能优异、服役寿命长、能实时监测使用状况。

技术领域

本发明属于钢包透气砖技术领域。具体涉及一种复合电磁场监控型钢包透气砖。

背景技术

近年来，由于高质量钢材的需求越来越高，炼钢技术与炼钢工艺亟待改善与提高，钢包炉外精炼作为精炼工艺的重要部分，对钢液洁净度与品质具有重要作用。而透气砖在此过程中能起到调节钢液成分和温度的作用，是工艺顺利实施的关键元件，直接决定着炉外精炼的可靠性与完备性。但随着钢包的大型化发展，透气砖的冶炼条件日益苛刻。透气砖的损毁主要有钢渣的渗透与侵蚀、热应力引起的损毁、钢液冲刷引起的纵横向断裂等，还有存在残钢、渣堵塞狭缝等问题。其中钢包在精炼完成后进入连铸平台，从浇注就位到浇筑完成大约持续1小时左右，此时钢水需镇静保温，钢包透气砖停止吹氩气，大量的钢液和钢渣极易渗进透气砖的透气狭缝，对透气砖造成较大程度的侵蚀与渗透，同时还会引起透气砖堵塞导致透气砖不通气。因为钢包透气砖一般使用次数为6次，而透气座砖与包衬常同步更换，这样会造成新安装的透气砖高出透气砖座砖而使透气砖直接受到钢流强大的剪切及冲刷作用，因此急需提高透气砖的服役寿命，使透气砖与包衬材料具有较好的同步性。

目前，国内外在透气砖的材质、组合方式、吹气系统和透气参数等方面进行了大量研究与实践，旨在提高透气砖的使用性能与精炼效果。李远兵等(李远兵，李楠，彭兵，等.钢包用刚玉-尖晶石透气砖的研制与应用[J].耐火材料，2002，34(1)：38～40.)通过适当提高MgO的质量分数，虽提高了刚玉-尖晶石质透气砖的抗折强度与热震稳定性，但降低了其体积稳定性；郭永谦等(郭永谦，张利新，徐刚，等.新型弥散式透气砖的性能及应用[J].耐火材料，2017，51(4)：303～304.)研制了一种采用透气内芯与致密高强度材料组合的新型弥散式透气砖，具有透气性稳定、防止钢水渗钢等优点，但安装过程繁琐，对吹氩操作要求极高，精炼前期透气砖气道易被堵塞而吹不开；“一种钢包透气砖防堵塞供气系统”(CN103100705 A)专利技术，在钢包精炼完成后，始终保持透气砖狭缝内有气体排出，来减少钢水渗入狭缝以达到提高其服役寿命的目的，其发明仍存在两点不足：一是供气系统较为复杂，不易控制，二是在精炼后钢包进入连铸，此时钢液需要镇静，如果继续吹气，会影响钢液的冶炼品质和连铸过程的顺利进行；“钢包用复合式弥散透气砖”(CN 106380214 A)专利技术，公开了一种钢包用复合式弥散透气砖，将弥散式透气砖与狭缝式透气砖进行功能组合，结合了两者的优点，既能达到弥散透气的目的，又能充分发挥狭缝式透气在使用安全性上的优势，但同样无法解决精炼后出钢时透气砖严重渗钢、渗渣的问题。

综上所述，在钢包精炼后，钢包进入连铸平台，从连铸就位到浇注完毕，在不影响钢液质量及连铸工艺的前提下，透气砖严重渗钢、渗渣和侵蚀程度加剧的缺点还未能有效解决。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种抗侵蚀性能良好、抗渗透性能优异、服役寿命长、能实时监测使用状况、操作简单和适用性广的复合电磁场监控型钢包透气砖。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述透气砖包括透气砖芯、透气砖壳体、电源和进气管。透气砖芯外形呈圆台状，紧贴透气砖芯的侧面和底部设有透气砖壳体。