[发明专利]组合式锥形弥散透气砖的制作方法

说明书

组合式锥形弥散透气砖的制作方法，提供了弥散块的制作方法，并提供了以该弥散块为重要部件制作透气砖的方法，包括以火泥接缝的透气砖制作方法和以浇注料接缝的制作方法，所述方法基于发明中的相应结构和配方特点，所制作的弥散块具有长寿命特点，可用于任意大型精炼钢包。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金炉外精炼底吹氩系统，特别是结构陶瓷中耐火材料方面的钢包透气砖，更是透气砖中弥散型透气砖的结构、制作方法及其配方。

背景技术

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，因此钢包透气砖是高品质钢的核心功能元件。

钢包透气砖的发展历程大概为：起初出现了高铝、黏土质的弥散型透气砖，本文定义为“第一代透气砖”虽然其寿命只有若干次，但从方式上属于底吹，较原来的顶吹搅拌具有进步意义，随着冶金材料的发展，透气砖出现了狭缝式，其寿命大大提高，充分推进了钢铁冶金的发展，目前，大多钢包透气砖还选用狭缝类透气砖，其寿命根据精炼情况的差异而有不同，从7-8次到约100次不等，近年来，市场上还出现了一种弥散式透气砖，本文定义为“第二代弥散型透气砖”，在某些精炼条件下，具有狭缝类透气砖不可具备的优势或性能特点，如不易断裂，无须氧枪清扫等。

透气砖外观呈锥形，横截面呈圆形，有耐火材料本体、金属外壳、尾管等几部分，其功能是向钢包内输送氩气，以搅拌钢水达到精炼等目的。

狭缝类透气砖是氩气通道具有特定物理形状的透气砖，狭缝的产生可以由陶瓷板拼接、带状或线状烧失物预埋在透气砖浇注料中，经高温烧失后而产生。

弥散类透气砖包括第一代、第二代及本发明涉及的新型弥散透气砖，都是通过颗粒级配的方式在耐火材料本体留置大量相互贯通的空隙或气孔达到氩气通过的目的，制作方法一般都是经压制而成。

第一代弥散型透气砖，其弥散通气部分完全是锥形，也就是说，耐火材料本体全部是弥散通气部分，制作方法是从透气砖大头立向手工捣制，后来发展到单面机压，受压面是透气砖大头部位，但因耐火材料本体呈锥形，而且透气砖高径比太大，因此这种压制的方法必然会存在坯体内部不均匀等缺陷，无法制造出性能良好的弥散型透气砖。

近年来出现的第二代弥散型透气砖的结构则和第一代弥散透气砖不同，耐火材料本体包括方形弥散块，周围包裹浇注料和底座(附图1所示)，弥散块制作成方形便于侧面单面受力压制，弥散块均匀性较高，服役表现比较理想。

在第二代弥散型透气砖中，方形弥散块的结构形式必然导致通气截面积受限制，如一般透气砖小头直径为120mm，方形弥散块最大只能制作成内接与直径为120mm的圆，其面积最大约为该圆面积的63.7％。

前文所述，弥散类透气砖气体通道是通过弥散块的颗粒级配有意制造出空隙缺陷实现通气，因为有大量的缺陷在内部，这样必然会导致弥散块的各种力学性能大幅下降，如果降低弥散块内部缺陷以提高力学性能，那么在有限的截面积的前提下，透气量会受到影响，因此，如果有一种办法，可以减少弥散块内部气体通道的缺陷以提高弥散块的力学性能，又能保证透气量和弥散块的制作均匀性，便可提供一种高寿命的弥散透气砖。我们知道，减少弥散块内部通气空隙缺陷，可通过配方和工艺实现；弥散块的制作均匀性可通过工艺手段实现；保证透气量则只能增大弥散块的截面积，将弥散块制作成和透气砖一致的锥形，也就是说从外观而言，制作成与第一代弥散透气砖一致的形状，又能克服第一代弥散透气砖的不足，即本发明的主题：组合式锥形弥散透气砖，包括其结构、制作方法及配方等。

另，具有上述特征的锥形透气砖也就是外观与第一代弥散型透气砖一致，从制作工艺而言，可通过等静压的方法实现，但这种方法压制具有通气空隙缺陷的物料时，非常容易断裂、层裂，成品率太低，生产效率非常低下。