梯度氣幕擋墻及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉-連鑄設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種梯度氣幕擋墻及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近二十年來，連鑄技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。伴隨著連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展，鋼液的質(zhì)量尤其是鋼液中非金屬夾雜物的含量，已經(jīng)引起眾多研究者的關(guān)注。鋼冶煉過程中，中間包是可調(diào)整成分的最后一個冶煉環(huán)節(jié)，此后的連鑄連乳階段便無法再調(diào)整成分。中包冶金過程中，采用氣幕擋墻磚向中間包內(nèi)吹入氬氣以去除鋼液中非金屬夾雜物和微小夾雜，是潔凈鋼水提高鋼水質(zhì)量較有效的途徑。
[0003]現(xiàn)有的氣幕擋墻有多種，專利CN200720151456.3開發(fā)了一種分別環(huán)繞在中間包各個水口周圍環(huán)體形氣幕擋墻，對注入的鋼水完全氣洗。專利CN2008 200048 20.8、CN201120222103.4發(fā)明一種氣幕擋墻，包括透氣本體和部分包裹于所述透氣本體外的保護體，所述透氣本體的透氣表面暴露于所述保護體外。專利CN200820004824.6發(fā)明一種間斷布縫的氣幕擋墻，在所述氣幕擋墻工作表面上，位于同一條直線上的氣縫之間是間斷的。專利CN200910097748.7開發(fā)了一種氣幕擋墻，包括澆注體以及固定在澆注體上的透氣板，所述澆注體與透氣板之間成型有氣室，所述氣室通過通氣管與外界連通，氣體進入氣室后穿過透氣板，凈化鋼水。
[0004]上述氣幕擋墻均為單氣室，在使用時氣室壓力無法進行梯度調(diào)節(jié)，對鋼水的凈化效果不夠好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對鋼水的凈化效果更好的梯度氣幕擋墻。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:梯度氣幕擋墻，包括氣室，所述氣室包括第一氣室和設(shè)置于第一氣室上方的第二氣室，
[0007]所述第一氣室和第二氣室的外表面澆注設(shè)置有隔熱層，所述隔熱層的外部澆注設(shè)置有工作層；
[0008]所述第一氣室設(shè)置有第一進氣管，所述第二氣室設(shè)置有第二進氣管，所述第一進氣管和第二進氣管的進氣端延伸至工作層外部；
[0009]所述第一氣室的出氣面設(shè)置有一組第一出氣管，所述第二氣室的出氣面設(shè)置有一組第二出氣管，所述工作層上設(shè)置有一組第一出氣縫和一組第二出氣縫，所述第二出氣縫為水平設(shè)置的條形氣縫且從工作層表面延伸至第二出氣管的管口，所述第一出氣縫為豎直設(shè)置的條形氣縫且從工作層表面延伸至第一出氣管的管口。
[0010]進一步地，所述隔熱層由氧化鋁空心球、氧化鋁粉末和磷酸二氫鋁組成。
[0011]進一步地，所述隔熱層各成分的質(zhì)量百分比為:粒徑為I?3mm的氧化鋁空心球50?80%，粒徑為O?Imm的氧化鋁粉末5?20%，粒徑小于0.074mm的氧化鋁粉末5?20%，其余為結(jié)合劑磷酸二氫鋁。
[0012]進一步地，所述工作層各組分的質(zhì)量百分比為:粒徑8?5mm的氧化鋁12?15%，粒徑5?3mm的氧化招15?20%，粒徑3?Imm氧化招15?20%，粒徑I?Omm的氧化招20?25%，粒徑小于0.074mm的氧化鋁20?25%，粒徑20?50nm的二氧化鋯5?8%，活性氧化鋁粉末4?6%，娃微粉末3?5%。
[0013]進一步地，相鄰兩所述第一出氣管之間的間距為40?50mm;相鄰兩所述第二出氣管之間的間距為40?50mm。
[0014]進一步地，所述第二出氣縫的高度為0.5?1mm，寬度為10?15mm;所述第一出氣縫的高度為15?20mm，寬度為0.5?1mm。
[0015]進一步地，所述第一進氣管和第二進氣管的內(nèi)徑為8?10mm，所述第一出氣管和第二出氣管的內(nèi)徑為3?4mm。
[0016]進一步地，所述第一氣室和第二氣室之間的距離為150?200mm。
[0017]進一步地，所述第一氣室相對應(yīng)的兩個側(cè)面均設(shè)置有第一出氣管，工作層的兩側(cè)均設(shè)置有從表面延伸至第一出氣管的第一出氣縫；
[0018]所述第二氣室相對應(yīng)的兩個相對應(yīng)的側(cè)面均設(shè)置有第二出氣管，所述工作層的兩側(cè)均設(shè)置有從表面延伸至第二出氣管的第二出氣縫。
[0019]還提供了一種上述梯度氣幕擋墻的制造方法，包括以下步驟:
[0020]A、采用耐熱鋼板焊接第一氣室和第二氣室；
[0021]B、在第一氣室的兩側(cè)和頂面鉆孔，并焊接第一進氣管和第一出氣管;在第二氣室的兩側(cè)和頂面鉆孔，并焊接第二進氣管和第二出氣管；
[0022]C、依次將第一氣室和第二氣室裝入模具，并在第一出氣管的管口與模具內(nèi)壁之間水平放置鋼片，在第二出氣管的管口與模具內(nèi)壁之間豎直放置鋼片；
[0023]D、澆注隔熱層和工作層，確保第一進氣管和第二進氣管的管口位于工作層的外部；
[0024]E、震動成型，養(yǎng)護24小時后脫模；
[0025]F、在110?130°C的環(huán)境中干燥24?30小時，再在1200 °C以上的環(huán)境中烘烤15?20小時。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:梯度氣幕擋墻，通過在氣室的外部設(shè)置隔熱層，避免在使用時氣室直接接觸中間包，降低了傳遞至氣室的熱量，有利于防止氣室吸熱過多而軟化，從而提高氣室的使用壽命。采用兩個氣室，氣縫雙層交錯布置，可以獨立調(diào)節(jié)每個氣室的流量和壓力，從而實現(xiàn)鋼水中氣幕的靈活控制，對鋼水的凈化效果更好。
[0027]梯度氣幕擋墻的制造方法，能夠保證氣幕擋墻使用效果。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明梯度氣幕擋墻主視剖視圖；
[0029]圖2是本發(fā)明梯度氣幕擋墻側(cè)視圖；
[0030]附圖標(biāo)記:10—第一氣室；11一第一進氣管；12—第一出氣管;20—第二氣室;21—第二進氣管；22—第二出氣管；30—隔熱層;40—工作層;41 一第一出氣縫;42—第二出氣縫。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0032]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的梯度氣幕擋墻，包括氣室，所述氣室包括第一氣室10和設(shè)置于第一氣室10上方的第二氣室20，
[0033]所述第一氣室10和第二氣室20的外表面澆注設(shè)置有隔熱層30，所述隔熱層30的外部澆注設(shè)置有工作層40;
[0034]所述第一氣室10設(shè)置有第一進氣管11，所述第二氣室20設(shè)置有第二進氣管21，所述第一進氣管11和第二進氣管21的進氣端延伸至工作層40外部；
[0035]所述第一氣室10的出氣面設(shè)置有一組第一出氣管12，所述第二氣室20的出氣面設(shè)置有一組第二出氣管22，所述工作層40上設(shè)置有一組第一出氣縫41和一組第二出氣縫42，所述第二出氣縫42為水平設(shè)置的條形氣縫且從工作層40表面延伸至第二出氣管22的管口，所述第一出氣縫41為豎直設(shè)置的條形氣縫且從工作層40表面延伸至第一出氣管12的管口。
[0036]第一氣室10和第二氣室20采用長方體形，其尺寸根據(jù)中間包的型號和規(guī)格確定。第一進氣管11和第二進氣管21用于向氣室中通入氬氣等惰性氣體;第一出氣管12和第二出氣管22用于將氣體引出并通入氣縫。第二出氣縫42水平設(shè)置，第一出氣縫41豎直設(shè)置，用于改變氣幕形態(tài);鋼水先后通過第二出氣縫42和第一出氣縫41進行兩次氣洗，保證凈化更加徹底，對鋼水的凈化效果更好。隔熱層30具有隔熱的作用，避免了氣室與中間包直接接觸，減少了傳遞至氣室的熱量，防止氣室吸熱過多而軟化，從而提高氣室的使用壽命。采用兩個氣室，每個氣室內(nèi)的流量和壓強可以分別調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)鋼水中氣幕的靈活控制，對鋼水的凈化效果更好。
[0037]所述隔熱層30由氧化鋁空心球、氧化鋁粉末和磷酸二氫鋁組成。氧化鋁和磷酸二氫鋁不僅耐熱性好，且部分氧化鋁采用空心結(jié)構(gòu)，能夠有效地減少熱傳遞，提高隔熱效果，增加使用壽命。
[0038]為了進一步地保證隔熱效果，所述隔熱層30各成分的質(zhì)量百分比為:粒徑為I?3mm的氧化招空心球50?80%，粒徑為O?Imm的氧化招粉末5?20%，粒徑小于0.074mm的氧化鋁粉末5?20%，其余為結(jié)合劑磷酸二氫鋁。
[0039]所述工作層40各組分的質(zhì)量百分比為:粒徑8?5mm的氧化鋁12?15%，粒徑5?3mm的氧化招15?20%，粒徑3?Imm氧化招15?20%，粒徑I?Omm的氧化招20?25%，粒徑小于0.074mm的氧化鋁20?25%，粒徑20?50nm的二氧化鋯5?8%，活性氧化鋁粉末4?6%，硅微粉末3?5%。制造時，將不同粒徑的的氧化鋁顆粒、二氧化鋯、活性氧化鋁以及硅微粉加水混合均勻，澆注性能好，在澆注完成后，第一出氣縫41和第二出氣縫42的成型模具容易取出，且能夠保證第一出氣縫41和第二出氣縫42的尺寸精度。此外，本工作層40在耐高溫的同時還具有較高的強度，有利于保證使用效果。
[0040]各個結(jié)構(gòu)的尺寸根據(jù)實際的中間包大小、規(guī)格、安裝方式等具體設(shè)置，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，相鄰兩所述第一出氣管12之間的間距為40?50mm;相鄰兩所述第二出氣管22之間的間距為40?50mm。所述第二出氣縫42的高度為0.5?1mm，寬度為10?15mm;所述第一出氣縫41的高度為15?20mm，寬度為0.5?1mm。所述第一進氣管11和第二進氣管21的內(nèi)徑為8?10mm，所述第一出氣管12和第二出氣管22的內(nèi)徑為3?4mm。所述第一氣室1和第二氣室20之間的距離為150?200mm。
[0041]所述第一氣室10相對應(yīng)的兩個側(cè)面均設(shè)置有第一出氣管12，工作層40的兩側(cè)均設(shè)置有從表面延伸至第一出氣管12的第一出氣縫41;所述第二氣室20相對應(yīng)的兩個相對應(yīng)的側(cè)面均設(shè)置有第二出氣管22，所述工作層40的兩側(cè)均設(shè)置有從表面延伸至第二出氣管22的第二出氣縫42 ο能夠提高鋼水潔凈程度。
[0042]上述梯度氣幕擋墻的制造方法，包括以下步驟:
[0043]A、采用耐熱鋼板焊接第一氣室10和第二氣室20;
[0044]B、在第一氣室10的兩側(cè)和頂面鉆孔，并焊接第一進氣管11和第一出氣管12;在第二氣室20的兩側(cè)和頂面鉆孔，并焊接第二進氣管21和第二出氣管22;
[0045]C、依次將第一氣室10和第二氣室20裝入模具，并在第一出氣管12的管口與模具內(nèi)壁之間水平放置鋼片，在第二出氣管22