如何有效防止透气砖出现漏钢现象？
发布日期： 2020-07-09 09:33:20 阅读量（497） 作者：透气砖是一种功能性耐火材料，通过透气砖向钢包内吹入惰性气体，以此来搅拌钢液，均匀钢液的温度和化学组成，促进夹杂物去除或控制夹杂物形态。是现代冶金行业普遍采用的技术。但是透气砖一直以来是最容易引起钢包发生漏钢事故的耐火材料之一。
透气砖的防漏钢措施
1、透气砖安全标识
在透气砖芯中植入与透气砖材质不一致的材料，当透气砖使用至安全标识位置时，在钢包热修的过程中可被发现，表明透气砖安全可用部分已经使用完毕，钢包需及时更换透气砖或下线。
早期透气砖安全标识采用不锈钢标识或碳标识。当使用至安全标识位置时，因不锈钢标识或碳标识在接触到钢液时候，会发生熔化或氧化，在安全标识位置处出现空洞，钢液进入空洞即出现亮点。现场操作工人容易分辨。但此类安全标识具有一定的危险性，容易从安全标识处发生漏钢;后来出现砖标识。其材质接近于透气砖材质。解决了在高温下透气砖安全标识处不出现空洞，但在透气砖使用至安全标识处时，不易被观察到。失去透气砖安全标识的作用;再后来渐渐出现的黑度系数和透气砖芯相差较大，热膨胀系数和透气砖芯相近的耐火材料做安全标识，具有能够安全使用，容易被识别等优点，而被多数钢厂所接受，但在使用的过程中仍存在较多问题。
现将钢厂所用透气砖用安全标识汇总如下;
(1)透气砖安全标识材质、位置、形状的设计
透气砖安全标识有如图1中(a)~(d)所示。
图1透气砖安全标识示意图
图1(a)中安全标识有较高的危险性，可能因安全标的下沉或不耐侵蚀而造成漏钢事故。
如图1(b)所示，透气砖在使用的过程中，一直能够见到有安全标(安全标材质采用不锈钢质，使用过程中表现为“亮点”)。当安全标消失后，其“亮点”消失，具有一定的安全性，但在使用过程中，透气砖“亮点”处一直处于最低状态，容易导致透气砖表面的剥落，不利于透气砖寿命的提高。
如图1(c)所示，当透气砖使用至安全标位置时，在安全标下端还有透气砖耐火材料，能够防止因安全标识下沉而发生漏钢，安全性有较大提高。
如图1(d)所示，将透气砖安全标识设计为“Y”形状，能够有效的防止透气砖见安全标识后，在钢水的静压力作用下，导致安全标识下沉，造成漏钢事故;同时在其上端采用和透气砖芯材质黑度系数差别较大的其他耐火材质，在透气砖烧氧维护过程中，能够容易被分辨。增强透气砖的安全性。
(2)透气砖防漏钢声光警报装置
采用报警探头、传导线和报警器三部分构成，分别布置在透气砖芯以及钢包外壳上，其中报警探头由金属或者石墨等可导电材质制成，报警探头在透气砖生产完成后固定在透气砖芯外部的钢套上。随着透气砖的正常使用，其高度逐渐降低。图2所示为钢液高度下降至报警探头时，钢液与报警探头接触，此时钢液、砖芯外包裹钢壳、报警探头、传导线以及钢包外部的报警装置形成一个通路，此时信号通过报警装置直接进行声音或者光亮进行报警，发出报警信号。更具有直观性，避免因透气砖的过度蚀损而造成漏钢风险。
图2透气砖声光警报装置示意图
(3)其他类型安全标识
如图3所示，通过将透气砖芯钢套的高度为砖芯本体高度的1/4～1/3，钢套与砖芯本体之间填充有耐火泥浆，砖芯的外表面上从与钢套上端部平齐的位置处向上涂覆有与砖芯本体的黑度系数有较大差异的镁铬质或碳化硅质耐火涂料，以此作为安全标识，有效降低了因防止因透气砖烧偏而造成的漏钢事故，提高了透气砖安全性。
2、透气砖的改型设计
2.1整体透气砖的改型设计
传统整体透气砖(如图4中(a))的安全系数较低，在钢液的静压力作用下。易发生透气砖下沉，从座砖中脱落;也可能发生钢液沿透气座砖边缘产生漏钢;或沿透气砖芯与透气座砖结合部位发生渗漏，存在较多的安全隐患。
图3安全型底吹透气砖示意图
针对以上隐患，通过研究总结，所生产透气砖如图4(b)~(e)所示。
图4整体透气砖示意图
将透气砖芯预埋入透气座砖内部(如图4中(b)~(e))，能够有效防止透气砖芯下沉，而造成漏钢事故;即使发生漏钢事故，因透气砖芯尾部依然有座砖耐火材料存在，也能够保证现场工作人员及时进行处理，能够适当降低损失。
如图4中(b)～(c)通过对透气座砖外形进行改型设计，能够增强透气座砖四周刚玉自流料和透气座砖的结合力，有效防止漏钢;同时座砖四周刚玉自流料若发生钢液渗漏，也能够延长钢液渗漏的路径，从而在一定程度上降低钢水沿座砖边缘下行导致漏钢的几率。
如图4中(d)～(e)通过对透气砖芯外形进行改型设计，并在透气砖芯“凸台”靠近工作面一端不采用钢套和火泥，不仅能够防止钢液沿包砖火泥处发生渗漏，也能够有效防止透气砖芯的下沉而造成漏钢事故;同时在透气砖和座砖之间造成曲面，从而在一定程度上降低了钢水沿砖芯和座砖之间的漏钢几率。
2.2分体透气砖的改型设计
分体透气砖采用外装外换式，其特点是能够热态更换透气砖，当透气砖在使用过程中发生不透气、过度蚀损等异常情况。或达到使用寿命时。可在热态下更换透气砖，加快了钢包周转速度。分体透气砖使用成本相对较低，而且可保证透气砖的吹通率，保证钢包使用寿命的最大化，因而被钢铁企业广泛使用。分体透气砖可以热态更换，对透气座砖的要求较高，同时对透气砖安装工人技术水平要求较高。要确保透气砖锥面火泥涂抹的均匀性，同时要保证透气砖安装时沿座砖内孔中轴线装入，避免因火泥灰缝不均匀而发生漏钢事故;安装完毕之后，需对座砖进行修补，要求修补料具有易烧结性、耐冲刷性等。
(1)分体式透气座砖的改进
将分体式透气座砖改为上下组合式(见图5)，上下座砖接触面处有子母口，做到既避免了由于座砖开裂带来的渗钢危险，又防止了钢包透气砖在砌筑时与包底形成的直通缝隙。同时在实际使用中需要对透气座砖进行更换时，仅需更换透气上座砖砖体，透气下座砖砖体可以反复使用。节约了生产成本。减少了材料浪费。
图5分体式透气砖座砖示意图
(2)分体式透气砖芯的改进
如图6(a)所示，在透气砖芯周围成型有套砖浇注料，套砖浇注料厚度以20~50mm为宜，在其底部使用垫砖。在透气砖套砖安装的过程中，其侧面不需涂抹耐火泥，避免了钢液沿分体透气砖火泥缝渗漏事故的发生。
如图6(b)所示。也可以将透气砖芯尾部垫砖和套砖浇注料一体成型，更进一步提高了透气砖的安全性。
图6分体式透气套砖示意图
3、结语：
(1)应根据钢厂使用条件，设计出对应的砖型，降低透气砖在使用过程中产生的漏钢风险。
(2)现场也需要保证透气砖的正确操作方式，应尽量避免不正规的操作，否则不仅会影响工作效率，还会降低透气砖的使用寿命，也会增大漏钢的几率，
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