一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置制造方法及圖紙

一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，包括耐火磚，耐火磚為圓臺狀，其中部以下的側壁及底面外安裝有耐熱鋼套，耐火磚內嵌于耐熱鋼套上，耐熱鋼套的底板中心連通有通氣管，耐火磚的底部設有內陷的凹槽，該凹槽與耐熱鋼套的底板之間形成氧氣緩沖室；耐火磚內還均勻分布有多個上下貫通的狹縫式氣孔。本實用新型專利技術解決了金屬硅傳統爐外精煉吹氧裝置存在的不足，使爐外吹氧精煉過程更加安全、穩定、經濟，且能使精煉過程不漏氣、不滲漏硅液、無死角、無污染，單個吹氧裝置使用壽命長、更換簡單、精煉效果好、能有效降低金屬硅綜合能耗，對我國金屬硅行業的發展具有重大意義和較高的實用性。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置
本技術涉及一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，具體為一種對熔融狀態下的金屬硅液進行吹氧以除去硅液中鋁、鈣、鈦等金屬雜質的裝置。
技術介紹
金屬硅有“魔術金屬”之美稱，被廣泛應用于化工、冶金、電子等行業，其生產方式是在礦熱爐中以硅石和碳質還原劑原料冶煉制得，隨爐料帶入爐內的其他元素在還原硅元素的同時也被還原，并且融入硅液中，因此從礦熱爐出來的金屬硅液中存在著鋁、鈣、鈦等多種金屬雜質，這些雜質的存在嚴重影響金屬硅的性能和使用，因此需要進行爐外氧化精煉處理，精煉過程直接影響金屬硅的品質。 金屬硅爐外精煉普遍的做法是“氧氣加壓縮空氣底吹精煉法”，通過向金屬硅液通入富氧氣體，使雜質被氧化成渣來降低鋁、鈣、鈦等雜質含量。傳統的吹氧裝置如圖1-2所示，通氣孔由銅管或石墨管制成，澆筑在耐火澆注料內，耐火材料澆筑在鋼板做成的底座上，底座內有氣體緩沖室，底座底部有一主通氣管，用于連接至氣源。 傳統的吹氧裝置存在以下缺點: I)、氣室高達150_，體積大，壓力小，通氣的銅管有48根組合，單管粗達6_，娃液易向銅管里滲，造成堵管； 2)、銅管穿過鐵板，通過焊接固定、密封，但由于銅和鋼板材質不同，焊縫容易脫落，造成焊縫處向硅包底部漏氣，使精煉達不到效果； 3)、每次吹氧完成后，堵管20?30mm，需要打掉30?200mm澆注料、剪掉堵塞的銅管方可進行下一次吹氧作業，費時費力，也容易損壞銅管和澆注料整體，形成“穿包”隱患； 4)、浪費金屬硅，由于每次都要打掉20?30mm澆注料，造成硅包底部逐漸形成20?200mm的死角，這部分硅液不能吹氧精煉，通常都和精煉之后的硅渣混在一起，造成I?15kg金屬娃浪費，每次吹氧直接經濟損失13?195元； 5)、使用壽命短，折舊損耗高:使用10?15次之后，當250mm高的澆注料被打掉還剩50mm，就需要更換新的“吹氧器”，單個造價800元以上，每次吹氧折舊53?80元，造成生產成本高； 6)、更換新“吹氧器”時，需將拆掉“包芯”，再在硅包底部重新澆筑焊有銅管、鋼板的“吹氧器”，然后用木炭或木材進行烘烤養護，通常需要半個月之后才能投入使用，因此每個金屬硅廠需儲備大量的硅包，造成嚴重的資源浪費。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，以克服傳統吹氧裝置存在的不足，使吹氧精煉過程更加安全、穩定、經濟，做到不漏氣、不滲漏硅液、無死角、無污染，并達到使用壽命長、更換簡單、精煉效果好、有效降低金屬硅綜合能耗的目的。 為解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案是:一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，包括耐火磚，耐火磚為圓臺狀，其中部以下的側壁及底面外安裝有耐熱鋼套，耐火磚內嵌于耐熱鋼套上，耐熱鋼套的底板中心連通有通氣管，耐火磚的底部設有內陷的凹槽，該凹槽與耐熱鋼套的底板之間形成氧氣緩沖室；耐火磚內還均勻分布有多個上下貫通的狹縫式氣孔。 優選的方案中，所述耐火磚為采用鋯剛玉磚、鉻剛玉磚或白剛玉磚制成的磚體，但并不局限于以上材料。 優選的方案中，所述耐熱鋼套為采用耐熱鋼、碳鋼或合金鋼制成的鋼套，其外壁與耐火磚的外壁處于同一個平滑的曲面上，但并不局限于以上材料。 所述耐火磚與耐熱鋼套一體成型。耐火磚與和耐熱鋼套以嵌套方式組合，也可將鋼套的底板采用電焊、氬弧焊或其它機械方式固定。 所述狹縫式氣孔寬0.1?2111111、長10?30111111。所述耐火磚經模壓成型、高溫燒制而成，可在耐火磚原料中混合植物纖維，使其在燒結過程中自行生成狹縫式氣孔，貫通整個磚體。 所述氧氣緩沖室的高度為20?100臟。 本技術具有以下優點:1、由于縫隙小(寬0.1?2臟、長10?301皿0、均勻分布于透氣磚表面，精煉過程中不漏氣、不滲漏硅液，通氣均勻，無死角，精煉效果好，不浪費硅液；2、相比舊的氧氣壓力需要8?121即，新的吹氧器只需4?5 即可作業，可省氧氣30?40% ；3、使用壽命長，折舊損耗低，使用壽命達170次以上，單個造價不到3300元，每次吹氧折舊不超過20元，節約生產成本；4、整磚經模壓成型、高溫燒制而成，批量生產，結構簡單，更換方便，該透氣磚需要更換的時候，只需卸下硅包底部的法蘭，輕敲取下舊的透氣磚，用耐火泥砌上新磚、法蘭固定托住底部即可，無需烘烤養護即可投入使用；5、采用鋯剛玉或鉻剛玉為原料，熱震性好，抗侵蝕性強，荷重軟化溫度均在17001:以上，遠高于硅包內硅液15001:的溫度，因此能有效避免耐火材料對硅液的污染； 本技術是一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，他解決了金屬硅傳統爐外精煉吹氧裝置存在的不足，使爐外吹氧精煉過程更加安全、穩定、經濟，且能使精煉過程不漏氣、不滲漏硅液、無死角、無污染，單個吹氧裝置使用壽命長、更換簡單、精煉效果好、能有效降低金屬硅綜合能耗，對我國金屬硅行業的發展具有重大意義和較高的實用性。 【附圖說明】 下面結合附圖和實施例對本技術作進一步說明: 圖1是
技術介紹
中傳統的吹氧裝置的剖面圖。 圖2是
技術介紹
中傳統的吹氧裝置的俯視圖。 圖3是技術的剖面圖。 圖4是技術的俯視圖。 【具體實施方式】 如圖3-4所示，本技術包括耐火磚1，耐火磚1為圓臺狀，其中部以下的側壁及底面外安裝有耐熱鋼套2，耐火磚1內嵌于耐熱鋼套2上，耐熱鋼套2的底板中心連通有通氣管3，耐火磚1的底部設有內陷的凹槽，該凹槽與耐熱鋼套2的底板之間形成氧氣緩沖室4 ；耐火磚1內還均勻分布有多個上下貫通的狹縫式氣孔5。 所述耐火磚1為采用鋯剛玉磚、鉻剛玉磚或白剛玉磚制成的磚體。 所述耐熱鋼套2為采用耐熱鋼、碳鋼或合金鋼制成的鋼套，其外壁與耐火磚1的外壁處于同一個平滑的曲面上。 所述耐火磚1與耐熱鋼套2 —體成型。 所述狹縫式氣孔5寬0.1?2111111、長10?30111111，其中的狹縫式氣孔分布均勻，且數量較大，與硅液中能夠形成面接觸。 所述氧氣緩沖室4的高度為20?100臟。 預先將外部氣源與接入通氣管，打開外部氣源通氣閥，富氧氣體在氧氣緩沖室內聚集，達到一定壓力后，即通過貫穿耐火磚體的狹縫式氣孔均勻滲透到金屬硅硅液中，由于硅液中各主要元素與氧親和力由大到小的順序為(^、八1、31、？6，因此硅液中的鈣、鋁雜質被優先氧化，生成氧化鈣和三氧化二鋁而成為熔渣漂浮于硅液表面，精煉完畢澆鑄時，熔渣附著在硅包內壁(冷卻后人工清除)，從而達到精煉除雜的目的。使用時，待精煉的硅業裝于硅包中置于耐火磚的上方，由于耐火磚的中狹縫式氣孔均勻分布，使得氧氣能夠通過狹縫式氣孔與硅液充分接觸，精煉效果好；而傳統的裝置中，硅液與氧氣的接觸是單個點式接觸，接觸不均勻，精煉效果差。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，包括耐火磚（1），其特征在于：耐火磚（1）為圓臺狀，其中部以下的側壁及底面外安裝有耐熱鋼套（2），耐火磚（1）內嵌于耐熱鋼套（2）上，耐熱鋼套（2）的底板中心連通有通氣管（3），耐火磚（1）的底部設有內陷的凹槽，該凹槽與耐熱鋼套（2）的底板之間形成氧氣緩沖室（4）；耐火磚（1）內還均勻分布有多個上下貫通的狹縫式氣孔（5）。

【技術特征摘要】
1.一種金屬硅爐外精煉吹氧裝置，包括耐火磚(I)，其特征在于:耐火磚(I)為圓臺狀，其中部以下的側壁及底面外安裝有耐熱鋼套(2)，耐火磚(I)內嵌于耐熱鋼套(2)上，耐熱鋼套(2)的底板中心連通有通氣管(3)，耐火磚(I)的底部設有內陷的凹槽，該凹槽與耐熱鋼套(2)的底板之間形成氧氣緩沖室(4);耐火磚(I)內還均勻分布有多個上下貫通的狹縫式氣孔(5)。2.根據權利要求1所述的金屬硅爐外精煉吹氧裝置，其特征在于:所述耐火磚(I)為采用鋯剛玉磚、鉻剛玉磚或白剛玉磚制成的磚體。3.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張旭東，楊托，朱華偉，
申請(專利權)人：湖北三新硅業有限責任公司，新密市鴻瑞冶金建材有限責任公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42