[发明专利]铬锆银铜贯流式风口

说明书

技术领域

本发明涉及一种铬锆银铜贯流式风口，属于冶金行业高炉风口技术领域。

背景技术

风口是冶金行业高炉所必需的最重要的工具之一，现有的高炉风口由纯铜铸造而成，随着高炉冶炼技术不断进步，指标不断提高，高炉风口的使用寿命直接影响到高炉进一步强化。由于高炉冶炼铁矿石中含有钾、钠、氟等有害元素，因此，高炉风口的工作环境十分恶劣，对风口的质量性能要求就更高。而风口破损的型式主要有：熔损、磨损与破损。熔损是指炉缸内液态渣铁接触，冲击风口铜壁，热流强度大于风口所能承受的热流强度，而将其熔融烧穿；磨损是风口使用一定时间后，被热焦炭等物料所磨损；破损则是风口制造质量或材质缺陷所造成的后果，其中磨损、破损不仅与工作天数有关，而且这种磨损与破损受炉内复杂因素的制约几乎不可抗拒，因此解决熔损就成为提高风口寿命的努力方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服高炉风口在恶劣工作环境中易破损的不足,通过研制改变其材质的总体思路，提供一种能够提高和改善风口导热性、强度、耐高温性、耐磨性、抗氧化性，从而提高高炉风口的使用寿命的铬锆银铜贯流式风口。

本发明的目的是由以下方式实现的：

本发明的贯流式风口由风口体和风口帽构成，其特征是：风口体材料的重量百分比化学成分为：Cu98.90～98.93，Sn0.910～0.912，P0.0038～0.0039， Cr0.15～0.18， Zr≤0.01；风口帽材料的重量百分比化学成分为：Cu99.79～99.80，Sn0.099～0.11，Ag0.092～0.094，P0.0076～0.0078。

为了进一步提高风口的表面的耐磨性，在风口帽及风口体的中孔中采用共渗技术，用AI₂O₃渗涂材料在风口表面向内渗透，渗透层的深度为1.8--2mm。

本发明的优点是：利用银、铬、锆的特性，在铜风口铸造中加入适量合金成分，且结合共渗技术，提高了铜质风口的耐热、耐磨性能，延长了使用寿命，减少了高炉休风次数，提高了高炉利用系数；综合最近几年高炉普通风口平均使用寿命为215天，采用本发明把银、铬、锆合金元素应用到风口材质中后，风口使用寿命提高至280天。

附图说明

图1为风口的结构示意图。

图中：1、风口帽，2、风口体，3、渗透层。

具体实施方式

本发明的贯流式风口由风口体2和风口帽1构成，风口体用铬锆铜板生产，风口帽用银铜板生产。

为帮助对本发明的理解，我们从铸造各个成分含量不同的风口规格中选取典型三种实例进行说明如下：

铸造风口的的材料成分见表1（wt%）：

表1：

所用材料性能见表2：

表2：

由上表可以看出，纯银的导热率远远优于纯铜，银铜的导热率也优于纯铜。另一方面，铬锆铜具有较高的强度和硬度，导电性和导热性耐磨性好。这是我们用银铜制作风口帽，用铬锆铜制作风口体来试制风口的理论依据。由于银铜导热率的提高，强化风口铜壁与流体相互之间的对流热交换，风口受到热量及时由冷却水带走，使风口处于良好的冷却状态，以承受1500℃以上的高温，相应的必然会提高风口的使用寿命，减少高炉更换风口的休风次数及时间，提高高炉利用系数。高炉风口平均使用寿命由原来215天提高至280天。

本发明的风口的制作工艺如下：

1、银铜板或铬锆铜板要清洁、干净，入炉前充分预热；

2、熔炼过程中不能用铁制容器和工具，只能用石墨容器和蜡木杆搅拌，工具入炉前要烘烤、预热；

3、脱氧剂和覆盖剂必须充分预热；

4、将银铜板或铬锆铜板分别加入中频炉熔化，熔化过程用已烘干好的木炭覆盖，以防止铜及银或铬、锆合金元素的氧化；

5、待熔化后，加入预热过的含磷为0.026 wt %的磷铜，按元素含量控制加入量，并用木棒充分搅拌，以进一步深脱氧并减少铜水在出炉及浇注过程中氧化，其目的是最大限度减少有益元素银或铬、锆的氧化烧损。由于铜水中银或铬、锆合金元素的存在，故需加入磷铜的量极少，磷经脱氧后，最终产品残余含磷量极低，不会影响其导热性；

6、用银铜板熔液铸造风口帽，用铬锆铜板熔液铸造风口体，最后进行机加工和热处理。

风口共渗：