專利名稱：固體電解質短路脫氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冶金工藝領域用的脫氧裝置，特別是一種適用于各種鋼、銅等金屬液進行脫氧的固體電解質短路脫氧裝置。
現代科學技術的發展，對各種金屬和鋼質量的要求越來越高。鋼中的氧是有害元素，會對鋼的質量造成不良影響。為了去除鋼中的氧，通常在煉鋼過程后期，向鋼液中加入脫氧劑進行脫氧。但使用脫氧劑形成的脫氧產物很容易對鋼水造成污染，影響鋼質量。
公開號CN1215759A的中國發明專利申請案中提供一種固體電解質脫氧裝置。它是由正電板、負電板、反應容器和金屬液組成，并與真空系統連接。其正電極由內壁涂上金屬陶瓷的固體電解質氧化鋯管、高純超細石墨粉、高溫透氣材料等組成。該裝置脫氧速率很難滿足工業實用化的要求。另外采用外加電動勢方法有三個問題一是外加電壓過高易造成電解質分解；二是在煉鋼溫度下，電解質的電子導電將顯著降低電流效率；三是它需要復雜的儀器設備、很長的外電路連接及特制的電極，增加成本，操作不便。
公開號為CN1187542A的中國發明專利申請案中提供一種脫氧體。它是固體電解質殼體，有小口，內填充脫氧劑后，用高溫電子導電材料對小口進行封口。它在脫氧過程中是在氧位差的作用下，鋼液中的氧以氧離子形態穿過固體電解質，與其所包裹的脫氧劑反應而實現。當積累在固體電解質外表面和內表面的正、負電荷通過高溫電子導電材料被不斷中和時，脫氧過程便可持續進行，直至達到熱力學平衡。該脫氧體存在的主要問題是由于脫氧過程生成的氧化物殘留在電解質殼體內，對脫氧速率有不利影響。
本實用新型的目的在于提供一種改進的固體電解質短路脫氧裝置，能快速、經濟、無污染地對金屬液進行脫氧。
為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種固體電解質短路脫氧裝置，包括氧化鋯固體電解質管內填充高純石墨粉構成的脫氧管，其特征在于氧化鋯固體電解質管為兩端開口的垂直管，其下端開口以高溫導電材料封頭進行封口，而上端開口以多孔透氣材料封頭進行封口后，固定接通于連通真空系統的氣室的下底。
上述的氣室的下底，可固定接通若干個均布排列且垂直的脫氧管。
使用時，將本實用新型的脫氧管插入被脫氧的金屬液中，即可對其進行脫氧。其工作原理是利用高溫下，部分穩定氧化鋯固體電解質具有氧離子導電特性，一方面通過控制兩極氧濃差梯度，使金屬液的氧在固體電解質界面獲取電子變成氧離子，氧離子通過固體電解質與管內的脫氧劑石墨粉反應，另一方面利用短路原理，通過高溫導電材料封頭構成短路，使固體電解質管內外表面積累的正負電荷中和，從而保證了脫氧過程能持續進行下去。
本實用新型與現有技術相比較，具有如下顯而易見的優點采用本實用新型，不需要加入常規的硅、錳、鋁等金屬及復合合金脫氧劑，脫氧過程不生成任何脫氧夾雜物，同時改善環境污染；與已有的短路脫氧裝置相比，不需要特制的電極，免去復雜的儀器設備，結構也大為簡化，省時省力，降低成本；與已有的脫氧體相比，脫氧過程中生成的氣體通過抽真空系統排出固體電解質管，從而不會導致該氣體影響脫氧速率。本實用新型可據應用場合，在氣室下底接通所需數量的脫氧管，以達到有效脫氧，脫氧速度達到滿足工業實用化的要求。總之，本實用新型能快速、經濟、無污染地進行脫氧，結構簡單、成本低、使用省時省力。適用于單獨精煉爐以及金屬液連續流動反應槽的無污染脫氧工藝。
附圖
是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
本實用新型的一個最佳實施方案是參見附圖，本固體電解質短路脫氧裝置是一個接通抽真空系統的氣室1下底固定接通兩個垂直的脫氧管2。脫氧管2由氧化鋯固體電解質管5內填充高純石墨粉4構成。氧化鋯固體電解質管5為兩端開口的垂直管，其下端開口以高溫導電材料封頭6進行封口，而上端開口以多孔透氣材料封頭3進行封口。
使用時，將脫氧管2插入被脫氧的金屬液7中。
權利要求1．一種固體電解質短路脫氧裝置，包括氧化鋯固體電解質管(5)內填充高純石墨粉(4)構成的脫氧管(2)，其特征在于氧化鋯固體電解質管(5)為兩端開口的垂直管，其下端開口以高溫導電材料封頭(6)進行封口，而上端開口以多孔透氣材料封頭(3)進行封口后，固定接通于連通抽真空系統的氣室(1)的下底。
2．根據權利要求1所述固體電解質短路脫氧裝置，其特征在于氣室(1)下底固定接通若干個均布排列且垂直的脫氧管(2)。
專利摘要本實用新型是一種固體電解質短路脫氧裝置。它包含有氧化鋯固體電解質管內填充高純石墨粉構成的脫氧管,氧化鋯固體電解質管為兩端開口的垂直管,其下端開口以高溫導電材料封頭進行封口,而上端開口以多孔透氣材料封頭進行封口后,固定接通于連通抽真室系統的氣室的下底。本實用新型結構簡單、成本低,使用省時省力,能快速、經濟、無污染地進行脫氧,適用于單獨精煉爐以及金屬液連續流動反應槽的無污染脫氧工藝。
文檔編號C21C7/06GK2432220SQ0021854
公開日2001年5月30日 申請日期2000年7月25日 優先權日2000年7月25日
發明者汪鉞強, 金從進, 李澤亞, 陳宏 , 王峰, 鄭慶, 沈強 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司