一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及炼钢电弧炉的炉顶结构设计领域，具体涉及一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件。
【背景技术】
[0002]作为炼钢电弧炉的重要元件，电弧炉炉顶在冶炼过程中的工作条件十分恶劣，持续高温、机械振动、急冷急热、熔渣侵蚀、粉尘颗粒冲刷、酸性气体腐蚀等工作环境均可能对其造成损坏，尤其是三角区会比周围部位较早的损坏，炉顶耐材的整体下线也往往是因为三角区的耐材的使用寿命所致。
[0003]炉顶的制作如果使用同一种材料，那么在因三角区损坏导致整个炉顶下线时，夕卜围部分的材料就会造成浪费。基于这种现状，“三角区采用高纯度材料、而外围部分采用档次次之的材料”的复合电炉顶应运而生。理想状态下，复合电炉顶是为了达到三角区与外围部分的寿命同步，但是这种理想状态在制作工艺上又伴随出现了如下难点:一方面，在采用整体成型工艺的情况下，好料与次料在成型时容易掺杂;另一方面，在采用分体成型工艺的情况下，若好料与次料之间的接触面处理不好，则容易发生塌落;上述两方面的缺陷在相当程度上限制了复合炉顶预制件的使用寿命，制约了复合炉顶预制件的进一步推广。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件，旨在降低预制件的成本，延长预制件的使用寿命。
[0005]本实用新型采用的技术方案具体为:
[0006]—种卡位复合式电弧炉炉顶预制件，包括三角区和外围部件，所述外围部件包括相贴合的第一外围件和第二外围件;其中:
[0007]所述第二外围件和所述第一外围件自下而上依次通过浇注的方式贴合于所述三角区；
[0008]所述三角区的外侧均匀分布有卡位孔，在浇注所述外围部件的过程中，所述外围部件的内侧形成与所述卡位孔相扣合的卡位凸。
[0009]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述三角区包括自上而下布置的基体和安装单元，所述基体和所述安装单元为浇注而成的一体化结构;其中:
[0010]所述安装单元与所述外围部件相贴合；
[0011]所述安装单元自上而下逐渐变窄，若干个所述卡位孔分布于所述安装单元的外侧。
[0012]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述卡位孔的底面自上而下向内倾斜。
[0013]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述底面在垂直方向向内倾斜5?8°。
[0014]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述安装单元与所述第一外围件的接合处设有若干个卡位凹进结构，在浇注所述第一外围件的过程中，所述第一外围件的内侧形成与所述卡位凹进结构相扣合的卡位凸出结构。
[0015]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述三角区外侧沿周向设有三个卡位凹进结构。
[0016]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述第二外围件的档次低于所述第一外围件。
[0017]在上述卡位复合式电弧炉炉顶预制件中，所述第一外围件由钢纤维增强高铝浇注料浇注而成，所述第二外围件由低水泥浇注料浇注而成。
[0018]本实用新型产生的有益效果是:
[0019]本实用新型的卡位复合式电弧炉炉顶预制件为一种带卡位的、由多档次耐材预制而成的复合结构，通过对三角区以及(上、下)围件采用档次不同的材料，最大程度上保证了三角区与外围部分的寿命同步；
[0020]同时，由于采用了将(下、上)围件依次浇注至三角区的方式，所以避免了不同料之间的掺杂;通过在三角区上设定卡位孔和卡位凹进结构，使得在将(下、上)围件浇注至三角区后，形成了不同的卡扣结构，保证了结合面的可靠结合，避免接触面之间发生塌落。
【附图说明】
[0021]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0022]图1为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件炉顶预制件的俯视图(无辅助卡位孔);
[0023]图2为图1的A-A剖视图(无辅助卡位孔)；
[0024]图3为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件炉顶预制件的三角区的结构示意图；
[0025]图4为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件炉顶预制件的下围件的结构示意图(无辅助卡位孔)；
[0026]图5为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件炉顶预制件的上围件的结构示意图(无辅助卡位孔)；
[0027]图6-1为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件的卡位孔或卡位块的左视示意图；
[0028]图6-2为本实用新型一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件的三角区模具中的卡位块的立体示意图。
[0029]图中:
[0030]1、三角区2、下围件(第二外围件)3、上围件外围上部(第一外围件)4、电极孔
5、第一^N立部(外围部分)6、第二卡位部(三角区部分)7、卡位孔8、卡位块。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0032]如图1和图2所示的一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件，主要包括预制的刚玉尖晶石质三角区1、钢纤维增强高铝浇注料浇注而成的下围件2以及低水泥浇注料浇注而成的上围件3，上围件3与下围件2分别与三角区I相连接，三角区I内设有电极孔4。下围件2与上围件3的结构分别如图4和图5所示。
[0033]炉顶预制件的制作方法具体为:
[0034]S10、预制三角区1:
[0035]首先，将若干个加工好的卡位块8(钢块制作的模具，形状如图6-1和6-2所示)安装在三角区外模的内测，用于加工形成三角区I外侧的辅助卡位孔7，组装好整套三角区模具；
[0036]其次，在组装好整套三角区模具之后，浇注刚玉尖晶石质浇注料，经过搅拌、加料、振动、养护、脱模等工序后，预制完成的带有卡位孔7的三角区I如图3所示，作为一种较佳实施例，三角区I的高度为660mm。
[0037]S20、浇注外围部分:将三角区I养护一定的时间，待其具有足够的强度后，便可浇注外围部分。浇注过程具体为:
[0038]先浇注钢纤维增强高铝质下围件2，(与三角区I的高度为660mm相对应，下围件2的高度为250mm)，经搅拌、加料、振动使其达到预定高度后即可浇注上围件3;上围件3为低水泥浇注料，高度为250mm，由于下围件2的工作环境更接近于高温，所以上围件3的材质档次最低，经过与下围件2同样的工序之后，即完成整体炉顶预制件的制作；
[0039]制作完成之后，养护48h后再经过烘烤之后就可以投入使用。
[0040]由于对于浇注外围件(2、3)的三角区I，自上而下依次变窄，为了保证外围件(2、3)的可靠结合，将作为模具组成部件的卡位块8的贴合面制成如图6-1和6-2所示的向外倾斜一定角度(α = 5°)的斜面，反映在三角区I外侧的卡位块8上，体现为卡位孔7的卡位面垂直向内缩进一定角度，作为较佳实施例，在5?8°之间的某个值(优选5°)。
[0041]可以看出，本实用新型的炉顶预制件是三种材料复合、经两次成型的方式，由于三角区I与外围件(2、3)并非整体，为防止其结合部位的脱离，设计了两处卡位点，分别为作为外围部分的三点主要卡位部分的第一卡位部5以及与之匹配的作为三角区I的三点主要卡位部分的第二卡位部6，经卡位部(5、6)的扣合，将不同材质的三个部件结合在一起，提高了炉顶预制件的整体可靠性，增加了炉顶预制件的使用寿命。
[0042]卡位部(5、6)的扣合具体为:三角区I与上围件3相结合的部位加工有凹进的第二卡位部6，在将上围件3的浇注料流至三角区I的过程中，即在上围件3的内侧，与第二卡位部6相对应的位置形成了三个凸出的第一卡位部5，浇注完成即实现了卡位部(5、6)的扣合；
[0043]此外，在浇注外围件(2、3)的过程中，浇注料分别与分布于三角区外侧的卡位孔7实现扣合，进一步辅助性巩固了外围件(2、3)与三角区I的可靠结合。
[0044]以上结合附图对本实用新型的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解。显然，以上所述仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本实用新型的变化或替换，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，包括三角区和外围部件，所述外围部件包括相贴合的第一外围件和第二外围件;其中: 所述第二外围件和所述第一外围件自下而上依次通过浇注的方式贴合于所述三角区； 所述三角区的外侧均匀分布有卡位孔，在浇注所述外围部件的过程中，所述外围部件的内侧形成与所述卡位孔相扣合的卡位凸。2.根据权利要求1所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述三角区包括自上而下布置的基体和安装单元，所述基体和所述安装单元为浇注而成的一体化结构；其中: 所述安装单元与所述外围部件相贴合； 所述安装单元自上而下逐渐变窄，若干个所述卡位孔分布于所述安装单元的外侧。3.根据权利要求1所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述卡位孔的底面自上而下向内倾斜。4.根据权利要求3所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述底面在垂直方向向内倾斜3?8°。5.根据权利要求2所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述安装单元与所述第一外围件的接合处设有若干个卡位凹进结构，在浇注所述第一外围件的过程中，所述第一外围件的内侧形成与所述卡位凹进结构相扣合的卡位凸出结构。6.根据权利要求5所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述三角区外侧沿周向均匀设有三个卡位凹进结构。7.根据权利要求1所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述第二外围件的档次低于所述第一外围件。8.根据权利要求1所述的卡位复合式电弧炉炉顶预制件，其特征在于，所述第一外围件由钢纤维增强高铝浇注料浇注而成，所述第二外围件由低水泥浇注料浇注而成。
【专利摘要】本实用新型提供一种卡位复合式电弧炉炉顶预制件，包括三角区和外围部件，所述外围部件包括相贴合的第一外围件和第二外围件；其中：所述第二外围件和所述第一外围件和自下而上依次通过浇注的方式贴合于所述三角区；所述三角区的外侧均匀分布有卡位孔，在浇注所述外围部件的过程中，所述外围部件的内侧形成与所述卡位孔相扣合的卡位凸。本实用新型的炉顶预制件通过采用多档次耐材的复合结构以及设计的卡位结构，保证了预制件各部件的可靠结合，延长了炉顶预制件的使用寿命。
【IPC分类】C21C5/52
【公开号】CN205275636
【申请号】CN201520917090
【发明人】刘根胜, 司翔, 赵勇
【申请人】南京联合荣大工程材料有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月17日