用于高炉渣口的泥套的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于高炉渣口的泥套的制造方法，高炉渣口包括沿从高炉外向高炉内依次连接的一套、二套、三套及小套，所述制造方法包括以下步骤：根据高炉渣口的内径和长度制造高炉渣口泥套模具；向高炉渣口泥套模具中浇注浇注料；在浇注料凝固形成浇注件后，对浇注件进行脱模和切冒口处理以形成高炉渣口泥套预制件；对高炉渣口泥套预制件进行干燥处理，从而得到高炉渣口泥套。根据本发明的用于高炉渣口的泥套的制造方法，可以显著提高高炉渣口泥套的强度和抗高炉炉渣的冲刷能力。
【专利说明】用于高炉渣口的泥套的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于高炉渣口的泥套的制造方法。
【背景技术】
[0002] 高炉炼铁生产的主要产品是高温液态的铁水和炉渣。在生产过程中，大部分高炉 采用高温液态的铁水和炉渣均从铁口排出并使用扒渣器对从铁口排出的铁水上漂浮的炉 渣进行扒渣的操作方法。然而，仍然有相当数量的中小高炉企业保持了在高炉出铁过程中 使用高炉渣口对炉渣进行放上渣的作业，其主要原因包括以下几点：
[0003] (1)炉渣对铁口孔道的冲刷、侵蚀作用强于铁水，部分炉渣从渣口排出可以减轻铁 口的工作强度，有利于维护良好的铁口工作状态，保证炼铁生产过程的安全性；
[0004] ⑵可以减少炉渣带铁量，高温液态的铁水和炉渣均从铁口排出，由于排出过程铁 水和炉渣呈混合状态，必然造成炉渣带铁量增加，导致炼铁生产过程金属损失率上升；
[0005] (3)由于市场及资源因素的影响，近来冶炼企业为了降低生产成本，高炉生产的原 料呈现劣质化趋势，入炉品位普遍降低，大部分中小高炉入炉品位更低，冶炼渣量大而不得 不保留放上渣作业。
[0006] 采用放上渣作业的高炉渣口包括沿从高炉外向高炉内方向依次连接的一套、二 套、三套及小套，一套的材质为铸铁，二套、三套及小套的材质为铸铜，小套为工作套。在高 炉出渣的过程中，由渣口排出的渣流温度为1500°C左右，并带有一定的压力和流速，为了防 止在出渣过程中渣流冲刷侵蚀渣口的各套并保证高炉的出渣量，在高炉的生产过程中，需 要制造渣口泥套来保护渣口的一套、二套和三套。
[0007] 现有技术主要采用有水炮泥来制造渣口泥套，即通过泥炮将有水炮泥注入高炉渣 口，以在高炉渣口各套的内表面形成有水炮泥的渣口泥套。然而采用有水炮泥制造的渣口 泥套存在以下不足：
[0008] (1)有水炮泥制造的渣口泥套使用周期短，一般为8h?16h ;
[0009] (2)频繁地采用有水炮泥制造渣口泥套增大了现场工人的劳动强度；
[0010] (3)采用有水炮泥制造渣口泥套需要消耗大量的有水炮泥，增大了生产成本。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种具有高强度和高抗炉渣冲刷能 力的高炉渣口泥套的制造方法。
[0012] 本发明的一方面提供了一种用于高炉渣口的泥套的制造方法，高炉渣口包括沿从 高炉外向高炉内依次连接的一套、二套、三套及小套，所述制造方法包括以下步骤：根据高 炉渣口的内径和长度制造高炉渣口泥套模具；向高炉渣口泥套模具中浇注浇注料；在浇注 料凝固形成浇注件后，对浇注件进行脱模和切冒口处理以形成高炉渣口泥套预制件，其中， 高炉渣口泥套预制件沿其轴心形成有通孔；对高炉渣口泥套预制件进行干燥处理，从而得 到高炉渣口泥套；其中，高炉渣口泥套包括沿其轴向方向彼此相对的第一端面和第二端面， 第一端面的径向直径大于第二端面的径向直径。
[0013] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套的第二端面可以与三套的靠近高炉的 端面平齐，高炉渣口泥套的第一端面可以与一套的远离高炉的端面平齐。
[0014] 根据本发明的示例性实施例，安装到高炉渣口中的高炉渣口泥套可以与高炉渣口 相贴合。
[0015] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套预制件沿其轴向可以形成有圆台形的 通孔，高炉渣口泥套的壁厚可以沿其轴向方向相等，其中，高炉渣口泥套的第二端面的内径 可以不小于小套的内径。
[0016] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套预制件沿其轴向可以形成有圆柱形的 通孔，圆柱形通孔的直径可以不小于小套的内径。
[0017] 根据本发明的示例性实施例，浇注料可以为耐火浇注料，优选地，耐火浇注料可以 为刚玉耐火浇注料。
[0018] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套预制件可以被制造成一节或者多于一 节。
[0019] 根据本发明的示例性实施例，当高炉渣口泥套预制件被制造成多于一节时，所述 多于一节的高炉渣口泥套预制件经干燥处理以形成多于一节的高炉渣口泥套后，多于一节 的高炉渣口泥套可以在高炉渣口内依次连接。
[0020] 根据本发明的示例性实施例，干燥处理可以包括自然阴干处理和/或使用烘烤设 备进行烘烤处理。
[0021] 根据本发明的高炉渣口泥套的制造方法，可以显著提高高炉渣口泥套的强度和抗 高炉炉渣的冲刷能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 通过结合附图进行的示例性实施例的以下描述，本发明的这些和/或其他方面和 优点将变得清楚和更易于理解，其中：
[0023] 图1是示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口的示意图；
[0024] 图2是示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口泥套预制件的示意图；
[0025] 图3是示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口泥套与高炉渣口的装配后的 剖视图。
[0026] 附图标记说明：
[0027] 1 一套
[0028] 2 二套
[0029] 3 三套
[0030] 4 小套
[0031] 5高炉渣口泥套预制件
【具体实施方式】
[0032] 现有技术主要采用有水炮泥来制造高炉渣口泥套。然而采用有水炮泥制造的高炉 渣口泥套由于使用周期短，导致有水炮泥的消耗量增大，且提高了现场工人的劳动强度。
[0033] 由于有水炮泥相对浇注料凝固性好，且成本低廉，因此现有技术通常采用有水炮 泥制造高炉渣口泥套。而本发明克服了现有技术的采用有水炮泥制造渣口泥套的技术偏 见，通过模具来制造高炉渣口泥套，然后将制造好的高炉渣口泥套设置在渣口中，这样显著 提高了泥套的使用寿命。此外，采用烧结料作为高炉渣口泥套的制造材料，在提高渣口泥套 的使用寿命的同时，也显著降低了生产成本和现场工人的劳动强度。
[0034] 图1是示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口的示意图，其中，高炉渣口包 括沿轴其向方向由高炉外部向高炉内部依次连接的一套1、二套2、三套3和小套4。图2是 示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口泥套预制件5的示意图，其中，高炉渣口泥套 预制件5为圆台状，其中具有通孔，通孔使高炉渣口泥套预制件5沿轴向方向和径向方向壁 厚相等。图3是示出根据本发明的示例性实施例的高炉渣口泥套与高炉渣口的装配后的剖 视图。
[0035] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口包括沿从高炉外向高炉内方向依次连接的 一套1、二套2、三套3和小套4。
[0036] 下面将参照图1?图3并结合示例性实施例来对本发明的用于保护上述高炉渣口 的高炉渣口泥套的制造方法进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
[0037] 首先，根据高炉渣口的各个套的内径和高炉渣口的长度制造用于形成高炉渣口泥 套的模具。
[0038] 具体地讲，根据高炉渣口的一套1、二套2、三套3和小套4的内径和高炉渣口的长 度来确定渣口泥套模具的型腔尺寸。
[0039] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套模具型腔的轴向长度可以不小于高炉 渣口一套1、二套2和三套3的轴向长度之和，这样可以显著提高浇注成型的高炉渣口泥套 对高炉渣口的各个套的保护作用，但本发明并不限于此。也就是说，高炉渣口泥套模具型腔 的轴向长度可以小于高炉渣口的一套1、二套2和三套3的轴向长度之和。对于高炉渣口泥 套模具型腔的轴向长度大于高炉渣口的一套1、二套2和三套3的轴向长度之和的情况，可 以对利用模具形成的高炉渣口泥套预制件5进行切割处理，以使高炉渣口泥套预制件5的 轴向长度等于高炉渣口的一套1、二套2和三套3的轴向长度之和。
[0040] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套模具的内部型腔的径向尺寸的确定方 法可以为：利用高炉渣口泥套模具制造的高炉渣口泥套预制件5能够与高炉渣口相互配 合，这样可以提高高炉渣口泥套在高炉渣口内的稳定性，以保证高炉渣口泥套对高炉渣口 的各个套的保护作用，避免在出渣过程中由于渣流的冲击所导致的高炉渣口泥套移位或者 高炉渣口泥套被渣流冲出渣口。根据本发明的一个示例性实施例，利用高炉渣口泥套模具 制造的高炉渣口泥套预制件5的外表面可以为圆台状结构，但本发明并不限与此。也就是 说，具有掌握现有技术的普通工作人员可以认识到，高炉渣口泥套模具内部的型腔径向尺 寸可以与对应部分的高炉渣口的一套1、二套2和三套3内部径向尺寸一致，这样可以将通 过所述模具制造出的高炉渣口泥套更加贴合地安装于高炉渣口内部。
[0041] 根据本发明的示例性实施例的制造方法制造的高炉渣口泥套模具，其轴向可以具 有圆台状结构，通过所述模具浇注成型的高炉渣口泥套预制件5可以沿其轴向具有圆台状 通孔结构，且通孔结构可以使得高炉渣口泥套预制件5的壁厚在沿轴向的方向上相等，这 样可以避免高炉渣口泥套预制件5影响高炉渣口的出渣量，并可以降低高炉渣口泥套的制 造成本，但本发明并不限于此。也就是说，根据本发明的示例性实施例的制造方法制造的高 炉渣口泥套模具，其轴向可以不具有圆台状结构，即通过该泥套模具制造的高炉渣口泥套 预制件5可以不具有通孔结构或者可以具有非圆台状的通孔结构。根据本发明的示例性实 施例，优选地，通过高炉渣口泥套模具制造的具有通孔结构的高炉渣口泥套的第二端面的 内径可以不小于小套的内径。
[0042] 根据本发明的示例性实施例，高炉渣口泥套模具的轴向可以具有圆柱状结构，使 得通过所述模具制造的预制件5的通孔可以为圆柱状，且圆柱状通孔结构的直径可以大于 等于渣口的小套4的直径。根据本发明的示例性实施例，对具有通孔的高炉渣口泥套预制 件5的壁厚没有明确的限制。
[0043] 根据本发明的示例性实施例，对制造高炉渣口泥套模具的材料没有特别要求，其 可以为具有一定强度和塑形的金属材料（例如，钢制材料）。高炉渣口泥套模具可以是一体 的，为保证高炉渣口泥套预制件5脱模方便，优选为由径向方向上的上下两个分开的部分 组合而成，但本发明并不限于此。也就是说，高炉渣口泥套模具也可以由径向方向上的两个 以上分开的部分组合而成。
[0044] 根据本发明的示例性实施例，根据高炉渣口深度的不同，可将高炉渣口泥套预制 件5制造为两节或两节以上，这样可以便于高炉渣口泥套模具的制造，同时也可以避免较 长尺寸的渣口泥套在安装过程中由于操作时受力不均导致的泥套断裂现象的发生。但本领 域技术人员应该认识到，在将具有两节或两节以上结构的高炉渣口泥套安装在高炉渣口内 时，所述两节或两节以上的高炉渣口泥套需要轴心重合，且节与节之间贴合紧密，这样可以 避免渣流的冲击引起的高炉渣口泥套移位，也可以提高高炉渣口泥套对高炉渣口的保护作 用。
[0045] 根据本发明的示例性实施例，可根据高炉渣口各套的实际状况来制造高炉渣口泥 套预制件5。例如，当高炉渣口的三套3设置有用于观察出渣情况的视窗时，可通过对模具 型腔进行设计，使得在通过高炉渣口泥套模具制造的高炉渣口泥套预制件5的对应位置设 置有相应尺寸的视窗，但本发明并不限于此。也就是说，本领域技术人员应该认识到，根据 本发明的示例性实施例的高炉渣口泥套模具的型腔尺寸的确定是以满足高炉渣口的正常 作业为前提，因此，在不影响高炉渣口的正常作业的情况下，可以对高炉渣口泥套模具做任 何改变。
[0046] 然后，向高炉渣口泥套模具中浇注浇注料，浇注料凝固后形成浇注件，浇注件经脱 模和切冒口处理而形成高炉渣口泥套预制件5,预制件5包括沿其轴向方向彼此相对的第 一端面和第二端面，第一端面的径向直径大于第二端面的径向直径。
[0047] 具体地讲，向使用上述方法制造出的高炉渣口泥套模具中浇注浇注料，浇注料凝 固后对浇注件进行脱模和切冒口处理以形成高炉渣口泥套预制件5。根据本发明的示例性 实施例，高炉渣口泥套预制件5的轴心可以具有通孔结构，也可以为实心结构。当高炉渣口 泥套预制件5为实心结构时，可以使用钻孔设备将高炉渣口泥套预制件5以任一端面为起 始端沿轴向方向钻出符合工艺要求的通孔（例如，圆台形通孔或圆柱形通孔），优选地，通 孔的最小直径大于等于高炉渣口的小套4的直径。
[0048] 根据本发明的示例性实施例，优选地，可以向高炉渣口泥套模具中浇注耐火浇注 料，这样可以提高高炉渣口泥套对渣流的抗冲刷侵蚀作用，优选地，耐火浇注料可以为刚玉 制耐火浇注料。
[0049] 最后，对高炉渣口泥套预制件5进行干燥处理，从而得到高炉渣口泥套。
[0050] 具体地讲，需要对经高炉渣口泥套模具浇注成型的高炉渣口泥套预制件5进行干 燥处理以除去浇注料中存在的水分，从而提高高炉渣口的强度和硬度。根据本发明的示例 性实施例，可以对高炉渣口泥套预制件5进行自然阴干处理或者使用烘烤设备对高炉渣口 泥套预制件5进行烘烤处理，优选地，可以使用烧结炉对高炉渣口泥套预制件5进行烘烤处 理，烧结炉可以较完全地除去浇注料中的水分，有效提高经干燥处理后的高炉渣口泥套的 强度和硬度。
[0051] 根据本发明的示例性实施例，当高炉渣口泥套预制件5被制造为多于一节时，所 述多于一节的高炉渣口泥套预制件5可以在被干燥后在高炉渣口内依次连接，但本发明并 不限与此。也就是说，可以将所述多于一节的高炉渣口泥套预制件5经干燥处理以制成高 炉渣口泥套后，将所述多于一节的高炉渣口泥套依次密封连接后装入高炉渣口。
[0052] 根据本发明的示例性实施例，在高炉冶炼过程中，可以使用密封料来封堵高炉渣 口泥套。在出渣过程中，使用相应设备打通由密封料封堵的高炉渣口泥套以进行后续的出 渔操作。
[0053] 综上，根据本发明的用于高炉渣口的泥套的制造方法，根据高炉渣口各套的尺寸 合理地设置高炉渣口泥套模具的型腔尺寸，将浇注料浇注到模具中、脱模并进行烘干操作， 以形成具有与高炉渣口各套相互配合的高炉渣口泥套，在保证高炉渣口的正常作业的前提 下，显著提高了高炉渣口泥套的强度和抗高炉炉渣的冲刷能力。
[0054] 现在将描述本发明的具体实施例，但将理解的是，以下具体实施例只是为了便于 本领域技术人员能够进一步地理解本发明，本发明的保护范围不限于以下实施例。
[0055] 示例
[0056] 高炉有效容积为1200m3,高炉渣口的一套、二套和三套的轴向距离之和为600mm， 高炉渣口的小套、三套、二套、一套的内径分别为75mm、90mm、105mm和120mm。根据上述尺寸 制造高炉渣口泥套模具，该模具沿其径向方向上具有上下两部分，上下两部分之间通过设 置于模具外侧的紧固装置进行紧固连接。该模具的型腔为圆台形结构，且利用模具制造出 的高炉渣口泥套预制件具有通孔，该通孔使得高炉渣口泥套预制件沿径向方向具有相等的 壁厚，且沿背离高炉的轴向方向壁厚逐渐增大。
[0057] 将刚玉质耐火浇注料浇注到上述模具中，待浇注料凝固成型后对凝固的浇注件进 行脱模和切冒口处理，以形成高炉渣口泥套预制件。然后用烧结炉对高炉渣口泥套预制件 进行干燥处理，得到高炉渣口泥套。该高炉渣口泥套的轴向长度为600mm，第一端面的内径 和外径分别为100mm和120mm，第二端面的内径和外径分别为75mm和85mm。
[0058] 根据以上实施例制造的高炉渣口泥套安装于高炉渣口中，高炉渣口泥套的使用寿 命可以不少于72h，显著提高了高炉渣口泥套的使用寿命，同时也降低了现场工作人员的劳 动强度。
[0059] 虽然已参照具体实施例和附图描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于以上 实施例。
【权利要求】
1. 一种用于高炉渣口的泥套的制造方法，高炉渣口包括沿从高炉外向高炉内依次连接 的一套、二套、三套及小套，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤： 根据高炉渣口的内径和长度制造高炉渣口泥套模具； 向高炉渣口泥套模具中浇注浇注料； 在浇注料凝固形成浇注件后，对浇注件进行脱模和切冒口处理以形成高炉渣口泥套预 制件； 对高炉渣口泥套预制件进行干燥处理，从而得到高炉渣口泥套； 其中，高炉渣口泥套包括沿其轴向方向彼此相对的第一端面和第二端面，第一端面的 径向直径大于第二端面的径向直径。
2. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，高炉渣口泥套 的第二端面与三套的靠近高炉的端面平齐，高炉渣口泥套的第一端面与一套的远离高炉的 端面平齐。
3. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，安装到高炉渣 口中的高炉渣口泥套与高炉渣口相贴合。
4. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，高炉渣口泥套 预制件沿其轴向形成有圆台形的通孔，高炉渣口泥套的壁厚沿其轴向方向相等，其中，高炉 渣口泥套的第二端面的内径不小于小套的内径。
5. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，高炉渣口泥套 预制件沿其轴向形成有圆柱形的通孔，圆柱形通孔的直径不小于小套的内径。
6. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，浇注料为耐火 浇注料。
7. 如权利要求6所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，所述耐火浇注 料为刚玉耐火浇注料。
8. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，高炉渣口泥套 预制件被制造成一节或者多于一节。
9. 如权利要求8所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，当高炉渣口泥 套预制件被制造成多于一节时，所述多于一节的高炉渣口泥套预制件经干燥处理以形成多 于一节的高炉渣口泥套后，多于一节的高炉渣口泥套在高炉渣口内依次连接。
10. 如权利要求1所述的用于高炉渣口的泥套的制造方法，其特征在于，干燥处理包括 自然阴干处理和/或使用烘烤设备进行烘烤处理。
【文档编号】C21B7/14GK104087695SQ201410355430
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】李刚, 杜斯宏, 宋剑, 吴亚明, 涂林 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司