一种铁水罐永久层制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁水罐永久层制造方法，步骤如下：步骤一、将罐底模具吊运进入铁水罐罐体内，将多个螺杆长度大于罐底模具厚度的支撑螺栓分别穿过罐底模具上的螺孔，将支撑螺栓的螺杆端部朝外伸出罐底模具与铁水罐罐体焊接相连，将支撑螺栓的螺帽与螺杆配合使罐底模具与铁水罐罐体间隔一定距离，浇筑浇注料并振打；步骤二、将第一罐身模具吊运进入铁水罐罐体内，将第一罐身模具底部与罐底模具顶部相连，浇注浇注料并振打；步骤三、将第二罐身模具吊运进入铁水罐罐体内，将第二罐身模具底部与第一罐身模具顶部相连，浇注浇注料并振打。本发明具有铁水罐隔热效果好、制造周期短、易于保产、罐内衬拆除方便的特点，可以广泛应用于高炉冶炼【技术领域】。
【专利说明】一种铁水耀永久层制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高炉冶炼【技术领域】，特别是涉及一种铁水罐永久层制造方法。
【背景技术】
[0002]随着高炉炼铁技术飞速发展，各项技术指标不断提高，高炉对铁水盛装要求也越来越高。以前以粘土砖做为内衬的铁水罐难以满足调结构、满负荷运作的生产要求，随后各钢铁厂的铁水罐内衬多数被Al2O3-SiC-C材料所取代。然而，面对耐材价格上涨的压力，在稳定铁水罐罐龄的同时需要进一步降低耐材成本，这就必须改变以前的砌筑方式。为此使用永久层连续浇注一次成型技术,确保生产用罐，同时保证铁水罐浇注部分耐材能够重复使用。
[0003]为了满足炼铁到炼钢对铁水罐的需求，更好适应上下工序衔接及满负荷的生产要求，需要做到“稳定、有序、紧凑”的保罐生产，使得铁水罐供给台数稳定，安全有保障。近几年国内各钢铁厂也做了有益的探索，例如，武钢炼铁厂对ZT-1OOt铁水罐开展了新材料、新工艺的试验，逐步形成自身铁水罐内衬的结构特点和砌筑特点。
[0004]ZT-1OOt铁水罐内衬结构和砌筑特点如下:
[0005]I)内层分罐底和罐身二段，即罐身到罐顶为三层错层的直立式永久层轻质隔热砖；罐底为三层错层的组合式永久层轻质隔热砖。
[0006]2)工作层分上下三段；即工作层渣线整体浇注、罐身万向变径工作层砌筑和罐底组合工作层砌筑。
[0007]虽然铁水罐砌筑工艺稳定后，其罐龄趋于稳定，也能完成保产要求，但是面对上游价格的上涨，成本压力依然很大。炼铁厂于是在2011年8月I日到12月开始采用武汉钢华耐材炉料有限公司生产的浇注料对百吨罐永久层进行整体浇注试验。对122#、130#、128#、126#、138#、144#等6台铁水罐永久层进行了整体浇注并进行了试验，其试验过程是分段整体浇注再砌筑对应部位的工作层砖。该试验过程中，每次每段浇注后要养护16小时后脱模再砌筑工作层，耗费时间长，按以前12小时完成I台罐的8步砌筑法作为对比，可知该试验工艺很难满足保罐生产要求。另外，该试验罐包壁锚固件按300mm间距焊制V形锚固件，由于V形锚固件在内衬里的长度达80mm左右，待罐使用后大修砖衬难以拆除。而且该罐运行时罐壁温度高，散热快，易结盖。正是由于存在诸多问题，所以炼铁厂于2012年底停止了该试验。
[0008]从实际运作来看，永久层整体浇注替代永久层轻质隔热砖所存在如下问题:
[0009]①永久层整体浇注的隔热效果达不到轻质隔热砖的效果。
[0010]②由于罐体内壁上过多锚固件使得大修拆除内衬变得非常困难。
[0011]③未采用快干散装料进行浇注使得台罐砌筑周期变长，难以保证高炉生产用罐。
[0012]④模具制作不科学使得不能连续浇注作业，且砌罐生产周期拖长。
[0013]也正是这些问题的困挠使得柳钢炼铁厂也停止了对百吨罐永久层整体浇注，邯郸炼铁厂在铁水罐高周转率的情况下也只实现了罐永久层分段浇注分段脱模。
[0014]为了解决上述问题，需要对浇注料配方进行改进，既要保证隔热效果，又要保证浇注烘烤后的强度。耐材强度主要体现在料成型后的体积密度上，如:现在轻质隔热砖体积密度在L 5g/cm3左右，导热系数(平均温度350±25°C ) ( 0.55ff/m.k。而在2011年永久层浇注料成型后体积密度为2.3g/cm3左右。若要达到现在永久层轻质隔热砖的隔热效果，必须对浇注料配方进行改进，在强度和隔热上找到一个平衡点，即适当降低浇注料强度，又增加保温效果。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种铁水罐永久层制造方法，具有铁水罐隔热效果好、制造周期短、易于保产、罐内衬拆除方便的特点。
[0016]本发明提供的一种铁水罐永久层制造方法，包括如下步骤:步骤一、用吊装设备将罐底模具吊运进入铁水罐罐体内，将多个螺杆长度大于罐底模具厚度的支撑螺栓分别穿过罐底模具上的螺孔，将支撑螺栓的螺杆端部朝外伸出罐底模具与铁水罐罐体焊接相连，将支撑螺栓的螺帽与螺杆配合使罐底模具与铁水罐罐体间隔一定距离，浇注浇注料并振打；步骤二、用吊装设备将第一罐身模具吊运进入铁水罐罐体内，将第一罐身模具底部与罐底模具顶部相连，浇注浇注料并振打；步骤三、用吊装设备将第二罐身模具吊运进入铁水罐罐体内，将第二罐身模具底部与第一罐身模具顶部相连，浇注浇注料并振打。
[0017]在上述技术方案中，所述浇注料为成型后体积密度为1.8g/cm3的快干浇注料。
[0018]在上述技术方案中，所述步骤二中，将第一罐身模具底部的第一卡片嵌入罐底模具顶部的卡槽中；所述步骤三中，将第二罐身模具底部的第二卡片嵌入第一罐身模具顶部的卡槽中。
[0019]在上述技术方案中，所述罐底模具厚度为20mm，所述支撑螺栓的螺杆长度为120mm，所述罐底模具与铁水罐罐体距离为100mm，所述第一罐身模具和第二罐身模具的厚度为10cm。
[0020]在上述技术方案中，所述罐底模具为一个，所述第一罐身模具和第二罐身模具分别由六片模板通过连接螺栓沿周向拼接而成。
[0021 ] 在上述技术方案中，所述罐底模具顶部设有“十”字型的支撑梁，其中一根支撑梁顶部对称设有罐底模具吊钩，所述第一罐身模具的每片模板内侧设有第一罐身模具吊钩，所述第二罐身模具的每片模板内侧设有第二罐身模具吊钩。
[0022]在上述技术方案中，还包括步骤四、依次拆除第二罐身模具、第一罐身模具和罐底模具。
[0023]在上述技术方案中，所述步骤一中，所述支撑螺栓共有八个，其中，一个支撑螺栓位于罐底模具的中心，四个支撑螺栓沿周向沿罐底模具的中心对称布置，且对称布置的四个支撑螺栓位于罐底模具顶部，剩下三个支撑螺栓围绕罐底模具中心形成等边三角形布置、且均设置在罐底模具底部。
[0024]在上述技术方案中，所述铁水罐罐体内壁设有作为锚固件的螺冒。
[0025]在上述技术方案中，所述螺冒在铁水罐罐体的罐底和罐身内壁上的间距均为350mm，在罐冒内壁上的间距为420mm。
[0026]本发明铁水罐永久层制造方法，具有以下有益效果:使用科学合理的浇注料模具和快干浇注料分段连续浇注永久层，实现了连续浇注永久层，一次性整体脱模，能够很好解决保罐生产周期长的问题。采用快干浇注料，隔热效果接近轻质隔热砖。再是为解决大修罐衬难拆除，应减少罐内壁锚固件，罐底和罐身内壁使用间隔350mm的螺冒替代V形锚固件，即宽45mmX高25mm的六角螺冒，并进一步加大罐冒内壁上的螺冒间隔距离，便于罐身和罐底内衬的大修拆除，更便于揭冒拆除内衬。
[0027]浇注料配方进行改进，在强度和隔热上找到了一个平衡点，即将浇注料成型后体积密度设定在1.8g/cm3,既保证了永久层的保温效果，又保证了永久层的强度。
[0028]在武钢ZT-1OOt铁水罐上使用本发明可实现连续浇注一次性整体脱模，保证永久层耐材能够经过3次以上的大修而不损坏，相较于现有技术永久层只能经受一次大修，大大减少了永久层耐材的损耗，降低了维护成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明铁水罐永久层制造方法的流程示意图；
[0030]图2为本发明铁水罐永久层制造方法中实施步骤一时铁水罐的剖视结构示意图；
[0031]图3为图2的俯视结构示意图；
[0032]图4为本发明铁水罐永久层制造方法中实施步骤二时铁水罐的剖视结构示意图；
[0033]图5为图4的俯视结构示意图；
[0034]图6为图5中a向的结构示意图；
[0035]图7为本发明铁水罐永久层制造方法中实施步骤三时铁水罐的剖视结构示意图；
[0036]图8为图7的俯视结构示意图；
[0037]图9为图8中b向的结构示意图；
[0038]图10为本发明铁水罐永久层制造方法中脱模之前铁水罐的剖视结构示意图；
[0039]图11为本发明铁水罐永久层制造方法中脱模之后铁水罐的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
[0041]参见图1，本发明铁水罐永久层制造方法，包括如下步骤:
[0042]步骤一、参见图2至图3，用吊装设备(图中未示出)将厚度为20mm的罐底模具2吊运进入铁水罐罐体I内，将八个螺杆长度为120mm的支撑螺栓3分别穿过罐底模具2上的螺孔(图中未示出)，将支撑螺栓3的螺杆端部朝外伸出罐底模具2与铁水罐罐体I焊接相连，将支撑螺栓3的螺帽与螺杆配合使罐底模具2与铁水罐罐体I距离为100mm，其中，一个支撑螺栓3位于罐底模具2的中心，四个支撑螺栓3沿周向沿罐底模具2的中心对称布置，且对称布置的四个支撑螺栓3位于罐底模具2顶部，剩下三个支撑螺栓3围绕罐底模具2中心形成等边三角形布置、且均设置在罐底模具2底部，这种布置形式可以确保支撑螺栓3对罐底模具2的支撑作用，并避免振打浇注时罐底模具2松动；浇注浇注料并振打；
[0043]步骤二、参见图4至图6，用吊装设备将厚度为1cm的第一罐身模具4吊运进入铁水罐罐体I内，将第一罐身模具4底部的第一卡片5嵌入罐底模具2顶部的卡槽中，浇注浇注料并振打；
[0044]步骤三、参见图7至图9，用吊装设备将厚度为1cm的第二罐身模具6吊运进入铁水罐罐体I内，将第二罐身模具6底部的第二卡片7嵌入第一罐身模具4顶部的卡槽中，所述第二罐身模具6顶部离铁水罐罐体I罐口 300mm，浇注浇注料并振打；
[0045]步骤四、依次拆除如图10所示的第二罐身模具6、第一罐身模具4和罐底模具2。
[0046]经过以上四个步骤，脱模之后的铁水罐如图11所示，整个铁水罐由外向内依次为铁水罐罐体1、永久层13和轻质隔热砖14。本发明在砌筑轻质隔热砖14之前将永久层13浇注完毕，工程所用时间大大缩短，而且浇注的永久层13整体性优于现有技术制造出的永久层，避免现有技术施工中所出现的环缝现象。
[0047]所述浇注料为成型后体积密度为1.8g/cm3的快干浇注料。该浇注料在保持强度的前提下，增加了保温效果。与2011年的试验方案对比，2011年的方案由于保温效果差、散热快，外壳温度一直在220°C以上，铁水容易形成凝渣凝盖，处理凝渣凝盖工序会大大损伤到耐材；而本发明外壳温度一直在220°C以下，凝渣凝盖少，因处理工序对耐材所造成的伤害很少，所以本发明制成的铁水罐永久层可经受三次以上大修的考验，而原试验每一次大修都需要重新进行永久层施工。
[0048]所述罐底模具2为一个，所述第一罐身模具4和第二罐身模具6分别由六片模板通过连接螺栓8沿周向拼接而成。
[0049]参见图2至图3，所述罐底模具2顶部设有“十”字型的支撑梁9，其中一根支撑梁9顶部对称设有罐底模具吊钩10。参见图10，所述第一罐身模具4的每片模板内侧设有第一罐身模具吊钩11，所述第二罐身模具6的每片模板内侧设有第二罐身模具吊钩12。吊装设备通过勾起罐底模具吊钩10、第一罐身模具吊钩11和第二罐身模具吊钩12分别将罐底模具2、第一罐身模具4和第二罐身模具吊钩12吊运到位。
[0050]所述铁水罐罐体I内壁设有作为锚固件的螺冒(图中未示出)。所述螺冒在铁水罐罐体I的罐底1.1和罐身1.2内壁上的间距均为350mm，在罐冒1.3内壁上的间距为420mm。螺冒取代了原有的V形锚固件，并进一步加大铁水罐罐体内壁上的间隔距离，有利于大修时拆除内衬。罐冒1.3、罐身1.2、罐底1.1的永久层厚度为100mm。
[0051 ] 所述罐底模具2呈椭球弧面结构，所述第一罐身模具4的横截面呈椭圆、且整体呈一端大另一端小的筒状，所述第二罐身模具6呈椭圆筒体。
[0052]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
[0053]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种铁水罐永久层制造方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一、用吊装设备将罐底模具(2)吊运进入铁水罐罐体(I)内，将多个螺杆长度大于罐底模具(2)厚度的支撑螺栓(3)分别穿过罐底模具(2)上的螺孔，将支撑螺栓(3)的螺杆端部朝外伸出罐底模具(2)与铁水罐罐体(I)焊接相连，将支撑螺栓(3)的螺帽与螺杆配合使罐底模具(2)与铁水罐罐体(I)间隔一定距离，浇筑浇注料并振打； 步骤二、用吊装设备将第一罐身模具(4)吊运进入铁水罐罐体(I)内，将第一罐身模具(4)底部与罐底模具(2)顶部相连，浇注浇注料并振打； 步骤三、用吊装设备将第二罐身模具￠)吊运进入铁水罐罐体(I)内，将第二罐身模具(6)底部与第一罐身模具(4)顶部相连，浇注浇注料并振打。
2.根据权利要求1所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述浇注料为成型后体积密度为1.8g/cm3的快干浇注料。
3.根据权利要求2所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述步骤二中，将第一罐身模具(4)底部的第一卡片(5)嵌入罐底模具(2)顶部的卡槽中；所述步骤三中，将第二罐身模具(6)底部的第二卡片(7)嵌入第一罐身模具(4)顶部的卡槽中。
4.根据权利要求3所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述罐底模具(2)厚度为20mm，所述支撑螺栓(3)的螺杆长度为120mm，所述罐底模具(2)与铁水罐罐体(I)距离为100mm，所述第一罐身模具(4)和第二罐身模具(6)的厚度为10cm。
5.根据权利要求4所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述罐底模具(2)为一个，所述第一罐身模具(4)和第二罐身模具(6)分别由六片模板通过连接螺栓(8)沿周向拼接而成。
6.根据权利要求5所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述罐底模具(2)顶部设有“十”字型的支撑梁(9)，其中一根支撑梁(9)顶部对称设有罐底模具吊钩(10)，所述第一罐身模具(4)的每片模板内侧设有第一罐身模具吊钩(11)，所述第二罐身模具(6)的每片模板内侧设有第二罐身模具吊钩(12)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:还包括步骤四、依次拆除第二罐身模具￠)、第一罐身模具(4)和罐底模具(2)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述步骤一中，所述支撑螺栓(3)共有八个，其中，一个支撑螺栓(3)位于罐底模具(2)的中心，四个支撑螺栓(3)沿周向沿罐底模具(2)的中心对称布置，且对称布置的四个支撑螺栓(3)位于罐底模具(2)顶部，剩下三个支撑螺栓(3)围绕罐底模具(2)中心形成等边三角形布置、且均设置在罐底模具(2)底部。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述铁水罐罐体(I)内壁设有作为锚固件的螺冒。
10.根据权利要求9所述的铁水罐永久层制造方法，其特征在于:所述螺冒在铁水罐罐体(I)的罐底(1.1)和罐身(1.2)内壁上的间距均为350mm，在罐冒(1.3)内壁上的间距为420mmo
【文档编号】B22D41/02GK104353820SQ201410623744
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】苏明, 董汉东, 黄德友, 尹腾, 苏贤伟, 李汉宾, 王朝平, 彭玉 申请人:武汉钢铁(集团)公司