具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包的制作方法
【专利摘要】一种具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，包括钢包壳体，钢包壳体内侧浇筑或砌筑有钢包永久衬，钢包永久衬内壁砌筑有钢包工作层，钢包工作层由位于钢包上部的渣线砖和位于钢包中部、下部的熔池壁砖组合而成，渣线砖和熔池壁砖沿钢包径向砌筑有多圈，渣线砖砌筑区域中，在侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警渣线砖，熔池壁砖砌筑区域中，在与渣线砖砌筑区域相连的第一环侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警熔池壁砖，智能预警熔池壁砖和智能预警渣线砖上与钢液不接触的外侧端设置有熔池壁砖空腔、渣线砖空腔，其内密封填充有金属标记块。本设计可直观判断砌筑砖的烧损程度，使钢包安全周转，防止安全事故的发生，充分发挥耐材使用寿命。
【专利说明】具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钢铁或其他有色金属冶炼生产中的钢包，具体指一种具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包。
【背景技术】
[0002]盛钢桶俗称钢包或者大罐，一般用于盛装和输送钢水。钢包在使用时会沿着筒壁砌筑一道隔热材料，形成隔热渣线，一般采用耐火砖砌筑。而目前钢包在周转过程中，其包壁耐火砖处于红热状态，该耐火砖受钢渣侵蚀之后的残余厚度基本上是靠操作人员肉眼通过经验判断，并没有一个切实有效的鉴定方法。这种靠经验判断方法，肉眼判断钢包残厚误差较大，且操作人员经验水平参差不齐，判断同一块砖残厚的结果也相差较大，最终导致无法准确地判断钢包包壁耐火砖的侵蚀程度，若是钢包包壁耐火砖侵蚀程度过深，没有发现，很容易导致钢水穿包的事故；而如果包壁砖残厚远大于规定的安全残厚就被误判而下线，就会大大浪费耐火砖资源，进而大幅提升了炼钢成本。
[0003]申请号为201220411832.9中国实用新型专利公开了一种判断钢包熔池厚度的组合式标示砖，通过该组合式标示砖的接缝可以直观的观察钢包包壁砖的残厚，但该判断方式在实际使用中存在如下缺点:1)因钢包耐火砖表面经常有钢渣覆盖，当钢包残厚达到危险残厚时，其砖缝的“V”形或“C”并不明显，难以达到判断残厚的目的；2)采用组合式标示砖，结构异形，不利于生产；3)如果该组合式标示砖配合不好就会产生较大砖缝，具有钢水穿包的隐患。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是要克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，以便于快速识别钢包残厚。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所设计的具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，包括钢包壳体，所述钢包壳体内侧浇筑或砌筑有钢包永久衬，所述钢包永久衬内壁砌筑有钢包工作层，所述钢包工作层由位于钢包上部的渣线砖和位于钢包中部、下部的熔池壁砖组合而成，所述渣线砖和熔池壁砖沿钢包径向砌筑有多圈，其特殊之处在于:所述渣线砖砌筑区域中，在侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警渣线砖，所述智能预警渣线砖上与钢液不接触的外侧端设置有渣线砖空腔，所述渣线砖空腔内密封填充有金属标记块；所述熔池壁砖砌筑区域中，在与渣线砖砌筑区域相连的第一环侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警熔池壁砖，所述智能预警熔池壁砖上与钢液不接触的外侧端设置有熔池壁砖空腔，所述熔池壁砖空腔内也密封填充有金属标记块。
[0006]优选地，所述渣线砖空腔和熔池壁砖空腔均呈圆柱空腔结构，所述金属标记块也呈圆柱形，所述金属标记块外侧端设置有圆柱形封堵砖，所述圆柱形封堵砖与渣线砖空腔和熔池壁砖空腔之间的缝隙通过高膨胀耐火泥填充密封。这样，可防止金属标记块脱落或者融化时流出，也可以便于更换。
[0007]优选地，所述渣线砖空腔和熔池壁砖空腔的深度L为钢包工作层的安全残厚、直径η = 25?30mm ;所述金属标记块的厚度m = 10?15mm。这样,可以在不降低钢包整体结构强度的情况下，准确直观的标记钢包的安全残厚。
[0008]优选地，所述金属标记块是与钢包所盛放钢水熔点相近的金属块。这样，可以随钢包中的钢液同时熔化，保证示警效果。
[0009]本实用新型的原理在于:先将智能预警渣线砖和智能预警熔池壁砖与普通砌筑砖一同砌筑围成钢包工作层，在出钢时，若钢包残厚正常，只能看到钢包工作层整体呈现暗红色，若钢包残厚已达到要求的安全残厚警戒值时，砌筑有智能预警渣线砖或智能预警熔池壁砖的区域会因渣线砖空腔和熔池壁砖空腔中的金属标记块熔化而发出明亮的颜色，操作人员根据颜色差异即可明显确定钢包工作层残厚已经达到安全残厚，可以下线。
[0010]本实用新型的优点在于:具有安装简单，成本低，警示标志明显等优点，由于金属标记块和包壁砖采用的材料不同，两者黑度系数相差较大，当钢包工作层烧损至暴露出金属标记块时，两者亮度相差很大且能够产生产生明显的颜色变化，可以很直观地判断砌筑砖的烧损程度，从而避免误判，真正做到钢包安全周转，防止安全事故的发生，充分发挥耐材使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一种具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包的结构示意图。
[0012]图2为图1中A部放大结构示意图。
[0013]图3为图1中B部放大结构示意图。
[0014]图4为图2中智能预警渣线砖结构示意图。
[0015]图5为图3中智能预警熔池壁砖结构示意图。
[0016]图6为图4中的A-A剖面示意图。
[0017]图7为图4中的B-B剖面示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]图1?7中所示的具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包,包括钢包壳体I,钢包壳体I内侧浇筑或砌筑有钢包永久衬2，钢包永久衬2内壁砌筑有钢包工作层7，钢包工作层7由位于钢包上部的渣线砖3和位于钢包中部、下部的熔池壁砖4组合而成，渣线砖3和熔池壁砖4沿钢包径向砌筑有多圈，其特征在于:渣线砖3砌筑区域中，在侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警渣线砖3a，智能预警渣线砖3a上与钢液不接触的外侧端设置有渣线砖空腔3b，渣线砖空腔3b内密封填充有与钢包所盛放钢水熔点接近的金属标记块5 ;熔池壁砖4砌筑区域中，在与渣线砖3砌筑区域相连的第一环侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警熔池壁砖4a，智能预警熔池壁砖4a上与钢液不接触的外侧端设置有熔池壁砖空腔4b，熔池壁砖空腔4b内也密封填充有与钢包所盛放钢水熔点接近的金属标记块5。
[0020]渣线砖空腔3b和熔池壁砖空腔4b均呈圆柱空腔结构，金属标记块5也呈圆柱形，金属标记块5外侧端设置有圆柱形封堵砖6，圆柱形封堵砖6与渣线砖空腔3b和熔池壁砖空腔4b之间的缝隙通过高膨胀耐火泥8填充密封。
[0021]渣线砖空腔3b和熔池壁砖空腔4b的深度L为钢包工作层7的安全残厚、直径η=25?30臟；金属标记块5的厚度m = 10?15臟。
[0022]本钢包在进行砌筑时，先将智能预警渣线砖3a和智能预警熔池壁砖4a与普通砌筑砖一同砌筑围成钢包工作层7，在出钢时，若钢包残厚正常，只能看到钢包工作层7整体呈现暗红色，若钢包残厚已达到要求的安全残厚警戒值时，砌筑有智能预警渣线砖3a和智能预警熔池壁砖4a的区域会因渣线砖空腔3b和熔池壁砖空腔4b中的金属标记块5熔化而发出明亮的颜色，操作人员根据颜色差异即可明显确定钢包工作层7残厚已经达到安全残厚，可以下线。在使用过程中，位于钢包上部的渣线砖3和位于钢包中部、下部的熔池壁砖4受钢水的侵蚀程度是不一样的，若在出钢时，只有渣线砖区域出现标记颜色，熔池壁砖区域未显现，则可仅更换渣线附近的渣线砖；如若智能预警渣线砖3a和智能预警熔池壁砖4a都出现了标记颜色，则需要更换整套钢包工作层。
[0023]本实用新型具有安装简单，成本低，警示标志明显等优点，由于金属标记块5和钢包工作层采用的材料不同，两者黑度系数相差较大，当钢包工作层烧损至暴露出金属标记块5时，两者亮度相差很大且能够产生产生明显的颜色变化，可以很直观地判断砌筑砖的烧损程度，从而避免误判，真正做到钢包安全周转，防止安全事故的发生，充分发挥耐材使用寿命。
[0024]CSP生产线钢包使用本设计后，在不改变制砖工艺和不增加制砖成本的同时提高了钢包使用的安全性，避免发生穿透性漏钢事故。同时，能够降低耐火材料的消耗，将耐火材料使用寿命发挥至极致，并使钢包包壁砖能有规律的更换。
【权利要求】
1.一种具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，包括钢包壳体(I)，所述钢包壳体(I)内侧浇筑或砌筑有钢包永久衬(2)，所述钢包永久衬(2)内壁砌筑有钢包工作层(7)，所述钢包工作层(7)由位于钢包上部的渣线砖(3)和位于钢包中部、下部的熔池壁砖(4)组合而成，所述渣线砖(3)和熔池壁砖(4)沿钢包径向砌筑有多圈，其特征在于:所述渣线砖(3)砌筑区域中，在侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警渣线砖(3a)，所述智能预警渣线砖(3a)上与钢液不接触的外侧端设置有渣线砖空腔(3b)，所述渣线砖空腔(3b)内密封填充有金属标记块(5);所述熔池壁砖(4)砌筑区域中，在与渣线砖(3)砌筑区域相连的第一环侵蚀最严重部位至少设置有一块智能预警熔池壁砖(4a)，所述智能预警熔池壁砖(4a)上与钢液不接触的外侧端设置有熔池壁砖空腔(4b)，所述熔池壁砖空腔(4b)内也密封填充有金属标记块(5)。
2.根据权利要求1所述的具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，其特征在于:所述渣线砖空腔(3b)和熔池壁砖空腔(4b)均呈圆柱空腔结构，所述金属标记块(5)也呈圆柱形，所述金属标记块(5)外侧端设置有圆柱形封堵砖￠)，所述圆柱形封堵砖(6)与渣线砖空腔(3b)和熔池壁砖空腔(4b)之间的缝隙通过高膨胀耐火泥(8)填充密封。
3.根据权利要求2所述的具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，其特征在于:所述渣线砖空腔(3b)和熔池壁砖空腔(4b)的深度L为钢包工作层(7)的安全残厚、直径η = 25?30_ ;所述金属标记块(5)的厚度m = 10?15_。
4.根据权利要求1或2或3所述的具有熔池厚度在线智能预警功能的冶炼钢包，其特征在于:所述金属标记块(5)是与钢包所盛放钢水熔点相近的金属块。
【文档编号】B22D2/00GK204108250SQ201420613653
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】田先明, 王志强, 雷中兴, 易碧辉, 阮祥波, 彭肖仟, 曹一, 卢杰, 姚亚双 申请人:武汉钢铁(集团)公司