一种复合铁沟衬的制作方法

本实用新型涉及高炉炼铁用耐材技术领域，特别涉及一种复合出铁沟工作衬。

背景技术：

钢铁工业是我国基础性产为，在国民经济中起着重大的基础性支撑作用。目前钢铁产绝大部分采用长流程方式生产，即采用高炉-转炉-精炉—连铸--轧钢热处理炉(或冷轧)的方式。出炉是高炉生产的重要一环。出炉沟工作衬在出铁时起着重要的作用。

铁钩工作衬在实际使用中，易于损毁部位是渣线处，其次是熔池处。工作衬施工形式有砖、捣打料、预制件、浇注料(包括自流浇注料)等。目前多采用整体浇注一体成型的铁沟衬。这种衬具有施工快捷方便、省工省力、整体性好、寿命较长等优点。整体浇注料浇注衬相应成本较高、寿命还需提高，近几年我钢铁产量严重过剩，正在进行供给侧改革，钢铁行业成本压力非常大。

技术实现要素：

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种成本较低、寿命较长、腐蚀速度一致性好的高炉出铁沟工作衬。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种复合铁沟衬，包括沟底、左沟壁和右沟壁；所述沟底、所述左沟壁和所述右沟壁之间形成铁水通道凹槽，所述铁水通道凹槽横截面为上底边长度大于下底边长度的倒等腰梯形；所述左沟壁和所述右沟壁由上至下依次为AL2O3-Si3N4-SiC-C沟口层(即刚玉氮化硅碳化硅碳沟口层)、锆刚玉碳化硅碳渣线层(即锆刚玉氮化硅碳化硅碳渣线层)和AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层(即刚玉氮化硅碳化硅碳熔池层)。

上述复合铁沟衬，所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层的高度H1为所述倒等腰梯形高度的0.20-0.25倍；所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层平均厚度D1为所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层所对应的所述铁水通道凹槽平均横向宽度D2的0.5-0.75倍。

本实用新型取得了如下有益的技术效果：

1、在出铁沟损毁严重部位引入了锆刚玉，该材料强度高、耐冲涮、抗侵蚀、抗剥落，极大提高了沟衬寿命。

2、渣线部位所用锆刚玉可以采用玻璃窑衬耐材废料回收处理得到，成本较低，同时较好处理了废玻璃窑衬耐材，使之变废为宝。

3、沟口、熔池衬也大量应用废电解槽衬等废弃耐材，废物利用，绿色环保，既降出铁沟成本，又对环境有利，此外含氮化硅可提高抗侵蚀性和抗氧化性，从而提高寿命。

4、将锆刚玉的抗腐蚀性能、锆刚玉渣线层高度及厚度、锆刚玉渣线层对应的铁水通道凹槽宽度、铁水通道凹槽高度四者有机结合起来，实现了沟口层、锆刚玉渣线层和熔池层的腐蚀同步，不仅提高了使用寿命，而且更换铁沟工作衬的时候产生的废铁沟衬的量比较少。

附图说明

图1本实用新型复合铁沟衬的结构示意图。

图中附图标记表示为：100-沟底；200-左沟壁；300-右沟壁；400-铁水通道凹槽；1-AL2O3-Si3N4-SiC-C沟口层；2-ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层；3-AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例复合铁沟衬包括沟底100、左沟壁200和右沟壁300；所述沟底100、所述左沟壁200和所述右沟壁300之间形成铁水通道凹槽400，所述铁水通道凹槽400横截面为上底边长度大于下底边长度的倒等腰梯形；所述左沟壁200和所述右沟壁300由上至下依次为AL2O3-Si3N4-SiC-C沟口层1(即刚玉氮化硅碳化硅碳沟口层)、ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2(即锆刚玉氮化硅碳化硅碳渣线层)和AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层3(即刚玉氮化硅碳化硅碳熔池层)。所述AL2O3-Si3N4-SiC-C沟口层1和所述AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层3均为废电解槽衬层回收料，同时加入原生氮化硅、碳化硅及石墨。所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2的高度H1为所述倒等腰梯形高度的0.20倍；所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2平均厚度D1为所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2所对应的所述铁水通道凹槽400平均横向宽度D2的0.75倍。制作本实施例复合铁沟衬时采用自流平施工，在出铁温度为1550℃的情况下，可实现过铁量18万吨以上，并且沟口层1、ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2和AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层3整体同步损坏。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2的高度H1为所述倒等腰梯形高度的0.25倍；所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2平均厚度D1为所述ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2所对应的所述铁水通道凹槽400平均横向宽度D2的0.6倍。AL2O3-Si3N4-SiC-C沟口层1、ZrO2-AL2O3-Si3N4-SiC-C渣线层2和AL2O3-Si3N4-SiC-C熔池层3损坏同步。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。