CN101555535A

CN101555535A - 单铁口高炉出铁主沟及其制作工艺

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Publication number: CN101555535A
Application number: CNA2009100988439A
Authority: CN
Inventors: 佘成明
Original assignee: 佘成明
Current assignee: Changxing Mingtian Furnace Charge Co., Ltd.
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: CN101555535B

Abstract

本发明公开了一种单铁口高炉出铁主沟及其制作工艺，包括浇注的永久层和浇注的工作层，所述工作层分为下部铁线部位和上部渣线部位，下部铁线部位采用铁线料制作，上部渣线部位采用渣线料制作。本发明采用浇注的永久层及工作层，工作层不同部位采用不同材料，确保了工作层整体磨损程度一致，减少了材料的浪费。所用浇注材料高温性能远好于捣打料，大大延长了主沟寿命，降低了修补频率，减少了维护工作量及材料消耗。浇注施工质量稳定均匀，不存在捣打施工的致密度不一致，结构疏松的问题，有效延长了主沟寿命。

Description

单铁口高炉出铁主沟及其制作工艺

【技术领域】

本发明涉及炼铁用耐火材料技术领域，具体涉及单铁口高炉出铁主沟及其制作工艺。

【背景技术】

当前我国钢铁产能中一半以上仍然来自1000m³以下高炉，其中相当一部分为单铁口高炉，由于没有备用出铁沟，难以为出铁主沟的施工、维护提供充足的时间保证，这类高炉的出铁沟在应用多铁口高炉较为成熟和先进的整体浇注的材料及工艺方面受到较大限制。

目前单铁口高炉出铁沟主要采用的施工工艺是：主沟采用非储铁式设计，坡度在5％左右，主沟工作衬采用捣打料捣打施工，使用中需要修补时，采用捣打料捣打修补。这样的铁沟沟衬出铁后暴露在空气中，受急冷急热及空气氧化严重，并且结构疏松，不耐冲刷，一般使用只能使用3-5天，导致修补频繁，工人劳动强度大，耐材消耗高。而且捣打料由于含树脂、沥青等成分，使用时产生大量有害烟尘，恶化了炉前劳动环境。

因此，开发一种维护强度低、高温工作性能好、环保性好的出铁主沟，一直是单铁口高炉的迫切需求。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种使用寿命长、耐材消耗低、工人劳动强度低的单铁口高炉出铁主沟及其制作工艺。

为实现上述目的，本发明提出了一种单铁口高炉出铁主沟，包括浇注的永久层和浇注的工作层，所述工作层分为下部铁线部位和上部渣线部位，下部铁线部位采用铁线料制作，上部渣线部位采用渣线料制作。

作为优选，所述渣线料包括以下组分且各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：35％-43％，98碳化硅：33％-41％，白刚玉：3％-9％，α-Al₂O₃：5％-11％，硅微粉：1％-3％，纯铝酸钙水泥：1％-5％，球状沥青：1％-5％，复合添加剂：2％-5％。

作为优选，所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

作为优选，所述渣线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：39％，98碳化硅：37％，白刚玉：5％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。

作为优选，所述铁线料包括以下组分且各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：52％-60％，98碳化硅：14％-22％，白刚玉：6％-12％，α-Al₂O₃：6％-12％，硅微粉：1％-3％，纯铝酸钙水泥：1％-5％，球状沥青：1％-5％，复合添加剂：2％-5％。

作为优选，所述铁线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：56％，98碳化硅：18％，白刚玉：7％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。

作为优选，所述工作层的倾斜坡度为1％-3％。

为实现上述目的，本发明还提出了一种单铁口高炉出铁主沟的制作工艺，先在主沟钢壳内架设永久层木模，将混好的永久层浇注料加水在搅拌机内搅拌成浆料后注入支好的木模内，同时插入振动棒振动，待浇注完经养护脱模后得到永久层；再架设工作层钢模，将工作层的铁线料、渣线料按原料配比混炼，加水搅拌均匀后，按先铁线部、后渣线部的顺序浇注到钢模内，同时插入振动棒振动，待浇注完毕，待1-2小时浇注料硬化后即可脱模，烘烤后完成。

本发明的有益效果：本发明采用浇注的永久层及工作层，工作层不同部位采用不同材料，确保了工作层整体磨损程度一致，减少了材料的浪费。所用浇注材料高温性能远好于捣打料，大大延长了主沟寿命，降低了修补频率，减少了维护工作量及材料消耗。浇注施工质量稳定均匀，不存在捣打施工的致密度不一致，结构疏松的问题，有效延长了主沟寿命。

本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。

【具体实施方式】

实施例一：

单铁口高炉出铁主沟，包括浇注的永久层和浇注的工作层，所述工作层分为下部铁线部位和上部渣线部位，下部铁线部位采用铁线料制作，上部渣线部位采用渣线料制作。

主沟永久层采用现场整体浇注成型工艺，保证整个主沟的整体性及强度，能有效防止工作层烧穿后漏铁，而且使主沟维护更换方便节省，只须对工作层进行维护及更换。

主沟工作层采用现场整体浇注成型工艺，保证工作层的整体性及强度，整个工作层质地均匀致密，使耐材的高温工作性能得到充分发挥。

主沟不同部位采用不同浇注材料，永久层采用永久层浇注料，工作层渣线部位采用渣线浇注料，工作层铁线部位采用铁线浇。通过相应的配方优化，保证不同使用环境下的高温强度、抗渣性、耐冲刷性、抗热震性等性能要求，而且还避免了由于不同部位损毁速度不一致而导致的耐材浪费。

主沟撇渣器过梁采用活动式设计，单独制成过梁预制件。主沟浇注时不浇注过梁，只留出安装空间，待主沟浇注完后，直接安装上过梁预制件即可。使用中，过梁磨损较快需更换时可单独更换，既轻松、方便又安全、快捷。

新沟施工前先将原料按上述配比混炼、分类包装后运抵施工现场待用。撇渣器过梁采用渣线料预先浇注成型，经烘烤后运至施工现场。

施工时，将混炼好的浇注料加一定量的水在搅拌机内搅拌成浆料后注入支好模具的主沟内，同时插入振动棒振动，以使浇注更加均匀密实。浇注顺序依次为永久层、铁线部位、渣线部位。先在主沟钢壳内先架设永久层木模，浇注永久层，待永久层浇注完经养护脱模后，再架设工作层钢模，先浇注下层的铁线部位，再浇注渣线部位。整体浇注完毕，待1-2小时左右浇注料硬化后即可脱模，根据实际情况进行短时间烘烤，之后安装上撇渣器过梁预制件，即可投入使用。

本实施例中，渣线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：39％，98碳化硅：37％，白刚玉：5％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

铁线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：56％，98碳化硅：18％，白刚玉：7％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

采用棕刚玉或致密刚玉、碳化硅、白刚玉作为骨料和粉料，利用其高熔点、高强度、高化学稳定性、高导热性使新材料具备极好的耐高温、抗冲刷、耐侵蚀、抗热震等性能。致密刚玉或棕刚玉中粉状料占60％左右，碳化硅中粉状料占60％左右。将最大颗粒粒度控制在15mm以下，颗粒级配3-4，以使材料具有良好的施工及工作性能。在材料中添加α-Al₂O₃和SiO₂微粉，以改善材料的流动性，减少不利于材料高温性能的水泥用量及加水量，SiO₂微粉与水作用形成的网状结构还与其包裹的Al₂O₃颗粒高温下形成稳定的莫来石成分，有助于材料高温强度、致密度、热震稳定性的改善。选择纯铝酸钙水泥作为结合剂，使材料保证一定的冷态强度利于施工，同时也避免了树脂结合剂在使用时产生有害烟尘的环境问题。加入球状沥青，利用其较高的固碳含量和高温碳化后较高的结合力，以增强材料的高温强度。选用减水剂、高效分散剂、促凝剂、防爆剂、抗氧化剂构成复合添加剂，以相应的起到减少用水量、均匀分散微粉材料、加速凝固、防止爆裂、增加抗氧化能力的作用，其中减水剂和分散剂选用三聚磷酸钠、促凝剂选用三乙醇胺、防爆剂选用有机纤维、抗氧化剂选用金属硅及碳化硼。

所述工作层的倾斜坡度为1％-3％。该坡度是指工作层的高端高度减去低端高度后与整体长度的比例。1％-3％的倾斜坡度较为平缓，可以储存一定量的铁水，能缓冲出铁时渣铁射流对沟底的冲击力，缓解渣铁的翻腾及流动过程中对主沟侧壁的冲刷和磨损，而且内衬被渣铁覆盖，减轻了空气的氧化，温度波动也减少，防止了工作层的急冷急热。

由于工作层的寿命大幅度延长，可达2个月以上，而且维修频率低，使耐材消耗能降低1/2左右，既减少了吨铁成本，又具有节能减排的环保意义。

该新型主沟施工方便，维护简单，维修频率低，且不必清渣交接班，工人劳动强度能降低1/3，促进了冶炼企业的减员增效、现场管理和安全工作。

实施例二：

本实施例中，渣线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：37％，98碳化硅：39％，白刚玉：6％，α-Al₂O₃：7％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

铁线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：58％，98碳化硅：16％，白刚玉：9％，α-Al₂O₃：6％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

实施例三：

本实施例中，渣线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：41％，98碳化硅：35％，白刚玉：7％，α-Al₂O₃：6％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

铁线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：54％，98碳化硅：20％，白刚玉：8％，α-Al₂O₃：7％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。其中，复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims

1.单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：包括浇注的永久层和浇注的工作层，所述工作层分为下部铁线部位和上部渣线部位，下部铁线部位采用铁线料制作，上部渣线部位采用渣线料制作。

2.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述渣线料包括以下组分且各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：35％-43％，98碳化硅：33％-41％，白刚玉：3％-9％，α-Al₂O₃：5％-11％，硅微粉：1％-3％，纯铝酸钙水泥：1％-5％，球状沥青：1％-5％，复合添加剂：2％-5％。

3.如权利要求2所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

4.如权利要求2所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述渣线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：39％，98碳化硅：37％，白刚玉：5％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。

5.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述铁线料包括以下组分且各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：52％-60％，98碳化硅：14％-22％，白刚玉：6％-12％，α-Al₂O₃：6％-12％，硅微粉：1％-3％，纯铝酸钙水泥：1％-5％，球状沥青：1％-5％，复合添加剂：2％-5％。

6.如权利要求5所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：2％-5％、缓凝剂：2％-5％、高效分散剂：2％-5％、防爆剂：55％-65％、抗氧化剂：28％-36％。

7.如权利要求5所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述铁线料中各组分质量百分比为：棕刚玉或致密刚玉：56％，98碳化硅：18％，白刚玉：7％，α-Al₂O₃：8％，硅微粉：1.5％，纯铝酸钙水泥：3％，球状沥青：3％，复合添加剂：3.5％。

8.如权利要求1至7中任何一项所述的单铁口高炉出铁主沟，其特征在于：所述工作层的倾斜坡度为1％-3％。

9.单铁口高炉出铁主沟的制作工艺，其特征在于：先在主沟钢壳内架设永久层木模，将混好的永久层浇注料加水在搅拌机内搅拌成浆料后注入支好的木模内，同时插入振动棒振动，待浇注完经养护脱模后得到永久层；再架设工作层钢模，将工作层的铁线料、渣线料按原料配比混炼，加水搅拌均匀后，按先铁线部、后渣线部的顺序浇注到钢模内，同时插入振动棒振动，待浇注完毕，待1-2小时浇注料硬化后即可脱模，烘烤后完成。