CN103056339A - 一种高炉十字测温装置铸造工艺 - Google Patents

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程树森
王志斌
严其虎
王晨
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Abstract

本发明公开了一种高炉十字测温装置铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）、对各个通道，先采用φ30*5的20G锅管做处理，做好处理后，按几何尺寸要求预埋在铸件中；（2）、待浇铸完成后除去管内壁的氧化物，再配一种耐热钢保护套管，保证热电偶顺利安装及更换；（3）、十字测温装置材料各组分按重量配比：C=0.2-0.3，Cr=22-24，Ni=7-9，Si=1-1.5，Mn=0.5-0.8，N≤0.25，Re≤0.3；（4）、上述各组分熔炼温度及浇铸温度为：1650℃，镇静后的浇铸温度是1460℃。本发明提供了一种高炉十字测温装置铸造工艺，保证了十字测温装置有良好的冷却性能，在持久高温下工作本体不变形，同时确保了本体上的各个测温热电偶的顺序更换。

Description

一种高炉十字测温装置铸造工艺
技术领域
本发明属于冶金工业技术领域，特别是涉及一种高炉十字测温装置铸造工艺。
背景技术
高炉十字测温装置是应用于冶金行业高温炉窑实时测控炉窑温度的关键装置，对于准确掌控炉膛温度，延长高炉使用寿命，减少资源消耗，确保安全稳定生产发挥重要作用。目前国内外普遍采用焊接工艺生产制造，其弊端是：十字测温装置经过长时间高温，焊缝极易产生裂纹，热电偶损坏无法更换，导致使用寿命缩短，温度测控不准确，严重影响安全生产。本公司研发的新型高炉十字测温装置产品，以耐热钢作为基体材料，将焊接生产工艺改变为一次浇铸生产工艺，对实现冶金高温炉窑长寿、高效、安全生产，提高劳动生产率，减少资源消耗，推动行业科学技术进步，创造较好的经济和社会效益，具有深远的意义。目前国内2500m3以上高炉300余座，其他小型炉窑等合计几千余座，需要大量的十字测温装置。每年的更换费用达上亿元，市场前景十分广阔。
目前，国内大型高炉使用的十字测温装置主要制作技术工艺是采用焊接方法，其使用寿命在8-10个月，对高炉正常运行造成了很大的影响。该焊接式的十字测温装置在持久高温下工作，设备易变形，焊缝易产生裂纹，导致该十字测温装置的使用寿命缩短。
发明内容
为了解决上述缺陷，本发明提供了一种高炉十字测温装置铸造工艺，保证了十字测温装置有良好的冷却性能，在持久高温下工作本体不变形，同时确保了本体上的各个测温热电偶的顺序更换。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种高炉十字测温装置铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、对各个通道，先采用φ30*5的20G锅管做处理，做好处理后，按几何尺寸要求预埋在铸件中；
（2）、待浇铸完成后除去管内壁的氧化物，再配一种耐热钢保护套管，保证热电偶顺利安装及更换；
（3）、十字测温装置材料各组分按重量配比：C=0.2-0.3，Cr=22-24，Ni=7-9，Si=1-1.5，Mn=0.5-0.8，N≤0.25，Re≤0.3；
（4）、上述各组分熔炼温度及浇铸温度为：1650℃，镇静后的浇铸温度是1460℃。
本发明的有益效果是：本发明把十字测温的冷却水道与热电偶测温点一次性铸造成型，既解决了本体的变形状态，又克服了热电偶在焊接本体变形状态下无法更换的难关，从而提高了十字测温装置的使用寿命，在正常工作情况下，使用寿命达到2年以上。
附图说明
图1是本发明十字测温本体结构示意图。
图2是本发明十字测温本体冷却水道结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示十字测温本体，为耐热耐磨钢一次铸造成型，它的铸钢材料与焊接产品材料1Cr18Ni9Ti对比，具有明显的优越性，主要体现在铸钢件的强度高、抗变形效果好，适用于高温工作，焊接产品本身含碳量低，焊接时已开始产生变形，焊接时应力得不到彻底消除，在高温下持久工作，很快就为出现裂纹、漏水现象，导致高炉不能正常运行。
如图2所示，为确保十字测温本体在高炉内持久高温工作，在十字测温本体内设计了二道U型水道，进行通水冷却，在高温气流侵入到十字测温本体的同时，冷却水道就起到对十字测温本体的冷却作用，十字测温本体的强度得到了进一步的保障。
该十字测温装置由焊接件设计改为耐热、耐磨铸钢件，各部位的结构零部件可一次性铸造成型，产品本体中的冷却水管水道采用了20G锅管弯制成型放入本体中，制作时钢管表面必须严格进行除锈、去污、酸洗处理，使冷却水管和铸件本体达到熔熔结合的状态，提高水管与本体的导热系数和冷却效果，只要达到上述要求，十字测温装置在高炉正常运行时，在高温工作的情况下，就不会产生变形，使用寿命就会大幅提高。
本发明十字测温装置的热电偶测温通道尤为重要，在制作过程中，对各个通道，先采用φ30*5的20G锅管，做好处理后，按几何尺寸要求预埋在铸件中，待浇铸完成后除去管内壁的氧化物，再配一种耐热钢保护套管，保证热电偶顺利安装及更换。
十字测温的材料选定是关系到产品质量和使用效果的关键因素。经过多次的实验，为了满足恶劣的工况条件下使用，选用一种既耐热又耐磨的材料，其化学成分为：C=0.2-0.3，Cr=22-24，Ni=7-9，Si=1-1.5，Mn=0.5-0.8，N≤0.25，Re≤0.3；这种材料的熔炼温度及浇铸温度为：出钢1650°，镇静后的浇铸温度是1460℃；由于十字测温本体中的预埋管，如温度过高就会击穿管道，管路穿入钢水，产品就会报废。所以在铸造的过程中必须要严格控制浇铸温度，来确保本体中的预埋管畅通无阻，钢液无击穿管路现象，为了保证十字测温装置的耐磨性，在落料面的一面设计了一路沟槽，在高炉运行落料时，沟槽里面堆满料，就形成了料打料的效果，十字测温装置的本体就磨损不了，保证了产品的耐磨性，充分提高了本体的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种高炉十字测温装置铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、对各个通道，先采用φ30*5的20G锅管做处理，做好处理后，按几何尺寸要求预埋在铸件中；
（2）、待浇铸完成后除去管内壁的氧化物，再配一种耐热钢保护套管，保证热电偶顺利安装及更换；
（3）、十字测温装置材料各组分按重量配比：C=0.2-0.3，Cr=22-24，Ni=7-9，Si=1-1.5，Mn=0.5-0.8，N≤0.25，Re≤0.3；
（4）、上述各组分熔炼温度及浇铸温度为：1650℃，镇静后的浇铸温度是1460℃。
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