CN109014162A - 一种钢包内衬整体浇注用钢包胎模及钢包内衬整体浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢包内衬浇注料施工设备的技术领域，具体为一种可实现钢包内衬整体浇注的钢包胎模。本发明的钢包胎模，其关键技术是采用液压油缸固定钢包胎模，浇注料施工时使用内置式振动电机振动成型，在钢包胎模底部布置脱模用的通气管道，浇注施工完成后在浇注料初凝阶段通过压缩空气提升钢包胎模，达到脱模目的。

Description

一种钢包内衬整体浇注用钢包胎模及钢包内衬整体浇注方法

技术领域

本发明属于钢包浇注料施工设备的技术领域，具体为一种钢包内衬整体浇注用钢包胎模钢包内衬整体浇注方法。

背景技术

当前随着不定形耐火材料的长足发展，浇注料在钢包内衬的应用日益广泛，取代镁碳砖成为钢包内衬主要应用材料已是耐火材料行业发展的趋势，浇注料在应用方面最大的问题就是施工问题，由于温度变化、原材料、生产中存在的不确定因素都会对浇注料的施工性能造成很大影响，严重的会造成施工中断、物料浪费。

目前从事浇注料施工的耐火材料企业在浇注料施工时都使用胎模进行施工，胎模为圆台体，上大下小。采用分步施工法，即先进行包底浇注料施工，施工完成后，浇注料自然养护8-24小时，包底浇注料完全硬化后放置胎模进行包壁施工，这种施工方式施工时间长、效率低，在炼钢节奏紧张的钢企，会影响到钢包的周转使用；这种施工方式从包底到包壁浇注基本都采用人工布料，浇注料存在局部堆积偏析现象，而人工振动的方式也会对浇注料这种非均质体材料的分布产生偏析，影响浇注料的使用性能，同时采取分步式施工的胎模底部都是平整的，钢包包底在使用到中后期由于钢水冲击会出现冲击区，造成钢水囤积，降低钢水所得率。

申请号为201320730555.2的专利申请，名称为一种钢包浇注用胎具，该胎具是传统的圆台体，以分步施工法为基础，对内衬体侵蚀较快部位进行加厚从而达到内衬整体侵蚀均匀的目的，此类胎具的使用具有局限性明显，施工时间长、生产线效率低，在小型钢包上使用基本可以满足使用，但在大型精炼钢包上完全无法满足使用要求。随着冶金行业整顿重组、淘汰落后产能，小钢包将逐步退出市场，此类胎具的应用市场将逐步被更为先进的胎具所代替。

这种胎具所存在的问题：1、该胎具采用分步施工法进行施工，浇注时间长、生产效率低。

2、浇注料施工采用人工振动工艺，该工艺人为因素太多，易造成浇注料施工性能的不稳定性，影响浇注料使用性能。

3、仅适用于小钢包施工，在大型钢包上使用存在施工时间长、脱模困难等问题。

4、包底冲击区域冲击坑，造成钢水囤积，影响钢水回收率。

5、采用机械性外力脱模存在机械外力施力不均匀，容易造成内衬体局部缺损。

申请号为201420055240.7的专利申请，名称为一种钢包浇注包胎，此专利与专利201320730555.2所描述的胎具为同类型，此专利是针对包底冲击损毁严重，设计包底冲击加厚区，以提高冲击区的使用寿命，只是对同类型胎具的局部改进。

发明内容

本发明针对上述胎具存在的适用范围小、分步浇注工艺施工时间长、施工机械程度低，施工效率低，包底受冲击造成钢水囤积等问题，提供了一种钢包内衬整体浇注用胎模，解决现有施工胎模存在的问题并较大提高劳动效率、浇注产品完整率和钢水回收率。

本发明的技术方案如下：

一种钢包内衬整体浇注用胎模，其特征在于，由圆台体的主体与圆形顶盖连接组成；主体底部设有倾斜角，内部安装振动电机；顶盖为安装辅助部分，在两条中心线方向设置四个支撑梁，支撑梁用于钢包包沿相配合，在支撑梁上悬挂紧固液压杆；顶盖与主体之间使用顶盖连接器进行连接；还包括压缩空气脱模系统，液压控制系统。

本发明的特点还有：

顶盖连接器是在顶盖上焊接上安装板，在胎模上焊接下安装板及固定槽，在固定槽内加装金属阻尼器，使用螺栓连接上下安装板从而将顶盖与胎模连接成一体。

所述的液压控制系统包括紧固液压杆，该紧固液压杆在使用时前端槽型开口与钢包紧固法兰连接，还包括给紧固液压杆供压力的液压站，使用液压站将紧固液压杆拉紧，使胎模固定在钢包上。采用该液液压控制系统固定胎模，保证胎模在安装过程中四周均匀分布，在整个浇注料过程中不发生位移。

该液压站为小型移动式液压站，该液压站为单级泵四油路控，制顶盖的四个紧固液压杆，将胎模固定在包沿上。

主体底部从水口座砖处进行斜面设计，斜度1～10度，可以减少钢水在包底的残留，提高钢水回收率。

该压缩空气脱模系统包括置于主体内部的压缩空气主管道和置于胎模底部的压缩空气支管道及压缩空气接口，压缩空气管路进口端连接压缩空气源，压缩空气脱模系统各处接口采用快换接头；该系统为胎模脱模提供压缩空气，压缩空气脱模系统可避免机械性脱模存在的缺损问题。

在胎模底部分布三个压缩空气支管道，采用压缩气体脱模不同于机械外力脱模，简便易行，而且不会造成衬体缺损。

在主体包壁部位安装振动电机，从下往上每隔300mm安装一台，每台振动电机之间按照120度角错开分布；在主体底部安装振动电机，布置于主体底部倾斜面的下端，距离主体包壁650mm处；振动电机安装在预先焊接好的安装底座之上，使用螺栓进行固定；振动电机连接振动电机控制柜，在振动电机作业时进行控制；所述的振动电机为可调频附着式振动电机，可根据施工进度进行不同区域的振动作业，内置7台附着式调频振动电机，在浇注料施工时根据施工进度选择性进行振动，无需人工进行振动操作。

胎模采用厚度20mm的Q235钢材。

在钢包包壳附有包耳，钢包包壳通过包耳进行调运。

在顶盖上还设有起吊孔，用于起吊胎模。

本发明的另一目的，提供一种钢包内衬整体浇注方法，具体步骤如下：先在胎模外表面均匀涂抹一层黄油作为脱模剂，然后将胎模起吊置于钢包壳内，放置时要根据胎模倾斜方向注意放置位置，完成后安装紧固液压杆将胎模与钢包壳连接在一起，使用液压站进行紧固完成胎模的安装工作；浇注时浇注料从底部往上浇注施工，根据浇注部位使用该部位的振动电机进行振动，在整个浇注完成后，开启所有振动电机按照工艺要求振动3～5分钟；在施工完成后3～8小时为胎模起动时间；起动时首先连接好压缩空气脱模系统，按照工艺要求进行起吊，将胎模起吊后，胎模的使用完成，将胎模表面进行处理，准备下次使用。

本发明的有益效果是：

在胎模上设计顶盖，顶盖采用桥梁设计，采用支撑梁结构以液压固定方式使胎模整体悬空置于钢包包沿之上，使胎模处于悬空状态，可以一次性完成包底、包壁的浇注工作。

底部倾斜角可以使钢水全部流出。

包壁、包底一次性整体施工，节约了钢包浇注施工时间，提高施工效率，降低了工人劳动强度。由于施工时间的提高，也有利于提高钢包周转效率。

该胎模施工机械化程度较高，人为因素少，施工质量稳定，有利于钢包使用寿命的稳定，增加钢包使用安全性。

施工机械化程度的提高减少了人员配置，有利于控制人工成本。

总之，本钢包整体浇注用胎模与分步施工工艺所用胎模相比较，适用范围广、施工效率高，其使用价值明显。

本发明的钢包整体浇注用胎模，在浇注料代替镁碳砖成为钢包内衬主要材料的当下，作为浇注料施工工具其重要性和不可替代性不言而喻，钢包整体浇注用胎模的发明将稳定并提高浇注料的使用寿命，带动浇注料的发展。

附图说明

图1为本发明应用对象-钢包包壳结构示意图；

图2为本发明顶盖主视结构示意图 ；

图3为本发明顶盖俯视结构示意图 ；

图4为本发明胎模整体主视结构示意图；

图5为本发明胎模整体仰视结构示意图；

图6为胎模施工时结构示意图。

其中，1-钢包壳，11-包沿，12-钢包紧固法兰，13-包耳，2-顶盖，21-起吊孔，22-紧固液压杆安装槽，23-支撑梁，24-液压站，25-紧固液压杆，3-顶盖连接器，31-上安装板,32-，4-主体，41-振动电机，42-振动电机控制柜，43-压缩空气主管道，44-压缩空气支管道，45-压缩空气接口， 46-压缩空气源。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

结合图1-图6可以看到本发明的钢包内衬整体浇注用胎模，由圆台体的主体4与圆形顶盖2连接组成；主体4底部设有倾斜角，内部安装振动电机41；顶盖2为安装辅助部分，在两条中心线方向设置四个支撑梁23，支撑梁23用于钢包包沿11相配合，在支撑梁23上悬挂紧固液压杆25；顶盖2与主体4之间使用顶盖连接器3进行连接；还包括压缩空气脱模系统，液压控制系统。

顶盖连接器3是在顶盖焊接上安装板31和胎模上焊接下安装板及固定槽，在固定槽内加装金属阻尼器，使用螺栓连接上下安装板从而将顶盖与胎模连接成一体。

所述的液压控制系统包括紧固液压杆25，紧固液压杆为单独设计件，可根据钢包的尺寸进行单独设计，该紧固液压杆25使用前端槽型开口用于与钢包紧固法兰12连接，还包括给紧固液压杆25供液的液压站24，使用液压站24将紧固液压杆拉紧25，使胎模固定在钢包上。采用该液压控制系统固定胎模，保证胎模在安装过程中四周均匀分布，在整个浇注料过程中不发生位移。

作为优选，该液压站24为小型移动式液压站，该液压站为单级泵四油路控制顶盖的四个紧固液压杆25，将胎模固定在包沿11上。

主体4底部从水口座砖处进行斜面设计，斜度1～10度，可以减少钢水在包底的残留，提高钢水回收率。

该压缩空气脱模系统包括置于主体4内部的压缩空气主管道43和置于胎模底部的压缩空气支管道44及压缩空气接口45，压缩空气管路进口端连接压缩空气源46，压缩空气脱模系统各处接口采用快换接头；该系统为胎模脱模提供压缩空气，压缩空气脱模系统可避免机械性脱模存在的缺损问题。

在胎模底部分布三个压缩空气支管道44，采用压缩气体脱模不同于机械外力脱模，简便易行，而且不会造成衬体缺损。

在主体4包壁部位安装6台振动电机41，从下往上每隔300mm安装一台，每台振动电机之间按照120度角错开分布；在主体底部安装1台振动电机，布置于主体底部倾斜面的下端，距离主体包壁650mm处；振动电机安装在预先焊接好的安装底座之上，使用螺栓进行固定；振动电机连接振动电机控制柜42，在振动电机作业时进行控制；所述的振动电机为可调频附着式振动电机，可根据施工进度进行不同区域的振动作业，内置7台附着式调频振动电机，在浇注料施工时根据施工进度选择性进行振动，无需人工进行振动操作。

胎模采用厚度20mm的Q235钢材。

在钢包壳上设置包耳13，钢包壳通过包耳进行调运。

在顶盖2上还设有起吊孔21，用于起吊胎模。

实施例2

一种钢包内衬整体浇注方法，具体步骤如下：先在胎模外表面均匀涂抹一层黄油作为脱模剂，然后将胎模起吊置于钢包壳内，放置时要根据胎模倾斜方向注意放置位置，完成后安装紧固液压杆将胎模与钢包壳连接在一起，使用液压站进行紧固完成胎模的安装工作；浇注时浇注料从底部往上浇注施工，根据浇注部位使用该部位的振动电机进行振动，在整个浇注完成后，开启所有振动电机按照工艺要求振动3～5分钟；在施工完成后3～8小时为胎模起动时间；起动时首先连接好压缩空气脱模系统，按照工艺要求进行起吊，将胎模起吊后，胎模的使用完成，将胎模表面进行处理，准备下次使用。

结合图4-6可以看出，所示的压缩空气脱模系统各处接口必须采用快换接头，整个系统为完全封闭系统，不能存在任何漏气点，采用快换接头操作简便，有利于提高工作效率，在脱模前必须检查压缩空气系统，确保气压达到工艺要求值。

图6为本发明胎具的使用状态参考图，如图所示根据胎具的倾斜面方向和包底出钢孔位置确定胎具放置位置，将胎具置入钢包壳内使用紧固液压杆将胎模与钢包紧固法兰连接起来，再使用液压系统收紧液压杆，将胎具模完全固定，不能在浇注施工时出现任何位移。

振动电机的使用要根据浇注位置进行使用，当浇注料浇注到某一位置时就使用该位置振动电机进行振动，振动频率通过振动电机控制柜控制在工艺要求范围之内，浇注完成后按照工艺要求进行养护，达到脱模要求时使用压缩空气脱模系统进行脱模。

Claims (10)

1.一种钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，由圆台体的主体与圆形顶盖连接组成；主体底部设有倾斜角，内部安装振动电机；顶盖为安装辅助部分，在两条中心线方向设置四个支撑梁，支撑梁与钢包包沿相配合，在支撑梁上悬挂紧固液压杆；顶盖与主体之间使用顶盖连接器进行连接；还包括压缩空气脱模系统，液压控制系统。

2.根据权利要求1所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，顶盖连接器是在顶盖上焊接上安装板，在胎模上焊接下安装板及固定槽，在固定槽内加装金属阻尼器，使用螺栓连接上下安装板从而将顶盖与胎模连接成一体。

3.根据权利要求1所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，所述的液压控制系统包括紧固液压杆，该紧固液压杆使用前端槽型开口与钢包紧固法兰连接，还包括给紧固液压杆供压的液压站，使用液压站将紧固液压杆拉紧，使胎模固定在钢包上。

4.根据权利要求1或2或3所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，该液压站为小型移动式液压站，该液压站为单级泵四油路，控制顶盖的四个紧固液压杆。

5.根据权利要求1所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，主体底部从水口座砖处进行斜面设计，斜度1～10度。

6.根据权利要求1所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，该压缩空气脱模系统包括置于主体内部的压缩空气主管道和置于胎模底部的压缩空气支管道及压缩空气接口，压缩空气管路进口端连接压缩空气源，压缩空气脱模系统各处接口采用快换接头。

7.根据权利要求1或2或3所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，在胎模底部分布三个压缩空气支管道。

8.根据权利要求1或2或3所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，在主体包壁部位安装振动电机，从下往上每隔300mm安装一台，每台振动电机之间按照120度角错开分布；在主体底部安装一台振动电机，布置于主体底部倾斜面的下端，距离主体包壁650mm处；振动电机安装在预先焊接好的安装底座之上，使用螺栓进行固定；振动电机连接振动电机控制柜，在振动电机作业时进行控制。

9.根据权利要求1或2或3所述的钢包内衬整体浇注用钢包胎模，其特征在于，所述的振动电机为可调频附着式振动电机。

10.采用上述钢包内衬整体浇注用钢包胎模进行的一种钢包内衬整体浇注方法，具体步骤如下：先在胎模外表面均匀涂抹一层黄油作为脱模剂，然后将胎模起吊置于钢包壳内，放置时要根据胎模倾斜方向注意放置位置，完成后安装紧固液压杆将胎模与钢包壳连接在一起，使用液压站进行紧固完成胎模的安装工作；浇注时浇注料从底部往上浇注施工，根据浇注部位使用该部位的振动电机进行振动，在整个浇注完成后，开启所有振动电机按照工艺要求振动3～5分钟；在施工完成后3～8小时为胎模起动时间；起动时首先连接好压缩空气脱模系统，按照工艺要求进行起吊，将胎模起吊后，胎模的使用完成，将胎模表面进行处理，准备下次使用。