CN109595942B - 一种复合长寿命炉口砖及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合长寿命炉口砖，在炉口砖沿着长度方向开设用于流出铁水的炉眼，炉眼的一端为出铁口、另一端为入铁口，所述炉口砖包括本体、第一内嵌体、第二内嵌体，所述第一内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的出铁口设置，第二内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的入铁口设置，所述炉眼依次穿过第二内嵌体、本体、第一内嵌体，本发明在炉眼的出铁口和入铁口分别设置第一内嵌体和第二内嵌体，以解决口部易氧化易冲刷的缺点和易与铁水反应的问题，从而增加炉口砖的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及炉口砖及制备技术领域，尤其涉及一种复合长寿命炉口砖及其成型方法。
背景技术
矿热炉用炉口砖原来使用的电炉炭块、半石墨炭块因为抗氧化、抗冲冲刷能力弱已逐步被半石墨碳化硅砖和氮化硅结合碳化硅砖取代。
半石墨碳化硅砖因为有70%的成分是碳，所以处在出铁口氧化气氛下还是不可避免的氧化，炉口砖的寿命还是达不到冶炼厂家长寿命的要求。
氮化硅结合碳化硅砖虽然抗氧化、抗冲刷能力强，但由于受氮化工艺的限制，最大只能生产600×600×100mm，出铁口砌筑时只能多块砖粘合，这些粘合处易渗铁破坏。
炭块的成型方式有模压、挤压、等静压等，但采用均一的材料成型，不利于出铁口周围复杂的用砖要求，例如出铁口的炉内侧需要抗冲刷能力强，还不能与铁水渣起反应，炉外侧需要抗氧化能力要强；外侧炉眼周围600mm内需要抗氧化能力强，砖的外侧需要易加工平整，以利于砌筑。
发明内容
有必要提出一种复合长寿命炉口砖。
还有必要提出一种复合长寿命炉口砖的成型方法。
一种复合长寿命炉口砖，在炉口砖沿着长度方向开设用于流出铁水的炉眼，炉眼的一端为出铁口、另一端为入铁口，所述炉口砖包括本体、第一内嵌体、第二内嵌体，所述第一内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的出铁口设置，第二内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的入铁口设置，所述炉眼依次穿过第二内嵌体、本体、第一内嵌体。
一种复合长寿命炉口砖的成型方法，包括以下步骤：
在成型模具内铺一层本体材料，启动液压机下压，压实；
在本体材料上放置第一内嵌体；
再向模具内部注入本体材料，至本体材料接近模具口部，启动液压机下压，压实；
再向模具内部注入第二嵌入体材料，使第二嵌入体材料覆盖在本体材料上，至与模具口部平齐，启动液压机下压，压实，得到所述炉口砖坯料；
将炉口砖坯料焙烧、钻眼，得到所述炉口砖；
所述炉口砖为所述的复合长寿命炉口砖。
本发明在炉眼的出铁口和入铁口分别设置第一内嵌体20和第二内嵌体30，以解决口部易氧化易冲刷的缺点和易与铁水反应的问题，从而增加炉口砖的使用寿命。
附图说明
图1为复合长寿命炉口砖的主视图。
图2为图1中沿着A-A的剖视图。
图3为部分本体的示意图。
图4为常规技术中的碳砖的内部示意图。
图中：本体10、本体薄层11、隆起12、沟壑13、结合面14、第一内嵌体20、第二内嵌体30、炉眼40。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1至图3，本发明实施例提供了一种复合长寿命炉口砖，在炉口砖沿着长度方向开设用于流出铁水的炉眼40，炉眼40的一端为出铁口、另一端为入铁口，所述炉口砖包括本体10、第一内嵌体20、第二内嵌体30，所述第一内嵌体20设置于本体10内部，且靠近炉眼40的出铁口设置，第二内嵌体30设置于本体10内部，且靠近炉眼40的入铁口设置，所述炉眼40依次穿过第二内嵌体30、本体10、第一内嵌体20。
本方案中的炉口砖结合铁水流出时的实际情况，采用复合结构，第二内嵌体30靠近炉眼40的入铁口设置，也就是靠近熔炼铁水的炉底设置，第二内嵌体30与炉体内的铁水直接接触，为了避免铁水与接触的砖体发生反应，所以设置第二内嵌体30，以将铁水与炉口砖的本体10隔绝，避免发生反应；并且，第一内嵌体20靠近炉眼40的出铁口设置，增强炉眼40周围的抗氧化性能和抗冲刷性能。
进一步，所述第一内嵌体20嵌入至本体10的内部，以使本体10的外侧覆盖一层本体薄层11。
本体薄层11是通过液压机压实形成的，在第一内嵌体20外侧设置该薄层，使得在压实操作时，该薄层可以作为第一内嵌体20的底部找平层，避免第一内嵌体20倾斜不平；另外，将第一内嵌体20设置与本体10内部，形成全包裹，增大接触结合面14的表面积，增加其与本体10之间的结合强力和力度，避免二者的脱落、分离。
进一步，第二内嵌体30设置与本体10的端部，二者之间形成结合面14，第二内嵌体30的结合面14向本体10内部延伸、本体10端部的结合面14向第二内嵌体30内部延伸，以形成非平面接触。
非平面接触能够增大二者的接触面积，增大结合面14的结合强力和力度。
进一步，所述本体10采用半石墨碳化硅材料制成。
进一步，所述第二内嵌体30采用全碳材料制成。
进一步，所述第一内嵌体20采用氮化硅结合碳化硅材料制成。
进一步，所述氮化硅与碳化硅及其他混捏剂的比例为30—50:60-30:10—20。例如，氮化硅与碳化硅及其他混捏剂使用的比例为30:60:10或50：30：20或45：35：20或45：45：10等。
本发明还提出一种复合长寿命炉口砖的成型方法，包括以下步骤：
在成型模具内铺一层本体10材料，启动液压机下压，压实；
在本体10材料上放置第一内嵌体20；
再向模具内部注入本体10材料，至本体10材料接近模具口部，启动液压机下压，压实；
再向模具内部注入第二嵌入体材料，使第二嵌入体材料覆盖在本体10材料上，至与模具口部平齐，启动液压机下压，压实，得到所述炉口砖坯料；
将炉口砖坯料焙烧、钻眼，得到所述炉口砖；
所述炉口砖为上述的复合长寿命炉口砖。
进一步，所述本体10材料为半石墨碳化硅糊料，所述第二内嵌体30为全碳糊料，（即为电炉碳砖的糊料）。所述第一内嵌体20为预先采用氮化硅结合碳化硅材料制成的砖体。
这种采用预制型的砖体放入模具的方式，不仅能够保证第一嵌入体的砖体放入的位置准确，不跑位，而且，预制砖体还与本体10糊料在进行依次焙烧，使其性能更加优良。比较于在磨具内部放入形成第一嵌入体的糊料或粉料的方式，具有以上优点。
进一步，所述步骤“再向模具内部注入本体10材料，至本体10材料接近模具口部，启动液压机下压，压实”的具体操作为：分批次加入本体10材料，每批次加入后，使用液压机压实，在最后一批次加入后，直接在该批次本体10材料表面铺第二嵌入体材料，再使用液压机压实。
进一步，在最后一批次本体10材料加入后，将该本体10材料的表面拨动形成隆起12和沟壑13，然后再将第二嵌入体材料铺设在最后一批次本体10材料上。
分批次加入并分批次压实，能够使得本体10内部结实，而在一次性压实操作时，存在本体10内部无法压实的缺陷；
本体10材料的表面的隆起12和沟壑13的形成，使得上面铺的第二嵌入体的糊料落下时，二者的接触面也形成相互嵌入的非平面接触面，在液压机压实时，二者之间的接触面就形成相互嵌入的非平面接触面，从而增大了两种材料的接触面，增大了接触的强度和力度。参见图4，这是与二者之间平面接触面所不具有的优点；而常规的方式中，是在最后一批次本体10材料加入后就立刻采用液压机压实的方式，将本体10材料的表面压成平面，这样就形成了二者的平面接触面，这也是本方案要解决的问题之一。
实施例
在成型模具内铺一层约50kg的半石墨碳化硅糊料，启动液压机下压，采用20Mpa压力将糊料压实；
将600mm*600mm*100mm的氮化硅结合碳化硅砖放置于模具最中心位置；
再向模具内部分批次注入约1117Kg的半石墨碳化硅糊料，至本体10材料接近模具口部，启动液压机下压，压实；单批次注入的糊料的重量为200kg-300kg；单批次压实的压力为10Mpa；
再向模具内部注入207Kg的电炉炭块的糊料，使电炉炭块的糊料覆盖在本体10材料上，至与模具口部平齐，启动液压机下压，压实，得到所述炉口砖坯料；
将炉口砖坯料焙烧、钻φ120mm的炉眼40，得到所述炉口砖。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种复合长寿命炉口砖，其特征在于：在炉口砖沿着长度方向开设用于流出铁水的炉眼，炉眼的一端为出铁口、另一端为入铁口，所述炉口砖包括本体、第一内嵌体、第二内嵌体，所述第一内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的出铁口设置，第二内嵌体设置于本体内部，且靠近炉眼的入铁口设置，以将铁水与炉口砖的本体隔绝，所述炉眼依次穿过第二内嵌体、本体、第一内嵌体；所述第一内嵌体嵌入至本体的内部，以使本体的外侧覆盖一层本体薄层；所述本体采用半石墨碳化硅材料制成，所述第二内嵌体采用全碳材料制成，所述第一内嵌体采用氮化硅结合碳化硅材料制成。
2.如权利要求1所述的复合长寿命炉口砖，其特征在于：第二内嵌体设置与本体的端部，二者之间形成结合面，第二内嵌体的结合面向本体内部延伸、本体端部的结合面向第二内嵌体内部延伸，以形成非平面接触。
3.一种复合长寿命炉口砖的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
在成型模具内铺一层本体材料，启动液压机下压，压实；
在本体材料上放置第一内嵌体；
再向模具内部注入本体材料，至本体材料接近模具口部，启动液压机下压，压实；
再向模具内部注入第二嵌入体材料，使第二嵌入体材料覆盖在本体材料上，至与模具口部平齐，启动液压机下压，压实，得到所述炉口砖坯料；
将炉口砖坯料焙烧、钻眼，得到所述炉口砖；
所述炉口砖为如权利要求1-2之一所述的复合长寿命炉口砖。
4.如权利要求3所述的复合长寿命炉口砖的成型方法，其特征在于：所述本体材料为半石墨碳化硅糊料，所述第二内嵌体为全碳糊料，所述第一内嵌体为预先采用氮化硅结合碳化硅材料制成的砖体。
5.如权利要求4所述的复合长寿命炉口砖的成型方法，其特征在于：所述步骤“再向模具内部注入本体材料，至本体材料接近模具口部，启动液压机下压，压实”的具体操作为：分批次加入本体材料，每批次加入后，使用液压机压实，在最后一批次加入后，直接在该批次本体材料表面铺第二嵌入体材料，再使用液压机压实。
6.如权利要求5所述的复合长寿命炉口砖的成型方法，其特征在于：在最后一批次本体材料加入后，将该本体材料的表面拨动形成隆起和沟壑，然后再将第二嵌入体材料铺设在最后一批次本体材料上。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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