CN109916175A - 一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，支撑梁纵梁水管包括纵梁上水管、纵梁下水管和支撑板，纵梁上水管上焊接有交错布置的耐热垫块，锚固钩由Cr25Ni20材质制成，形状为Y型结构，高隔热超薄保温材料由TMT‑MP10RHY纳米纤维材料压缩而成。金属模板在纵梁上水管水平中心线以上将模板向内倾斜，倾斜到与耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度处接触；在耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度以上模板向外倾斜45°～55°作为下料口。解决现有技术中存在的包扎块受钢坯碰撞影响使用寿命、U型模具浇注的工作层增大钢坯黑印温差、耐热垫块两侧工作层斜坡面施工困难的问题，既能使包扎层受钢坯碰撞影响小，又能减少钢坯黑印温差，提高加热质量。

Description

一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法

技术领域

本发明涉及加热炉炉底支撑梁水管绝热保温技术领域，特别涉及一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法。

背景技术

现代化步进式加热炉支撑梁结构设计一般采用双水管加耐热垫块结构，水管内采用水冷或汽化冷却，外侧包扎复合绝热材料。由于钢坯与耐热垫块直接接触，而耐热垫块又与水管接触，导致耐热垫块顶面温度相对较低，钢坯与耐热垫块接触的局部区域表面热流偏低，在加热过程中形成局部温度偏低区域，颜色黯淡，俗称钢坯黑印。

目前常用的支撑梁包扎方式有两种：

一是单层包扎块组合包扎：在加热炉支撑梁水管上采用硬质陶瓷纤维材料组合式包扎块，按耐热垫块尺寸及排列布置结构进行组合装配，根据支撑梁的长度将各组包扎块组与组通过紧固件紧密连接包扎在支撑梁外侧，接缝用高温胶泥填充密封。

二是双层绝热结构包扎：在加热炉支撑梁水管上先焊接增加附着强度的锚固钩，再缠绕20—30mm厚的耐火纤维棉毡作为保温层，然后用U型模具支模，最后用低水泥耐高温浇注料将水管浇注成60—70mm厚的工作层，材料主要以三氧化二铝、二氧化硅的粉及砂构成，粘结与固化材料以水泥或磷酸铝为主，浇注后经过自然养生再按一定温度烘炉强化后投入生产。

上述两种支撑梁包扎方式的缺点是：

单层包扎块组合包扎的缺点是：当加热炉装钢定位不准或支撑梁运行出现跑偏故障时，钢坯将与支撑梁耐热垫块部位发生刮碰，造成耐热垫块脱落，由于包扎块是按耐热垫块尺寸及排列布置结构进行组合装配，耐热垫块脱落将会造成整组或多组包扎块变形松动，高温火焰或炉气将从变形松动处渗入到支撑梁水管上的紧固件，将紧固件氧化烧损，导致多组包扎块逐渐冲刷剥落或直接从水管上脱落，支撑梁失去保护作用，造成停炉事故。

双层绝热结构包扎的缺点是：由于支撑梁水管上预先缠绕20—30mm厚的耐火纤维棉毡作为保温层，如果在支撑梁水管上部耐热垫块两侧制作成斜坡形模板，由于斜坡形模板与耐火纤维棉毡之间缝隙很小，当浇注工作层时浇注料将被卡阻在保温层和斜坡形模板之间，无法完成浇注。目前一般采用施工模板为U字形模具，工作层浇注完成后支撑梁水管上部耐热垫块两侧是平台形状，这样会造成氧化铁皮的淤积，增加钢坯下表面的遮蔽区面积，钢坯与耐热垫块接触的局部区域表面热流偏低，黑印温差明显，影响加热质量。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，目的是为了解决现有技术中存在的包扎块受钢坯碰撞影响使用寿命、U型模具浇注的工作层增大钢坯黑印温差、耐热垫块两侧工作层斜坡面施工困难的问题，提供一种支撑梁包扎方法，实现既能使包扎层受钢坯碰撞影响小，又能减少钢坯黑印温差，提高加热质量的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，包括如下步骤：

步骤一、在支撑梁纵梁水管上焊接锚固钩；

1)所述支撑梁纵梁水管包括纵梁上水管、纵梁下水管和支撑板，所述的纵梁上水管和纵梁下水管均为厚壁钢管，两根厚壁钢管之间通过支撑板焊接相连，纵梁上水管上焊接有交错布置的耐热垫块；

2)所述的锚固钩包括纵梁上下水管两侧的锚固钩和纵梁下水管底部的锚固钩；位于纵梁上下水管两侧的锚固钩呈30°～45°间隔对称焊接在支撑梁纵梁水管外壁上，位于纵梁下水管底部的锚固钩与水平面呈90°焊接在支撑梁纵梁下水管外壁上；

所述锚固钩，由Cr25Ni20材质制成，形状为Y型结构，有效长度与工作层浇注料厚度相匹配。

步骤二、锚固钩焊接完成后，在支撑梁纵梁水管表面涂以硅酸钠无机粘结剂，然后将高隔热超薄保温材料粘贴在水管表面；所述高隔热超薄保温材料由TMT-MP10RHY纳米纤维材料压缩而成。

步骤三、工作层浇注材料采用金属模板支模浇筑；

1)支模前，在模板表面涂油，然后支模固定；

2)所述金属模板采用20碳钢材质制作而成，模板形状在纵梁上水管水平中心线以下采用U型模板；在纵梁上水管水平中心线以上将模板向内倾斜，倾斜到与耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度处接触；在耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度以上模板向外倾斜45°～55°作为下料口；

3)工作层浇筑时捣打浇注料，所述浇注料由硅酸铝质骨料和粉料制成，结合剂以铝酸盐水泥构成，浇筑完成后经过常温固化脱模，烘炉高温强化后投入生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用高隔热超薄纳米纤维材料作为保温层，不仅保持了现有技术隔热保温效果，而且为浇筑工作层斜坡面增加了施工空间，解决了现有技术中耐热垫块两侧工作层斜坡面施工困难的问题；

2)通过改进金属模板形状结构，解决了现有技术中U型模具浇注的工作层增加钢坯下表面的遮蔽区面积，黑印温差明显的问题；

3)工作层采用浇注料，经过常温固化按烘炉制度升温后，强度和完整性大幅提升，解决了现有技术中单层包扎块组合包扎受钢坯碰撞影响大，使用寿命缩短的问题。

附图说明

图1为本发明的加热炉支撑梁纵水管绝热层结构的平面示意图。

其中：1：支撑梁纵梁水管11：纵梁上水管12：纵梁下水管13：支撑板2：耐热垫块3：Y型锚固钩4：TMT-MP10RHY纳米纤维保温层5：硅酸铝质耐火浇注料工作层6：金属模板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，包括如下步骤：

步骤一、在支撑梁纵梁水管1上焊接锚固钩4；

1)如图1所示，所述支撑梁纵梁水管1包括纵梁上水管11、纵梁下水管12和支撑板13，所述的纵梁上水管11和纵梁下水管12均为厚壁钢管，两根厚壁钢管之间通过支撑板13焊接相连，纵梁上水管11上焊接有交错布置的耐热垫块2；

2)如图1所示，所述的锚固钩3包括纵梁上下水管1两侧的锚固钩3和纵梁下水管12底部的锚固钩3；位于纵梁上下水管1两侧的锚固钩3呈30°～45°间隔对称焊接在支撑梁纵梁水管1外壁上，位于纵梁下水管12底部的锚固钩3与水平面呈90°焊接在支撑梁纵梁下水管12外壁上；

所述锚固钩3由Cr25Ni20材质制成，形状为Y型结构，有效长度与工作层浇注料5厚度相匹配。

步骤二、锚固钩3焊接完成后，在支撑梁纵梁水管1表面涂以硅酸钠(俗名水玻璃)无机粘结剂，然后将高隔热超薄保温材料5粘贴在水管表面；所述高隔热超薄保温材料4由TMT-MP10RHY纳米纤维材料压缩而成；，在600℃时热传导率仅为0.031W/(m﹒K)，远低于传统耐火纤维棉毡在600℃时的热传导率0.07—0.12W/(m﹒K)，该纳米纤维材料在10mm厚的情况下，单位面积散热量与现有技术中20mm厚耐火纤维棉毡单位面积散热量基本一致。

步骤三、工作层浇注材料5采用金属模板6支模浇筑；

1)支模前，在金属模板6内表面涂油，以便脱模和保持浇注料表面光洁，然后支模固定；

2)所述金属模板6采用20碳钢材质制作而成，模板形状在纵梁上水管11水平中心线以下采用U型模板，与现有技术中U型模板形状一致；在纵梁上水管11水平中心线以上将模板6向内倾斜，倾斜到与耐热垫块2垂直外端面1/2～3/5高度处接触；在耐热垫块2垂直外端面1/2～3/5高度以上模板6向外倾斜45°～55°作为下料口；

3)工作层浇筑时应仔细捣打浇注料，保证密实，不允许有蜂窝和空洞，浇筑完成后经过常温固化脱模，再按一定参数烘炉高温强化后投入生产。所述工作层浇注料5由硅酸铝质骨料和粉料制成，结合剂以铝酸盐水泥构成。

具体实施例：

1)在支撑梁纵水管1上交错焊接耐热垫块2。支撑梁纵水管1包括纵梁上水管11、纵梁下水管12，两根厚壁钢管之间通过支撑板13焊接相连，两根厚壁钢管选用20g厚壁钢管制作，钢管口径及壁厚以钢坯载荷及强度要求确定为φ140mm×20mm；耐热垫块2材质、形式尺寸等由加热制度及钢坯载荷确定材质为Co-50，高度110mm，宽度40mm，长度220mm，焊接方式为每两块交错布置排列。

2)在支撑梁纵梁水管1上焊接锚固钩3，确保焊接牢固。在纵梁上水管11上半圆上呈30°对称焊接两个长度为35mm锚固钩3，在纵梁上水管11下半圆上呈45°对称焊接两个长度为75mm锚固钩3；在纵梁下水管12上半圆上呈30°对称焊接两个长度为75mm锚固钩4，在纵梁下水管12下半圆上呈45°对称焊接两个长度为60mm锚固钩3，在纵梁下水管12下半圆最低点呈90°焊接一个长度为60mm锚固钩3。

3)锚固钩3焊接完成后，在支撑梁纵梁水管1表面涂以硅酸钠(俗名水玻璃)无机粘结剂，然后将厚度10mm的TMT-MP10RHY纳米纤维保温层4粘贴在水管表面，要贴满，不允许有空缺。TMT-MP10RHY纳米纤维保温层5包好后用塑料薄膜将TMT-MP10RHY纳米纤维保温层4全部包好，再用低碳钢丝压紧捆扎。本发明的保温层4材料用厚度10mm的TMT-MP10RHY纳米纤维替代现有技术中厚度20mm的耐火纤维棉毡，旨在为浇筑工作层斜坡面增加了施工空间，解决了现有技术中耐热垫块两侧工作层斜坡面施工困难的问题。

4)硅酸铝质耐火浇注料工作层5采用金属模板6支模浇筑，支模前，在金属模板6表面涂油，以便脱模和保持浇注料表面光洁，然后将金属模板6下部半圆用螺栓螺母连接固定牢固，通过钢筋棍将金属模板6上部两侧下料口和垫块顶面点焊连接固定，使斜坡面顶点位于耐热垫块2垂直外端面1/2高度处，模板间严密，不漏浆，若因模板原因有不严密处可用石棉毡塞严。所述金属模板6采用20碳钢材质制作而成，模板形状在纵梁上水管11水平中心线以下与现有技术中U型模板形状一致，在纵梁上水管11水平中心线以上将模板6向内倾斜，倾斜到与耐热垫块2垂直外端面1/2高度处接触即可，在耐热垫块2垂直外端面1/2高度以上模板向外倾斜45°作为下料口。本发明的金属模板6通过改进现有技术中U型金属模板形状结构，解决了现有技术中U型模具浇注的工作层增加钢坯下表面的遮蔽区面积，黑印温差明显的问题。

5)硅酸铝质耐火浇注料工作层5浇筑时，要连续振动，使料填满模板为止，并敲打模板检查，不允许有蜂窝和空洞。浇注完成后根据使用浇注料性能和施工现场环境温度养生，一般在24—48小时拆模。拆模时要轻拆轻卸，严防碰坏表面，再按一定参数烘炉高温强化后投入生产。本发明工作层采用硅酸铝质耐火浇注料，经过常温固化按烘炉制度升温后，强度和完整性大幅提升，解决了现有技术中单层包扎块组合包扎受钢坯碰撞影响大，使用寿命缩短的问题。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (5)

1.一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，所述的支撑梁的纵梁水管包括纵梁上水管、纵梁下水管和支撑板，所述的纵梁上水管和纵梁下水管均为厚壁钢管，两根厚壁钢管之间通过支撑板焊接相连，纵梁上水管上焊接有交错布置的耐热垫块；

其特征在于，所述的支撑梁包扎方法包括如下步骤：

步骤一、在支撑梁纵梁水管上焊接锚固钩；

所述的锚固钩包括纵梁上下水管两侧的锚固钩和纵梁下水管底部的锚固钩；位于纵梁上下水管两侧的锚固钩呈30°～45°间隔对称焊接在支撑梁纵梁水管外壁上，位于纵梁下水管底部的锚固钩与水平面呈90°焊接在支撑梁纵梁下水管外壁上；

步骤二、锚固钩焊接完成后，在支撑梁纵梁水管表面涂以硅酸钠无机粘结剂，然后将高隔热超薄保温材料粘贴在水管表面；

步骤三、工作层浇注材料采用金属模板支模浇筑；

1)支模前，在金属模板表面涂油，然后支模固定；

2)模板形状在纵梁上水管水平中心线以下采用U型模板；在纵梁上水管水平中心线以上将模板向内倾斜，倾斜到与耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度处接触；在耐热垫块垂直外端面1/2～3/5高度以上模板向外倾斜45°～55°作为下料口；

3)工作层浇筑时捣打浇注料，浇筑完成后经过常温固化脱模，烘炉高温强化后投入生产。

2.根据权利要求1所述的一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，其特征在于，所述锚固钩由Cr25Ni20材质制成，形状为Y型结构，有效长度与工作层浇注料厚度相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，其特征在于，所述高隔热超薄保温材料由TMT-MP10RHY纳米纤维材料压缩而成。

4.根据权利要求1所述的一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，其特征在于，所述模板采用20碳钢材质制作而成。

5.根据权利要求1所述的一种减少钢坯黑印的支撑梁包扎方法，其特征在于，浇筑时，所述浇注料由硅酸铝质骨料和粉料制成，结合剂以铝酸盐水泥构成。