CN110842183A - 一种钢包包盖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢包包盖及其制造方法，钢包包盖包括包盖钢结构和设置于包盖钢结构内部的耐材，耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，重质浇注料的浇注区域靠近包盖的翻渣侧，且重质浇注料的浇注区域宽度为包盖宽度的0.1～0.4倍；轻质浇注料浇注于包盖钢结构内部的余下区域。本发明提供的钢包包盖的不同部位采用不同材质的耐材，具体部位耐材的选取是根据不同部位耐材的损毁机理而确定的，可以缓解钢包盖钢结构的变形，提高包盖使用寿命，单盖使用寿命可达2200炉以上，减少钢包盖钢结构修复量，提高包盖的周转率，缩短包盖下线时间，达到降低吨钢合格坯成本的目的。

Description

一种钢包包盖及其制造方法

技术领域

本申请属于冶金设备技术领域，具体涉及一种钢包包盖及其制造方法。

背景技术

钢包全程加盖技术是通过为钢包在全流程中加上带耐火材料内衬的钢包盖，可有效防止包口散热，取得较好的钢包内衬、包内钢水保温效果。近几年来，钢包加盖保温技术逐渐显示出了其较好的防止钢包以及钢水热量损失的效果。

包盖是钢包加盖工程的关键设备之一，关系到能否实现自动加揭盖动作，也关系到钢包的保温效果。现有包盖内衬一般采用耐火浇注料直接浇注得到，在进行钢包加揭盖时，钢包盖震动较大，耐材易脱落，造成包盖寿命低，单盖使用寿命平均为700～800炉，钢包下线处理时间长及钢包包盖的数量需要增加，影响整体钢包包盖的周转、使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种钢包包盖及其制造方法，包盖的不同部位采用不同材质的耐材，保证钢包盖耐材浇注质量，达到既能满足钢包盖周转使用工艺要求，提高钢包盖使用寿命，又能降低耐材消耗、减少钢包盖钢结构修复量，达到降低吨钢合格坯成本的目的。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种钢包包盖，包括包盖钢结构和设置于所述包盖钢结构内部的耐材，所述耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，所述重质浇注料的浇注区域靠近所述包盖的翻渣侧，且所述重质浇注料的浇注区域宽度为所述包盖宽度的0.1～0.4倍；所述轻质浇注料浇注于所述包盖钢结构内部的余下区域。

优选的，所述包盖还包括2个以上锚固件，2个以上所述锚固件间隔且均匀分布于所述耐材中，且所述锚固件均与所述包盖钢结构焊接。

优选的，所述重质浇注料与所述轻质浇注料在二者的交界处交融混合为一体。

优选的，所述重质浇注料中加入有钢钎维，所述钢钎维的加入量为所述重质浇注料重量的0.5％～10％。

优选的，所述轻质浇注料中加入有钢钎维，所述钢钎维的加入量为所述轻质浇注料重量的0.5％～10％。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种钢包包盖制造方法，包括如下步骤：

在所述包盖的包盖钢结构中安装隔板，所述隔板靠近所述包盖的翻渣侧，且所述隔板与所述包盖翻渣侧的侧挡板的间距为所述包盖宽度的0.1～0.4倍；

在所述隔板与所述包盖翻渣侧的侧挡板之间的区域浇注重质浇注料，浇注完成后等待设定时间，随后拆除所述隔板，在所述包盖钢结构内部的余下区域中浇注轻质浇注料；

或者在所述隔板与所述包盖翻渣侧对侧的侧挡板之间的区域浇注轻质浇注料，浇注完成后等待设定时间，随后拆除所述隔板，在所述包盖钢结构内部的余下区域中浇注重质浇注料。

进一步地，所述在所述包盖的包盖钢结构中安装隔板前，首先在所述包盖钢结构内部间隔且均匀地焊接2个以上锚固件。

进一步地，所述重质浇注料中加入有重量为所述重质浇注料重量0.5％～10％的钢钎维；

所述重质浇注料的加水量为所述重质浇注料重量的7％～8％。

进一步地，所述轻质浇注料中加入有重量为所述轻质浇注料重量0.5％～10％的钢钎维；

所述轻质浇注料的加水量为所述轻质浇注料重量的17％～18％。

进一步地，所述浇注重质浇注料/轻质浇注料，包括：

将所述重质浇注料/轻质浇注料倒入搅拌机，加入所述钢钎维，干混2～3分钟；随后加水搅拌3～5分钟，搅拌均匀；在30分钟内将搅拌好的所述重质浇注料/轻质浇注料进行浇注，浇注过程中对所述重质浇注料/轻质浇注料进行振捣。

由上述技术方案可知，本发明提供的钢包包盖的不同部位采用不同材质的耐材，具体部位耐材的选取是根据不同部位耐材的损毁机理而确定的。研究发现，根据包盖使用的特征与结构，耐材所处部位不同，其损毁机理不同。具体的，靠近包盖翻渣侧的耐材在翻渣时会与钢渣接触，耐材与钢渣发生化学反应，引起化学损毁，并且该部分耐材同时承受高温热辐射和钢渣的冲刷，也会引起物理损坏；远离包盖翻渣侧的耐材在翻渣时不会与钢渣接触，该部分耐材仅承受高温热辐射，引起物理损毁。

基于上述研究结果，本申请提供的钢包包盖的耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，重质浇注料的浇注区域靠近包盖翻渣侧，浇注区域宽度为包盖宽度的0.1～0.4倍，重质浇注料耐高温、强度高，具有耐磨损、耐火焰冲刷等作用，重质浇注料完全覆盖翻渣时包盖的与钢渣接触的部分，减轻此部分的耐材损毁；轻质浇注料浇注于包盖钢结构内部的余下区域，轻质浇注料体积密度小，主要是起到耐高温、隔热保温的作用，减轻包盖的整体重量。

本发明提供的钢包包盖制造方法，在重质浇注料/轻质浇注料浇注完成后，等待一定时间，此时重质浇注料/轻质浇注料未初凝，具有一定的流动性，但是相比于刚搅拌好的浇注料，其流动性有所降低，不会流到指定外的浇注料域。随后拆除隔板，在包盖钢结构内部的余下区域中浇注轻质浇注料/重质浇注料，重质浇注料与轻质浇注料在二者的交界处会交融混合，随后凝固为一体，不会出现浇注施工缝，整个耐材凝固为一个整体，强度高，不易破裂、脱落。

与现有技术相比，本发明提供的钢包包盖及其制造方法，在包盖不同部位采用不同材质的耐材，缓解钢包盖钢结构的变形，提高包盖使用寿命，单盖使用寿命可达2200炉以上，减少钢包盖钢结构修复量，提高包盖的周转率，缩短包盖下线时间，达到降低吨钢合格坯成本的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1中钢包包盖的结构示意图；

图2为图1的AA向旋转剖视图；

图3为本发明实施例2中钢包包盖制造方法的实施过程图一；

图4为本发明实施例2中钢包包盖制造方法的实施过程图二；

图5为本发明实施例2中钢包包盖制造方法的实施过程图三；

图6为本发明实施例2中钢包包盖制造方法的实施过程图四；

附图标记说明：1-包盖钢结构，11-底板，12-侧挡板；2-耐材，21-重质浇注料，22-轻质浇注料；3-吹扫底吹孔；4-加砂孔；5-钩部；6-锚固件；7-隔板。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

在本发明实施例中，一种钢包包盖，其结构如图1所示，包括包盖钢结构1和设置于包盖钢结构1内部的耐材2，耐材2可有效防止包口散热，取得较好的钢包内衬、包内钢水保温效果。

下面以一常规规格钢包为例，对上述钢包包盖的结构进行详细描述：

参见图1，该常规规格钢包的包盖钢结构1半径2335mm，包盖钢结构1材质为 Q345-B，底板钢板11厚度为16mm，包盖钢结构1的包盖翻渣侧a具有一平切区域，对侧b设置有钩部5，用于加揭盖动作，该包盖的宽度为4300mm(自翻渣侧a至对侧b的尺寸)，包盖钢结构1内部焊接有吹扫底吹孔3和加砂孔4，吹扫底吹孔3为圆角矩形结构，长度为 730mm，宽度为280mm，材质为Q345-B，厚度为15mm。加砂孔4为漏斗形状，上部直径为400mm，下部直径为300mm，材质为Q345-B，厚度为15mm，加砂孔4的位置应确保钢包加盖后加砂孔的中心与钢包水口眼同心。

参见图1，耐材2包括重质浇注料21和轻质浇注料22，重质浇注料21的浇注区域靠近包盖的翻渣侧a，且重质浇注料21的浇注区域宽度为包盖宽度的0.1～0.4倍，本实施例中，重质浇注料21的浇注区域宽度为1015mm。轻质浇注料22浇注于包盖钢结构1内部的余下区域，且重质浇注料21与轻质浇注料22在二者的交界处交融混合为一体，整个耐材2 凝固为一个整体，避免出现浇注施工缝。

本实施例中，重质浇注料21采用Al₂O₃含量≥60％的浇注料，其体积密度≥2.5g/cm³，加水量为重质浇注料21重量的7％～8％。重质浇注料21中加入有钢钎维(图中未示出)，钢钎维的加入量为重质浇注料21重量的0.5％～10％。经检测，其耐压强度为：在110℃条件压24h，≥20MPa；在1300℃条件压3h，≥30MPa。

本实施例中，轻质浇注料22采用Al₂O₃含量≥40％的浇注料，其体积密度≥1.60g/cm³，加水量为轻质浇注料22重量的7％～8％。轻质浇注料22中同样加入有钢钎维(图中未示出)，钢钎维的加入量为轻质浇注料22重量的0.5％～10％。经检测，其耐压强度为：在110℃条件压24h，≥10MPa；在1300℃条件压3h，≥20MPa。

参见图2，为防止耐材脱落，本实施例中在包盖内部还设置2个以上锚固件6，2个以上锚固件6间隔且均匀分布于耐材2中，且锚固件6均与包盖钢结构1焊接。具体的，在本实施例的常规规格钢包包盖中共使用约450个锚固件6，锚固件6呈V字形，高度为 150mm，锚固件6与，包盖钢结构1的底板11焊接，相邻两个锚固件6之间间距为200mm。

经测定，该常规规格钢包包盖中耐材及锚固件总重不大于5.7t，单盖使用寿命可达 2200炉以上。以现有包盖最高使用寿命1000炉计算，本申请钢包包盖寿命由最多1000炉提高至至少2200炉，月产炉数按照2500炉，可以减少钢包包盖使用套数为：(1600÷95-1600÷135)×12＝16套/年。

新砌筑的钢包包盖需要烘烤，烘烤流量及时间变化为：200m³/h*18h；400m³/h*5h；600m³/h*2h。因此，每套包盖烘烤煤气用量为：(200×18+400×5+600×2)Nm³＝6800Nm³。以煤气单价0.77元/Nm³计算，因节省烘烤煤气而产生的年经济效益为：6800×0.77× 16＝8.38万元。

此外，由于包盖寿命的提高，单盖周转周期延长，因此因包盖损毁，包盖下线、更换所消耗的人力以及天车使用成本相应的降低。且通过提高钢包包盖寿命，降低了耐火材料的消耗，可降低吨钢合格坯成本至0.52元/吨钢坯。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种钢包包盖制造方法，下面以一常规规格钢包为例，对上述实施例1的钢包包盖制造方法进行详细描述，该方法包括如下步骤：

(1)首先按照图纸将包盖钢结构1制作完成，安装引流砂加砂孔4和吹扫底吹孔3，按照要求在包盖钢结构1内部间隔且均匀地焊接2个以上锚固件6，如图3所示。

本实施例的常规规格钢包包盖中共使用约450个锚固件6，锚固件6呈V字形，高度为150mm，相邻两个锚固件6之间间距为200mm，锚固件6与包盖钢结构1的底板11 焊接，确保焊接牢固。

(2)在包盖的包盖钢结构1中安装隔板7，如图4所示，隔板7靠近包盖的翻渣侧 a，且隔板7与包盖翻渣侧a的侧挡板12的间距为包盖宽度的0.1～0.4倍，本实施例中，隔板7与包盖翻渣侧a侧挡板12的间距为1015mm。

(3)耐材浇注：

a)在隔板7与包盖翻渣侧a的侧挡板之间的区域浇注重质浇注料21，浇注完成后，在5分钟之内拆除隔板7，在包盖钢结构1内部的余下区域中浇注轻质浇注料22。或者，b) 在隔板7与包盖翻渣侧a对侧的侧挡板之间的区域浇注轻质浇注料22，浇注完成后，在5 分钟之内拆除隔板7，在包盖钢结构1内部的余下区域中浇注重质浇注料21。

考虑到重质浇注料21用量较少，本实施例中采用先浇注重质浇注料21后浇注轻质浇注料22的工艺步骤，即步骤a)。具体操作时：

(3-1)浇注重质浇注料21：

(3-1-1)将设定用量的重质浇注料21倒入搅拌机，加入重量为重质浇注料21重量0.5％～10％的钢钎维，干混2～3分钟，随后加水(加水量为重质浇注料21重量的7％～8％)搅拌3～5分钟，搅拌均匀。

(3-1-2)搅拌好的浇注料应及时放出，严禁在搅拌机内长时间搅拌，若搅拌好的浇注料放置时间超过30分钟，导致施工性能变差，如初凝即干硬，此批料严禁使用。因此需要在30分钟内将搅拌好的重质浇注料21放出，进行浇注，浇注过程中对重质浇注料21进行振捣，排出料中气体，重质浇注料21浇注完成后如图5所示。

(3-2)重质浇注料21浇注完成后，静置等待一段时间(不超过5分钟)，此时重质浇注料21未初凝，具有一定的流动性，但是相比于刚搅拌好的浇注料，其流动性有所降低，不会流到指定外的浇注料域，随后拆除隔板7，紧接着浇注轻质浇注料22。

(3-3)浇注轻质浇注料22：

(3-3-1)将设定用量的轻质浇注料22倒入搅拌机，加入重量为轻质浇注料22重量0.5％～10％的钢钎维，干混2～3分钟，随后加水(加水量为轻质浇注料22重量的17％～18％) 搅拌3～5分钟，搅拌均匀。

(3-3-2)搅拌好的浇注料应及时放出，严禁在搅拌机内长时间搅拌，若搅拌好的浇注料放置时间超过30分钟，导致施工性能变差，如初凝即干硬，此批料严禁使用。因此需要在30分钟内将搅拌好的轻质浇注料22放出，进行浇注，浇注过程中对轻质浇注料22进行振捣，排出料中气体。

在轻质浇注料22的浇注过程和凝固过程中，必须确保重质浇注料与轻质浇注料之间结合密实、不留缝隙，经过重质浇注料21的静置，在重质浇注料21与轻质浇注料22的交界处，二者相互混合并凝固为一体，不会出现施工缝而影响耐材强度。轻质浇注料22浇注完成后如图6所示。

(4)耐材浇注施工完成后，自然养护2～5天，冬季自然养护时间适当延长，养生完成后进行包盖的烘烤，完成钢包包盖的制作操作。

将钢包包盖倒运至钢包存放区域，加在钢包上进行使用前的测试，测试正常后钢包包盖备用。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的钢包包盖，通过对钢包包盖进行耐材及钢结构的优化并确保钢包盖耐材的施工质量，根据钢包盖使用的特征与结构，耐材所处部位不同，其损毁机理不同，钢包盖的不同部位宜采用不同材质的耐材，保证钢包盖耐材浇注质量，解决了在进行钢包加揭盖时，由于钢包盖震动较大，耐材易脱落，造成包盖寿命低，进而影响整体钢包包盖的周转、使用的问题。通过此发明后提高钢包盖使用寿命，又能降低耐材消耗、减少钢包盖钢结构修复量，达到降低吨钢合格坯成本的目的。还保证了炼钢厂的整体生产节奏的稳定性及高端产品的冶炼。

2)本发明提供的包盖制造方法，制作过程简单，易于现场操作，可以有效缓解在进行钢包加揭盖时，由于钢包盖震动较大，耐材易脱落，造成包盖寿命低，进而影响整体钢包包盖的周转、使用的问题。不仅节约了耐火材料的成本，还保证了炼钢厂的整体生产节奏的稳定性及高端产品的冶炼。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种钢包包盖，包括包盖钢结构和设置于所述包盖钢结构内部的耐材，其特征在于：所述耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，所述重质浇注料的浇注区域靠近所述包盖的翻渣侧，且所述重质浇注料的浇注区域宽度为所述包盖宽度的0.1～0.4倍；所述轻质浇注料浇注于所述包盖钢结构内部的余下区域。

2.如权利要求1所述的钢包包盖，其特征在于：所述包盖还包括2个以上锚固件，2个以上所述锚固件间隔且均匀分布于所述耐材中，且所述锚固件均与所述包盖钢结构焊接。

3.如权利要求1或2所述的钢包包盖，其特征在于：所述重质浇注料与所述轻质浇注料在二者的交界处交融混合为一体。

4.如权利要求3所述的钢包包盖，其特征在于：所述重质浇注料中加入有钢钎维，所述钢钎维的加入量为所述重质浇注料重量的0.5％～10％。

5.如权利要求3所述的钢包包盖，其特征在于：所述轻质浇注料中加入有钢钎维，所述钢钎维的加入量为所述轻质浇注料重量的0.5％～10％。

6.一种钢包包盖制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

在所述包盖的包盖钢结构中安装隔板，所述隔板靠近所述包盖的翻渣侧，且所述隔板与所述包盖翻渣侧的侧挡板的间距为所述包盖宽度的0.1～0.4倍；

在所述隔板与所述包盖翻渣侧的侧挡板之间的区域浇注重质浇注料，浇注完成后等待设定时间，随后拆除所述隔板，在所述包盖钢结构内部的余下区域中浇注轻质浇注料；

或者在所述隔板与所述包盖翻渣侧对侧的侧挡板之间的区域浇注轻质浇注料，浇注完成后等待设定时间，随后拆除所述隔板，在所述包盖钢结构内部的余下区域中浇注重质浇注料。

7.如权利要求6所述的钢包包盖制造方法，其特征在于：所述在所述包盖的包盖钢结构中安装隔板前，首先在所述包盖钢结构内部间隔且均匀地焊接2个以上锚固件。

8.如权利要求6所述的钢包包盖制造方法，其特征在于：所述重质浇注料中加入有重量为所述重质浇注料重量0.5％～10％的钢钎维；

所述重质浇注料的加水量为所述重质浇注料重量的7％～8％。

9.如权利要求6所述的钢包包盖制造方法，其特征在于：所述轻质浇注料中加入有重量为所述轻质浇注料重量0.5％～10％的钢钎维；

所述轻质浇注料的加水量为所述轻质浇注料重量的17％～18％。

10.如权利要求8或9所述的钢包包盖制造方法，其特征在于：所述浇注重质浇注料/轻质浇注料，包括：

将所述重质浇注料/轻质浇注料倒入搅拌机，加入所述钢钎维，干混2～3分钟；随后加水搅拌3～5分钟，搅拌均匀；在30分钟内将搅拌好的所述重质浇注料/轻质浇注料进行浇注，浇注过程中对所述重质浇注料/轻质浇注料进行振捣。

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