CN110923391A - 转炉出钢口泵送浇注修补设备及浇注修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转炉出钢口泵送浇注修补设备及浇注修补方法，属于耐火自流浇注料施工与装备技术领域，包括运载平台上固定有支撑架，支撑架上固定有储料装置；储料装置通过输料装置连接泵送装置的进料口，泵送装置的出料口通过出料管连通保温溜槽；输料装置和泵送装置均固定在运载平台上；输料装置还通过高压气管连通有高压气源。本发明利用浇注料的热态自流性能，利用保温溜槽输送至转炉内部，灌注到套管砖周围与出钢口大砖之间细小缝隙，利用炉衬砖余温进行烧结；在浇注料自流过程中添加液体结合剂；其中，所述浇注料为镁质自流浇注料，主体原料为烧结镁砂和电熔镁砂，添加防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并复合二氧化硅微粉、石墨或炭黑粉。
Description
技术领域
本发明涉及耐火自流浇注料施工与装备技术领域，具体涉及一种转炉出钢口泵送浇注修补设备及浇注修补方法。
背景技术
转炉出钢口的完好度直接控制着转炉下渣量，并对合金收得率及后步处理(LF，RH等)工序带来直接影响，因此，出钢口修补技术发展到现在，无论大小转炉，均将出钢口相关修补技术置于十分重要的位置，耐材修补料主要有传统干法喷补料和镁铬质浇注料等。且镁铬质浇注料也由原来的传统水泥结合逐渐发展至超低水泥甚至无水泥结合，与超微粉技术和减水剂技术的发展相对应，出钢口更换修补填缝用浇注料也正在向低加水量及高自流性方向发展。
干法喷补料修补由于低熔点无机盐的加入、加水量的不确定性，导致材料与水拌和时间短、不均匀，材料结构疏松产生气隙与低强；另由于干法喷补料粒度偏细、抗剥落性差，致使出钢口寿命不高难以满足转炉使用要求。因此，目前现场更多的采用镁铬质浇注料，以解决出钢口套管周围产生的气隙，减缓出钢口的损毁速度，但由于转炉热补施工条件的限制，需要在现场采用人工使用铁锹进行搅拌，然后用小推车推至炉后，再使用人工翻料方式将浇注料投入炉内；受限于现场炉衬余温的影响及远距离投掷施工带来的不准确性，致使浇注料无法完全准确的进入出钢口套管与座砖间隙内，现场需要采用自来水管冲水刷料协助，这既对炽热砖衬造成损害，又由于炉衬高温及自来水冲刷混入的影响，致使浇注料烧结后孔隙多、致密性差，从而导致不耐炉渣侵蚀、强度低，使用寿命短；同时材料中含有的一定量的氧化铬，严重污染现场车间环境，并对钢厂的工作人员健康产生很恶劣的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转炉出钢口泵送浇注修补设备以及具有高自流性的浇注料，利用浇注修补设备将高自流性浇注料灌注到转炉出钢口，对更换后的出钢口进行浇注填缝修补，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一方面，本发明提供一种转炉出钢口泵送浇注修补设备，包括：
运载平台，所述运载平台上固定有支撑架，所述支撑架上固定有储料装置；所述储料装置通过输料装置连接泵送装置的进料口，所述泵送装置的出料口通过出料管连通保温溜槽；所述输料装置和所述泵送装置均固定在所述运载平台上；所述输料装置还通过高压气管连通有高压气源。
优选的，所述运载平台为运载小车，包括主动转向轮、从动轮、动力传送轴、车体承载平台、支撑架/板、电机减速机组件、方向控制杆；
电机减速机组件包括动力电机，动力电机连接减速机；
减速机连接所述主动转向轮，主动动力传送轴连接从动轮，移动时利用动力电机的动力传动，人工操作方向控制杆调整并控制主动转向轮的移动行进方向。
优选的，所述输料装置包括短螺旋式搅拌机、高压气管、输料管道、密封阀、三通连接管；所述螺旋式搅拌机通过输料管道连通所述储料装置，所述螺旋式搅拌机的出料口通过密封阀连通三通连接管的第一端，所述三通连接管的第二端通过密封阀连通高压气管，所述三通连接管的第三端通过密封阀连通泵送装置的进料口。
优选的，所述泵送装置为泵送机。
优选的，所述泵送机的出料口通过出料管连通所述保温溜槽。
优选的，所述保温溜槽包括内层金属管，内层金属管的外侧浇注一层保温耐火材料，保温耐火材料的外层采用硅酸铝纤维毡进行包裹。
优选的，所述内层金属管为两个半圆钢管通过卡扣对接而成。
另一方面，本发明提供一种利用如上所述的设备进行转炉出钢口更换后浇注修补的方法，包括如下步骤：
利用浇注料的热态自流性能，利用保温溜槽输送至转炉内部，灌注到套管砖周围与出钢口大砖之间细小缝隙，利用炉衬砖余温进行烧结；在浇注料自流过程中添加液体结合剂；其中，所述浇注料为镁质自流浇注料，主体原料为烧结镁砂和电熔镁砂，添加防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并复合二氧化硅微粉、石墨或炭黑粉。
优选的，所述镁质自流浇注料中各成分含量为：MgO：82％，SiO2：10％，C：5％，防爆纤维：0.1％，液体结合剂：2.9％。
优选的，所述液体结合剂为多种镁质碱式无机盐按一定比例配置并搅拌混合均匀制得。
本发明有益效果：发明解决了目前大多数转炉出钢口更换后填缝修补料和干法喷补料加水量过多(最高达到30％以上)、致密性差、不耐冲刷和使用寿命与套管不匹配等问题，有效保障出钢口套管与座砖间隙能够充分填实、粘结性能好、材料烧结均匀、抗防爆性能高，使出钢口套管实现最佳设计使用寿命，并使现场施工操作简便化、设备化和安全化；另外，由于浇注自流料加水量最低可至≤4％并拥有良好自流性，因此能够大幅缩短修补施工及材料烧结时间。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
图1为本发明实施例所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备结构图。
图2为本发明实施例所述的转炉出钢口泵送浇注修补状态示意图。
其中：1-运载平台；2-支撑架；3-储料装置；4-输料装置；5-泵送装置；6-出料管；7-保温溜槽；8-高压气管；9-车体承载平台；10-输料管道；11-浇注料；12-套管砖；13-出钢口大砖；14-炉衬砖。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
需要说明的是，在本发明所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供一种转炉出钢口泵送浇注修补设备，包括：运载平台1，所述运载平台1上固定有支撑架2，所述支撑架2上固定有储料装置3；所述储料装置3通过输料装置4连接泵送装置5的进料口，所述泵送装置5的出料口通过出料管6连通保温溜槽7；所述输料装置4和所述泵送装置5均固定在所述运载平台1上；所述输料装置4还通过高压气管8连通有高压气源。
所述运载平台1为运载小车，包括主动转向轮、从动轮、动力传送轴、车体承载平台9、支撑架/板、电机减速机组件、方向控制杆；
电机减速机组件包括动力电机，动力电机连接减速机；
减速机连接所述主动转向轮，主动动力传送轴连接从动轮，移动时利用动力电机的动力传动，人工操作方向控制杆调整并控制主动转向轮的移动行进方向。
所述输料装置4包括短螺旋式搅拌机、高压气管、输料管道、密封阀、三通连接管；所述螺旋式搅拌机通过输料管道10连通所述储料装置3，所述螺旋式搅拌机的出料口通过密封阀连通三通连接管的第一端，所述三通连接管的第二端通过密封阀连通高压气管8，所述三通连接管的第三端通过密封阀连通泵送装置的进料口。
所述泵送装置为泵送机。
所述泵送机的出料口通过出料管连通所述保温溜槽。
所述保温溜槽包括内层金属管，内层金属管的外侧浇注一层保温耐火材料，保温耐火材料的外层采用硅酸铝纤维毡进行包裹。
所述内层金属管为两个半圆钢管通过卡扣对接而成。
本发明实施例中，利用如上所述的设备进行转炉出钢口泵送浇注修补的方法，包括如下步骤：
利用浇注料的热态自流性能，利用保温溜槽输送至转炉内部，灌注到套管砖周围与出钢口大砖之间细小缝隙，利用炉衬砖余温进行烧结；在浇注料自流过程中添加液体结合剂；其中，所述浇注料为镁质自流浇注料，主体原料为烧结镁砂和电熔镁砂，添加防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并复合二氧化硅微粉、石墨或炭黑粉。
所述镁质自流浇注料中各成分含量为：MgO：82％，SiO2：10％，C：5％，防爆纤维：0.1％，液体结合剂：2.9％。
所述液体结合剂为多种镁质碱式无机盐按一定比例配置并搅拌混合均匀制得。
在本发明实施例中，修补用镁质自流浇注料以烧结和电熔镁砂为主体原料，添加少量防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并采用二氧化硅微粉、石墨/炭黑粉等进行复合，实现材料的高热自流性(液体加量在最低至≤5％情况下，1min自流性≥230mm)，使材料在高温环境下(1000－1200℃)能够在管道内自流动，对间隙进行充分和密实填充。
自流料输送系统主要由输料装置实现，输料装置主要包括小型短螺旋式搅拌机、高压气管、输料管道、密封阀、三通连接等结构；输料管道主要采用橡胶料管和合金料管两种，且在不同直径之间的料管连接处由金属变径进行过渡。
自流输料装置通过输料管道上与给料系统、下与泵送系统进行密封连接。
给料系统主要由强制搅拌装置、计量装置、出料管道组成，强制搅拌装置上部自带搅拌筒，需搅拌的浇注料散料可提前放置于搅拌筒内，如有搅拌需要，由计量装置严格控制加入量的液体结合剂通过橡胶管道进入搅拌桶内，与散料进行充分混合拌匀。
保温溜槽主要用于自流浇注料顺利传输至炉内出钢口需填缝修补部位并防止在炉衬高温的作用下凝固硬化于管道中，其主要结构：为减轻施工负荷，内层结构为1－2mm厚度、两个半圆通过卡扣对接的不锈钢管，不锈钢管外层浇注一层轻质保温耐火浇注料，浇注料外部采用硅酸铝纤维毡进行密封包裹。
车体即所述车体承重平台，除具有支撑载运各装置作用外，还与行走系统、方向控制杆等相连接。
行走系统主要包括主动转向轮、从动轮、动力传送轴、支撑架/板、电机减速机组件等，移动时利用电机的动力传动，采用人工操作方向控制杆调整并控制移动行进的方向
浇注料采用镁质自流浇注料，主体原料为烧结和电熔镁砂，添加少量防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并采用二氧化硅微粉、石墨/炭黑粉等进行复合，材料主要技术指标：MgO≥80％，SiO2≤10％，C≤6％，防爆纤维0.06－0.1％，其它外加剂合计大约3％，不添加沥青/树脂等低熔点有机物和硅酸钠、磷酸钠等低熔点无机盐。
如图2所示，在本发明实施例中，利用浇注料11自身优异的热态自流性能，通过保温溜槽输送至转炉内部，并能够迅速、均匀、平整的灌注到套管砖12周围与出钢口大砖13之间细小缝隙，然后利用炉衬砖14余温进行烧结。
本领域普通技术人员可以理解：本发明实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于，包括：
运载平台(1)，所述运载平台(1)上固定有支撑架(2)，所述支撑架(2)上固定有储料装置(3)；所述储料装置(3)通过输料装置(4)连接泵送装置(5)的进料口，所述泵送装置(5)的出料口通过出料管(6)连通保温溜槽(7)；所述输料装置(4)和所述泵送装置(5)均固定在所述运载平台(1)上；所述输料装置(4)还通过高压气管(8)连通有高压气源。
2.根据权利要求1所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述运载平台(1)为运载小车，包括主动转向轮、从动轮、动力传送轴、车体承载平台(9)、支撑架/板、电机减速机组件、方向控制杆；
电机减速机组件包括动力电机，动力电机连接减速机；
减速机连接所述主动转向轮，主动动力传送轴连接从动轮，移动时利用动力电机的动力传动，人工操作方向控制杆调整并控制主动转向轮的移动行进方向。
3.根据权利要求2所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述输料装置(4)包括短螺旋式搅拌机、高压气管、输料管道、密封阀、三通连接管；所述螺旋式搅拌机通过输料管道(10)连通所述储料装置(3)，所述螺旋式搅拌机的出料口通过密封阀连通三通连接管的第一端，所述三通连接管的第二端通过密封阀连通高压气管(8)，所述三通连接管的第三端通过密封阀连通泵送装置的进料口。
4.根据权利要求3所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述泵送装置为泵送机。
5.根据权利要求4所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述泵送机的出料口通过出料管连通所述保温溜槽。
6.根据权利要求1-5任一项所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述保温溜槽包括内层金属管，内层金属管的外侧浇注一层保温耐火材料，保温耐火材料的外层采用硅酸铝纤维毡进行包裹。
7.根据权利要求6所述的转炉出钢口泵送浇注修补设备，其特征在于：所述内层金属管为两个半圆钢管通过卡扣对接而成。
8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的设备进行转炉出钢口更换后泵送浇注修补的方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用浇注料的热态自流性能，利用保温溜槽输送至转炉内部，灌注到套管砖周围与出钢口大砖之间细小缝隙，利用炉衬砖余温进行烧结；在浇注料自流过程中添加液体结合剂；其中，所述浇注料为镁质自流浇注料，主体原料为烧结镁砂和电熔镁砂，添加防爆纤维和聚羧酸高效分散剂，并复合二氧化硅微粉、石墨或炭黑粉。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述镁质自流浇注料中各成分含量为：MgO：82％，SiO2：10％，C：5％，防爆纤维：0.1％，液体结合剂：2.9％。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述液体结合剂为多种镁质碱式无机盐按一定比例配置并搅拌混合均匀制得。
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