CN110935871A - 一种钢包结构及其制造方法 - Google Patents
一种钢包结构及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110935871A CN110935871A CN202010001749.3A CN202010001749A CN110935871A CN 110935871 A CN110935871 A CN 110935871A CN 202010001749 A CN202010001749 A CN 202010001749A CN 110935871 A CN110935871 A CN 110935871A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ladle
- layer
- bricks
- building
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 211
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000009702 powder compression Methods 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
- B22D41/023—Apparatus used for making or repairing linings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
- C04B2235/9615—Linear firing shrinkage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钢包结构及其制造方法，包身永久层与工作层之间设置有保护层，砌筑步骤：（1）砌筑包底：在钢包壳体内先用半轻质耐火浇注料打底，在其上砌筑耐火砖，构建包底平台；（2）贴保温层：在钢包壳体内壁紧贴两层纳米绝热板；（3）砌筑保护层和工作层：从包底平台上砌筑保护层耐火砖，再砌筑工作层耐火砖，构成双环砖结构；（4）浇注包身永久层：每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板与保护层砖之间注入半轻质浇注料，构筑包身永久层，重复此步骤直到钢包口沿；（5）在钢包渣线区域的外围钢包壳体上打孔安装热电偶，连接温度显示器。本发明有效提高钢包的安全性，减少钢水热量损失，大幅度降低钢包维修工作量和材料消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金设备制造技术领域，特别涉及一种钢包制造技术，具体为一种钢包结构及其制造方法。
背景技术
钢包作为冶金工业转炉、电炉炼钢过程中重要容器，是炼钢工艺流程中熔炼、炉外精炼和连铸中间等环节必不可少钢水承载工具，是炼钢工序稳定有序进行的根本保证，因此，钢包的使用性能对整个炼钢生产过程的顺行起到至关重要的作用。
现有钢包包衬包括包底、包身，包身由内至外依次为工作层、永久层和保温层。工作层与钢水和液渣接触，一旦工作层侵蚀至安全厚度，必须下线。下线的钢包必须将工作层、永久层和保温层全部拆除，重新制作，消耗大量人力、物力，并且重新制作的钢包永久层需要烘烤，煤气消耗高。保温层采用硅酸铝质石棉毡（通常导热系数在0.15 W/m·k左右），永久层采用硅酸铝质纤维（通常导热系数在1.5 W/m·k左右）整体浇注成型，而这些耐火材料的导热系数大，保温效果不好，导致钢包外壁温度高，钢水热损失大，钢包使用过程中钢水温降过大。这就要求提高转炉出钢温度或增加LF精炼时间，增加能耗，而对于经过吹氩站直上连铸的钢种，容易导致浇注过程中因钢水温度低中途换钢水和停机事故发生。
现有钢包正常使用过程中，其工作层的侵蚀深度采用目测的方法来判断，没有专用的检测方法。由于钢包使用中处于高温环境，工作状况恶劣，并且工作层表面有结渣的存在，工作层的侵蚀情况难以准确判断。当工作层耐材残余厚度低于设定的安全厚度而没有及时发现时，存在安全隐患，易导致钢水穿包事故，造成重大经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种钢包结构及其制造方法，改变现有钢包结构和制造方法，通过缩减永久层，在永久层与工作层之间增加一层保护层砖，并且替换保温层及永久层的材质，来提高钢包的安全性，减少钢水热量损失，大幅度降低钢包维修工作量和材料消耗。
本发明所采用的技术方案是：一种钢包结构，包括钢包壳体、包底永久层、筑底耐火砖、透气砖、水口砖和包身的保温层、永久层和工作层，保温层介于钢包壳体、永久层之间，其特征在于，所述包身永久层厚度45～55mm，包身永久层与工作层之间设置有保护层，从外至内依次为保温层、永久层、保护层、工作层，在钢包渣线区域的外围钢包壳体上设置有热电偶及温度显示器；所述保温层采用纳米绝热板制成；所述永久层采用半轻质耐火浇注料浇注而成。
所述保护层、工作层采用耐火砖错缝砌筑而成，构成双环砖结构。
所述保护层厚度55～65mm，渣线区域工作层厚度155～190mm，钢水区域工作层厚度140～150mm。
所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。
所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
一种钢包结构的制造方法，包括包底永久层、筑底耐火砖、透气砖、水口砖和包身保温层、永久层、保护层、工作层的砌筑，具体操作步骤：
（1）砌筑包底：在钢包壳体内先用半轻质耐火浇注料打底，构筑包底永久层，在其上砌筑筑底耐火砖、透气砖、水口砖，构建包底平台；
（2）贴保温层：在钢包壳体内壁错缝紧贴两层纳米绝热板，厚度为8～12mm；
（3）砌筑保护层和工作层：从包底平台上距离保温层45～55mm处砌筑保护层耐火砖，再砌筑工作层耐火砖，构成双环砖结构，保护层砖和工作层砖砌筑时做到同层错缝，异层压缝；
（4）浇注包身永久层：从砌筑双环砖开始，每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板与保护层砖之间注入半轻质浇注料，压实，厚度45～55mm，构筑包身永久层，重复此步骤直到钢包口沿；
（5）在钢包渣线区域的外围钢包壳体上打孔安装热电偶，测温探头与保护层接触，连接温度显示器。
进一步地，步骤（1）、（4）所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
进一步地，步骤（2）所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。
进一步地，步骤（3）所述保护层厚度55～65mm，渣线区域工作层厚度155～190mm，钢水区域工作层厚度140～150mm。
本发明与现有技术相比，有益效果是：1、在永久层与工作层之间增加一层保护层砖，保护层砖与工作层砖构成双环砖结构，一旦钢包工作层砖局部耐材侵蚀异常或脱落，保护层砖构成第二道防线，钢包放完钢热修时更容易检查发现，可及时用耐火材料喷补，提高钢包包龄；同时在钢包最容易侵蚀穿包的渣线区域外围钢包壳体上设置热电偶及温度显示器，可以有效监测工作层温度异常，这样提高了钢包使用安全性，杜绝了包衬的穿钢漏钢事故。2、钢包设置保护层砖的好处是，一旦工作层侵蚀至安全厚度，下线维修只需拆除残余工作层，就可重新制作，并且不存在永久层重新烘烤，大幅度降低钢包维修工作量和材料、能源消耗。3、通过缩减永久层，保温层、永久层选择导热系数小的新材料，合理搭配保护层与工作层的厚度，增加钢包容积，减少钢水热量损失，有效的降低生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明钢包结构的剖视图。
图2是本发明钢包结构S-S向俯视图。
图中：1、钢包壳体；2、保温层；3、永久层；4、保护层；5、工作层；6、筑底耐火砖；7、透气砖；8、水口砖；9、热电偶；10、温度显示器；A-钢水区域；B-渣线区域；C-渣线加强区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图1、图2，一种钢包结构，包括钢包壳体1、包底永久层3、筑底耐火砖6、透气砖7、水口砖8和包身的保温层2、永久层3和工作层5，保温层2介于钢包壳体1、永久层3之间，其特征在于，所述包身永久层3厚度45～55mm，包身永久层3与工作层5之间设置有保护层4，从外至内依次为保温层2、永久层3、保护层4、工作层5，在钢包渣线区域B的外围钢包壳体1上设置有热电偶9及温度显示器10；所述保温层2采用纳米绝热板制成；所述永久层3采用半轻质耐火浇注料浇注而成。所述保护层4、工作层5采用耐火砖错缝砌筑而成，构成双环砖结构。所述保护层4厚度55～65mm，渣线区域B工作层5厚度155～190mm，钢水区域A工作层5厚度140～150mm。所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
结合图1、图2，一种钢包结构的制造方法，包括包底永久层3、筑底耐火砖6、透气砖7、水口砖8和包身保温层2、永久层3、保护层4、工作层5的砌筑，具体操作步骤：
（1）砌筑包底：在钢包壳体1内先用半轻质耐火浇注料打底，构筑包底永久层3，在其上砌筑筑底耐火砖6、透气砖7、水口砖8，构建包底平台；
（2）贴保温层2：在钢包壳体1内壁错缝紧贴两层纳米绝热板，厚度为8～12mm；
（3）砌筑保护层4和工作层5：从包底平台上距离保温层2的45～55mm处砌筑保护层4耐火砖，再砌筑工作层5耐火砖，构成双环砖结构，保护层4砖和工作层5砖砌筑时做到同层错缝，异层压缝；
（4）浇注包身永久层3：从砌筑双环砖开始，每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板与保护层4砖之间注入半轻质浇注料，压实，厚度45～55mm，构筑包身永久层，重复此步骤直到钢包口沿；
（5）在钢包渣线区域B的外围钢包壳体1上打孔安装热电偶9，测温探头与保护层4接触，连接温度显示器。
进一步地，步骤（1）、（4）所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
进一步地，步骤（2）所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。
进一步地，步骤（3）所述保护层4厚度55～65mm，渣线区域B工作层厚度155～190mm，钢水区域A工作层厚度140～150mm。
实施例1：以制作本发明120吨钢包为例，对本发明的可实现方式做进一步说明。本发明120吨钢包与100吨顶底复吹转炉配套。如图1、图2所示，先用26mm厚的钢板制作可装载120吨钢水的钢包壳体1，包体直径2.77m，高度3.7m。在钢包壳体1内砌筑包底，先用半轻质耐火浇注料打底，构筑包底永久层3，厚度100mm，干燥后，在其上砌筑筑底耐火砖6，筑底耐火砖6采用镁碳砖，要求中心800mm×800mm区域筑底耐火砖6厚度比其他区域厚度为350mm筑底耐火砖6高50mm，以抗击钢水倒入时的冲刷，透气砖7、水口砖8的厚度为350mm，构建包底平台。包底平台干燥后，从包底平台开始，在钢包壳体1内壁往上用粘结剂错缝粘贴保温层2，用小铁锤等工具均匀敲打保温层2，使其与内壁紧密结合。保温层2粘贴两层，每层厚度5mm，总厚10mm。保温层2材质选用纳米绝热板，纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后用铝箔贴面封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。永久层3材质选用半轻质耐火浇注料，该浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。相比其它材料的隔热保温效果而言，选用导热系数小的耐火材料作为保温层2、永久层3的耐火材料，其隔热保温效果更好。保温层2贴好后，砌筑保护层4和工作层5，均采用镁碳砖，从包底平台上距离保温层2的50mm处往上砌筑保护层4耐火砖，厚度60mm，再砌筑工作层5耐火砖，构成双环砖结构，每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板保温层2与保护层4砖之间注入半轻质浇注料，压实，厚度50mm，构筑永久层3，重复此步骤直到钢包口沿，砌筑完成。由于钢包在移动过程中上部渣线区域B的液渣晃动，对渣线区域B特别是渣线加强区域C的工作层5耐火砖冲刷厉害，所以砌筑工作层5耐火砖时，要考虑这种情况，要求钢水区域A的1～21层工作层5厚度145mm，渣线区域B的下部6层工作层5厚度160mm，渣线区域B的中部渣线加强区域C的4层工作层5厚度175mm，渣线加强区域C的上部3层工作层5厚度160mm，使钢包各部位工作层5的侵蚀程度基本一致，有效提高钢包利用率。保护层4砖和工作层5砖砌筑时要求同层错缝，异层压缝，避免钢水窜缝。整个砌筑过程采用湿砌法以镁质火泥作为填缝料，每一层砌筑完毕后，用工具敲打将砖挤紧并固定。以此类推，直到砌筑到钢包口。钢包砌筑完成后，烘烤待用。钢包正常使用时，工作层5厚度侵蚀至45mm残余安全厚度，必须下线维修。重新制作钢包，只需拆除残余工作层5就可，大大减少了维修工作量，大幅度减少人力、物力消耗。通常钢包最容易侵蚀穿包的是渣线区域B中的渣线加强区域C，为此，在钢包壳体1外围对应渣线加强区域C位置间隔1000mm围绕一圈设置8根热电偶9，连接对应温度显示器10，设定最高安全温度1350℃（该触点与声光报警器连接可以实现声光报警），可以在日常巡视过程中有效监测工作层5温度异常。热电偶9安装前先在钢包壳体1打孔，深度达到保护层4，使测温探头与保护层4接触，再连接温度显示器10。热电偶9选用市售的铂铑热电偶，型号：WRP-130；分度号：S；测量范围：0～1600℃。温度显示器10选用市售的XME-102热电偶温度显示仪，该显示仪性能：四键操作；双排四位LED数码显示，可同时显示测量值和设定值；供电：24V DC；电源消耗≤4W。
实施例2：以制作本发明250吨钢包为例，对本发明的可实现方式做进一步说明。本发明250吨钢包与210吨顶底复吹转炉配套。如图1、图2所示，先用30mm厚的钢板制作可装载250吨钢水的钢包壳体1，包体直径3.8m，高度4.7m。在钢包壳体1内砌筑包底，先用半轻质耐火浇注料打底，构筑包底永久层3，厚度150mm，干燥后，在其上砌筑筑底耐火砖6，筑底耐火砖6采用镁碳砖，要求中心1000mm×1000mm区域筑底耐火砖6厚度比其他区域厚度为450mm筑底耐火砖6高80mm，以抗击钢水倒入时的冲刷，透气砖7、水口砖8的厚度为450mm，构建包底平台。包底平台干燥后，从包底平台开始，在钢包壳体1内壁往上用粘结剂错缝粘贴保温层2，用小铁锤等工具均匀敲打保温层2，使其与内壁紧密结合。保温层2粘贴两层，每层厚度6mm，总厚12mm。保温层2材质选用纳米绝热板，纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后用铝箔贴面封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。永久层3材质选用半轻质耐火浇注料，该浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。相比其它材料的隔热保温效果而言，选用导热系数小的耐火材料作为保温层2、永久层3的耐火材料，其隔热保温效果更好。保温层2贴好后，砌筑保护层4和工作层5，均采用镁碳砖，从包底平台上距离保温层2的55mm处往上砌筑保护层4镁碳砖，厚度65mm，再砌筑工作层5镁碳砖，构成双环砖结构，每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板保温层2与保护层4砖之间注入半轻质浇注料，压实，厚度55mm，构筑永久层3，重复此步骤直到钢包口沿，砌筑完成。由于钢包在移动过程中上部渣线区域B的液渣晃动，对渣线区域B特别是渣线加强区域C的工作层5耐火砖冲刷厉害，所以砌筑工作层5耐火砖时，要考虑这种情况，要求钢水区域A的1～21层工作层5厚度150mm，渣线区域B的下部6层工作层5厚度165mm，渣线区域B的中部渣线加强区域C的4层工作层5厚度185mm，渣线加强区域C的上部3层工作层5厚度165mm，使钢包各部位工作层5的侵蚀程度基本一致，有效提高钢包利用率。保护层4砖和工作层5砖砌筑时要求同层错缝，异层压缝，避免钢水窜缝。整个砌筑过程采用湿砌法以镁质火泥作为填缝料，每一层砌筑完毕后，用工具敲打将砖挤紧并固定。以此类推，直到砌筑到钢包口。钢包砌筑完成后，烘烤待用。钢包正常使用时，工作层5厚度侵蚀至50mm残余安全厚度，必须下线维修。重新制作钢包，只需拆除残余工作层5就可，大大减少了维修工作量，大幅度减少人力、物力消耗。通常钢包最容易侵蚀穿包的是渣线区域B中的渣线加强区域C，为此，在钢包壳体1外围对应渣线加强区域C位置间隔900mm围绕一圈设置13根热电偶9，连接对应温度显示器10，设定最高安全温度1450℃（该触点与声光报警器连接可以实现声光报警），可以在日常巡视过程中有效监测工作层5温度异常。热电偶9安装前先在钢包壳体1打孔，深度达到保护层4，使测温探头与保护层4接触，再连接温度显示器10。热电偶9选用市售的铂铑30-铂铑6热电偶，型号：WRR-130；分度号：B；测量范围：0～1800℃。温度显示器10选用市售的XME-102热电偶温度显示仪，该显示仪性能：四键操作；双排四位LED数码显示，可同时显示测量值和设定值；供电：24V DC；电源消耗≤4W。
以本发明120吨钢包为例，砌筑完成后可减少原有120吨钢包钢水区域工作层5耐材厚度10mm，可增加钢包容积0.37m3，增加钢水量3.6吨。本发明120吨钢包的烘烤时间比原有钢包下降40小时，减少煤气消耗2m3/吨钢；钢包外表渣线、钢水区域中部和下部的温度比原有钢包分别低5℃、20℃和15℃。提高包龄8～10炉。
Claims (9)
1.一种钢包结构，包括钢包壳体、包底永久层、筑底耐火砖、透气砖、水口砖和包身的保温层、永久层和工作层，保温层介于钢包壳体、永久层之间，其特征在于，所述包身永久层厚度45～55mm，包身永久层与工作层之间设置有保护层，从外至内依次为保温层、永久层、保护层、工作层，在钢包渣线区域的外围钢包壳体上设置有热电偶及温度显示器；所述保温层采用纳米绝热板制成；所述永久层采用半轻质耐火浇注料浇注而成。
2.根据权利要求1所述的一种钢包结构，其特征在于，所述保护层、工作层采用耐火砖错缝砌筑而成，构成双环砖结构。
3.根据权利要求1、2所述的一种钢包结构，其特征在于，所述保护层厚度55～65mm，渣线区域工作层厚度155～190mm，钢水区域工作层厚度140～150mm。
4.根据权利要求1所述的一种钢包结构，其特征在于，所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。
5.根据权利要求1所述的一种钢包结构，其特征在于，所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
6.一种钢包结构的制造方法，包括包底永久层、筑底耐火砖、透气砖、水口砖和包身保温层、永久层、保护层、工作层的砌筑，具体操作步骤：
（1）砌筑包底：在钢包壳体内先用半轻质耐火浇注料打底，构筑包底永久层，在其上砌筑筑底耐火砖、透气砖、水口砖，构建包底平台；
（2）贴保温层：在钢包壳体内壁错缝紧贴两层纳米绝热板，厚度为8～12mm；
（3）砌筑保护层和工作层：从包底平台上距离保温层45～55mm处砌筑保护层耐火砖，再砌筑工作层耐火砖，构成双环砖结构，保护层砖和工作层砖砌筑时做到同层错缝，异层压缝；
（4）浇注包身永久层：从砌筑双环砖开始，每砌筑2～3层双环砖，在纳米绝热板与保护层砖之间注入半轻质浇注料，压实，厚度45～55mm，构筑包身永久层，重复此步骤直到钢包口沿；
（5）在钢包渣线区域的外围钢包壳体上打孔安装热电偶，测温探头与保护层接触，连接温度显示器。
7.根据权利要求6所述的一种钢包结构的制造方法，其特征在于，步骤（1）、（4）所述半轻质耐火浇注料包括主成分Al2O3 52.0～58.0%，CaO 1.0～2.0%，其物理性质为：导热系数≤1.291 W/m·k，重烧线变化率0～0.50%。
8.根据权利要求6所述的一种钢包结构的制造方法，其特征在于，步骤（2）所述纳米绝热板由纳米SiO2粉料压制成型后铝箔封装制成，其物理性质为：导热系数≤0.015 W/m·k，重烧线变化率-1.8～-1.6%，容重330～370 kg/m3。
9.根据权利要求6所述的一种钢包结构的制造方法，其特征在于，步骤（3）所述保护层厚度55～65mm，渣线区域工作层厚度155～190mm，钢水区域工作层厚度140～150mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010001749.3A CN110935871A (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 一种钢包结构及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010001749.3A CN110935871A (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 一种钢包结构及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110935871A true CN110935871A (zh) | 2020-03-31 |
Family
ID=69913719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010001749.3A Pending CN110935871A (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 一种钢包结构及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110935871A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111390151A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 郑州银河耐火材料有限公司 | 一种钢包双环砌筑结构及其施工方法 |
| CN112264612A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种钢包砌筑结构及钢包使用方法 |
| CN112264610A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种铁水罐及其制备方法 |
| CN113084137A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-09 | 山东省冶金设计院股份有限公司 | 一种连铸中间包保温层的安装方法和连铸中间包 |
| CN113418623A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-21 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种非接触式下水口渣线部位测温装置及渣线调整方法 |
| CN113776338A (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-10 | 山西建龙实业有限公司 | 一种精炼废钢烘烤炉的砌筑方法 |
| CN114393203A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-04-26 | 新疆伊犁钢铁有限责任公司 | 一种改进的扩容钢包 |
| CN114850460A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-05 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种钢包及其制备方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050012559A (ko) * | 2003-07-25 | 2005-02-02 | 주식회사 포스코 | 래들 벽체 내화물 잔존치 판정장치 |
| CN102351547A (zh) * | 2011-07-06 | 2012-02-15 | 马鞍山市泰来冶金炉料有限责任公司 | 一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法 |
| CN103464734A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-25 | 海城市东和泰迪冶金炉材有限公司 | 一种安全钢包内衬及其砌筑方法 |
| CN203442417U (zh) * | 2013-08-09 | 2014-02-19 | 江阴超越新材料有限公司 | 微孔绝热板 |
| CN103920868A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-16 | 山东柯信新材料有限公司 | 一种节能型钢包包衬及其砌筑方法 |
| CN104128596A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-05 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 中小型精炼钢包永久层的新型打结工艺方法 |
| KR101520957B1 (ko) * | 2014-03-28 | 2015-05-15 | 동남정밀 주식회사 | 용탕 운반용 레이들 |
| CN206065391U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-04-05 | 武汉钢铁股份有限公司 | 具有炉衬厚度在线检测预警功能的冶炼钢包 |
| CN106595872A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-04-26 | 武汉钢铁股份有限公司 | 一种红外测温技术预防钢包渣线穿漏的方法 |
| CN106623883A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种大型钢包的整体浇注工艺 |
| CN107116208A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-09-01 | 营口辰兴耐火材料有限公司 | 一种钢包复合耐火内衬的砌筑方法 |
| CN212350352U (zh) * | 2020-01-02 | 2021-01-15 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种钢包结构 |
-
2020
- 2020-01-02 CN CN202010001749.3A patent/CN110935871A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050012559A (ko) * | 2003-07-25 | 2005-02-02 | 주식회사 포스코 | 래들 벽체 내화물 잔존치 판정장치 |
| CN102351547A (zh) * | 2011-07-06 | 2012-02-15 | 马鞍山市泰来冶金炉料有限责任公司 | 一种高强度耐高温半轻质高铝浇注料及其制备方法 |
| CN203442417U (zh) * | 2013-08-09 | 2014-02-19 | 江阴超越新材料有限公司 | 微孔绝热板 |
| CN103464734A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-25 | 海城市东和泰迪冶金炉材有限公司 | 一种安全钢包内衬及其砌筑方法 |
| KR101520957B1 (ko) * | 2014-03-28 | 2015-05-15 | 동남정밀 주식회사 | 용탕 운반용 레이들 |
| CN103920868A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-16 | 山东柯信新材料有限公司 | 一种节能型钢包包衬及其砌筑方法 |
| CN104128596A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-05 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 中小型精炼钢包永久层的新型打结工艺方法 |
| CN206065391U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-04-05 | 武汉钢铁股份有限公司 | 具有炉衬厚度在线检测预警功能的冶炼钢包 |
| CN106623883A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种大型钢包的整体浇注工艺 |
| CN106595872A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-04-26 | 武汉钢铁股份有限公司 | 一种红外测温技术预防钢包渣线穿漏的方法 |
| CN107116208A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-09-01 | 营口辰兴耐火材料有限公司 | 一种钢包复合耐火内衬的砌筑方法 |
| CN212350352U (zh) * | 2020-01-02 | 2021-01-15 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种钢包结构 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111390151A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 郑州银河耐火材料有限公司 | 一种钢包双环砌筑结构及其施工方法 |
| CN113776338A (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-10 | 山西建龙实业有限公司 | 一种精炼废钢烘烤炉的砌筑方法 |
| CN112264612A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种钢包砌筑结构及钢包使用方法 |
| CN112264610A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种铁水罐及其制备方法 |
| CN112264612B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-01-18 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种钢包砌筑结构及钢包使用方法 |
| CN113084137A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-09 | 山东省冶金设计院股份有限公司 | 一种连铸中间包保温层的安装方法和连铸中间包 |
| CN113084137B (zh) * | 2021-02-26 | 2022-10-11 | 山东省冶金设计院股份有限公司 | 一种连铸中间包保温层的安装方法和连铸中间包 |
| CN113418623A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-21 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种非接触式下水口渣线部位测温装置及渣线调整方法 |
| CN114393203A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-04-26 | 新疆伊犁钢铁有限责任公司 | 一种改进的扩容钢包 |
| CN114850460A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-05 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种钢包及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110935871A (zh) | 一种钢包结构及其制造方法 | |
| CN212350352U (zh) | 一种钢包结构 | |
| Liu et al. | Recent progress on long service life design of Chinese blast furnace hearth | |
| CN103464735B (zh) | 提高冶炼钢包使用效率的方法及其高寿命低材耗冶炼钢包 | |
| CN102225867B (zh) | 矿热电炉碳化硅质炉门砖及其制备方法 | |
| CN102699316A (zh) | 一种异型坯连铸机中间包工作衬、其施工胎膜、及其制备方法 | |
| CN205996184U (zh) | 一种低耗材节能型钢包 | |
| CN111719029B (zh) | 高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法 | |
| CN111778373A (zh) | 高炉主沟的维护方法 | |
| CN102019417B (zh) | 一种钢包浇注工作衬的修砌方法 | |
| CN201265017Y (zh) | 一种高炉炉缸炉底内衬结构 | |
| CN212720899U (zh) | 矿热电炉炉体结构 | |
| CN103157785A (zh) | 一种钢包内衬的砌筑方法 | |
| CN115386669B (zh) | 一种建立高炉三重炉底炉缸结构的方法 | |
| CN108971471A (zh) | 一种无碳钢包复合包底施工工艺 | |
| CN205927098U (zh) | 一种钢包保温内衬结构 | |
| CN214582443U (zh) | 一种镁合金定量熔炉 | |
| US10281212B2 (en) | Fired precast block | |
| CN209255833U (zh) | 一种安全且节能的铁水包内衬 | |
| CN104713364A (zh) | 一种中频感应电防漏钢水的方法 | |
| CN113337657A (zh) | 高炉出铁沟运维方法及出铁沟 | |
| CN217973264U (zh) | 智能冷却铁水沟结构 | |
| CN212350353U (zh) | 一种用于钢包保温的真空绝热内衬板 | |
| CN217677614U (zh) | 一种耐腐蚀高炉出铁沟 | |
| CN211438081U (zh) | 一种包底 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |