CN111033162B - 砖的加衬方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种砖的加衬方法，在构筑窑炉侧壁的砖的加衬方法中，其目的为不增加使用的砖的制造成本而提高砖的加衬作业的效率，在大致呈圆筒形且具有筑炉半径不同的部位的窑炉的内侧侧部，通过将砖层叠多个层来构筑该窑炉的侧壁，在筑炉半径不同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度相同且背面宽度不同的砖。

Description

砖的加衬方法

技术领域

本发明涉及一种构筑高炉、热风炉、转炉、电炉、浇包、真空脱气炉等大致呈圆筒形的窑炉的侧壁(内侧侧壁)的砖的加衬方法。

背景技术

例如，转炉的侧壁通常是将砖在圆周方向上依序配置且在上下方向上层叠多个层来构筑。该砖呈楔形或与此类似的形状，当加衬于转炉时，圆周方向的2个侧面成为锥形面。以往，在各自层的加衬中使用锥度不同的2个形状的砖。这是因为为了即使在1个窑炉内加衬筑炉半径不同的层时也能够通过2个形状的砖来应对而减少砖的形状数量，且抑制砖的制造成本。该锥度不同的2个形状的砖的组合，也能够应用于内径稍微不同的其他的窑炉。

但是，在该方法中，由于不得不事先决定2个形状的砖的组合(比率)，以使砖的朝向尽可能垂直于壁的方式每次都选择形状而加衬砖，因此存在砖的加衬作业比较烦杂且费工夫的问题。

为了解决该问题，如专利文献1那样可采用事先在托盘(pallet)上以规定的顺序排列砖的方法。根据该方法，虽然窑炉的加衬作业本身比较容易，但是存在砖的梱包作业比较费工夫的问题。另外，在砖的加衬作业时，虽然砖以规定的顺序被排列，但是加衬时需要进行对每一个砖的形状的确认作业。

另一方面，虽然也可以想到1个层中仅使用1个形状的砖，但是如果这样，则虽然砖的加衬作业效率提高，但是对筑炉半径不同的层或筑炉半径不同的每一个窑炉不得不准备形状不同的多种砖，因此产生在砖的成形时成形模(金属框及上下衬板(liner))的更换作业需要较多的工时的问题。

专利文献

专利文献1：日本国特开2005-9707号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种砖的加衬方法，在构筑窑炉侧壁的砖的加衬方法中，不增加使用的砖的制造成本而提高砖的加衬作业的效率。

根据本发明，提供以下的(1)～(4)的砖的加衬方法。

(1).一种砖的加衬方法，在大致呈圆筒形且具有筑炉半径不同的部位的窑炉的内侧侧部，通过将砖层叠多个层来构筑该窑炉的侧壁，

在将砖加衬于窑炉时的位置为基准，将圆周方向的侧面作为圆周方向侧面，将由2个圆周方向侧面所形成的角度作为锥度，将砖的背面的圆周方向尺寸作为背面宽度时，

在筑炉半径不同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度相同且背面宽度不同的砖。

(2).(1)所记载的砖的加衬方法，在筑炉半径相同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度、背面宽度相同的砖。

(3).(1)或(2)所记载的砖的加衬方法，使用以圆周方向侧面成为加压面的方式加压成形的砖。

(4).(1)、(2)或(3)所记载的砖的加衬方法，窑炉为转炉。

在筑炉半径不同的彼此层中，通过使用锥度、高度、长度共通的砖，能够在抑制砖的制造成本(成形成本)的同时制造形状(背面宽度)不同的砖。即，在砖的制造时，通过在圆周方向侧面成为加压面的方向上进行成形，从而不需要更换在上下的加压面上使用的衬板，能够通过调节使用的坯土的量来形成背面宽度不同的砖，因此抑制制造成本。

另外，在对窑炉的侧壁进行加衬时，由于基本上能够持续加衬相同的砖，因此用于加衬砖的作业效率大幅提高。而且，由于也不需要事先在托盘上依序排列砖，因此梱包作业的负担不会增加。

附图说明

图1A是用于说明本发明的砖的加衬方法的一个实施方式的转炉的概要纵截面。

图1B是在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中的第7层的局部横截面。

图2A是在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中使用于第1层、第2层及第3～13层的砖的俯视图。

图2B在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中使用于第1层、第2层及第3层的砖的示意图。

图2C是在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中使用于第3～13层的砖的立体图。

图3A是在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中使用于第14层、第15层及第16层的砖的示意图。

图3B在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中使用于第14层的砖的立体图。

图4是用于说明本发明的砖的加衬方法的一个实施例的实际转炉的概要纵截面。

符号说明

1-铁皮；2-永久用耐火物；3A～H-砖；31-上面；32-下面；33-圆周方向侧面；34-圆周方向侧面；35-内面；36-背面。

具体实施方式

图1A是用于说明本发明的砖的加衬方法的一个实施方式的转炉的概要纵截面。图1B是在图1A所示的转炉的侧壁的加衬中的第7层的局部横截面。并且，图1A中省略了对炉底的砖的图示。

图1A中，对铁皮1的内侧加衬了永久用耐火物2，对永久用耐火物2的内侧加衬了作为内衬材的砖3A～H而构筑了侧壁。具体而言，在该转炉的侧壁上虽然层叠(加衬)了18个层的砖，但是被使用的砖的锥度全都相同，因此在各个层中的砖的使用数量全都相同。另外，在全部18个层中的砖的长度也相同。并且，该转炉的横截面的全部部位都呈圆形，以如图1B所示的方式配置有砖。如该图1B所示，本发明中的砖的圆周方向侧面33、34是指当加衬于窑炉时的圆周方向的侧面。

在该转炉的侧壁上，虽然第3～13层的直筒部的筑炉半径相同，但是第1层、第2层、第14～18层的筑炉半径不同。在此，筑炉半径是指从转炉的中心到永久用耐火物的内面为止的距离。

图2A表示使用于第1层的砖3A、使用于第2层的砖3B、使用于第3～13层的砖3C各自的俯视图。砖3A～C的锥度α全都相同。在此，砖的锥度是指由2个圆周方向侧面33、34所形成的角度α。

图2B是对齐使用于第1层、第2层及第3～13层的3种砖3A～C的砖的单侧的圆周方向侧面34而在高度方向上重叠的俯视图。位于最下方的砖3C是使用于第3～13层的砖，由于配置在筑炉半径最大的部分，因此背面宽度最大，伴随筑炉半径变小而背面宽度变小。即，砖3C(第3～13层)的背面宽度W3＞砖3B(第2层)的背面宽度W2＞砖3A(第1层)的背面宽度W1。

图2C是使用于第3～13层的砖3C的立体图，呈所谓楔形的形状，砖的长度方向面(圆周方向侧面)在长边方向上以相同角度倾斜，最大面呈梯形(楔形)状。第1层与第2层中使用宽度不同的砖。本发明中，将加衬砖时的位置作为基准，将砖的背面36的圆周方向称为背面宽度，将内面35的圆周方向称为内面宽度，将窑炉的底侧称为下面32，将窑炉的上侧称为上面31。而且，将炉的长度方向作为砖的高度H，将炉的半径方向作为砖的长度L。

如前所述，由于这些3种砖3A～C的锥度α、高度H、长度L共通，因此当制造砖时，如图2B所示，通过以圆周方向侧面34成为加压面的方式在图2B空箭头所示的方向上进行加压成形，能够使用共通的金属框及上下衬板进行成形。在此，金属框是在成形时形成砖的成形时的侧面的框，上下衬板是在砖的成形时用于形成上面及下面的上部衬板及下部衬板。上部衬板及/或下部衬板通过在金属框内在上下方向上移动而对金属框内的坯土进行加压而以砖形状成形。而且，通过改变投入由金属框与下部衬板所构成的空间的坯土量，能够成形仅宽度不同的砖。

图3A是对齐使用于第14层的砖3D、使用于第15层的砖3E、使用于第16层的砖3F的单侧的圆周方向侧面34而在高度方向上重叠的俯视图。位于最下方的砖3D是使用于第14层的砖，由于配置在筑炉半径较大的部分，因此背面宽度较大，伴随筑炉半径变小而背面宽度变小。并且，虽然图3A中并不图示，但是使用于第17层的砖3G及使用于第18层的砖3H也同样背面宽度变小。即，砖3D(第14层)的背面宽度W4＞砖3E(第15层)的背面宽度W5＞砖3F(第16层)的背面宽度W6＞砖3G(第17层)的背面宽度＞砖3G(第18层)的背面宽度。

图3B是使用于第14层的砖3E的立体图，是在图2C的砖中内面35、背面36倾斜于上面31且2个面(内面35、背面36)呈平行的砖。在第14～18层中使用宽度不同于该砖3E的砖。

即使如此筑炉半径不同，也通过将使用于彼此各层的砖的锥度α、高度H、长度L做成相同，从而如前所述地能够使用共通的金属框及上下衬板来成形，因此不需要进行成形时的成形模(金属框及上下衬板)的更换作业，即使砖的形状数量增加，成形成本(制造成本)也不会增加。尤其转炉如图1A那样上部及下部倾斜，因此筑炉半径不同的层比较多，通过应用本发明，不增加制造成本而提高加衬作业效率的效果较大。

另外，由于在筑炉半径相同的部位即第3～13层中能够在各层中使用1个形状的砖，因此能够不增加砖的梱包作业成本而提高加衬作业的效率。

并且，图1A中，虽然在1个层中加衬的砖的长度全都相同，但是如果锥度相同，则在一部分中还可以使用长度不同的砖。例如，虽然有时会在转炉的出钢口附近等转炉的侧壁上的损耗较大的区域中配置长度较长的砖，但是即使在此时也能够应用本发明的加衬方法。具体而言，在损耗较大的区域中使用900mm长度的砖，其他部位则使用800mm长度的砖，能够将这2种长度的砖在1个层中进行加衬。即，本发明的加衬方法以“在筑炉半径不同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度相同且背面宽度不同的砖”为主旨，在各自层中的“至少一部分”中使用锥度、高度、长度相同的砖即可。换言之，在筑炉半径不同的彼此层中，在各自层的“至少一部分”中使用锥度、高度、长度相同的砖即可。并且，图1A是在筑炉半径不同的彼此层中的各自层的“全部”中使用锥度、高度、长度相同的砖的情况，此时的加衬作业的效率最提高。从而，从加衬作业的效率提高的观点考虑，最优选如图1A那样是“全部”，当“至少一部分”时，优选在50％(一半)以上的区域中使用锥度、高度、长度相同的砖。关于在“在筑炉半径相同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度、背面宽度相同的砖”中的“至少一部分”也相同。

另一方面，即使在如前所述地在一部分中使用长度不同的砖而在1个层中使用2种长度的砖的情况下(在前述的“至少一部分”的情况下)，虽然在现有的加衬方法下1个层中的砖的形状为4个，但是在本发明的加衬方法下2个形状即可，因此得到成形作业工时、梱包作业工时及加衬作业工时减少的效果。

另外，虽然图1A是将本发明应用于1个转炉内的筑炉半径不同的侧壁的例子，但是即使在多个转炉之间或其他多个窑炉之间对筑炉半径不同的侧壁进行加衬时，也能够应用本发明。由于能够在多个窑炉中使用相同的成形模(金属框及上下衬板)，因此不会增加制造成本，能够对各窑炉的侧壁进行加衬。

并且，能够如下地制造本发明中使用的砖，如前所述，分别使用1组金属框及上下衬板，将圆周方向侧面作为加压面而在图2B空箭头所示的方向上进行加压，而且调整投入金属框内的坯土量，由此能够制造内面宽度、背面宽度不同的多个形状的砖。在此，能够以与以往相同的制造方法进行成形以外的制造工序即混炼、干燥、热处理等。另外，虽然在实施例中示出了楔形及类似于楔形的形状，但是除此以外还可以应用横条形、竖条形。

实施例

接下来，对将本发明的加衬方法应用于实际转炉的实施例进行说明。

图4是进行了加衬试验的实际转炉的概要纵截面。图4中第1～36层为止通过本发明的加衬方法进行加衬，第37层以上则对每一个层组合现有的锥度不同的2个形状的砖来进行加衬。并且，图4中省略了通过本发明的加衬方法进行加衬的部位以外的加衬。

该转炉的第7～36层的直筒部的筑炉半径为4000mm，从第6层到下方筑炉半径缩小。使用第1～5层的砖的长度为720mm、第6～17层的砖的长度为810mm、第18～36层的砖的长度为900mm的砖。另外，虽然全部砖的锥度为2.25°、高度为150mm，但是将直筒部(第7～36层)的砖的背面宽度做成157mm，将筑炉半径较小的层的砖的背面宽度做成比直筒部更小。

在该实施例中使用的砖的形状、梱包方法、成形方法及各作业工时等，与比较例进行对比而示于表1。比较例是现有的加衬方法，是对每一个层使用锥度不同的2个形状的砖的方法。另外，实施例及比较例中使用的砖在加压面(与上下衬板的接触面)成为圆周方向侧面的条件下成形。

表1

以下，参照表1对实施例及比较例进行详细说明。并且，表1中的各作业工时以将比较例的各作业工时作为100的指数进行标记。

第1～5层

实施例中，虽然在各层中的砖的形状是1个形状，但是每一个层的砖的背面宽度与内面宽度不同，使用合计5个形状的砖。另外，梱包方法则对每一个托盘仅捆包1个形状的砖。而且，由于在成形时通过改变投入金属框内的坯土量来改变砖的宽度的长度，因此金属框及上下衬板分别仅使用1种。

与此相对，比较例中，使用仅锥度不同的2个形状的砖，梱包方法则对每一个托盘将2个形状的砖以叠放于转炉的顺序排列配置。另外，成形时为了改变砖的锥度而使用2种上下衬板。

关于砖的合计形状数量，由于实施例的第1～5层的每一个层中是宽度不同的砖，因此合计是5个形状，但是比较例是锥度不同的2个形状。

在砖的成形工序中，虽然实施例中因砖的长度、锥度相同而能够以1种上下衬板所成形，但是比较例中为了改变砖的锥度而需要2种上下衬板，需要进行多余的上下衬板的更换作业，成形作业工时增加。

关于梱包作业工时，虽然实施例中进行在1个托盘上仅叠放1个形状的砖的作业即可，但是比较例中由于在1个托盘上依序排列2个形状的砖，因此工时大幅增加。

关于加衬作业工时，虽然比较例中从托盘取出按照作业顺序配置的砖，但是需要进行形状的确认作业，其结果是与实施例相比加衬作业效率变差。

第6～7层

实施例中，虽然砖的形状在各层中是1个形状，但是彼此2个层中砖的背面宽度及内面宽度不同，使用2个形状的砖。另外，梱包方法则对每一个托盘仅捆包1个形状的砖。另一方面，由于成形时的第1～5层的砖的长度不同，因此金属框及上下衬板使用长度比第1～5层更长的金属框及上下衬板。但是，由于通过改变投入金属框内的坯土量来改变砖的宽度，因此金属框及上下衬板分别仅使用1种。

与此相对，比较例中，使用锥度不同的2个形状的砖，梱包方法则对每一个托盘将2个形状的砖以叠放于转炉的顺序排列配置。另外，成形时使用长度不同于第1～5层的砖的金属框及上下衬板，而且不同于实施例为了改变砖的锥度而使用2种上下衬板。

关于砖的合计形状数量，由于实施例的第6～7层的每一个层中是宽度不同的砖，因此合计是2个形状，但是比较例是锥度不同的2个形状。

在砖的成形工序中，实施例中因长度不同于第1～5层而需要进行更换金属框及上下衬板的作业，而且比较例中上下衬板需要2种，需要进行多余的上下衬板的更换作业，成形作业工时增加。

关于梱包作业工时，虽然实施例中进行在1个托盘上仅叠放1个形状的砖的作业即可，但是比较例中由于在1个托盘上依序排列2个形状的砖，因此工时增加。

关于加衬作业工时，虽然比较例中从托盘取出按照作业顺序配置的砖，但是需要进行形状的确认作业，其结果是与实施例相比加衬作业效率变差。

第8～17层

实施例中使用与所述第7层相同的砖，梱包方法则对每一个托盘捆包1个形状的砖，金属框及上下衬板是1种。

与此相对，比较例中，与第7层相同，使用锥度不同的2个形状的砖，梱包方法则对每一个托盘将2个形状的砖以叠放于转炉的顺序排列配置。另外，成形时为了改变砖的锥度而使用2种上下衬板。

在砖的成形工序中，由于实施例及比较例中分别都能够使用与第7层相同的砖，因此不需要进行金属框的更换作业，但是比较例中为了改变砖的锥度而需要2种上下衬板，需要进行多余的该上下衬板的更换作业，成形作业工时增加。

关于梱包作业工时，虽然实施例中进行在1个托盘上仅叠放1个形状的砖的作业即可，但是比较例中由于在1个托盘上依序排列2个形状的砖，因此工时大幅增加。

关于加衬作业工时，虽然比较例中从托盘取出按照作业顺序配置的砖，但是需要进行形状的确认作业，其结果是与实施例相比加衬作业效率变差。

第18～36层

实施例中，使用1个形状的砖，梱包方法则对每一个托盘捆包1个形状的砖，但是由于成形时长度不同于第7～17层的砖，因此金属框及上下衬板使用长度比第7～17层更长的金属框及上下衬板。

与此相对，比较例中，使用锥度不同的2个形状的砖，梱包方法则对每一个托盘将2个形状的砖以叠放于转炉的顺序排列配置。另外，成形时使用长度比第7～17层更长的金属框及上下衬板，而且为了成形锥度不同的砖而使用2种上下衬板。

在砖的成形工序中，实施例中需要进行从使用于第7～17层的金属框及上下衬板更换为较长的金属框及上下衬板的更换作业。而且比较例中为了形成锥度不同的2个形状的砖而需要进行2种上下衬板的更换作业，因此比较例的成形作业工时更多。

关于梱包作业工时，虽然实施例中进行在1个托盘上仅叠放1个形状的砖的作业即可，但是比较例中由于在1个托盘上依序排列2个形状的砖，因此工时大幅增加。

关于加衬作业工时，虽然比较例中从托盘取出按照作业顺序配置的砖，但是需要进行形状的确认作业，其结果是与实施例相比加衬作业效率变差。

并且，在以上的实施例及比较例中省略了对调整砖的使用的说明。调整砖是如下砖，当沿着铁皮圆周(永久用耐火物内周)叠放砖时，由于有时最后的砖的形状并不呈一定，因此测定间隙尺寸而加工制作对应该尺寸的砖形状的砖，在添堵间隙的同时不会在圆周方向上松弛的方式打入。虽然前述的实施例及比较例都适当地使用调整砖，但是伴随调整砖的使用的作业工时在实施例与比较例中大致相同，因此对前述的实施例与比较例的作业工时的比较不会产生影响。

另外，在前述的实施例中，虽然第1～36层为止应用了本发明的加衬方法，第37层以上则应用了现有的加衬方法，但是既然从第1层到第36层为止应用了本发明的加衬方法，前述的实施例的加衬方法也就包含在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种砖的加衬方法，在呈圆筒形且具有筑炉半径不同的部位的窑炉的内侧侧部，通过将砖层叠多个层来构筑该窑炉的侧壁，其特征为，

在将砖加衬于窑炉时的位置为基准，将圆周方向的侧面作为圆周方向侧面，将由2个圆周方向侧面所形成的角度作为锥度，将砖的背面的圆周方向尺寸作为背面宽度时，

在筑炉半径不同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度相同且背面宽度不同的砖。

2.根据权利要求1所述的砖的加衬方法，其特征为，筑炉半径相同的彼此层中，在各自层中除了调整砖以外仅使用锥度、高度相同的砖，而且在各自层的至少一部分中使用锥度、高度、长度、背面宽度相同的砖。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的砖的加衬方法，其特征为，使用以圆周方向侧面成为加压面的方式加压成形的砖。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的砖的加衬方法，其特征为，窑炉为转炉。

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