CN112264610B - 一种铁水罐及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种铁水罐及其制备方法，属于钢铁行业用铁水罐技术领域。铁水罐中，第一工作层包括一层工作砖层。第一包壳和第二包壳一体成型，包壳的厚度为15‑25mm。保温层为一层粘土砖，保温层的厚度为30‑35mm；永久层包括从下到上层叠的多层叶腊石砖层和多层第二浇注料层，相邻的两层叶腊石砖层之间浇筑一层第二浇注料层，永久层的厚度为40‑60mm。纳米反射层包括铺设一层的多块纳米反射板，纳米反射板包括铝箔和包裹在铝箔内的纳米二氧化硅粉末，纳米反射板的厚度为4‑8mm。第二工作层由外至内包括两层工作砖层。此铁水罐在没有增加重量的情况下，能够保持铁水罐的容积并增加其强度，并能够避免铁水温降过大。

Description

一种铁水罐及其制备方法

技术领域

本申请涉及钢铁行业用铁水罐技术领域，具体而言，涉及一种铁水罐及其制备方法。

背景技术

近几年，许多老旧钢厂都取消了混铁炉，采用了“铁水一罐制”工艺，将高炉铁水的承接、运输、缓冲储存、铁水预处理、转炉兑铁及铁水保温等功能集为一体，这样可减少铁水倒罐作业，降低铁水温降，减少铁损，但“铁水一罐制”对铁水罐的耐材要求更加苛刻，原有的铁水罐耐材厚度较低，难以保证温降最小化以及铁水罐罐的一次性寿命。

一些老旧钢厂在对铁水罐进行改造过程中，遇到以下问题：如果想要增加铁水罐的强度，则需要将铁水罐的材料增厚，会减小铁水罐的容积；如果想要保证铁水罐的容积，则为了增加铁水罐的材料厚度，则会使铁水罐的材料向外扩张，增加铁水罐的重量，使装满铁水的铁水罐的总重量将无法在老旧钢厂的天车上运行；如果直接将铁水罐的材料加强，比如：使用更多的金属，则会使铁水的温降过大，包壳温度偏高，铁水温度过低，容易出现冷铁现象。

发明内容

本申请的目的在于提供一种铁水罐及其制备方法，此铁水罐在没有增加重量的情况下，能够保持铁水罐的容积并增加其强度，并能够避免铁水温降过大。

第一方面，本申请提供一种铁水罐，包括包底和包壁，包底由下至上包括第一包壳和第一工作层；包壁由外至内依次包括第二包壳、保温层、永久层、纳米反射层、第二工作层和防结渣涂层。

第一工作层包括位于第一包壳上的第一浇注料层和砌筑在第一浇注料层上的第一工作砖层，第一工作层的厚度为180-220 mm。第一包壳和第二包壳一体成型，包壳的厚度为15-25 mm。保温层为一层粘土砖，保温层的厚度为30-35mm。永久层包括从下到上层叠的多层叶腊石砖层和多层第二浇注料层，相邻的两层叶腊石砖层之间浇筑一层第二浇注料层，永久层的厚度为40-60mm。纳米反射层包括铺设一层的多块纳米反射板，纳米反射板包括铝箔和包裹在铝箔内的纳米二氧化硅粉末，纳米反射板的厚度为4-8mm。第二工作层包括从下到上层叠的多层第二工作砖层和多层第三浇注料层，相邻的两层第二工作砖层之间浇筑一层第三浇注料层，第二工作层由外至内包括两层工作砖层，第二工作层的厚度为120-140 mm。

在一种可能的实施方式中，铝箔的厚度为6-10μm，铝箔的导热系数为0.038-0.042W/m.k；纳米二氧化硅粉末的导热系数为0.016-0.024W/m.k。

在一种可能的实施方式中，工作砖的材料包括红柱石、碳化硅和碳。

在一种可能的实施方式中，第一浇注料层、第二浇注料层和第三浇注料层的材料均为莫来石浇注料。

在一种可能的实施方式中，包壳的材料为Q345R钢。

在一种可能的实施方式中，包底的第一工作层的中部向上凸出设置有冲击区，冲击区的凸出高度为40-60mm。

在一种可能的实施方式中，包底与包壁的连接处向内凸出设置有加强区，由外至内加强区的凸出厚度为170-180mm，由下至上加强区的凸出高度为304-310mm。

第二方面，本申请提供一种铁水罐的制备方法，包括如下步骤：

砌筑铁水罐。将砌筑后的铁水罐自然干燥6-12h后进行烘烤，先逐渐升温至180-220℃后保温6-10h；然后继续升温至850-950℃后保温3-5h；然后继续升温至1000-1100℃后保温3-5h。

在一种可能的实施方式中，砌筑铁水罐包括：在第一包壳上浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖，形成第一工作层。在第一工作层上的靠近第二包壳的位置砌筑一层粘土砖，形成保温层。在第一工作层上的靠近保温层的位置浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层叶腊石砖；如此反复，形成永久层。在永久层内平铺一层纳米反射板形成纳米反射层。在第一工作层上靠近纳米反射层的位置浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖；如此反复，形成第二工作层。在第二工作层的表面涂覆防结渣涂层。

在一种可能的实施方式中，在进行砌筑时，砖缝的间隙≤2mm；相邻的两层砖的合门错开90-120°。在铺设纳米反射板时，所在环境湿度≤40%。

本申请实施例提供的铁水罐及其制备方法的有益效果包括：

（1）、包壳的厚度减小，包壳的质量减轻；包底仅一层工作砖层；包壁上通过粘土砖和纳米复合反射层（纳米反射板包括铝箔和包裹在铝箔内的纳米二氧化硅粉末）设置，具有一定的保温隔热效果；第二工作层设置两层工作砖层，可以增加铁水罐的强度，且工作砖质量轻，避免增加铁水罐的质量；永久层中采用叶腊石砖和浇注料配合，其质量轻。通过包底的第一包壳和第一工作层，以及包壁的第二包壳、保温层、永久层、纳米反射层、第二工作层和防结渣涂层一起配合。通过各层的顺序设置、各层的材料选择以及各层的厚度设置，可以起到一个综合的作用，可以在没有增加铁水罐重量的情况下，能够保持铁水罐的容积并增加其强度，并能够避免铁水温降过大。

（2）、冲击区和加强区的设置，可以使包底和包壁不容易掉砖，耐冲刷，延长了铁水罐的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例提供的铁水罐的结构示意图；

图2为图1中Ⅱ处的放大图。

图标：110-包底；120-包壁；111-第一包壳；112-第一工作层；121-第二包壳；122-保温层；123-永久层；124-纳米反射层；125-第二工作层；126-防结渣涂层；113-冲击区；114-加强区。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1为本申请实施例提供的铁水罐的结构示意图，图2为图1中Ⅱ处的放大图。请参阅图1和图2，本申请实施例中，铁水罐包括包底110和包壁120。其中，包底110由下至上包括第一包壳111和第一工作层112。包壁120由外至内依次包括第二包壳121、保温层122、永久层123、纳米反射层124、第二工作层125和防结渣涂层126。

其中，包壳是指的是铁水罐的最外层，第一包壳111和第二包壳121一体成型，形成上方开口的罐状结构的包壳。为了保证包壳的强度，包壳由钢材制成。现有技术中，包壳的厚度为30-40 mm，质量达到28 t。为了将包壳的质量降低至20 t以内，所以，降低了包壳的厚度，包壳的厚度降低为15-25mm，使包壳的质量降低至18.4 t左右。例如：包壳的厚度为15mm、20 mm或25mm。

降低包壳质量以后，为了保证包壳的质量，将包壳的材质由Q345钢更改成Q345R钢，Q345R钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量略低于低合金高强度钢板Q345(16Mn)钢，除抗拉强度、延伸率要求比Q345(16Mn)钢有所提高，抗拉强度为510-640MPa，伸长率大于21%，零度V型冲击功大于34J，冲击韧性和焊接性能较好，具有良好的室温和高温力学性能、抗氧化和抗碱性腐蚀性能、足够的持久强度和持久断裂塑性，且成本不高。所以，使用Q345R钢制备包壳，在降低包壳厚度的情况下，能够满足包壳的强度。

在第一包壳111上设置第一工作层112，从而形成了铁水罐的包底110。其中，第一工作层112包括位于第一包壳111上的第一浇注料层和砌筑在第一浇注料层上的第一工作砖层。

但是，该层砖是竖向设置（工作砖为长方体结构，长度方向竖向设置进行工作砖的排布），第一工作层112包壳一层砖，但其厚度为180-220 mm（较厚），砌筑较为方便，且强度能够得到保证。按照此排布方式，需要一层浇注料即可将第一工作砖层和第一包壳111粘结起来，且工作砖与工作砖之间的缝隙也填充满浇注料，可以防止结渣。第一工作砖层位于最底部，铁水倒入铁水罐中，位于第一工作砖层的上方，铁水对于第一工作砖层的压力向下，包底110的强度可以得到满足。

在将铁水倒入铁水罐的时候，铁水罐的底部中间区域（第一工作层112的表面中间区域）会遭到冲击，使第一工作层112的表面中间区域遭到侵蚀，会容易降低铁水罐的寿命。所以，本申请中，包底110的第一工作层112的中部向上凸出设置有冲击区113，冲击区113的凸出高度为40-60 mm。

可选地，工作砖的长度方向竖向设置时，在冲击区113的位置处的工作砖的长度，比非冲击区（第一工作层112中冲击区113以外的区域）的位置处的工作砖的长度要长40-60mm。也就是砌筑一层工作砖就能够形成具有冲击区113的第一工作层112，不需要在冲击区113砌筑两层工作砖，可以减少浇注料的时候，从而降低铁水罐的质量。

在第二包壳121内砌筑一层粘土砖形成保温层122（用粘土火泥砌筑），保温层122的厚度为30-35mm，可以避免铁水的温降过大。可选地，本申请的粘土砖为轻质粘土砖，其导热系数≤0.4，一般为0.26，根据轻质耐火粘土砖使用温度宜在1250-1300℃，密度1g/cm³的特性（体积密度越高，对耐火材料的强度、抗侵蚀性、耐磨性、荷重软化温度越有利），一般出铁温度大于1300℃，考虑到不适宜正面接触轻质粘土砖，并综合考虑了耐腐蚀、耐高温、强度大、抗冲击等特性，所以将其设置在接触第二包壳121的一层。例如：保温层122的厚度为30 mm、32 mm或35 mm。

永久层123包括从下到上层叠的多层叶腊石砖层和多层第二浇注料层，相邻的两层叶腊石砖层之间浇筑一层第二浇注料层，永久层123的厚度为40-60mm。

叶腊石砖为长方体结构，叶腊石砖的宽度为永久层123的厚度，在砌筑叶腊石砖以后，叶腊石砖的高度方向为竖直方向，可以铺设多层叶腊石砖，以保证永久层123的强度。本申请实施例中，在第一工作层112的靠近第二包壳121的位置的上方铺设一层叶腊石砖，然后浇筑一层浇注料层，然后铺设一层叶腊石砖，浇筑一层浇注料层。如此反复，以进行永久层123的砌筑。

可选地，叶腊石砖的材料包括富SiO₂的莫来石相，在使用中形成二次莫来石化，产生的体积膨胀抵消耐材的收缩，提高了耐材的体积稳定性，还可提高烧结强度，延长其使用寿命，叶腊石砖的耐火温度为1580-1770℃，导热系数小于0.5，绝缘、绝热性好，但叶蜡石砖硬度相对较低，不耐冲刷，所以永久层123设置在接触保温层122的位置。

为了降低永久层123的质量，可以降低永久层123浇注料重量，耐火浇注料的体积密度一般为2.0、2.6等，体积密度越高浇注料就越重，所以，本申请选择体积密度为2.0的浇注料，降低重量。且由于叶腊石砖的使用，相对于仅使用浇注料来说（现有是直接在支模中浇灌浇注料，全部使用浇注料形成永久层123），浇注料的使用量减少，降低了永久层123的厚度和重量。

纳米反射层124包括铺设一层的多块纳米反射板，纳米反射板包括铝箔和包裹在铝箔内的纳米二氧化硅粉末，纳米反射板的厚度为4-8 mm。先将纳米二氧化硅粉末包裹在铝箔内，形成厚度为4-8 mm的纳米反射板。可选地，在纳米二氧化硅粉末外包裹多层铝箔，多层铝箔不仅能够增加纳米反射板的强度，而且多层铝箔能够起到反射热辐射的作用，发射率达到87%以上，从而可以使铁水罐的保温效果更好，减小铁水的温降。

在一些可能的实施方式中，纳米反射板的厚度为4 mm、5 mm、6 mm、7 mm或8 mm。纳米反射板的宽度为10-20 mm，纳米反射板的长度为30-40mm。将纳米反射板平铺在永久层123表面，形成厚度为4-8mm的纳米反射层124。

可选地，铝箔的厚度为6-10 μm，铝箔的导热系数为0.038-0.042 W/m.k；纳米二氧化硅粉末的导热系数为0.016-0.024 W/m.k。该铝箔与纳米二氧化硅粉末配合，可以使得到的纳米反射层124的保温效果更好，同时起到隔绝热传导、热对流、热辐射的作用，避免铁水温降过大。

进一步地，铝箔的厚度为6μm、7μm、8μm、9μm或10μm，铝箔的导热系数为0.038 W/m.k、0.039 W/m.k、0.040 W/m.k、0.041 W/m.k或0.042 W/m.；纳米二氧化硅粉末的导热系数为0.016 W/m.k、0.018 W/m.k、0.020 W/m.k、0.022 W/m.k或0.024W/m.k。

本申请实施例中，第二工作层125包括从下到上层叠的多层第二工作砖层和多层第三浇注料层，相邻的两层第二工作砖层之间浇筑一层第三浇注料层，第二工作层125由外至内包括两层工作砖层，第二工作层125的厚度为120-140 mm。工作砖为长方体结构，两层工作砖的宽度之和与第二工作层125的厚度一致，在砌筑工作砖以后，工作砖的高度方向为竖直方向，可以铺设多层工作砖，以保证第二工作层125的强度。例如：第二工作层125的厚度为120 mm、130 mm或140 mm。由于铁水为液体高温金属，温度非常高，如果随意减轻厚度就容易出现铁包穿漏问题，造成安全事故，工作层砖质量较轻，永久层123和包壳厚度降低，为了避免出现铁包穿漏问题，所以，工作层增加了厚度（增加一层砖），使厚度达到基本平衡，确保安全性。

本申请实施例中，在第一工作层112的靠近纳米反射层124的位置的上方铺设一层工作砖（工作砖位于纳米反射层124的内侧），然后浇筑一层浇注料，然后铺设一层工作砖，浇筑一层浇注料。如此反复，以进行第二工作层125的砌筑。

开始将铁水倒入铁水罐的时候，铁水倒至包底110冲击区113，铁水到了冲击区113后反溅至包壁120下部，会形成小漩涡，侵蚀包壁120下部，所以，本申请中，在包底110与包壁120的连接处向内凸出设置加强区114。可选地，由外至内加强区114的凸出厚度为170-180 mm，由下至上加强区114的凸出高度为304-310 mm。例如：加强区114的凸出厚度为170mm、175 mm或180 mm，加强区114的凸出高度为304 mm、306 mm、308 mm或310 mm。

为了形成加强区114，在形成第二工作层125的时候，第二工作层125的靠近包底110的区域要多铺设一层或多层高度较低的工作砖，从而得到凸出厚度为170-180 mm、凸出高度为304-310 mm的加强区114，其与铁水罐的其他层结构配合以后，既不减少铁水罐的容积，又不增加铁水罐的重量。

本申请实施例中，工作砖的材料包括红柱石、碳化硅和碳。其中，红柱石加热到1350℃转化为针状莫来石，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀约4%。红柱石较热转化为莫来石是一种不可逆的晶体转化，晶体转化之后，可以使其具有更高的耐火性能，耐火度可达1800℃以上，且耐骤冷骤热、机械强度大、抗热冲击力强、抗渣性强、荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性（甚至不溶于氢氟酸）和极强的抗化学腐蚀性。

碳化硅的莫氏硬度为9.2，具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，将红柱石、碳化硅和碳组合，组合后导热系数小于10W/m.k，工作砖为碱性，可以减轻高碱度脱硫渣对渣线部位的侵蚀，从而缓解粘渣现象，能够保证第二工作层125的安全可靠性。

粘渣物的主要元素是Ca、Si、O、Al，粘渣层的铝酸钙、FeO、Fe₂O₃,硅酸钙较多。在第二工作层125中添加有碱性的镁质碳化硅，它含氧化镁80%-85%以上，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，能够有效缓解粘渣现象。

在一种可能的实施方式中，第一浇注料层、第二浇注料层和第三浇注料层的材料均为莫来石浇注料。莫来石浇注料是一种轻质浇注料，一方面，莫来石浇注料的使用温度高，可直接接触火焰作工作衬使用，导热系数低，保温性能好，可以实现高温节能；另一方面，该浇注料可快速烘炉，缩短烘炉工期，而且单位容重轻，浇注料的结构重量减轻40-60%，可减轻铁水罐的总体重量，且能够保证铁水罐的强度。

在静置状态下，铁水罐中的铁水的平均降温速率小于0.9℃/min，以避免铁水温降过大。达到铁水的保温需求，包壳的状态如下：在将铁水倒入铁水罐中的时候，包壳的外壁的温度≤280℃；使用铁水装满铁水罐以后，包壳的外壁的温度≤300℃。

根据分子热运动理论，气体热量的传递主要是通过高温侧的较高速度的分子向低温侧的较低速度的分子碰撞，逐级进行热输送。如果在温度梯度方向上建立一系列屏障，并使屏障距离小于气体分子的平均自由程，而且屏障是密闭和接近真空状态的孔隙，就会有效地阻止气体分子热运动。为减少钢包散热，应当提高钢包工作层与保温层122温度，增加工作层厚度可以有效的减少钢液静置过程的热量散失。

第二工作层125的内侧涂覆有防结渣涂层126。粘渣物的主要元素是Ca、Si、O、Al，粘渣层的铝酸钙、FeO，Fe₂O₃，硅酸钙较多。根据铁渣成分可以调配相应的防结渣涂料，防结渣涂料的理化指标如表1：

表1 防结渣涂料的理化指标

项目	指标
		体积密度（g/cm3）	1.6±0.2
物理性能	灰色带有沉淀的粘稠状液体
		耐火度℃	≥1800
粘结抗折强度（1500℃×3h）	≥10MPa
		耐压强度（800℃）	＞25 MPa
热稳定性（800℃~水冷）	＞80次

该涂料能够均匀的附着在第二工作层125表面（工作衬的表面）形成防结渣涂层126，并且烘烤时该涂层不容易脱落；在铁水罐运行过程中，防结渣涂料的使用隔离了工作衬与铁渣的直接接触，勾渣时不损坏工作衬，使铁水罐的寿命大大提高。

上述铁水罐的制备方法，包括如下步骤：

S10，砌筑铁水罐。其包括：

S110，形成罐状结构的包壳，其中，包壳的底为第一包壳111，包壳的壁为第二包壳121。

S120，形成第一工作层112：在第一包壳111上（包壳的内部）浇筑浇注料（例如：莫来石轻质浇注料）形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖（例如：材料包括红柱石、碳化硅和碳的工作砖）。砌筑完成后浇注包底110，确保一次性浇够设计厚度，每批浇注料间隔要小于20min，并要求用振动棒捣实，振动至反浆，待包底110凝固至有足够强度开始砌筑包壁120。防止工作砖脱落，保证安全性。

S130，形成保温层122：在第一工作层112上的靠近第二包壳121的位置砌筑一层粘土砖。粘土砖围绕第二包壳121的内壁砌筑一层形成保温层122（用粘土火泥砌筑）。

S140，形成永久层123：在第一工作层112上的靠近保温层122的位置浇筑浇注料（例如：莫来石轻质浇注料）形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层叶腊石砖；如此反复。使保温层122的内侧形成叶腊石砖、浇注料层、叶腊石砖、浇注料层、叶腊石砖、浇注料层等交错的层结构。

S150，形成纳米反射层124：在永久层123内平铺一层纳米反射板。在铺设纳米反射板时，湿度≤40%，使环境湿度小，避免水分进入到纳米反射板内。

为了避免水分进入到纳米反射板内，一方面，在铺设纳米反射板的时候，要求制造车间内要有除湿装置，保证室内的湿度≤40%。另一方面，在选择纳米反射板的包装物时，包装袋内加入塑料隔膜，且塑料薄膜厚度不能小于0.1mm。第三方面，在平时放置的过程中，要上盖下垫，保证不能和潮湿的物质直接接触。在安装过程中尽量避免纳米反射板开裂，如果纳米反射板开裂，可能会影响隔热性能，所以，将开裂出来的粉料尽量填回，并在需要裁切时，使用高温胶带纸包裹严密。

S160，形成第二工作层125：在第一工作层112上靠近纳米反射层124的位置浇筑浇注料（例如：莫来石轻质浇注料）形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖（例如：材料包括红柱石、碳化硅和碳的工作砖）；如此反复。

在纳米反射层124的内侧形成工作砖、浇注料层、工作砖、浇注料层、工作砖、浇注料层等交错的层结构，且一共形成两层结构，以保证铁水罐的强度，避免出现铁包穿漏问题。

本申请中，在砌筑保温层122、永久层123和第二工作层125等时，采用湿法砌筑的方式进行砌筑，砖缝（叶腊石砖、粘土砖或工作砖）的间隙≤2mm，然后在砖缝中填充泥料，以提高铁水罐的强度，避免结渣问题的产生。

可选地，砖缝控制在0.5-1mm之间。对于第二工作层125，合门处避免吊耳的耳轴，以避免在使用吊耳转移铁水罐的时候，铁水罐发生损坏。

如果上下两层砖的缝隙在一起，铁水很容易从缝隙钻透过去，导致穿包问题。所以，在进行砌筑时，相邻的两层砖的合门错开90-120°，进一步提高铁水罐的强度。

S170，在第二工作层125的表面涂覆防结渣涂层126。

喷涂前将铁水罐上的杂质清理干净，喷涂压力（泵压）大于1.5kg/cm²，喷涂厚度5mm，使其在第二工作层125上的粘接更加牢固，且在后续烘烤的过程中不易发生分离。

S20，烘烤铁水罐。将砌筑后的铁水罐自然干燥6-12h后进行烘烤，先逐渐升温至180-220℃后保温6-10h；然后继续升温至850-950℃后保温3-5h；然后继续升温至1000-1100℃后保温3-5h。

可选地，（1）自然干燥6-12h可以开始烘烤；（2）烘烤制度如下：小火烘烤24h，温度升至200℃左右，200℃左右保温8h，大火烘烤8h，温度升至900℃（可适当延长至12h），再900℃保温4h，然后升温至1000-1100℃。

由于采用湿法砌筑方式，砌筑后的铁水罐（耐材）中水份较高，需自然干燥蒸发表面水份，如果不自然干燥，耐材容易出现开裂现象，结晶水是结合在化合物中的水分子，在不同的矿物的晶格中，水分子结合的紧密程度不同，因此结晶水脱离晶格所需的温度不同，一般不超过600℃，根据所选的耐材水分子结合的紧密程度情况，使用烘烤小火200℃就可以将结晶水逼出来，使耐材的水份排干。如过早大火会使耐材强度降低，大火烘是为了耐材烧结成型，达到出铁温度的要求。

通过上述制备方法制备得到的铁水罐与现有的一种铁水罐进行比较如表2：

表2 120t铁水罐的用量表对比表

从表2可以看出，本申请提供的铁水罐的厚度比现有的铁水罐的厚度小，本申请提供的铁水罐的容积更大；本申请提供的铁水罐比现有的铁水罐的重量小；本申请提供的铁水罐装满铁水以后，不会增加天车的负荷。

分别使用表2中现有技术中的铁水罐和本申请中的铁水罐来装放铁水，铁水温度相同，倒入铁水的流速相同，检测包壳的外壁的温度的时间也相同的情况下，刚将铁水倒入到铁水罐中的时候，本申请的铁水罐的包壳的外壁温度比现有的铁水罐的包壳的外壁温度低10℃左右。在铁水完全装满铁水罐以后，本申请的铁水罐的包壳的外壁温度比现有的铁水罐的包壳的外壁温度低10℃左右。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种铁水罐，其特征在于，包括包底和包壁，所述包底由下至上包括第一包壳和第一工作层；所述包壁由外至内依次包括第二包壳、保温层、永久层、纳米反射层、第二工作层和防结渣涂层；

所述第一工作层包括位于所述第一包壳上的第一浇注料层和砌筑在所述第一浇注料层上的第一工作砖层，所述第一工作层的厚度为180-220 mm；

所述第一包壳和所述第二包壳一体成型，所述第一包壳的厚度和所述第二包壳的厚度均为15-25 mm；

所述保温层为一层粘土砖，所述保温层的厚度为30-35 mm；

所述永久层包括从下到上层叠的多层叶腊石砖层和多层第二浇注料层，相邻的两层所述叶腊石砖层之间浇筑一层所述第二浇注料层，所述永久层的厚度为40-60 mm；

所述纳米反射层包括铺设一层的多块纳米反射板，所述纳米反射板包括铝箔和包裹在所述铝箔内的纳米二氧化硅粉末，所述纳米反射板的厚度为4-8 mm；

所述第二工作层包括从下到上层叠的多层第二工作砖层和多层第三浇注料层，相邻的两层所述第二工作砖层之间浇筑一层所述第三浇注料层，所述第二工作层由外至内包括两层工作砖层，所述第二工作层的厚度为120-140 mm。

2.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述铝箔的厚度为6-10 μm，所述铝箔的导热系数为0.038-0.042 W/m.k；所述纳米二氧化硅粉末的导热系数为0.016-0.024 W/m.k。

3.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述第一工作砖和所述第二工作砖的材料均包括红柱石、碳化硅和碳。

4.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述第一浇注料层、所述第二浇注料层和所述第三浇注料层的材料均为莫来石浇注料。

5.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述包壳的材料为Q345R钢。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铁水罐，其特征在于，所述包底的所述第一工作层的中部向上凸出设置有冲击区，所述冲击区的凸出高度为40-60 mm。

7.根据权利要求6所述的铁水罐，其特征在于，所述包底与所述包壁的连接处向内凸出设置有加强区，由外至内所述加强区的凸出厚度为170-180 mm，由下至上所述加强区的凸出高度为304-310 mm。

8.一种权利要求1-7任一项所述的铁水罐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

砌筑铁水罐；

将砌筑后的所述铁水罐自然干燥6-12 h后进行烘烤，先逐渐升温至180-220℃后保温6-10 h；然后继续升温至850-950℃后保温3-5 h；然后继续升温至1000-1100℃后保温3-5h。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述砌筑铁水罐包括：

在所述第一包壳上浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖，形成所述第一工作层；

在所述第一工作层上的靠近第二包壳的位置砌筑一层粘土砖，形成所述保温层；

在所述第一工作层上的靠近所述保温层的位置浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层叶腊石砖；如此反复，形成所述永久层；

在所述永久层内平铺一层所述纳米反射板形成所述纳米反射层；

在所述第一工作层上靠近所述纳米反射层的位置浇筑浇注料形成浇注料层，在浇注料层上砌筑一层工作砖；如此反复，形成所述第二工作层；

在所述第二工作层的表面涂覆所述防结渣涂层。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在进行砌筑时，砖缝的间隙≤2 mm；相邻的两层砖的合门错开90-120°；

在铺设所述纳米反射板时，所在环境湿度≤40 %。

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