CN112608558A - 炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，本发明这种炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法通过原材料采用特殊物料配方，原料成本低，生产出的产品性能优异，具有较好的耐酸碱、抗腐蚀效果，耐油、耐热、耐老化性能好，且利用粘结剂粘结，结构紧密，结合效果好，增强了使用性能和使用寿命；在工艺过程中，采用特殊方式加热处理，且实现循环供给冷却水，降低了生产成本，通过纤维层包覆来增强橡胶管，减少外胶管层弯折时的损伤。

Description

炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法
技术领域
本发明属于橡胶的技术领域，具体涉及炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法。
背景技术
在现代钢铁生产中，为强化冶炼提高生产率，普遍采用向炉内吹氧的技术，气输送氧气的碳素钢管为吹氧管。所述吹氧管为一空心薄壁钢管，是冶金行业中一种常用 的器具，其内部介质一般为氧气，故称之为“吹氧管”。利用吹氧管可向炉内钢水吹入 氧气进行富氧作业，或者利用钢水或刚结晶的钢壳作为引燃物，以其钢管自身作为燃烧体进行自燃对钢壳进行吹烧作业，以达到特定的冶炼工艺要求。
无论是使用吹氧管进行富氧作业或者是进行吹烧作业，都需要氧气配合使用，因此吹氧管要和氧气输送管道进行连接。现有的吹氧管连接方式，一般采用皮管作为连接体对吹氧管和氧气流量调节阀的气管接头进行连接。
对于该种吹氧管连接装置，皮管首先作为连接体连接吹氧管和流量调节阀， 其次，由于皮管是柔性的，通过外部的抱箍的收紧可以有效的进行连接处密封，因此，皮管又可作为密封体对吹氧管、流量调节阀上的皮管接头进行密封。
现有的吹氧胶管，主要以市场上出售的普通输、吸水胶管来代替。它由内胶层、增强层、骨架层、中胶层、外胶层所组成。吹氧胶管主要由耐液体的内胶层、中胶层、2或4或6层纤维丝缠绕增强层、外胶层组成，内胶层具有使输送介质承受压力，保护纤维丝不受侵蚀的作用，外胶层保护纤维丝不受损伤，纤维丝层是骨架材料起增强作用。连接在转炉氧枪与氧源之间，悬吊于转炉的上方，当转炉工作时，胶管随氧枪下降，其氧枪的端部从转炉的上口处通入炉内，高压吹送氧气。当转炉停止工作时，胶管随氧枪升起，悬吊于转炉的上方。但是，这种胶管在使用过程中有这样的问题：它的增强层均采用以棉织物擦胶为主要材料，分别粘结在内胶层与骨架层之间和中胶层与外胶层之间，因此，耐压强度较低，工作压力超过10kg／cm2就易爆破或损坏，管体需经常作机械运动，弯曲疲劳性能也很差。该胶管还因两端没有法兰接头，因而固定困难。再说转炉炼钢与出钢时其辐射温度经常高达250℃以上，现有的胶管既不抗氧、不耐热、不耐燃，工作中又不安全，需经常更换，很不方便，寿命短，影响工作效率或炼钢质量。因此，该胶管代替吹氧胶管使用缺点很多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种针对橡胶管中防腐高分子内衬膜难以与胶管体紧密连接，容易脱落使防腐效果不佳，并且橡胶管内层输送热流体时橡胶管容易发生不可逆变形，解决了不耐弯折不易于施工的缺陷的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
本发明提供炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，包括预成型吹氧胶管本体，所述预成型吹氧胶管本体包括内胶层，所述内胶层包括三元乙丙橡胶、炭黑、石蜡油、分散剂、硬脂酸锌、防老剂、过氧化物，具体组分含量以重量百分比计为：三元乙丙橡胶70～100份、炭黑50～60份、石蜡油5～10份、分散剂4～7份、硬脂酸锌1～3份、防老剂0.5～1.5份、氧化锌3～5份、凡士林3～5份、过氧化物2～5份、促进剂CZ1～2份。
上述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，所述三元乙丙橡胶100份、炭黑60份、石蜡油6份、分散剂5份、硬脂酸锌2份、防老剂1份、氧化锌3份、凡士林5份、过氧化物3份、促进剂CZ1份。
上述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，所述硫化工艺包括以下步骤：
步骤A，配料：分别配置生产制备内胶、中胶和外胶的原料；
步骤B，密炼：内胶、中胶和外胶利用密炼机进行密炼，在机械剪切应力作用下，上述物料发生物理和化学变化，经过过滤机进行过滤去掉杂质后，采用混炼机混炼成半成品橡胶片，混炼前需要将上述物料混合均匀；
步骤C，开炼：混炼完成后，自然冷却到室温，加开炼剂进行开炼；开炼利用开炼机操作，以提高胶料温度，使之达到均匀的可塑度，并起到补充混炼分散作用；
步骤D，包覆内管：在软芯棒或者硬芯棒上涂抹或者喷涂隔离剂，将步骤C开炼后获得的内胶料直接采用压延机进行热挤压并冷却到室温后再利用压延机进行包覆，获得内管；
步骤E，缠绕：将上述步骤D获得的内管利用空气制冷机冷却到-30～-60℃后包覆网布和中胶，利用纤维丝合股成导线，进行缠绕处理，完成第一增强层纤维丝缠绕，第一层增强纤维丝层缠绕完成后，继续第二层、第三层、第四层增强纤维丝层的缠绕；每层缠绕纤维丝层直接均包覆有中胶片；
步骤F，包外胶：在完成纤维丝缠绕的半成品上采用压延机包覆外胶进行包覆；
步骤G，缠水布：将包好外胶的产品利用缠布机进行水布缠绕处理；
步骤H，硫化：针对上一布缠好水布的产品进行硫化，采用硫化罐进行硫化，生胶片在升温硫化处理后，橡胶分子由线性结构变成网状结构，使其机械性能包括强度、硬度、热变形性、冲击强度、化学稳定性都得到了较大的提升。
上述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，所述步骤H采用硫化罐直接蒸汽加热连续硫化，硫化温度设置150～160℃，压力为0.45～0.55Mpa。
上述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，所述步骤H升温时间为10～20分钟，保压时间为80～100分钟左右。
本发明这种炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法通过原材料采用特殊物料配方，原料成本低，生产出的产品性能优异，具有较好的耐酸碱、抗腐蚀效果，耐油、耐热、耐老化性能好，且利用粘结剂粘结，结构紧密，结合效果好，增强了使用性能和使用寿命；在工艺过程中，采用特殊方式加热处理，且实现循环供给冷却水，降低了生产成本，通过纤维层包覆来增强橡胶管，减少外胶管层弯折时的损伤。
具体实施方式
以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
本发明提供炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，包括预成型吹氧胶管本体，所述预成型吹氧胶管本体包括内胶层，所述内胶层包括三元乙丙橡胶、炭黑、石蜡油、分散剂、硬脂酸锌、防老剂、过氧化物，具体组分含量以重量百分比计为：三元乙丙橡胶70～100份、炭黑50～60份、石蜡油5～10份、分散剂4～7份、硬脂酸锌1～3份、防老剂0.5～1.5份、氧化锌3～5份、凡士林3～5份、过氧化物2～5份、促进剂CZ1～2份。
进一步地，本发明炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法的较佳实施例中，所述三元乙丙橡胶100份、炭黑60份、石蜡油6份、分散剂5份、硬脂酸锌2份、防老剂1份、氧化锌3份、凡士林5份、过氧化物3份、促进剂CZ1份。
进一步地，本发明炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法的较佳实施例中，所述硫化工艺包括以下步骤：
步骤A，配料：分别配置生产制备内胶、中胶和外胶的原料；
步骤B，密炼：内胶、中胶和外胶利用密炼机进行密炼，在机械剪切应力作用下，上述物料发生物理和化学变化，经过过滤机进行过滤去掉杂质后，采用混炼机混炼成半成品橡胶片，混炼前需要将上述物料混合均匀；
步骤C，开炼：混炼完成后，自然冷却到室温，加开炼剂进行开炼；开炼利用开炼机操作，以提高胶料温度，使之达到均匀的可塑度，并起到补充混炼分散作用；
步骤D，包覆内管：在软芯棒或者硬芯棒上涂抹或者喷涂隔离剂，将步骤C开炼后获得的内胶料直接采用压延机进行热挤压并冷却到室温后再利用压延机进行包覆，获得内管；
步骤E，缠绕：将上述步骤D获得的内管利用空气制冷机冷却到-30～-60℃后包覆网布和中胶，利用纤维丝合股成导线，进行缠绕处理，完成第一增强层纤维丝缠绕，第一层增强纤维丝层缠绕完成后，继续第二层、第三层、第四层增强纤维丝层的缠绕；每层缠绕纤维丝层直接均包覆有中胶片；
步骤F，包外胶：在完成纤维丝缠绕的半成品上采用压延机包覆外胶进行包覆；
步骤G，缠水布：将包好外胶的产品利用缠布机进行水布缠绕处理；
步骤H，硫化：针对上一布缠好水布的产品进行硫化，采用硫化罐进行硫化，生胶片在升温硫化处理后，橡胶分子由线性结构变成网状结构，使其机械性能包括强度、硬度、热变形性、冲击强度、化学稳定性都得到了较大的提升。
进一步地，本发明炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法的较佳实施例中，所述步骤H采用硫化罐直接蒸汽加热连续硫化，硫化温度设置150～160℃，压力为0.45～0.55Mpa。
进一步地，本发明炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法的较佳实施例中，所述步骤H升温时间为10～20分钟，保压时间为80～100分钟左右。
所述工艺方法中，密炼、开炼、包覆及硫化过程中所需热源由天然气锅炉提供，导热油经管道输送至设备夹套结构中加热。
本发明这种炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法通过原材料采用特殊物料配方，原料成本低，生产出的产品性能优异，具有较好的耐酸碱、抗腐蚀效果，耐油、耐热、耐老化性能好，且利用粘结剂粘结，结构紧密，结合效果好，增强了使用性能和使用寿命；在工艺过程中，采用特殊方式加热处理，且实现循环供给冷却水，降低了生产成本，通过纤维层包覆来增强橡胶管，减少外胶管层弯折时的损伤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，包括预成型吹氧胶管本体，其特征在于，所述预成型吹氧胶管本体包括内胶层，所述内胶层包括三元乙丙橡胶、炭黑、石蜡油、分散剂、硬脂酸锌、防老剂、过氧化物，具体组分含量以重量百分比计为：三元乙丙橡胶70～100份、炭黑50～60份、石蜡油5～10份、分散剂4～7份、硬脂酸锌1～3份、防老剂0.5～1.5份、氧化锌3～5份、凡士林3～5份、过氧化物2～5份、促进剂CZ1～2份。
2.如权利要求1所述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶100份、炭黑60份、石蜡油6份、分散剂5份、硬脂酸锌2份、防老剂1份、氧化锌3份、凡士林5份、过氧化物3份、促进剂CZ1份。
3.如权利要求1所述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，其特征在于，所述硫化工艺包括以下步骤：
步骤A，配料：分别配置生产制备内胶、中胶和外胶的原料；
步骤B，密炼：内胶、中胶和外胶利用密炼机进行密炼，在机械剪切应力作用下，上述物料发生物理和化学变化，经过过滤机进行过滤去掉杂质后，采用混炼机混炼成半成品橡胶片，混炼前需要将上述物料混合均匀；
步骤C，开炼：混炼完成后，自然冷却到室温，加开炼剂进行开炼；开炼利用开炼机操作，以提高胶料温度，使之达到均匀的可塑度，并起到补充混炼分散作用；
步骤D，包覆内管：在软芯棒或者硬芯棒上涂抹或者喷涂隔离剂，将步骤C开炼后获得的内胶料直接采用压延机进行热挤压并冷却到室温后再利用压延机进行包覆，获得内管；
步骤E，缠绕：将上述步骤D获得的内管利用空气制冷机冷却到-30～-60℃后包覆网布和中胶，利用纤维丝合股成导线，进行缠绕处理，完成第一增强层纤维丝缠绕，第一层增强纤维丝层缠绕完成后，继续第二层、第三层、第四层增强纤维丝层的缠绕；每层缠绕纤维丝层直接均包覆有中胶片；
步骤F，包外胶：在完成纤维丝缠绕的半成品上采用压延机包覆外胶进行包覆；
步骤G，缠水布：将包好外胶的产品利用缠布机进行水布缠绕处理；
步骤H，硫化：针对上一布缠好水布的产品进行硫化，采用硫化罐进行硫化，生胶片在升温硫化处理后，橡胶分子由线性结构变成网状结构，使其机械性能包括强度、硬度、热变形性、冲击强度、化学稳定性都得到了较大的提升。
4.如权利要求3所述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，其特征在于，所述步骤H采用硫化罐直接蒸汽加热连续硫化，硫化温度设置150～160℃，压力为0.45～0.55Mpa。
5.如权利要求4所述的炼钢转炉氧枪吹氧胶管硫化方法，其特征在于，所述步骤H升温时间为10～20分钟，保压时间为80～100分钟左右。
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