CN114480787B - 一种浸渍管间填充工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浸渍管间填充工艺，是在上升管和下降管之间的缝隙处浇注耐火填充料。浸渍管对接安装以后，在两个浸渍管之间缝隙中心位置的底部放置底板，底板上表面与浸渍管下表面贴合，在底板的上端焊接定位杆，将定位杆的上端与浸渍管对接法兰焊接固定；在两个浸渍管之间缝隙的两侧贴合于浸渍管外表面放置挡板，挡板的底边与底板上表面严密贴合，挡板两侧与定位杆连接；将混好的耐火填充料浇注至挡板、底板与两个浸渍管之间的缝隙中。本发明制作成本低，易于推广，填充后可以消除上述浸渍管薄弱区，降低喷补料用量，提高浸渍管使用寿命。

Description

一种浸渍管间填充工艺

技术领域

本发明涉及RH精炼用耐火材料及其制备工艺的技术领域，尤其涉及一种浸渍管间填充工艺。

背景技术

RH真空精炼技术问世于20世纪50年代，脱气为其主要目的，发展至今日RH精炼炉已成为一种主要用于脱气、深脱碳、脱硫、调合金、升温，去夹杂于一体的炉外精炼设备。RH精炼炉在生产过程中需将位于设备底部的一对浸渍管插入钢水中，提升气体将钢水经由上升管提升入RH精炼炉内部进行脱气、脱碳等精炼操作，再由下降管回流到钢包内。在钢水反复循环流动的精炼过程中，浸渍管内部要经受长时间的气流和钢液的高速冲刷，而外部的浇注料同时还要经受钢液表面熔渣的侵蚀和周期性作业造成急冷急热带来的巨大热应力的冲击，工作环境十分恶劣。因此浸渍管的使用寿命会直接制约整体RH精炼炉耐材的寿命和钢厂的生产节奏，目前普遍采用喷补料对使用后浸渍管进行喷补维护来提高浸渍管的使用寿命。对浸渍管外层浇注料的喷补维护主要依靠机械外喷枪或人工手持式外喷枪进行维护作业。

由于浸渍管外径较大，两对接法兰间距相对较小，对接后两管间会留下一段狭窄空隙，精炼过程中此区域浇注料同时经受熔渣侵蚀和钢水冲刷，但由于机械外喷枪受限于行程限位，无法有效喷补维护此区域，而当使用手持式外喷枪维护时由于喷射角度过大，又会导致喷补料大量回弹和浪费。

总体而言两种外喷枪均无法对此处进行高效的维护，使其成为浸渍管寿命的薄弱区域。因此，研究如何填充此薄弱区域，消除其隐患对节约喷补料用量和延长浸渍管寿命具有重要意义。

申请号为CN 103103315 A的专利文件公开了“RH真空精炼装置的一体式浸渍管”，由于下部槽在使用过程中，槽底在高温载荷的状态下必然产生向下的形变，而这种形变从槽底中心位置向侧壁方向依次减轻，导致两对接法兰会被动的产生槽底中心方向低，槽壁方向高的形变。而一体化浸渍管由于上升管与下降管的法兰已经固定在同一平面上，所以在对接已变形的法兰盘时极有可能出现一侧浸渍管对接成功，另一侧浸渍管无法对接的情况。

发明内容

本发明提供了一种浸渍管间填充工艺，制作成本低，易于推广，填充后可以消除上述浸渍管薄弱区，降低喷补料用量，提高浸渍管使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种浸渍管间填充工艺，是在上升管和下降管之间的缝隙处浇注耐火填充料，具体方法包括：

1)浸渍管对接安装以后，在两个浸渍管之间缝隙中心位置的底部放置底板，底板上表面与浸渍管下表面贴合，在底板的上端焊接定位杆，将定位杆的上端与浸渍管对接法兰焊接固定；

2)在两个浸渍管之间缝隙的两侧贴合于浸渍管外表面放置挡板，挡板的底边与底板上表面严密贴合，挡板两侧与定位杆连接；

3)将混好的耐火填充料浇注至挡板、底板与两个浸渍管之间的缝隙中；

4)浇注结束后在＞5℃的环境中自然养护5h以上，之后随浸渍管一同烘烤后上线使用。

所述耐火填充料是由下述重量份数的原料制备而成：板状刚玉颗粒及细粉65-75份、325目76电熔尖晶石10-15份、5μα-氧化铝微粉3-5份、纯铝酸钙水泥3-5份、96微硅粉0.4-1份、减水剂0.05-0.15份、防爆纤维0.1-0.2份、5-20mm再生刚玉尖晶石浇注料8-15份。

所述板状刚玉颗粒及细粉其重量组分如下：5-3mm刚玉颗粒占比20％-25％、3-1mm刚玉颗粒占比25％-35％、1-0.088mm刚玉颗粒占比27％-32％、其余为240目刚玉细粉。

所述再生刚玉尖晶石浇注料是将使用后的CAS罩浇注料进行破碎、筛分后所得颗粒料。

所述挡板为2-5mm厚金属板或木板。

所述底板为2-5mm厚金属板。

所述定位杆为金属杆，其直径为φ5-φ8mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的耐火填充料利用了再生刚玉尖晶石浇注料，降低了耐材企业的生产成本，提高了耐材利用率；

2)改善耐火填充料的热震稳定性，有利于应对浸渍管外层部位急冷急热，热应力大的情况；

3)本发明上升管和下降管之间的缝隙处浇注耐火填充料，直接消除了喷补薄弱区域，降低了喷补料用量，提高了喷补效率，有利于保障钢厂紧凑的生产节奏；

4)本发明属于对浸渍管外层浇注料的一种补强措施，提高了浸渍管寿命；

5)本发明制备工艺简单，成本低，易于推广。

6)本发明为分体式浸渍管，是在分别与RH炉对接法兰对接后，在两分体式浸渍管间进行的填充，可以避免因对接法兰盘变形而无法对接的问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明填充结构的爆炸图。

图3是本发明的工艺流程图。

图中：1-耐火填充料、2-挡板、3-底板、4-定位杆、5-浸渍管、6-对接法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3，一种浸渍管间填充工艺，是在上升管和下降管之间的缝隙处浇注耐火填充料1，具体方法包括：

1)浸渍管5对接安装以后，在两个浸渍管5之间缝隙中心位置的底部放置底板3，底板3上表面与浸渍管5下表面贴合，使用手把焊或气保焊在底板3的上端焊接定位杆4，使用手把焊将定位杆4的上端与浸渍管对接法兰6焊接固定；

2)在两个浸渍管5之间缝隙的两侧贴合于浸渍管5外表面放置挡板2，挡板2的底边与底板3上表面严密贴合，挡板2两侧与定位杆4连接；如果采用金属挡板2，使用手把焊将挡板2与底板3焊接于一处。

3)将混好的耐火填充料浇注至挡板2、底板3与两个浸渍管5之间的缝隙中；

4)浇注结束后在＞5℃的环境中自然养护5h以上，之后随浸渍管5一同烘烤后上线使用。

所述耐火填充料1是由下述重量份数的原料制备而成：板状刚玉颗粒及细粉65-75份、325目76电熔尖晶石10-15份、5μα-氧化铝微粉3-5份、纯铝酸钙水泥3-5份、96微硅粉0.4-1份、减水剂0.05-0.15份、防爆纤维0.1-0.2份、5-20mm再生刚玉尖晶石浇注料8-15份。

所述板状刚玉颗粒及细粉其重量组分如下：5-3mm刚玉颗粒占比20％-25％、3-1mm刚玉颗粒占比25％-35％、1-0.088mm刚玉颗粒占比27％-32％、其余为240目刚玉细粉。

所述再生刚玉尖晶石浇注料是将使用后的CAS罩浇注料进行破碎、筛分后所得颗粒料。

再生刚玉尖晶石浇注料是由使用后的CAS罩浇注料经颚式破碎机粗破后过筛而得，其主成分为88矾土、板状刚玉及烧结尖晶石，主要的化学成分为Al₂O₃≥85％，MgO≥3％，SiO₂≤3。因浸渍管的使用环境是冷热交替作业，这对此处耐材的热震性能提出了较高的要求，而再生刚玉尖晶石浇注料中含有假颗粒，有利于提高耐火填充料的韧性，改善其热震性能。

该耐火填充料110℃*24h烘烤后，体密可达3.00g/cm³以上，常温耐压强度可达20Mpa以上；显气孔率为14-20％；抗折强度4Mpa以上；1100℃热震12次以上无剥落现象。

本发明中耐火填充料1的制备工艺如下：

A.再生料制备：将使用后的CAS罩浇注料投入颚式破碎机中进行粗破，破碎后的颗粒料经振动筛筛分出5-20mm粒度的再生料；

B.配料：按照各组成原料的配比关系，配置板状刚玉颗粒及细粉、76电熔尖晶石325目、α-氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、96微硅粉、减水剂、防爆纤维、再生刚玉尖晶石浇注料；

C.预混：将5-20mm、5-3mm、3-1mm和1-0.088mm的粒度料放入行星式搅拌机内进行2-4min干混，再加入240目板状刚玉粉料、325目76电熔尖晶石粉、α-氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、96微硅粉、减水剂和防爆纤维，共同混合3-5min至均匀，包装采用25kg/包的方式为宜。

E.现场搅拌，将已经预混好的耐火填充料加入搅拌机，干混1min；加水，加水量为碾中所混耐火填充料的总重量的4.5wt％-5wt％，加水后混合2-4min，至均匀。

F.浇注：将混好的耐火填充料浇注至已安装好的底板与挡板之间。

所述挡板2为2-5mm厚金属板或木板。

所述底板3为2-5mm厚金属板。

所述定位杆4为金属杆，其直径为φ5-φ8mm。

实施例1：

一种浸渍管间填充工艺，具体方法如下：

A.再生料制备：将使用后的CAS罩浇注料投入颚式破碎机中进行粗破，破碎后的颗粒料经振动筛筛分出5-20mm粒度的再生料；

B.配料：按照表1中各组成原料的配比关系，配置板状刚玉颗粒及细粉、76电熔尖晶石325目、α-氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、96微硅粉、减水剂、防爆纤维、再生刚玉尖晶石浇注料；

表1实施例1耐火填充料的组成原料重量配比

其中板状刚玉颗粒料及细分组成为5-3mm占比22％，3-1mm占比34％，1-0.088mm占比30％，240目占比14％；减水剂采用高效减水剂。

C.预混：将5-20mm、5-3mm、3-1mm和1-0.088mm的粒度料放入行星式搅拌机内进行2min干混，再加入240目板状刚玉粉料、325目76电熔尖晶石粉、α-氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、96微硅粉、减水剂和防爆纤维，共同混合3.5min，包装采用25kg/包的方式；

D.制作填充装置：结合图1、图2所示的浸渍管间填充结构，挡板2使用2.5mm厚板钢板，底板3使用2.5mm后钢板，定位杆4使用φ6mm圆钢。

浸渍管5对接后，将底板3置于两浸渍管5间中心位置，底板3上表面与浸渍管5下表面贴合设置；使用手把焊将定位杆4下端与底板3焊接于一处；使用手把焊将定位杆4的上端与浸渍管对接法兰6焊接于一处；挡板2平行于两浸渍管5中心线方向贴合于浸渍管5外表面，并使其底边与底板3上表面完全贴合；使用手把焊将挡板2与底板3焊接于一处。

E.现场搅拌，将已经预混好的耐火填充料加入搅拌机，干混1min；加水，加水量为碾中所混耐火填充料的总重量的4.8％，加水后混合3min。

F.浇注：将混好的耐火填充料浇注至已制作好的挡板、底板和两个浸渍管的缝隙中。

G.养生：浇注结束后，耐火填充料在20℃的环境中自然养护8h，随浸渍管一同进入烘烤位烘烤48h上线使用。

耐火填充料物理指标：110℃*24h烘烤后，体密达到3.02g/cm³；显气孔率为15.8％；耐压强度为45Mpa；抗折强度6.2Mpa；1100℃热震15次无剥落现象。

实施效果：

实施例1在江苏某钢厂150tRH精炼炉和辽宁某钢厂180tRH精炼炉使用效果良好，寿命分别达到85炉和75炉以上，每对浸渍管平均节省喷补料2t以上，每炉次喷补维护所用时间平均缩短2min以上，杜绝了浸渍管在此处出现漏钢的现象。

Claims (4)

1.一种浸渍管间填充工艺，其特征在于，是在上升管和下降管之间的缝隙处浇注耐火填充料，具体方法包括：

1）浸渍管对接安装以后，在两个浸渍管之间缝隙中心位置的底部放置底板，底板上表面与浸渍管下表面贴合，在底板的上端焊接定位杆，将定位杆的上端与浸渍管对接法兰焊接固定；

2）在两个浸渍管之间缝隙的两侧贴合于浸渍管外表面放置挡板，挡板的底边与底板上表面严密贴合，挡板两侧与定位杆连接；

3）将混好的耐火填充料浇注至挡板、底板与两个浸渍管之间的缝隙中；

4）浇注结束后在＞5℃的环境中自然养护5h以上，之后随浸渍管一同烘烤后上线使用；

所述挡板为2-5mm厚金属板或木板；

所述耐火填充料是由下述重量份数的原料制备而成：板状刚玉颗粒及细粉65-75份、325目76电熔尖晶石10-15份、5μα-氧化铝微粉3-5份、纯铝酸钙水泥3-5份、96微硅粉0.4-1份、减水剂0.05-0.15份、防爆纤维0.1-0.2份、5-20mm再生刚玉尖晶石浇注料8-15份；

所述再生刚玉尖晶石浇注料是将使用后的CAS罩浇注料进行破碎、筛分后所得颗粒料；

浸渍管为分体式浸渍管，是在分别与RH炉对接法兰对接后，在两分体式浸渍管间进行的填充。

2.根据权利要求1所述的一种浸渍管间填充工艺，其特征在于，所述板状刚玉颗粒及细粉其重量组分如下：5-3mm刚玉颗粒占比20%-25%、3-1mm刚玉颗粒占比25%-35%、1-0.088mm刚玉颗粒占比27%-32%、其余为240目刚玉细粉。

3.根据权利要求1所述的一种浸渍管间填充工艺，其特征在于，所述底板为2-5mm厚金属板。

4.根据权利要求1所述的一种浸渍管间填充工艺，其特征在于，所述定位杆为金属杆，其直径为φ5-φ8mm。

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