CN114574664B - 一种rh浸渍管修补方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RH浸渍管修补方法，所述方法包括：获得温度为300‑1500℃的RH浸渍管；对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，以修复内壁，获得第一RH浸渍管；所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为200‑300℃；将所述第一RH浸渍管放入钢渣中进行沾渣，以修复外壁，完成所述RH浸渍管的修补。采用本发明修补的浸渍管的使用寿命为8‑9炉，使用寿命长，RH出站钢水为15‑20ppm，洁净度高。

Description

一种RH浸渍管修补方法
技术领域
本发明属于RH浸渍管修补技术领域，具体涉及一种RH浸渍管修补方法。
背景技术
RH真空精炼炉是冶炼高品质钢种的关键设备，浸渍管是RH真空精炼炉的核心部件，由上浇注料、耐火砖、钢胆和循环气管构成。浸渍管是实现钢水在钢包和RH真空精炼炉之间循环的通道，也是使通道内钢水产生密度差的发生器。RH真空精炼炉在处理钢水过程中，浸渍管承受着钢水的冲刷、钢渣的侵蚀和热胀冷缩的热应力变化的破坏，容易出现浸渍管耐材裂纹、剥落以及循环气管堵塞问题，导致RH真空炉功能丧失，降低钢水质量，也降低RH炉的作业效率。原维护方法是对浸渍管的内外部进行喷补，且喷补量固定，喷补后烘烤烧结时间随意，这种维护方式的使用寿命短。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种RH浸渍管修补方法，在保证钢液洁净度的前提下，提高了浸渍管的使用寿命。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种RH浸渍管修补方法，所述方法包括：
获得温度为300-1500℃的RH浸渍管；
对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，以修复内壁，获得第一RH浸渍管；所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为200-300℃；
将所述第一RH浸渍管放入钢渣中进行沾渣，以修复外壁，完成所述RH浸渍管的修补。
进一步地，所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为230-280℃。
进一步地，所述第一RH浸渍管的内壁温度为900-1200℃，所述第一RH浸渍管的外壁温度为800-1000℃。
进一步地，所述钢渣的温度为1450-1700℃。
进一步地，所述钢渣包括如下重量份数的组分：
CaO：40-45重量份数；
Al2O3：30-35重量份数；
SiO2：5-10重量份数。
进一步地，所述沾渣时间为0.5-2min。
进一步地，所述对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，包括，
步骤1，向所述RH浸渍管内壁的缺损位置喷补第一喷补剂，形成粘结层；所述第一喷补剂所用喷补料的直径为0.8-1.2mm；
步骤2，向所述粘结层喷补第二喷补剂，形成基础层；所述第二喷补剂所用喷补料的直径为0.1-5mm；
步骤3，向所述基础层喷补水浆料，获得修整层；所述补水浆料中含水量为15％-20％。
步骤4，对所述粘结层、所述基础层以及所述修整层进行烧结，获得喷补层；
步骤5，向所述喷补层重复步骤1至步骤4，直至所述缺损位置的喷补层与周围的厚度相同。
进一步地，所述第一喷补剂和所述第二喷补剂中的喷补料均包括如下重量份数的原料：
MgO:70～80重量份数；
CaO:10～15重量份数；
SiO2:3～8重量份数。
进一步地，所述第二喷补剂中的喷补料中，3.0mm＜粒径≤5.0mm的质量分数为0.3-1％；1.0mm＜粒径≤3.0mm的质量分数为25-30％；0.3mm＜粒径≤1.0mm的质量分数为20-25％；0.1mm≤粒径≤0.3mm的质量分数为15-20％；＜0.1mm的质量分数30-40％。
进一步地，所述粘结层的厚度为2-5mm。
本发明的有益效果至少包括：
本发明所提供的一种RH浸渍管修补方法，所述方法包括：获得温度为300-1500℃的RH浸渍管；对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，以修复内壁，获得第一RH浸渍管；所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为200-300℃；将所述第一RH浸渍管放入钢渣中进行沾渣，以修复外壁，完成所述RH浸渍管的修补。对RH高温浸渍管进行内壁修补可以提高内壁与喷补料之间的粘结效果，提高修补强度，从而提高了耐侵蚀性，还利用了余热；控制RH浸渍管内壁和外壁的温差，并对RH浸渍管采用沾渣修补外壁，可以提高钢渣与浸渍管外壁的连接强度，且钢渣具有良好的高温耐侵蚀性；因此RH浸渍管采用高温内部喷补，外部沾渣修补的方法，使得RH浸渍管的内壁和外壁均具有良好的抗侵蚀性，提高了浸渍管的使用寿命，还实现了余热和钢渣的再利用，对环境友好。采用本发明修补的浸渍管的使用寿命为8-9炉，使用寿命长，RH出站钢水为15-20ppm，洁净度高。
附图说明
图1为RH真空室的结构示意图；
图2为图1中的浸渍管的结构示意图；
图3为本实施例的一种RH浸渍管修补方法的工艺图。
附图标记说明：1-下部槽，2-浸渍管，201-外耐火层，202-钢胆，203-内耐火层。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
图1为RH真空室的结构示意图，图2为图1中的浸渍管的结构示意图，结合图1以及图2可知，真空室包括上部槽1和两个浸渍管2，上部槽1具有腔室，浸渍管2的上端与上部槽1的腔室连通，使得钢水可以从一个浸渍管2进入，通过上部槽1从另一个浸渍管2流出；浸渍管2包括外耐火层201、钢胆202和内耐火层203，外耐火层201、钢胆202和内耐火层203同轴且按照由外至内的方向依次设置。外耐火层201的外侧形成浸渍管2的外壁，内耐火层203的内侧形成浸渍管2的内壁，钢胆202起到支撑作用。在浸渍管2工作过程中，浸渍管2的内壁和外壁均与钢液作用，因此会被钢液侵蚀。
本发明实施例提供了一种RH浸渍管修补方法，图3为一种RH浸渍管修补方法的工艺图，结合图3，该方法包括：
S1，获得温度为300-1500℃的RH浸渍管；
RH浸渍管可以是刚刚真空精炼结束的浸渍管，通过检查浸渍管的状态，包括浸渍管内壁、外壁、渣线和循环孔；内壁检查砖缝，根据砖缝呈现程度，确定内部喷补量；外壁检查浸渍管下口和渣线裂纹，根据裂纹呈现程度，确定外壁喷补量；检查循环气孔情况，冶炼结束后由于耐材温度高，循环气孔吹出的气体温度低，气孔周围呈黑色，此时检查清晰、准确。
根据浸渍管的砖缝、循环气管、渣线、下口和寿命情况对浸渍管进行判级，根据判级结果对内壁进行不喷补、喷补50kg或者喷补100kg；对于外壁可以先清渣再修复。
RH浸渍管冶炼结束后直接进行修补，一方面可以提高与喷补料之间的粘结强度，另一方面还可以利用余热，节省能源；RH浸渍管的温度过高，遇浆料后，温降大，浸渍管易产生裂纹；RH浸渍管的温度过低，浆料喷补到浸渍管上粘结强度差，容易剥落。
S2，对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，以修复内壁，获得第一RH浸渍管；所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为200-300℃；
控制第一RH浸渍管的内壁和外壁的温度差可以使得钢渣牢固的挂在外壁上，同时还可以提高第一RH浸渍管的结构强度；第一RH浸渍管的内壁和外壁的温度差过大，则外壁温度过低，钢渣与外壁的连接强度低，在冶炼过程中易脱落从而污染钢水；第一RH浸渍管的内壁和外壁的温度差过小，则外壁温度过高，钢渣粘度小，导致钢渣难以挂在外壁上，修复效果差。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，包括，
步骤1，向所述RH浸渍管内壁的缺损位置喷补第一喷补剂，形成粘结层；所述第一喷补剂所用喷补料的直径为0.8-1.2mm；
采用粒径均匀的喷补料做成的第一喷补剂进行底层喷补，具有良好的附着力，并且还可以形成基础隔离。浸渍管提出钢液后，由于浸渍管内壁的耐材温度高，表面是薄薄熔融层，喷补第一层喷补料的直径过大，不易附着在浸渍管内壁上；第一喷补剂所用喷补料的直径过小，不能穿透浸渍管内壁的熔融层或附着在熔融层表面，难以形成基础隔离层。
第一喷补剂是采用喷补料与水混合后获得，第一喷补剂中的水的质量分数为10-12％。
作为本发明实施例的一种实施方式，粘结层的厚度为1.5-3mm，粘结层的厚度过大，骨料过多，致密度小，粘结力不够，使用过程容易剥落；粘结层的厚度过小，骨料不能穿透浸渍管表面熔融层，基础层料与浸渍管本体不能有效结合，使用过程容易剥落。
步骤2，向所述粘结层喷补第二喷补剂，形成基础层；所述第二喷补剂所用喷补料的直径为0-5mm；
采用全粒径的喷补料做成的第二喷补剂进行基础层喷补，大颗粒形成强度骨架，小颗粒保障了基础层致密度，增强抗侵蚀性。该步骤中喷补料粒径过大，基础层致密度下降，抗侵蚀性差。第二喷补剂中的喷补料的粒径分布如下：
＜3.15mm 99.7％以上；
＜1.0mm 70.0％以上；
＜0.32mm 55.0％以上；
＜0.1mm 36.0％以上；
第二喷补剂是采用喷补料与水混合后获得，第二喷补剂中的水的质量分数为12-15％。
作为本发明实施例的一种实施方式，粘结层与基础层的厚度之和为3-10mm。
该厚度过大，喷补料不易附着，且不易烧结；该厚度过小，起不到喷补抗侵蚀效果。
步骤3，向所述基础层喷补水浆料，获得修整层；所述补水浆料中含水量为15-20％。
补水浆料也是采用喷补料与水混合后获得，采用补水浆料进行最后一层的喷部，流动性好，可以防止在内壁上形成应力和具有阻力的凸起，表面光滑，便于烧结。
步骤4，对所述粘结层、所述基础层以及所述修整层进行烧结，获得喷补层；
先进行第一喷补剂、第二喷补剂以及补水浆料的喷补，再喷水，这样可以避免先喷水对高温的浸渍管急冷急热产生的裂纹缺陷。
步骤5，向所述喷补层重复步骤1至步骤4，直至所述缺损位置的喷补层与周围的厚度相同。
上述的喷补采用喷枪进行，喷补过程中，喷枪与竖直方向的夹角为30-60°。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一喷补剂和所述第二喷补剂中的喷补料均包括如下重量份数的原料：
MgO:70～80重量份数；
CaO:10～15重量份数；
SiO2:3～8重量份数。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述第二喷补剂中的喷补料中，3.0mm＜粒径≤5.0mm的质量分数为0.3-1％；1.0mm＜粒径≤3.0mm的质量分数为25-30％；0.3mm＜粒径≤1.0mm的质量分数为20-25％；0.1mm≤粒径≤0.3mm的质量分数为15-20％；＜0.1mm的质量分数30-40％。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述喷补过程中，压力为0.5-1.5MPa，速率为5-20kg/min。
S3，将所述第一RH浸渍管放入钢渣中进行沾渣，以修复外壁，完成所述RH浸渍管的修补。
钢渣是钢包精炼后再钢液表面形成的渣，钢渣中含有大量的氧化物，因此钢渣的熔点非常高，具有良好的耐侵蚀性能，从而外壁修复后的浸渍管具有很长的使用寿命；在沾渣过程中，钢渣会粘在浸渍管外壁的缺损位置，由于浸渍管的内径较小，而钢渣的粘度较大，因此钢渣几乎不会进入到浸渍管的内壁；采用钢渣修复浸渍管外壁，不但使得浸渍管具有很长的使用寿命，同时还实现了钢渣的再利用，对环境友好；再一方面还利用钢渣的余热，实现了能源的高效利用。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为230-280℃。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一RH浸渍管的内壁温度为900-1200℃，所述第一RH浸渍管的外壁温度为800-1000℃。
第一RH浸渍管的外壁温度过高，则内壁温度也会高，会导致外壁沾渣挂不住，修补效果差；第一RH浸渍管的外壁温度过低，则内壁温度也会高，会导致沾渣不牢固，在精炼过程中极易掉入钢液中，污染钢液。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述钢渣的温度为1450-1700℃。
钢渣的温度过高，粘度低，钢渣难以挂在浸渍管外壁上，修复效果差；钢渣的温度过低，粘度过大，则钢渣与浸渍管外壁的连接强度低，在冶炼过程中极易落入钢液中，污染钢液。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述钢渣包括如下重量份数的组分：
CaO：40-45重量份数；
Al2O3：30-35重量份数；
SiO2：5-10重量份数。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述沾渣时间为0.5-2min；
沾渣时间过长，浸渍管温度上升，不易钢渣粘挂；沾渣时间过短，有效粘渣过少，达不到效果。
下面将结合具体的实施例对本发明提供的一种RH浸渍管的修复方法进一步的说明。
实施例1
实施例1提供了一种RH浸渍管修补方法，包括如下步骤：
1、冶炼结束后，检查RH浸渍管的内壁，确定缺损部位，缺损部位的深度为10mm，面积约为50cm2×6个，检测温度，内壁为1110℃，外壁为880℃。
2、用喷枪向浸渍管的缺损部位喷补直径为0.8-1.2mm的第一喷补剂，喷补厚度为1.5mm，形成粘结层；
3、向粘结层喷补全粒径的第二喷补剂，厚度为5mm。重复此步骤，直至缺损部位与周围形成平滑整体；
4、向步骤3形成的喷补层上喷补补水浆料，厚度为1mm；
5、对步骤4形成的喷补层在1300℃的温度下烧结0.3h，获得第一层喷补层。
6、此时浸渍管内壁为1050℃，外壁为800℃；
7、将步骤6内壁修复后的浸渍管置入顶渣后的钢包内0.5min，钢包内的钢渣挂在浸渍管的外壁上，此时钢包内的钢渣的温度为1500℃，钢渣的组成为：按质量分数，CaO：40％；Al2O3：30％；SiO2：12％，MgO：13％，余量为杂质；获得沾渣厚度为3mm的浸渍管。
实施例2
实施例2提供了一种RH浸渍管修补方法，包括如下步骤：
1、冶炼结束后，检查RH浸渍管的内壁，确定缺损部位，缺损部位的深度为5mm，面积约为30mm2×7个，测温度，内壁为1000℃，外壁为800℃；
2、用喷枪向浸渍管的缺损部位喷补直径为0.8-1.2mm的第一喷补剂，喷补厚度为1.5mm，形成粘结层；
3、向粘结层喷补全粒径的第二喷补剂，厚度为4mm。重复此步骤，直至缺损部位与周围形成平滑整体；
4、向步骤3形成的喷补层上喷补补水浆料，厚度为1mm；
5、对步骤4形成的喷补层在1300℃的温度下烧结0.3h，获得第一层喷补层。
6、此时浸渍管内壁为950℃，外壁为740℃；
7、将步骤6内壁修复后的浸渍管置入顶渣后的钢包内0.5min，钢包内的钢渣挂在浸渍管的外壁上，此时钢包内的钢渣的温度为1550℃，钢渣的组成为CaO：43％；Al2O3：32％；SiO2：8％，MgO：15％，余量为杂质，获得沾渣厚度为4mm的浸渍管。
实施例3
实施例3提供了一种RH浸渍管修补方法，包括如下步骤：
1、冶炼结束后，检查RH浸渍管的内壁，确定缺损部位，缺损部位的深度为15mm，面积约为50mm2×4个；缺损部位的深度为30mm，100mm2×3个，测温度，内壁为1030℃，外壁为800℃；
2、用喷枪向浸渍管的缺损部位喷补直径为0.8-1.2mm的第一喷补剂，喷补厚度为2.5mm，形成粘结层；
3、向粘结层喷补全粒径的第二喷补剂，厚度为4mm。重复此步骤，直至缺损部位与周围形成平滑整体；
4、向步骤3形成的喷补层上喷补补水浆料，厚度为1mm；
5、对步骤4形成的喷补层在1300℃的温度下烧结0.6h，获得第一层喷补层。
6、此时浸渍管内壁为950℃，外壁为730℃；
7、将步骤6内壁修复后的浸渍管置入顶渣后的钢包内0.5min，钢包内的钢渣挂在浸渍管的外壁上，此时钢包内的钢渣的温度为1570℃，钢渣的组成为CaO：43％；Al2O3：34％；SiO2：8％，MgO：10％，余量为杂质；获得沾渣厚度为4mm的浸渍管。
实施例4
实施例4提供了一种RH浸渍管修补方法，包括如下步骤：
1、冶炼结束后，检查RH浸渍管的内壁，确定缺损部位，缺损部位的深度为25mm，面积约为50mm2×4个；缺损部位的深度为50mm，100mm2×1个，测温度，内壁为1050℃，外壁为820℃；
2、用喷枪向浸渍管的缺损部位喷补直径为0.8-1.2mm的第一喷补剂，喷补厚度为2.5mm，形成粘结层；
3、向粘结层喷补全粒径的第二喷补剂，厚度为3mm。重复此步骤，直至缺损部位与周围形成平滑整体；
4、向步骤3形成的喷补层上喷补补水浆料，厚度为1mm；
5、对步骤4形成的喷补层在1300℃的温度下烧结1.0h，获得第一层喷补层。
6、此时浸渍管内壁为1050℃，外壁为800℃；
7、将步骤6内壁修复后的浸渍管置入顶渣后的钢包内1.0min，钢包内的钢渣挂在浸渍管的外壁上，此时钢包内的钢渣的温度为1560℃，钢渣的组成为CaO：44％；Al2O3：35％；SiO2：7％，MgO：10％，余量为杂质；获得沾渣厚度为3mm的浸渍管。
对比例1
对比例1以实施例1为参照，对比例1与实施例1的区别在于，浸渍管的外壁也采用喷补料进行喷补，其他与实施例1相同。
对比例2
对比例2以实施例1为参照，对比例2与实施例1的区别在于，步骤6中，RH浸渍管内壁的温度为1000℃，外壁的温度为900℃。
对比例3
对比例3以实施例1为参照，对比例3与实施例1的区别在于，步骤6中，RH浸渍管内壁的温度为1100℃，外壁的温度为750℃。
表1
Figure BDA0003494723870000091
将实施例1至实施例4，以及对比例1至对比例3修复后的浸渍管用于RH真空精炼，距离下一次修补的使用寿命、全寿命和冶炼的转炉炉后脱氧钢进站和出站的全氧含量如表1所示。
全寿命是指从RH浸渍管投入使用至报废所冶炼的炉数。
由表1中的数据可知，本实施例1至实施例4修复的浸渍管的使用寿命为8-9炉，全寿命是123-158炉，RH出站钢水为15-20ppm，对比例1修复的浸渍管的使用寿命为2炉，全寿命为98炉，RH出站钢水的全氧为18ppm，使用寿命低于本发明实施例1至实施例4，钢水洁净度处于相当水平。对比例2和对比例3修复的浸渍管的使用寿命分别为2炉和1炉，全寿命分别为87和90炉，RH出站钢水全氧分别为26和23ppm，寿命低于本发明实施例1至实施例4，钢水氧化量高于本发明实施例1至实施例4，洁净度低。
本发明提供的RH浸渍管的修补方法，通过对RH高温浸渍管进行内壁修补可以提高内壁与喷补料之间的粘结效果，提高修补强度，从而提高了耐侵蚀性；控制RH浸渍管内壁和外壁的温差，并对RH浸渍管采用沾渣修补外壁，可以提高钢渣与浸渍管外壁的连接强度，且钢渣具有良好的高温耐侵蚀性；因此RH浸渍管采用高温内部喷补，外部沾渣修补的方法，使得RH浸渍管的内壁和外壁均具有良好的抗侵蚀性，提高了浸渍管的使用寿命，还实现了余热和钢渣的再利用，对环境友好。采用本发明修补的浸渍管的使用寿命为8-9炉，使用寿命长，RH出站钢水全氧为15-20ppm，洁净度高。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述方法包括：
获得温度为300-1500℃的RH浸渍管；
对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，以修复内壁，获得第一RH浸渍管；所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为200-300℃；所述对所述RH浸渍管的内壁的缺损位置进行喷补，包括：
步骤1，向所述RH浸渍管内壁的缺损位置喷补第一喷补剂，形成粘结层；所述第一喷补剂所用喷补料的直径为0.8-1.2mm；
步骤2，向所述粘结层喷补第二喷补剂，形成基础层；所述第二喷补剂所用喷补料的直径为0-5mm；
步骤3，向所述基础层喷补水浆料，获得修整层；所述补水浆料中含水量为15％-20％；
步骤4，对所述粘结层、所述基础层以及所述修整层进行烧结，获得喷补层；
步骤5，向所述喷补层重复步骤1至步骤4，直至所述缺损位置的喷补层与周围的厚度相同；
将所述第一RH浸渍管放入钢渣中进行沾渣，以修复外壁，完成所述RH浸渍管的修补。
2.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述第一RH浸渍管的内壁和外壁的温差为230-280℃。
3.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述第一RH浸渍管的内壁温度为900-1200℃，所述第一RH浸渍管的外壁温度为800-1000℃。
4.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述钢渣的温度为1450-1700℃。
5.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述钢渣包括如下重量份数的组分：
CaO：40-45重量份数；
Al2O3：30-35重量份数；
SiO2：5-10重量份数。
6.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述沾渣时间为0.5-2min。
7.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述第一喷补剂和所述第二喷补剂中的喷补料均包括如下重量份数的原料：
MgO:70～80重量份数；
CaO:10～15重量份数；
SiO2:3～8重量份数。
8.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述第二喷补剂中的喷补料中，3.0mm＜粒径≤5.0mm的质量分数为0.3-1％；1.0mm＜粒径≤3.0mm的质量分数为25-30％；0.3mm＜粒径≤1.0mm的质量分数为20-25％；0.1mm≤粒径≤0.3mm的质量分数为15-20％；＜0.1mm的质量分数30-40％。
9.根据权利要求1所述的一种RH浸渍管修补方法，其特征在于，所述粘结层的厚度为2-5mm。
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