CN114734029B - 一种钢包水口座砖的热修更换方法及水口座砖结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢包水口座砖的热修更换方法及水口座砖结构，包括：将水口座砖上端设计为外套砖和内芯砖套接的分体式结构，内芯砖的上端设有凸起的外沿，最初的内芯砖为整体内芯砖；再制作一套分体内芯砖备用；热修更换时，用电镐把用后内芯砖打掉，再将分体内芯砖依次安装在外套砖上，安装前，在分体内芯砖之间和外侧分别抹上耐火泥，由于外套砖为热态，带耐火泥的内芯砖会迅速粘在外套砖上。本发明的有益效果是提高钢包耐材的使用寿命，降低耐材消耗，提高经济效益。本发明可以实现钢包水口座砖的热态维修更换，减少钢包维修时的热损失，降低耐材消耗，提高经济效益；缩短钢包维修时间，提高钢包周转效率，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料热态修补技术领域，尤其涉及一种钢包水口座砖的热修更换方法及水口座砖结构。
背景技术
钢包(如图1所示)在钢水冶炼过程中承担了炉外精炼的主要角色，随着对钢材质量及性能的不断提高，钢包的工作条件越来越苛刻，当钢包使用到中后期时，需要对钢包用耐火材料进行修补或更换，以确保钢包的安全使用，尤其是钢包水口座砖，工作环境相当恶劣，不仅受到钢水的侵蚀，出钢时，还长时间受到钢流的冲刷，导致水口座砖流钢通道内侧，被部分侵蚀损毁，出现扩孔和与上水口接触的密封区(以下简称密封区)缩短等现象的发生，当密封区由于钢水侵蚀、冲刷作用，缩短为规定的长度时，就必须修补或更换水口座砖，否则会发生漏钢事故，现在普遍采用的方法是把钢包从热态(大约800℃～1000℃)，经过自然冷却到室温(大约10℃～30℃)，然后进行更换新的水口座砖及其它部位受损的耐火材料，但是这种方法有如下的缺点：
1、需要把钢包从热态(大约800℃～1000℃)，晾凉到室温(大约10℃～30℃)，然后进行更换水口座砖，换完水口座砖后，再把钢包烘烤到热态(大约800℃～1000℃)，才可以重新装钢水，这种方法热损失太大，得消耗大量的煤气，经济效益受到很大影响。
2、现在大部分时候，都是由于水口座砖到寿命了，需要更换，使得钢包停止运转，但是这时其它部位的耐火材料受损程度比水口座砖要轻，还可以用很多次，存在水口座砖寿命和其他部位(比如渣线部位)耐材寿命不同步的问题，换完水口座砖后，其他部位(比如渣线部位)耐材更换与否，就会很纠结，如果更换，会很浪费，如果不换，挺不到下次的小修周期，所以最终还是被迫换掉，造成极大地浪费，根据木桶原理，水口座砖的寿命才是木桶上最短的木板，提高水口座砖的寿命就是提高了整个钢包的寿命。
如果采用水口座砖热态修补更换技术就能克服上述方法的缺点。热态修补完成后，就可以直接装钢水，钢包可以正常运转，直到整个钢包耐材达到同寿命，进行再次小修为止，这样就可以减少浪费，提高经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢包水口座砖的热修更换方法及水口座砖结构，以提高钢包耐材的使用寿命，降低耐材消耗，提高经济效益。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种钢包水口座砖的热修更换方法，包括如下方法：
1)将水口座砖上端设计为外套砖和内芯砖套接的分体式结构，内芯砖的上端设有凸起的外沿，外套砖与内芯砖之间通过耐烧结的耐火泥粘接密封，最初的内芯砖为整体内芯砖；
2)再制作一套分体内芯砖备用，分体内芯砖是以内芯砖内孔中心轴线为基线，对内芯砖进行平均分割为若干个部分，组合起来成为一个完整的内芯砖；
3)热修更换时，将热态钢包在翻包机上放置包口为水平方向，打开滑板机构，卸掉上水口，露出水口座砖，用电镐把用后残余的内芯砖打掉，只剩外套砖，再将备用的分体内芯砖依次从水口座砖下孔内安装在外套砖上，安装前，在分体内芯砖之间和外侧分别抹上耐火泥；
4)由于外套砖为热态，带耐火泥的分体内芯砖会迅速粘在外套砖上，完成分体式水口座砖的热修更换。
上述步骤1)中外套砖与整体内芯砖之间的耐烧结的耐火泥原料配比为：0.5mm-0烧结板状刚玉45～55份、烧结板状刚玉粉180目12～18份、烧结板状刚玉粉325目12～16份、炭黑N774 0.5～2份、石墨500目2～4份、铝粉200目0.5～1.5份、氧化铬粉200目3～5份、糊精1～5份、水2～10。
上述步骤3)中分体内芯砖之间和外侧涂抹的耐火泥原料配比为：0.5mm-0烧结板状刚玉34～45、活性氧化铝微粉8～15份、煅烧氧化铝微粉3～6份、烧结板状刚玉粉325目15～25份、0.5mm-0AR78镁铝尖晶石4～6份、AR78镁铝尖晶石325目4～6份、0.5mm-0电熔镁砂2～5份、氧化铬粉200目3～5份、球粘土2～4份、磷酸或磷酸二氢铝5～10份。
热修更换时，所述热态钢包的温度为800℃～1200℃。
一种钢包水口座砖的热修更换方法采用的钢包分体式水口座砖结构，水口座砖的上端为分体式结构，包括外套砖、内芯砖，所述内芯砖整体为环状，内芯砖的一端设有凸起的外沿，所述外套砖的内孔与内芯砖的外形相匹配，内芯砖与外套砖粘接固定。
所述内芯砖为整体内芯砖或分体内芯砖，所述分体内芯砖是以内芯砖内孔中心轴线为基线，将内芯砖平均分割为若干瓣。
所述分体内芯砖为三瓣以上。
所述分体内芯砖之间的间隙不大于1mm。
所述外套砖与内芯砖之间的间隙不大于1mm。
所述水口座砖为一体式座砖或者为上水口座砖和下水口座砖组成的分体式座砖。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一种钢包水口座砖的热修更换方法及水口座砖结构，以提高钢包耐材的使用寿命，降低耐材消耗，提高经济效益。
本发明可以实现钢包水口座砖的热态维修更换，减少钢包维修时的热损失，降低耐材消耗，提高经济效益；缩短钢包维修时间，提高钢包周转效率，提高工作效率。
附图说明
图1是钢包包底部分剖面图。
图2是常规技术水口上座砖剖面图。
图3是本发明的分体式设计水口上座砖剖面图。
图4是本发明中整体内芯砖的立体图。
图5是本发明中外套砖的立体图。
图6是本发明中分体内芯砖的立体图。
图中：1-钢包铁壳、2-水口下座砖、3-水口上座砖、4-上水口砖、5-内芯砖、6-外套砖、7-整体内芯砖、8-分体内芯砖。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图6所示：一种钢包水口座砖的热修更换方法，包括如下方法：
1)将水口座砖上端设计为外套砖6和内芯砖5套接的分体式结构，内芯砖5的上端设有凸起的外沿，外套砖6与内芯砖5之间通过耐烧结的耐火泥粘接密封，最初的内芯砖5为整体内芯砖7；
2)再制作一套分体内芯砖8备用，分体内芯砖8是以内芯砖5内孔中心轴线为基线，对内芯砖进行平均分割为若干个部分，组合起来成为一个完整的内芯砖5；
3)热修更换时，将热态钢包在翻包机上放置包口为水平方向，打开滑板机构，卸掉上水口，露出水口座砖，用电镐把用后残余的内芯砖5打掉，只剩外套砖6，再将备用的分体内芯砖8依次从水口座砖下孔内安装在外套砖6上，安装前，在分体内芯砖8之间和外侧分别抹上耐火泥；
4)由于外套砖6为热态，带耐火泥的分体内芯砖5会迅速粘在外套砖6上，完成分体式水口座砖的热修更换。
上述步骤1)中外套砖6与整体内芯砖7之间的耐烧结的耐火泥原料配比为：0.5mm-0烧结板状刚玉45～55份、烧结板状刚玉粉180目12～18份、烧结板状刚玉粉325目12～16份、炭黑N774 0.5～2份、石墨500目2～4份、铝粉200目0.5～1.5份、氧化铬粉200目3～5份、糊精1～5份、水2～10。
上述步骤3)中分体内芯砖8之间和外侧涂抹的耐火泥原料配比为：0.5mm-0烧结板状刚玉34～45、活性氧化铝微粉8～15份、煅烧氧化铝微粉3～6份、烧结板状刚玉粉325目15～25份、0.5mm-0 AR78镁铝尖晶石4～6份、AR78镁铝尖晶石325目4～6份、0.5mm-0电熔镁砂2～5份、氧化铬粉200目3～5份、球粘土2～4份、磷酸或磷酸二氢铝5～10份。
热修更换时，所述热态钢包的温度为800℃～1200℃。
一种钢包水口座砖的热修更换方法采用的钢包分体式水口座砖结构，水口座砖的上端为分体式结构，包括外套砖6、内芯砖5，所述内芯砖5整体为环状，内芯砖5的一端设有凸起的外沿，所述外套砖6的内孔与内芯砖5的外形相匹配，内芯砖与外套砖粘接固定。
所述内芯砖5为整体内芯砖7或分体内芯砖8，所述分体内芯砖8是以内芯砖内孔中心轴线为基线，将内芯砖平均分割为若干瓣。
所述分体内芯砖8为三瓣以上。
所述分体内芯砖8之间的间隙不大于1mm。
所述外套砖6与内芯砖5之间的间隙不大于1mm。
所述水口座砖为一体式座砖或者为上水口座砖3和下水口座砖2组成的分体式座砖。
由于受制造方式的制约，水口座砖有两种，整体式制造的水口座砖和分为水口上座砖3和水口下座砖2分别制造的水口座砖，两种方式各有利弊，根据各钢厂自己的使用环境，可以选择自己合适的水口座砖，大多数钢厂选择水口上座砖3和水口下座砖2这种分别制造的方式，因为小修时，可以不用换水口下座砖，可以减少耐火材料消耗，提高经济效益，与钢水接触的是水口上座砖3，水口下座砖2前面有上水口挡着，一般情况不会受到侵蚀，所以只有水口上座砖3被钢水侵蚀，本发明以水口上座砖3为例进行说明，而整体式水口座砖也适用本发明，因为钢水也只侵蚀到上半部分，还没到下端半部分，由于出于安全、不漏钢的考虑，就会被换掉。
根据正常水口座砖的尺寸和钢厂用后钢包水口座砖的蚀损情况，可以知道水口座砖被侵蚀掉部分的厚度和扩孔大小，以此为根据，可以把水口座砖进行分体式设计，分解为外套砖6和内芯砖5，对外套砖6和内芯砖5进行分别制作，内芯砖5准备两套，一套是整体内芯砖7，一套是分体内芯砖8。最初的水口座砖是将整体内芯砖7安装到外套砖6中，分体内芯砖8用于热修更换时使用。
分体式水口座砖尺寸和正常的水口座砖尺寸一样，分体式水口座砖内芯砖5各部尺寸根据钢厂用后水口座砖侵蚀情况确定，正常水口座砖尺寸减去内芯砖5尺寸，就得到了外套砖6各部尺寸，内芯砖5和外套砖6尺寸为间隙配合，间隙小于1mm，缝隙用不易烧结的、用后方便清理的耐火泥进行密封，便于内芯砖的热修更换。
内芯砖5端部设有凸起的环形外沿，可以阻挡钢水渗入内芯砖与外套砖之间的纵向缝隙中。
分体内芯砖8不能少于三瓣是因为，更换时，由于有外沿的存在，少于三瓣的内芯砖无法从底部孔送入外套砖6中。
分体式水口座砖在钢包上使用时，根据经验，初步判断内芯被侵蚀掉80％左右时，对内芯砖5进行热修更换。
实施例1：以某钢厂180吨钢包为例，水口座砖为上水口座砖3与下水口座砖2的组合。
根据正常水口座砖的尺寸和钢厂用后钢包水口座砖的蚀损情况，可以知道正常水口座砖被侵蚀掉部分的厚度和扩孔大小，以此为根据，可以把上水口座砖3进行分体式设计，可分解为外套砖6和内芯砖5，对外套砖6和内芯砖5进行分别制作，然后把内芯砖5安装到外套砖6中。
为了可以热修更换，再制作一个分体内芯砖8备用。分体内芯砖8是以内芯砖5圆孔中心轴线为基线，平均分割为4份，4个分体内芯砖组合起来就是一个环状内芯砖，分体内芯砖之间的间隙小于1mm。
根据钢厂用后水口座砖侵蚀情况确定内芯砖5厚度为50mm，内芯砖5和外套砖6尺寸为间隙配合，间隙小于1mm，缝隙用不易烧结的、用后方便清理的耐火泥进行密封，其原料配比见表1。
表1实施例1整体内芯砖与外套砖之间的耐火泥原料配比表
碳元素和钢水、钢渣的关系，就像油和水的关系，不润湿，隔离钢水渗透进缝隙中，即使碳被部分氧化后，氧化铬与板状刚玉粉可生成固溶体，抗钢水侵蚀能力强，钢水依然不会渗透到缝隙中，所以此处此耐火泥不会使套砖和内芯砖烧结在一起，还能抗钢水侵蚀。
分体式水口座砖在钢包上使用时，根据经验，初步判断内芯被侵蚀掉80％左右时，对内芯砖5进行热修更换，先把需要更换的热态钢包在翻包机上放置包口为水平方向，打开滑板机构，卸掉上水口，露出水口座砖，用电镐把用后残余的内芯砖5打掉，只剩外套砖6，再把制作好的分体内芯砖8用工具依次从水口下座砖孔内安装在外套砖6上，安装前，在分体内芯砖8之间和内芯砖外侧分别抹上耐火泥，耐火泥原料配比见表2，此时，由于外套砖6为热态，带耐火泥的内芯砖分体会迅速粘在外套砖6上，然后清理掉内芯砖分体之间多余的耐火泥，这样就完成分体式水口座砖的热修更换了。
表2实施例1分体内芯砖之间和外侧的耐火泥原料配比表
此耐火泥既有较强的粘接作用，又有较强的耐高温侵蚀性能。
Claims (9)
1.一种钢包水口座砖的热修更换方法，其特征在于，包括如下方法：
1）将水口座砖上端设计为外套砖和内芯砖套接的分体式结构，内芯砖的上端设有凸起的外沿，外套砖与内芯砖之间通过耐烧结的耐火泥粘接密封，最初的内芯砖为整体内芯砖；
2）再制作一套分体内芯砖备用，分体内芯砖是以内芯砖内孔中心轴线为基线，对内芯砖进行平均分割为若干个部分，组合起来成为一个完整的内芯砖；
3）热修更换时，将热态钢包在翻包机上放置包口为水平方向，打开滑板机构，卸掉上水口，露出水口座砖，用电镐把用后残余的内芯砖打掉，只剩外套砖，再将备用的分体内芯砖依次从水口座砖下孔内安装在外套砖上，安装前，在分体内芯砖之间和外侧分别抹上耐火泥；
4）由于外套砖为热态，带耐火泥的分体内芯砖会迅速粘在外套砖上，完成分体式水口座砖的热修更换；
上述步骤1）中外套砖与整体内芯砖之间的耐烧结的耐火泥原料配比为：0.5mm烧结板状刚玉45～55份、烧结板状刚玉粉180目12～18份、烧结板状刚玉粉325目12～16份、炭黑N774 0.5～2份、石墨500目2～4份、铝粉200目0.5～1.5份、氧化铬粉200目3～5份、糊精1～5份、水2～10份。
2.根据权利要求1所述的一种钢包水口座砖的热修更换方法，其特征在于，上述步骤3）中分体内芯砖之间和外侧涂抹的耐火泥原料配比为：0.5mm烧结板状刚玉34～45、活性氧化铝微粉8～15份、煅烧氧化铝微粉3～6份、烧结板状刚玉粉325目15～25份、0.5mm AR78镁铝尖晶石4～6份、AR78镁铝尖晶石325目4～6份、0-0.5mm电熔镁砂2～5份、氧化铬粉200目3～5份、球粘土2～4份、磷酸或磷酸二氢铝 5～10份。
3.根据权利要求1所述的一种钢包水口座砖的热修更换方法，其特征在于，热修更换时，所述热态钢包的温度为800℃～1200℃。
4.一种如权利要求1-3其中任意一项所述的钢包水口座砖的热修更换方法采用的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，水口座砖的上端为分体式结构，包括外套砖、内芯砖，所述内芯砖整体为环状，内芯砖的一端设有凸起的外沿，所述外套砖的内孔与内芯砖的外形相匹配，内芯砖与外套砖粘接固定。
5.根据权利要求4所述的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，所述分体内芯砖是以内芯砖内孔中心轴线为基线，将内芯砖平均分割为若干瓣。
6.根据权利要求5所述的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，所述分体内芯砖为三瓣以上。
7.根据权利要求5或6所述的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，所述分体内芯砖之间的间隙不大于1mm。
8.根据权利要求4所述的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，所述外套砖与内芯砖之间的间隙不大于1mm。
9.根据权利要求4所述的钢包分体式水口座砖结构，其特征在于，所述水口座砖为一体式座砖或者为上水口座砖和下水口座砖组成的分体式座砖。
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