CN114800788B - 一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐火设备技术领域，尤其是涉及一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法，包括撇渣器模胎，撇渣器模胎下方设有过铁孔道模胎，撇渣器模胎的一侧设有主沟尾部工作衬模胎，撇渣器模胎的另一侧设有小井模胎；撇渣器模胎上方设有吊耳；还包括两间隔设置的钢条，其中一个钢条与主沟尾部工作衬模胎顶端面连接，另一个钢条与小井模胎上端面连接；撇渣器模胎、过铁孔道模胎、主沟尾部工作衬模胎和小井模胎焊接于一体；本发明还包括通铁铁沟的制备方法，通过设计撇渣器快换复合型模胎的结构和快换方法，以解决撇渣器损坏，因修复不及时而影响高炉正常出铁，撇渣器修复费时费料等问题。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料领域，尤其是涉及撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法。
背景技术
一般铁沟主要有主铁沟(包括冲击区主沟、平流区主沟、撇渣器、过铁孔道、小井)、支铁沟、渣沟等组成，撇渣器位于出铁沟主沟的尾部，上接平流区主铁沟，下连支铁沟，旁连下渣沟，在出铁场中处于重要位置。撇渣器是铁沟中具有渣铁分离功能的局部装置；是高炉炉前工作的一项必不可少的部位；是出铁时渣、铁分离的重要环节。它的工作就是利用渣、铁密度不同的原理，让铁水从撇渣器下面过铁孔道通过，将溶渣撇到上面的渣沟流走。既要承受流动高温铁水的剧烈冲刷，还要承受熔渣的化学侵蚀，撇渣器下部在出铁过程中常常受出铁水的冲刷被逐渐侵蚀掉，过铁孔道会越来越高，当高度达到一定程度后，挡渣效果变差，即便主沟内衬其他部位耐材还可以继续使用，此时也必须对撇渣器进行维修和修补，维修时损坏的撇渣器一并被清理掉，这样造成主沟耐材与撇渣器寿命不同步，吨铁耐材成本增加；频繁的维修出铁沟对高炉顺行也造成一定的影响，并且每次大修主沟和撇渣器费时还耗费能源与材料，而且难免因修复不及时而影响高炉正常出铁，降低产量。
现有的施工过程较为复杂费时。第一步：先放置主沟模胎；第二步：放置过铁孔道模胎；第三步：放置小井模胎；第四步：再放置支、渣沟模胎；第五步：是把撇渣器放在过铁孔道上；第六步：还得把撇渣器也固定在沟边上，防止施工时发生偏斜，导致沟两侧耐材厚度不一致，影响出钢量；第七步：用架在沟上的搅拌机把搅拌好的耐火材料填充在模胎四周；第八步：用震动棒震实耐火浇注料，第九步：浇注料凝固养护后脱模烘烤。这样每个模胎都需要单独放置，每一个模胎放置时都需要与前面的模胎对中，并焊接固定在沟体的两侧。
另一种情况是撇渣器损坏的维修。维修时分两种情况：第一种情况是在大修铁沟时整体清沟，沟体整体清理，大约需要72小时或更长的时间来完成清理工作，清理好的沟体再整体放置模胎整体浇注耐材；第二种情况是在主沟耐材还可以使用时，单独在撇渣器位置进行套浇，注入耐材。这样相当于维修一个撇渣器又重复上面置模、对中、焊接、震动、浇注、烘烤、脱模等9步工作过程。这样又增加大了工人劳动强度，而且难免因修复不及时而影响高炉正常出铁，降低产量。
因此，针对所述问题本发明急需提供一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法，通过设计撇渣器快换复合型模胎的结构，以解决撇渣器损坏后快换，因修复不及时而影响高炉正常出铁，撇渣器修复费时费料等问题。
本发明提供了一种撇渣器快换模胎，
包括撇渣器模胎，撇渣器模胎下方设有过铁孔道模胎，撇渣器模胎的一侧设有主沟尾部工作衬模胎，撇渣器模胎的另一侧设有小井模胎；
撇渣器模胎上方设有吊耳；
还包括两间隔设置的钢条，其中一个钢条与主沟尾部工作衬模胎顶端面连接，另一个钢条与小井模胎上端面连接；
撇渣器模胎、过铁孔道模胎、主沟尾部工作衬模胎和小井模胎焊接于一体。
优选地，撇渣器模胎包括撇渣器模胎箱体，撇渣器模胎箱体内延长度间隔设有至少两个加固梁，各加固梁的两端分别与撇渣器模胎箱体内壁连接，各吊耳与对应的加固梁上端面焊接于一体。
优选地，撇渣器箱体的内壁周向间隔布设有横纵设置的多个支撑筋。
优选地，撇渣器箱体纵向剖面呈倒梯形，撇渣器箱体的侧板与撇渣器箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°，撇渣器箱体的顶部设有散热孔。
优选地，小井模胎包括小井箱体，小井箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的小井箱体侧板与小井箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°。
优选地，主沟尾部工作衬模胎包括主沟尾部箱体，主沟尾部箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的主沟尾部箱体的侧板与主沟尾部箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°
优选地，撇渣器模胎、撇渣器过铁孔道模胎、主沟尾部工作衬模胎和小井模胎均采用厚度为16mm的碳素结构钢钢板焊接而成；支撑筋采用厚度为10mm-16mm的碳素结构钢钢板制备而成。
优选地，钢条为14#工字钢或16#工字钢；加固梁为10#工字钢或12#工字钢。
优选地，过铁孔道模胎的长度为900-1200mm，高度为150-250mm，宽度为400-600mm；小井模胎的高度为950mm。
还包括一种通铁铁沟的制备方法，包括具体以下步骤：
a.采用焊接方式制备上述任一项所述的撇渣器快换模胎；
b.将撇渣器快换模胎放置于铁沟内，使用耐火材料填充撇渣器快换模胎外壁四周，用震动棒夯实耐火材料，静置凝固后移出撇渣器快换模胎，烘烤，将撇渣器放入到撇渣器模胎形成沟槽的位置，获得通铁铁沟。
本发明提供的一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明提供了一种撇渣器快换模胎及通铁铁沟的制备方法，针对现有的通铁铁沟放置撇渣器部位的施工方式进行改进，把放撇渣器的位置做一个模胎，即撇渣器快换模胎，放置于通铁铁沟中后提出，给撇渣器预留一个位置，单独做一个撇渣器的模胎放置时与前面模胎的对中起吊的情况，撇渣器快换模胎的结构设计前连主沟尾端模胎，下连过铁孔道模胎，后连小井模胎的整体复合型模胎，既可以重复使用，而且小井等模胎也不必再次对中焊接固定，只需要完成一次对中起吊、固定就可以把此部分的模胎固定且使耐材形成一定的形状和厚度的工作层，之后再放上撇渣器；把撇渣器设计成一个耐材预制件，撇渣器内部预埋吊装沟，撇渣器更换方便，损坏后无法使用的撇渣器还可以吊出回收破碎后再利用，这样既减轻了工人的部分劳力又能避免耐材的无端浪费，进一步减少生产成本。
2、本发明提供了一种撇渣器快换模胎，本发明的模胎均为焊接件，模胎的外部轮廓由沟体形状、铁水流量、出铁时间、及耐材厚度等因素来确定模胎的形状尺寸。其中快换模胎为复合型模胎，是一款可以重复利用的便捷型模胎，本模胎是用钢板焊接而成的中空结构，钢板厚度为12-16mm,内部有焊接有支撑筋、上顶焊接有固定横梁及起吊吊耳。撇渣器可以作为一种预制件在耐材厂家提前加工成成品，撇渣器内部预埋锚固和吊装钢结构，在使用时直接放置流铁孔道上方，调整好方向即可使用，损坏后直接用起吊工具吊出，再换一块好的撇渣器即可，损坏的撇渣器可以回收后破碎再利用，这样就节省了部分现场施工工序及施工时间，既减轻了工人的部分劳力又能避免耐材的无端浪费，进一步减少生产成本，在放置撇渣器预制件前先放置的快换模胎，待耐材浇注凝固成一定的形状和厚度的工作层后再进行脱模烘烤；另外，在高炉现场使用该模胎施工时，使得撇渣器与其上游的主沟，下游的用于排放铁水小井无缝连接；再加上模胎焊接完成后要打磨光滑，还要设计一定的脱模斜度，这样脱模才会顺利且不会破坏工作层表面，使得耐材表面光滑平整，保证了铁水流动的顺滑性降低铁水对耐材的冲刷，提高沟体寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明中所述撇渣器快换模胎整体立体图；
图2为本发明中所述撇渣器快换模胎无顶板立体图；
图3为本发明中所述撇渣器快换模胎的示意图(前视图)；
图4为本发明中所述撇渣器快换模胎的示意图(右视图)；
图5为本发明中所述撇渣器整体立体图。
附图标记如下：
11、主沟尾部工作衬模胎；12、过铁孔道模胎；13、撇渣器模胎；14小井模胎；2、吊耳；52、钢条；51、加固梁；4、支撑筋；41、横筋板；42、竖筋板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供了一种撇渣器快换模胎，
如图1、图2、图3、图4所示，包括撇渣器模胎13，撇渣器模胎13下方设有过铁孔道模胎12，撇渣器模胎13的一侧设有主沟尾部工作衬模胎11，撇渣器模胎13的另一侧设有小井模胎14；
撇渣器模胎13上方设有吊耳2；
还包括两间隔设置的钢条52，其中一个钢条52与主沟尾部工作衬模胎11顶端面连接，另一个钢条52与小井模胎14上端面连接；
撇渣器模胎13、过铁孔道模胎12、主沟尾部工作衬模胎11和小井模胎14焊接于一体。
撇渣器模胎13包括呈倒梯形的撇渣器模胎箱体，撇渣器模胎箱体内间隔设有至少两个加固梁51，各加固梁51的两端分别与撇渣器模胎箱体内壁连接，各吊耳2与对应的加固梁51上端面焊接于一体。
撇渣器箱体的内壁周向间隔布设有横纵设置的多个支撑筋4，即包括横筋板41和竖筋板42。
撇渣器箱体纵向剖面呈倒梯形，撇渣器箱体的侧板与撇渣器箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°，优选6°，以便于脱模，撇渣器箱体的顶部设有散热孔，散热孔为方孔，大小120x120mm。
小井模胎14包括小井箱体，小井箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的小井箱体侧板与小井箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°，优选6°，以便于脱模。
主沟尾部工作衬模胎11包括主沟尾部箱体，主沟尾部箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的主沟尾部箱体的侧板与主沟尾部箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°，优选6°。
撇渣器模胎13、撇渣器过铁孔道模胎12、主沟尾部工作衬模胎11和小井模胎14均采用碳素结构钢钢板焊接而成，碳素结构钢钢板的16mm；支撑筋4采用碳素结构钢钢板，采用的碳素结构钢钢板厚度为10mm-16mm，优选12mm。
钢条(52)为14#工字钢或16#工字钢，优选14#工字钢；加固梁(51)为10#工字钢或12#工字钢，优选12#工字钢。
过铁孔道模胎12的长度为900-1200mm，高度为150-250mm，宽度为400-600mm；小井模胎14的高度为950mm，其中优选地，过铁孔道模胎12的长度为1000mm，高度为100mm，宽度为450mm；小井模胎14的高度为950mm。
还包括一种通铁铁沟的制备方法，包括具体以下步骤：
a.采用焊接方式制备上述任一项所述的撇渣器快换模胎；
b.将撇渣器快换模胎放置于铁沟内，使用耐火材料填充撇渣器快换模胎外壁四周，用震动棒夯实耐火材料，静置凝固后移出撇渣器快换模胎，烘烤，将撇渣器放入到撇渣器模胎13形成沟槽的位置，获得通铁铁沟。
该快换模胎在主沟施工时被放置于出铁沟主沟尾部，主沟永久层施工完成后开始进行浇筑料的施工。第一步先放置主沟模胎；第二步：便可以把用于高炉出铁场的撇渣器快换模胎放置到沟里，主沟末端模胎与主沟模胎相对应；第三步：再放置支、渣沟模胎；第四步：完成各段模胎的对中工作，这一步的目的是防止施工时模胎发生偏斜，导致沟两侧耐材厚度不一致，增加通铁安全系数；第五步：通过焊接或者冷连接的方式把各段模胎固定在沟边上；第六步：用架在沟上的搅拌机把搅拌好的耐火材料填充与模胎的四周；第七步：用震动棒夯实耐火材料，第八步：静置凝固后脱模烘烤；撇渣器快换模胎脱出后便可以把撇渣器放在撇渣器过道上；下一步便可以开始出铁了。
本发明的另一个使用方法是：目前大部分高炉撇渣器均采用整体浇注成型，撇渣器下部在出铁过程中常常受出铁水的冲刷，撇渣器下部被逐渐侵蚀掉，过铁通道会越来越高，当高度达到一定程度后，挡渣效果变差，此时需要对撇渣器进行维修，即便主沟内衬其他部位耐材还可以继续使用，也必须对其进行修补；在放置撇渣器前放置本模胎，使耐材形成一定的形状和厚度的工作层，之后在放置撇渣器，把撇渣器设计成一个耐材预制件，撇渣器内部预埋吊装沟，这样撇渣器更换方便，损坏后无法使用的撇渣器还可以吊出回收破碎后再利用，这样既减轻了工人的部分劳力又能避免耐材的无端浪费，进一步减少生产成本。
有益效果如下：
1、针对现有的通铁铁沟放置撇渣器部位的施工方式进行改进，把放撇渣器的位置做一个模胎，即撇渣器快换模胎，放置于通铁铁沟中后提出，给撇渣器预留一个位置，单独做一个撇渣器的模胎放置时与前面模胎得对中起吊的情况，撇渣器快换模胎的结构设计前连主沟尾端模胎，下连过铁孔道模胎，后连小井模胎的整体复合型模胎，既可以重复使用，而且小井等模胎也不必再次对中焊接固定，只需要完成一次对中起吊、固定就可以把此部分的模胎固定且使耐材形成一定的形状和厚度的工作层，之后再放上撇渣器；把撇渣器设计成一个耐材预制件，撇渣器内部预埋吊装沟，撇渣器更换方便，损坏后无法使用的撇渣器还可以吊出回收破碎后再利用，这样既减轻了工人的部分劳力又能避免耐材的无端浪费，进一步减少生产成本。
2、本发明提供了一种撇渣器快换模胎，本发明的模胎均为焊接件，模胎的外部轮廓由沟体形状、铁水流量、出铁时间、及耐材厚度等因素来确定模胎的形状尺寸。其中快换模胎为复合型模胎，是一款可以重复利用的便捷型模胎，本模胎是用钢板焊接而成的中空结构，钢板厚度为12-16mm,内部有焊接有支撑筋、上顶焊接有固定横梁及起吊吊耳。撇渣器可以作为一种预制件在耐材厂家提前加工成成品，撇渣器内部预埋锚固和吊装钢结构，在使用时直接放置流铁孔道上方，调整好方向即可使用，损坏后直接用起吊工具吊出，再换一块好的撇渣器即可，损坏的撇渣器可以回收后破碎再利用，这样就节省了部分现场施工工序及施工时间，既减轻了工人的部分劳力又能避免耐材的无端浪费，进一步减少生产成本，在放置撇渣器预制件前先放置的快换模胎，待耐材浇注凝固成一定的形状和厚度的工作层后再进行脱模烘烤；另外，在高炉现场使用该模胎施工时，使得撇渣器与其上游的主沟，下游的用于排放铁水小井无缝连接；再加上模胎焊接完成后要打磨光滑，还要设计一定的脱模斜度，这样脱模才会顺利且不会破坏工作层表面，使得耐材表面光滑平整，保证了铁水流动的顺滑性降低铁水对耐材的冲刷，提高沟体寿命。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种撇渣器快换模胎，其特征在于，包括撇渣器模胎(13)，撇渣器模胎(13)下方设有过铁孔道模胎(12)，撇渣器模胎(13)的一侧设有主沟尾部工作衬模胎(11)，撇渣器模胎(13)的另一侧设有小井模胎(14)；
撇渣器模胎(13)上方设有吊耳(2)；
还包括两间隔设置的钢条(52)，其中一个钢条(52)与主沟尾部工作衬模胎(11)顶端面连接，另一个钢条(52)与小井模胎(14)上端面连接；
撇渣器模胎(13)、过铁孔道模胎(12)、主沟尾部工作衬模胎(11)和小井模胎(14)焊接于一体；
撇渣器模胎(13)包括撇渣器模胎箱体，撇渣器模胎箱体内沿长度间隔设有至少两个加固梁(51)，各加固梁(51)的两端分别与撇渣器模胎箱体内壁连接，各吊耳(2)与对应的加固梁(51)上端面焊接于一体；
撇渣器箱体的内壁周向间隔布设有横纵设置的多个支撑筋(4)；
撇渣器箱体纵向剖面呈倒梯形，撇渣器箱体的侧板与撇渣器箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°，撇渣器箱体的顶部设有散热孔；
小井模胎(14)包括小井箱体，小井箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的小井箱体侧板与小井箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°；
主沟尾部工作衬模胎(11)包括主沟尾部箱体，主沟尾部箱体的纵向剖面呈倒梯形，远离撇渣器箱体的主沟尾部箱体的侧板与主沟尾部箱体的纵向轴线的夹角为4°-6°。
2.根据权利要求1所述的撇渣器快换模胎，其特征在于，撇渣器模胎(13)、撇渣器过铁孔道模胎(12)、主沟尾部工作衬模胎(11)和小井模胎(14)均采用厚度为16mm的碳素结构钢钢板焊接而成；支撑筋(4)采用厚度为10mm-16mm的碳素结构钢钢板制备而成。
3.根据权利要求2所述的撇渣器快换模胎，其特征在于，钢条(52)为14#工字钢或16#工字钢；加固梁(51)为10#工字钢或12#工字钢。
4.根据权利要求3所述的撇渣器快换模胎，其特征在于，过铁孔道模胎(12)的长度为900-1200mm，高度为150-250mm，宽度为400-600mm；小井模胎(14)的高度为950mm。
5.一种通铁铁沟的制备方法，其特征在于，包括具体以下步骤：
a.采用焊接方式制备如权利要求1-4中任一项所述的撇渣器快换模胎；
b.将撇渣器快换模胎放置于铁沟内，使用耐火材料填充撇渣器快换模胎外壁四周，用震动棒夯实耐火材料，静置凝固后移出撇渣器快换模胎，烘烤，将撇渣器放入到撇渣器模胎(13)形成沟槽的位置，获得通铁铁沟。
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