CN201979079U - 一种铁水罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁水罐，其包括罐体和罐嘴(2)，所述罐体包括罐壳(1)和设于罐壳内的耐火内衬(4)，所述罐嘴(2)设于罐壳(1)上，所述罐嘴(2)采用焊接方式固定在罐壳(1)上。本实用新型通过焊接方式将罐嘴连接到铁水罐的罐壳上，不仅结构简单，而且克服了因罐嘴松动而造成铁水罐耐火内衬裂缝容易脱落的不足，因而解决了铁水罐使用寿命短的问题，并且降低了铁水罐维护的成本和劳动强度，消除了由此带来的安全隐患。

Description

一种铁水罐

技术领域

本实用新型钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种铁水罐。

背景技术

铁水罐是钢铁冶金企业用来装载和运送铁水必不可少的容器，铁水罐包括罐体和罐嘴，罐体分内外两层，外层为钢壳，内层是具有一定厚度要求的耐火材料制成的内衬，内衬紧贴钢壳并结合在一起，铁水罐的内部空间用来装铁水。

铁水罐外层的钢壳包括罐身、罐底、罐嘴吊轴和耳轴等部件。2个吊轴对称布置在铁水罐中上部的左右两侧，与罐嘴呈90°布置，用于吊装铁水罐；2个耳轴对称布置在铁水罐中下部的左右两侧，在罐嘴的正下方，与吊轴呈90°，用于倾翻铁水罐之用。其罐身、罐底均呈一定的圆弧度，罐身和罐底焊接为一体而成为罐壳，罐壳纵截面呈U形；2个耳轴对称分设在罐壳下部的直径轴上；罐壳上部的罐口敞开，并且有一圈钢板的法兰边，用于固定和保护罐口的耐火内衬；在2个吊轴中间的罐口位置对称地开有罐嘴豁口，豁口处连接有罐嘴。

由于铁水运送动辄就是数十吨到百十吨，因此要求外层钢壳必须有足够的结构强度；又由于高温液态铁水的特殊性，要求作为工作层的紧贴钢壳的内层耐火材料，必须有足够的耐火度以及抗渣铁渗透、侵蚀、冲击能力。

铁水罐外层钢壳一般由专业厂家生产，因为罐嘴容易被铁水熔损，因此是易损件。为了便于更换，一般将罐壳与罐嘴分开制作，然后将螺栓固定在罐壳的钢层和罐嘴的钢层上，然后再一起浇铸不定形耐材。

以前使用的铁水罐，内部紧贴钢壳的耐火材料常用耐火砖砌筑而成，再在内表面抹一层耐火泥。由于这层耐火泥抗渣铁侵蚀和冲击能力较差，一旦被侵蚀之后，就露出里面的耐火砖。耐火砖的砖缝容易被铁水钻入，使铁水直接接触到外部钢壳，最终把外部钢壳烧红、烧漏，造成漏罐事故。因而这种结构的铁水罐使用寿命较短。

之后，有一些钢铁企业将铁水罐内部紧贴钢壳的耐火材料改为整体浇铸的不定形耐火材料，因为耐火材料整体浇铸，没有砖缝，铁水渗透到外部钢壳的可能性极小，因而此结构的铁水罐省略了内表面的一层耐火泥。制作时在铁水罐钢壳内放一个内模，在内模与铁水罐钢壳之间浇铸不定形耐火材料。浇铸结束后放置、保养一段时间后，浇铸的不定形耐火材料具有一定的强度，此时就可以脱去内模；然后将铁水罐用行车吊到烘烤器上烘烤，使浇铸的不定形耐火材料在高温作用下，达到使用需要的强度。这种工艺制作的铁水罐因为没有砖缝，整体结构强度高，因而其使用寿命延长，正常使用情况下，发生漏罐事故的可能性几乎没有。

由于铁水罐耐材自身的蓄热功能，在线使用的铁水罐罐体温度比较高。但是铁水罐罐体的温度还是变化的：当铁水倒掉之后，罐口部位的温度首先降低，而后才从上向下逐渐降低。因为罐口是敞开的，散热比较快；而罐底相对封闭，散热比较慢；因此在罐体高度方向上，罐底的温度变化相对较小，而罐口的温度变化相对较大。

如果倒掉铁水后的空的铁水罐不是马上再装铁水，由于种种原因而停放时间过长，那么，铁水罐上线使用一段时间后，罐体内残留的少量铁水因温度下降而凝固形成残铁，造成铁水罐的罐嘴、罐口、罐壁和罐底粘结残铁，其中罐嘴、罐口粘结残铁最为严重。最终会使得铁水罐容积缩小或铁水罐里面的铁水难以倒出来，此时铁水罐只能下线清理。因为制作时没有抹耐火泥，残铁与罐内的不定形耐火材料粘结得比较牢。所以，这种工艺制作的铁水罐内的残铁很难清理，一些采用常规手段清理不掉的残铁常常需要翻罐作业进行清理。

所谓翻罐作业就是在铁水罐两侧的耳轴系上钢丝绳，然后用行车慢慢吊起，让铁水罐倾斜、翻身，与坚硬的平台撞击后，倒扣在平台上。在重力和撞击力的作用下，粘结在罐壳内部耐火材料上的残铁就会从罐内的耐火材料上脱离开，从而达到清理残铁的目的。由于翻罐作业的撞击力大，常常会使连接罐嘴的螺栓松动或者断裂脱落，从而使罐嘴部位的部分耐火材料失去依附而与罐嘴脱离。在罐嘴部位的部分耐火材料与罐嘴脱离，罐嘴就会露出部分外层钢壳，包括铸钢件的罐嘴。并且很快被铁水熔损。而铸钢件的罐嘴一般由模具铸造，有弧度，很难修复，只能更换，造成罐嘴的寿命相对很短。

在使用中，铁水从铁水罐中倒出时，必须把铁水罐倾斜，让铁水从罐嘴流出，而不是从其他部位流出。但实际情况是，作为铁水周转容器使用的铁水罐，盛满铁水后拉到炼钢厂，行车就起吊铁水罐，把铁水罐里面的铁水倾倒到炼钢炉里面。为了节省时间，倾倒铁水的速度往往比较快。这样一来，铁水罐里面的铁水就不仅仅是从罐嘴里面流出来，而且同时还从罐嘴两边的罐口流出来。罐嘴两边的罐口钢板法兰边经不起铁水的侵蚀而熔损，露出罐体的内衬不定形浇注料。失去钢板法兰边保护的罐口内衬不定形浇注料很快也会脱落，这样的铁水罐再上线使用就有漏罐的危险，只能下线维护或大修。

而重新焊接修复罐口的钢板法兰、固定罐嘴和修补罐嘴耐火材料的工作量比较大，如果与罐壳脱离的耐火材料面积比较大，甚至只能拆掉铁水罐内的全部不定形耐火材料，进行大修，否则将造成极大的安全隐患。可见，如果进行翻罐作业，即使铁水罐使用了不定形耐火材料浇铸，也并没有延长铁水罐的使用寿命。

由此推知，罐嘴寿命的延长成为延长铁水罐使用寿命的焦点，仅通过改进铁水罐内的耐火材料与制作工艺并不能彻底解决铁水罐寿命短的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中罐嘴容易脱落、熔损，并引起铁水罐相应部位的内衬耐火材料裂缝脱落的不足，提供一种铁水罐，该铁水罐的罐壳与罐嘴结合紧密，不容易松动分离、从而可延长铁水罐的使用寿命。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该铁水罐包括罐体和罐嘴，所述罐体包括罐壳和设于罐壳内的耐火内衬，所述罐嘴设于罐壳上，所述罐嘴采用焊接方式固定在罐壳上。

优选的是，所述罐嘴设在罐壳上的高度低于罐口30-50mm。

优选的是，所述罐嘴的形状为方形，所述罐壳上与罐嘴部位对应的罐嘴豁口的形状也为方形。

优选罐嘴的截面形状为直角三角形，其由一块长方形钢板和两块形状相同的直角三角形钢板拼接形成，所述两块直角三角形钢板分设于所述长方形钢板的两侧面上。

所述长方形钢板的长度和宽度分别为680mm和400mm，厚度为20mm，所述三角形钢板的两直角边的长度分别为100mm和400mm，厚度为20mm，所述罐嘴豁口的宽度为680mm，其高度为400mm。

优选的是，所述罐嘴采用双面焊接方式固定在罐壳上，在罐嘴与罐壳结合处有多个罐嘴焊缝，所述多个罐嘴焊缝处均设置一定角度的坡口，坡口角度范围30°-60°，进一步优选所述坡口角度为50°。

所述罐嘴可采用材质为Q235-A的钢板制成。

优选的是，所述罐壳内与罐嘴部位对应的耐火内衬上涂覆有一层耐火泥，优选所述罐壳内与罐嘴部位对应浇铸的耐火内衬为光滑的圆弧形状。

本实用新型的有益效果是，与现有技术中采用螺栓连接方式的铁水罐相比，本实用新型通过焊接方式将罐嘴连接到罐壳上，不仅结构简单，而且克服了因罐嘴松动而造成铁水罐中的耐火内衬裂缝脱落的不足，并且易于清理残铁和修复罐嘴，因而解决了铁水罐使用寿命短的问题，同时降低了铁水罐维护的成本和劳动强度，消除了由此带来的安全隐患。

附图说明

图1为现有技术中铁水罐的正视图；

图2图1的侧视图；

图3为本实用新型一个实施例中铁水罐的正视图；

图4为图3的侧视图；

图5为本实施例中铁水罐罐嘴的局部放大视图；

图6为图5的侧视图。

图中：1-罐壳；2-罐嘴；3-螺栓；4-耐火内衬；5-罐嘴焊缝。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型铁水罐作进一步详细描述。

罐嘴是铁水罐重要的工作部位，该部位温差变化不仅比较大，而且温度变化也比较频繁，工作条件很恶劣。实践经验证明，铁水罐的罐嘴用螺栓固定在罐壳上的优点是更换罐嘴方便，缺点是铁水罐上线使用一段时间后，螺栓的强度会下降，在铁水罐下线清理残铁的过程中很容易出现松动、脱落，从而造成罐嘴松动、脱落，进而影响到罐嘴部位内衬耐火材料裂缝后脱落。

图1和图2为现有技术中铁水罐罐嘴的结构示意图。如图1、2所示，现有技术中铁水罐的罐壳1采用钢板制作，内部浇铸不定形的耐火内衬4，罐底呈圆弧状，用螺栓3将罐嘴2连接在罐壳的罐嘴豁口处。这种结构的铁水罐在线使用过程中，因为罐嘴2局部烧损之后，会造成铁水罐罐嘴2与罐壳1连接部位的耐火内衬4因产生裂缝而脱落。

在铁水罐因粘结残铁而下线清理的过程中，常造成罐壳1与罐嘴2之间的固定螺栓3松动或者断裂脱落，进而需要更换部分或全部螺栓。罐嘴松动之后，会造成铁水罐罐嘴2与罐壳1连接部位的耐火内衬4因产生裂缝而脱落。

图3和图4为本实施例中铁水罐罐嘴的结构示意图。本实施例中，铁水罐包括罐体和罐嘴，所述罐体包括罐壳1和设于罐壳内的耐火内衬4，所述罐嘴2设于罐壳1上，其中，罐嘴2采用焊接方式固定在罐壳1上。该铁水罐罐壳采用焊接方式成型，改进了铁水罐罐嘴形状和结构，铁水罐罐壳与罐嘴的连接方式改为焊接方式，结构强度较好。

如图6所示，本实施例中，罐嘴2在罐壳1上的高度低于罐口30-50mm，通过适当降低罐嘴在罐壳上的高度，使得在倾倒铁水时，铁水更容易从罐嘴流出，而尽量少接触到罐嘴两侧的法兰边；罐嘴的残铁不太容易粘结，因为在整个铁水罐高度上，铁水罐上沿罐口的温度最容易降低，也是最容易粘结残铁。适当降低罐嘴嘴口高度可延缓嘴口粘结残铁，避免因罐嘴粘结残铁而影响倾倒铁水，延长铁水罐在线使用时间。其次容易清理，因为铁水罐上沿罐口有钢壳的一圈法兰边，如果钢壳的法兰边粘结残铁，不仅清理困难，还会烧损钢壳。

如图3、4所示，罐壳1上与罐嘴2对应的罐嘴豁口的形状为方形，罐壳上的罐嘴豁口宽度580mm加宽到680mm左右，将罐嘴豁口的高度从350mm增加到400mm左右，以便于铁水更顺畅的流出；同时尺寸的扩大，更便于罐嘴的焊接与维护修补。

如图5、6所示，罐嘴2的正视图形状为方形，罐嘴2的侧视图截面形状为直角三角形，其由一块长方形钢板和两块形状相同的直角三角形钢板拼接形成，所述两块直角三角形钢板分设于所述长方形钢板的两侧面上。在本实施例中，适当加宽罐嘴的宽度、加高罐嘴的高度，以便于铁水更顺畅地流出；并且更符合铁水罐罐壳倾倒时铁水流出的扇形角度，使铁水从罐嘴流出，而不超出罐嘴范围，铁水对罐嘴和罐口及其法兰边的侵蚀也会减轻。其中，长方形钢板的长度和宽度分别为680mm和400mm，厚度为20mm，三角形钢板的两直角边的长度分别为100mm和400mm，厚度为20mm，罐嘴豁口的宽度为680mm，其高度为400mm。具体的，将一块680mm ×400mm、厚20mm的长方形钢板的两个400mm短边分别连接一块直角边长为100mm ×400mm、厚20mm的三角形钢板的斜边上，然后将两个三角形400mm直角边连接在罐壳外层钢结构的罐嘴豁口的位置。

本实施例中，罐嘴与罐壳的施焊方式为双面焊接方式，为保证罐嘴2与罐壳1的焊接质量以及连接强度，在罐嘴与罐壳结合处有多个罐嘴焊缝，该多个罐嘴焊缝处均设置一定角度的坡口，坡口角度范围30°-60°，以确保焊缝饱满。所有焊缝处均设成50°坡口，以保证罐嘴与罐壳的焊接质量及连接强度。

针对罐嘴部位容易粘结残铁的不足，在罐壳内对应的罐嘴部位的不定形耐火内衬的表面可以再抹上一层耐火泥，以隔绝不定形耐火材料与铁水的直接接触，这样，即便罐嘴部位出现残铁粘结后也容易清理。并且，在浇铸铁水罐中的耐火内衬4时，将与罐嘴部位对应的不定形耐火内衬4浇铸成连续光滑的圆弧形状，便于铁水更顺畅地流出。

本实施例中，为了降低成本，铁水罐的罐嘴采用Q235-A型钢板制成。

本实施例铁水罐在使用过程中，当罐嘴部位的局部钢板被铁水熔损之后，可进行挖补。所谓挖补，就是将罐嘴熔损部分用气割枪除去，再焊接一块尺寸合适的钢板，恢复罐嘴的外形；然后再用耐火泥搪出罐嘴形状，恢复罐嘴功能。经过高温烘烤后，正常使用时，后搪上去的耐火泥与原本的浇铸料粘结得比较好，但耐铁水侵蚀性不及浇铸料，上线使用一次后还要再搪耐火泥修补。

经过以上改进，即便铁水罐中存在有常规方法清理不掉的残铁需要采用翻罐方式来清理残铁时，罐壳与罐嘴也不容易松动分离。从而克服了因罐嘴松动而造成铁水罐的耐火内衬裂缝容易脱落的不足，并且易于清理罐嘴残铁，易于修复罐嘴，解决了铁水罐使用寿命短的问题，同时降低了铁水罐维护的成本和劳动强度，消除了由此带来的安全隐患。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁水罐，包括罐体和罐嘴(2)，所述罐体包括罐壳(1)和设于罐壳内的耐火内衬(4)，所述罐嘴(2)设于罐壳(1)上，其特征在于所述罐嘴(2)采用焊接方式固定在罐壳(1)上。

2.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述罐嘴设在罐壳(1)上的高度低于罐口30-50mm。

3.根据权利要求1所述的铁水罐，其特征在于，所述罐嘴的形状为方形，所述罐壳(1)上与罐嘴(2)对应的罐嘴豁口的形状也为方形。

4.根据权利要求3所述的铁水罐，其特征在于，罐嘴(2)的截面形状为直角三角形，其由一块长方形钢板和两块形状相同的直角三角形钢板拼接形成，所述两块直角三角形钢板分设于所述长方形钢板的两侧面上。

5.根据权利要求4所述的铁水罐，其特征在于，所述长方形钢板的长度和宽度分别为680mm和400mm，厚度为20mm，所述三角形钢板的两直角边的长度分别为100mm和400mm，厚度为20mm，所述罐嘴豁口的宽度为680mm，其高度为400mm。

6.根据权利要求4所述的铁水罐，其特征在于，所述罐嘴(2)采用双面焊接方式固定在罐壳(1)上，在罐嘴与罐壳(1)结合处有多个罐嘴焊缝(5)，所述多个罐嘴焊缝处均设置一定角度的坡口，坡口角度范围30°-60°。

7.根据权利要求6所述的铁水罐，其特征在于，所述所述坡口角度为50°。

8.根据权利要求1-7之一所述的铁水罐，其特征在于，所述罐嘴采用Q235-A型钢板制成。

9.根据权利要求1-7之一所述的铁水罐，其特征在于，所述罐壳内与罐嘴部位对应的耐火内衬(4)上涂覆有一层耐火泥。

10.根据权利要求1-7之一所述的铁水罐，其特征在于，所述罐壳内与罐嘴部位对应浇铸的耐火内衬为光滑的圆弧形状。

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