CN202705389U - 一种整体浇注的混铁炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种整体浇注的混铁炉，以解决现有技术中存在的混铁炉烘炉时间较长、炉体中水份排出较为困难、在烘炉过程中容易出现耐火材料崩裂现象的问题。它包括混铁炉本体、兑铁孔、出铁孔，所述兑铁孔和出铁孔设置在所述混铁炉本体上，所述混铁炉本体中设有炉墙耐火层，所述炉墙耐火层中设置有至少1个排气孔。由于砌体中排气孔的设置，在炉体烘炉的过程中，砌体中的水份排出速度大大提高，从而可缩短混铁炉的烘炉时间；排气孔的开设使砌体内部水份流出畅通，成功地解决了水份排出困难的现象；排气孔的开设增强了砌体内水份的排出速度，可使烘炉过程中升温速度加快，彻底排除了砌体崩裂的现象。

Description

一种整体浇注的混铁炉

技术领域

 本实用新型属于冶金工业炼钢厂混铁炉设备，特别涉及一种整体浇注的混铁炉。

背景技术

目前，全国约有70%以上的混铁炉采取砖砌结构，只有约20%的混铁炉采用整体浇注技术，这两种混铁炉的筑炉方式比较说明如下：

1）砖砌结构的特点

（1）砖砌结构的混铁炉容易出现耐材松散现象

砖砌结构的混铁炉由于各部位的异型结构，砌砖的过程中需要多种形式的砖型配合。若各个部位砌砖的配合情况不好，炉体就会出现较大的砖缝和炉顶掉砖、炉墙和出铁口侵蚀冲刷等现象，使炉体的使用寿命降低。

（2）砖砌结构的炉子不能形成一个整体

当炉体采用砖砌结构时，由于耐火砖和砖缝材料热物理性能的不同，耐火砖和砖缝材料之间会出现一定的缝隙，炉体不能形成一个整体，在炉子频繁的出钢摇炉过程中，容易造成炉体耐火砖的松散脱落现象。

（3）砖砌炉体的砖缝侵蚀作用

采用砖砌结构的混铁炉，由于砖与砖之间存在一定的缝隙，缝隙之间采用耐火泥浆进行填充，其结合强度较低，在铁水强大作用力的冲刷下，铁水会沿着砌砖的缝隙向炉墙内部侵蚀，容易造成炉体耐火材料的局部损坏，并易引起漏铁等现象的发生，这是砖砌炉体损坏较快的一个重要原因。

（4）砖砌炉体的掉砖损坏作用

混铁炉在工作过程中，重复地进行摇炉出钢工作，在炉体转动的过程中会产生较大的振动，砖砌炉体由于耐火砖和耐火泥的膨胀系数不同，在炉体振动时就容易产生掉砖现象。炉体某一个局部一旦产生掉砖现象，其周围的砖就失去了固定作用，也就随之掉落，耐火材料掉落部位的炉体其耐火性能就大大降低，对混铁炉的正常使用就带来了较大的威胁。

（5）砖砌炉体的整体损坏作用

在炉体结构采用砖砌的炉型中，其砖砌结构是一层一层分别进行施工的，砖层之间的结合强度较低，整个炉体耐火材料不容易形成一个整体结构，其炉衬耐铁水的冲刷和侵蚀作用就较低，容易产生损坏现象。

2）整体浇注耐火材料的特点

随着科学技术的不断进步和耐火材料性能的提高，混铁炉整体打结浇注工艺的应用已经取得很好的效果，国内已有几十家钢厂在使用这项技术。该技术的主要特点是：

（1）炉衬整体性好

由于混铁炉采用了整体打结浇注工艺，克服了原来混铁炉砌砖的结构中存在的砖缝多、膨胀缝多和缺点。由于炉体的损坏都是从砖缝开始，然后缓慢向砖体内部扩展，最后导致内衬的损坏。但采用浇注料整体打结浇注的炉体就不存在这个问题，各部位性质均一，致密度相同，侵蚀、损坏速度相同，因此比砖砌炉体耐用，延长了炉子的使用寿命。同时打结浇注工艺为保证炉衬与炉壳的整体性能，在炉子中心线以上包括炉顶都设置了锚固件，锚固件材质选用1Cr18Ni9Ti的耐热钢（?14mm圆钢），施工前刷一层沥青，避免因钢材膨胀系数大而对炉衬造成损坏。由于炉壳与炉衬结合设置了锚固件连接，使得炉子整体性加强，不存在炉顶下沉而对炉墙产生的膨胀损坏。

（2）炉衬厚度依据工作条件而定，科学有效，各部位材料配置合理。

在原来砌砖炉衬结构中，要单独增加某一部位厚度，砌筑起来是一个难题，原因是混铁炉是筒体形状。而对浇注来说就不存在问题，只是根据厚度固定好模具，进行浇注即可。

采用砌砖结构的炉子不利于以后的维修，给炉体修补增加了难度，修补工作必须使局部砖体接茬，不能保证与旧砌体交接严密，而浇注料很容易对局部维修，并且与原有料面交接严密，不存在施工交接缝，进而保证了炉衬的整体性。

在炉子各部位可根据工作条件灵活合理选用材料，对于受侵蚀、损坏较强的部位选用优质材料，同时为以后材料质量的进一步提高，提供改造的便利条件。

（3）炉衬保温层设计合理，节能效果明显。

在用浇注料整体打结的混铁炉设计中，炉底高温部位用纤维毡和轻质浇注料代替了原来的石棉板和轻质砖，厚度也有所增加，增强了保温效果，既很好的保护了炉壳结构，又节约了能源。

（4）施工进度快。

由于原来采用砖结构时，砌砖时必须在施工前进行磨砖，砌筑时又由于结构变化大，形状复杂，使得砌筑进度受到限制，而采用整体打结浇注工艺，只须事先根据设计图纸，制作各部位定型模具，在施工时只要支设好模具，就可以进行连续浇注，且每班浇注量可以达到80~90吨，整体打结的混铁炉可以保证施工工期在8-10天左右完成。从而大大的缩短了施工工期。同时打结浇注施工的炉衬能够保证炉型的设计形式，用定型模板保证炉内各部交接处的圆滑过渡，并且保证浇注体表面平整密实。

（5）混铁炉采用整体打结与砖砌的优点明显

国内外混铁炉工作衬通常采用高铝砖或镁砖等定型制品砌筑，但砖砌内衬存在很多的缺点，与其相比，混铁炉整体打结浇注工艺有如下优点：

①施工周期短，砖砌混铁炉的施工工期约为25-30天左右，一般打结浇注施工工期为8-10天。现在我们开发出的整体框架和连体模具技术，使施工时间进一步缩短。

②施工的安全性高，质量容易保证。

③炉衬整体性好，节能保温效果好，炉壳温度比砖砌炉衬降低30-50℃，为钢铁企业降低了煤气消耗，保护了混铁炉的钢结构。

④炉衬的寿命比原来提高了一倍以上。原砖砌寿命仅为0.7-1年左右，而打结浇注炉衬寿命均在1-2年。

⑤为钢厂的正常生产创造良好的条件。目前，混铁炉用系列浇注料已批量生产，生产工艺成熟，产品的各项指标符合企业标准，且产品先后在全国20多家大型钢铁企业的混铁炉上使用，给用户带来了显著的经济效益和社会效益。

（6）采用打结工艺便于混铁的维护

①混铁炉前墙拐角是整修炉役中侵蚀最快及最严重的部位，采取打结工艺后，针对这一部位可采用喷涂的方法勤喷、薄喷和烧透的办法进行设备维护，喷补过程中每次的喷补量不宜过大，这样做可以有效地减缓炉渣对炉衬的侵蚀。

②针对混铁炉炉温不稳定的特点，可根据炉膛温度的高低及时调整烧咀煤气量，将炉温控制原来在1200℃-1300℃的温度范围调整为1050℃-1300℃，这样烧咀的煤气量可控制在较小的范围内，使炉膛温度最多只能提高20℃，从而减轻了炉体内衬的化学侵蚀。

③采用打结工艺可以成功地采用先进的模具设计、模具支设和施工在内的分阶段打结浇注工艺，大大提高施工效率，同时制定了合理的炉体烘烤制度，经实际使用，运行性能良好，安全可靠，寿命比砖砌炉提高了一倍以上，降低了煤气和耐火材料和消耗。

2、整体浇注的炉体需要解决的问题

从以上说明可以看出，整体浇注的炉体与砖砌结构的炉体相比，虽然有较多的优点，但整体浇注的工艺在全国推广较为缓慢，主要是因为整体浇注的工艺存在着如下的缺点：

1）混铁炉烘炉时间较长

砖砌结构的混铁炉一般烘炉时间需要15天左右，而整体浇注的混铁炉烘炉时间长达25-30天，这主要是由于砖砌结构的混铁炉砖中水份较少，只是砖缝的耐火泥浆中含有的少量水份，而整体浇注的耐火材料中水份含量较大，水份的排出需要较长的时间，这就使烘炉时间相应延长。

2）炉体中水份排出较为困难

砖砌结构的混铁炉由于砖与砖之间存在着一定的缝隙，在烘炉过程中砌体中的水份可通过砖缝进行排出，而整体浇注的混铁炉由于盛装铁水的特殊工艺要求，是不允许在炉体上设置膨胀缝的，这就给砌体中的水份排出带来一定的困难。

3）在烘炉过程中容易出现耐火材料崩裂现象

整体浇注的砌体中气孔率较低，材料的透气性较差，在烘炉过程中若局部升温速度过快或温度过高，材料内部的水份蒸发速度过快，蒸汽来不及从材料的微小气孔中排出，就在材料的局部进行聚集，并随着烘炉过程的进行，聚集的蒸汽越来越多，蒸汽压力也随着升高，当蒸汽压力超过耐火材料强度极限时，材料就容易产生崩裂现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种整体浇注的混铁炉，以解决现有技术中存在的混铁炉烘炉时间较长、炉体中水份排出较为困难、在烘炉过程中容易出现耐火材料崩裂现象的问题。

 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种整体浇注的混铁炉，包括混铁炉本体、兑铁孔、出铁孔，所述兑铁孔和出铁孔设置在所述混铁炉本体上，所述混铁炉本体中设有炉墙耐火层，所述炉墙耐火层中设置有至少1个排气孔。

所述排气孔的长度为炉墙耐火层厚度的3/5。

相邻两个所述排气孔的间距为350mm～400mm。

所述排气孔的形状为锥形，包括大头和小头，所述大头朝向炉体内部，所述大头的直径为4mm～5mm，所述小头的直径为0.5mm～1mm。

所述排气孔垂直于炉墙耐火层的表面。

本实用新型的有益效果是：

1）由于砌体中排气孔的设置，在炉体烘炉的过程中，砌体中的水份排出速度大大提高，从而可缩短混铁炉的烘炉时间。根据现场烘炉经验，采用本技术后，整体浇注炉子的烘炉时间可缩短8-10天时间，达到烘炉20天后就能投入使用，与砖砌结构的炉体烘炉时间相当，为企业赢得了宝贵的生产时间。

2）排气孔的开设使砌体内部水份流出畅通，成功地解决了水份排出困难的现象。

3）排气孔的开设增强了砌体内水份的排出速度，可使烘炉过程中升温速度加快，彻底排除了砌体崩裂的现象。

附图说明

 图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

 如图1所示，本实用新型一种整体浇注的混铁炉包括混铁炉本体1、兑铁孔2、出铁孔3，兑铁孔2和出铁孔3设置在混铁炉本体1上，混铁炉本体1中设有炉墙耐火层4，炉墙耐火层4中设置有至少1个排气孔5；排气孔5的长度为炉墙耐火层4厚度的3/5；相邻两个所述排气孔5的间距为350mm～400mm；排气孔5的形状为锥形，包括大头501和小头502，大头501朝向炉体内部，大头501的直径为4mm～5mm，小头502的直径为0.5mm～1mm；排气孔5垂直于炉墙耐火层4的表面。

在炉墙耐火层施工前，通过排气孔模具在模板上设置间距为350mm～400mm的排气孔，排气孔模具与模板之间通过螺栓连接在一起，排气孔的长度为炉墙耐火层厚度的3/5，排气孔模具采用不锈钢制作，其形状为锥形，在模板上安装前事先用润滑油进行润湿，然后外套塑料管，就可直接安装在模板上。炉体耐火材料浇注完毕后，在拆除模板时排气孔模具可与模板一同拔出。

施工过程中需要注意的问题：（1）排气孔的开设需垂直砌体表面，浇注料施工振动时应避开排气孔，以免碰撞排气孔，使其变形弯曲而影响其正常拔出。（2）排气孔模具的表面应光滑，不能有凹凸不平的情况，以免影响其正常拔出。

Claims (5)

1.一种整体浇注的混铁炉，包括混铁炉本体、兑铁孔、出铁孔，所述兑铁孔和出铁孔设置在所述混铁炉本体上，所述混铁炉本体中设有炉墙耐火层，其特征在于：所述炉墙耐火层（4）中设置有至少1个排气孔（5）。

2.如权利要求1所述的整体浇注的混铁炉，其特征在于：所述排气孔（5）的长度为炉墙耐火层（4）厚度的3/5。

3.如权利要求1或2所述的整体浇注的混铁炉，其特征在于：相邻两个所述排气孔（5）的间距为350mm～400mm。

4.如权利要求3所述的整体浇注的混铁炉，其特征在于：所述排气孔（5）的形状为锥形，包括大头（501）和小头（502），所述大头（501）朝向炉体内部，所述大头（501）的直径为4mm～5mm，所述小头（502）的直径为0.5mm～1mm。

5.如权利要求4所述的整体浇注的混铁炉，其特征在于：所述排气孔（5）垂直于炉墙耐火层（4）的表面。

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