CN206375936U - 高炉炼铁用抗开裂摆动流槽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，包括摆动流槽本体，所述摆动流槽本体由外向内依次为保温层、钢板外壳层、缓冲层和抗冲刷层，其中，所述保温层设置在钢板层外部，所述缓冲层粘附于钢板外壳层内部，所述抗冲刷层浇注于缓冲层上部。采用高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，可减小整个摆动流槽所受到的热应力；减小钢壳因热胀冷缩而产生的机械应力；钢壳与内衬材料结合紧密，可形成牢固的基座，减小工作层(抗冲刷层)所受到的机械应力，有效保护工作层，最终提高了摆动流槽的抗开裂性，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及高炉炼铁技术领域，更具体地，涉及一种高炉炼铁用抗开裂使用寿命长的摆动流槽。
背景技术
高炉炼铁时，铁水从出铁口流出，经过主沟、铁沟、摆动流槽，最后达到了铁水罐。摆动流槽是更换铁水罐时变换铁水流向的专用设备，其性能直接影响了高炉炼铁的安全生产。大中型高炉通常设有2～4个摆动流槽，其中，在高炉生产时有1～2个备用，2～3个摆动流槽轮流出铁，摆动流槽的受铁间歇在2～4小时，受铁时要经受约1400℃高温铁水的热辐射，受铁间歇时直接接触空气，承受较大的温度波动。
目前摆动流槽较常用的结构如图1中所示，包括钢壳1、粘土砖永久层2、Al2O3-SiC-C质浇注料层3，此种结构在承受受铁间歇温度变化时产生较大热应力，易在流嘴部位内衬出现裂纹，铁水沿着裂纹渗入到流槽内部并扩展，若没有及时发现，将导致摆动流槽的烧穿漏铁，烧坏摆动流槽支撑梁及下方设备，从而造成严重的安全生产事故。
目前现有摆动流槽易开裂的主要影响因素：(1)钢壳外部直接与空气接触，摆动流槽工作和停歇时，钢壳要不断经受约1400℃高温和25℃环境的温度变化，钢壳因热胀冷缩变形给予内衬材料一定的机械应力，内衬材料通常为耐火材料，脆性较大，长期受到钢壳的挤压和拉伸，易产生开裂。(2)钢壳内部砌一层粘土砖作为永久层，其整体性较差，留下很多条砖缝，砖与钢壳之间粘结不紧密，长期经受热应力和机械应力，从而产生结构松动，不能形成良好的基座给予上层的耐火材料很好的保护，上层耐火材料在高温铁水不断的冲击下，易产生开裂。基于以上因素，现有摆动流槽结构易产生开裂。
因此对抗开裂摆动流槽的开发迫在眉睫，以保证高炉炼铁的安全生产，提高炉衬的使用寿命，降低炉前工人的劳动强度。
发明内容
基于上述不足，本实用新型的目的在于提供一种抗开裂，保证高炉炼铁安全生产，延长摆动流槽的使用寿命的高炉炼铁用抗开裂摆动流槽。
本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：
根据本实用新型的一个方面，本实用新型的高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，包括摆动流槽本体，所述摆动流槽本体由外向内依次为保温层、钢板外壳层、缓冲层和抗冲刷层，其中，所述保温层设置于钢板外壳层外部，所述缓冲层粘附于钢板外壳层内部，所述抗冲刷层浇注于缓冲层上部。
优选地，所述保温层为轻质耐火喷涂材料制成。更优选地，所述保温层为粘土质轻质耐火喷涂料或莫来石质轻质耐火喷涂料。
优选地，所述缓冲层由刚玉莫来石质捣打料制成。
优选地，所述抗冲刷层由Al2O3-SiC-C质浇注料制成。
优选地，所述保温层的厚度为100～200mm。
优选地，所述缓冲层的厚度为50～150mm。
优选地，所述抗冲刷层的厚度为200～500mm。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的高炉炼铁用抗开裂摆动流槽可以减小整个摆动流槽所受到的热应力；减小钢壳因热胀冷缩而产生的机械应力；钢板外壳层与内衬材料结合紧密，可形成牢固的基座，减小工作层(抗冲刷层)所受到的机械应力，有效保护工作层；最终提高了摆动流槽的抗开裂性，延长了使用寿命。所述摆动流槽结构简单，施工维护便利，提高作业效率，提高钢厂的经济效益。
具体效果如下：
(1)本实用新型摆动流槽在钢板外壳层内部设置缓冲层，可有效吸收钢壳热胀冷缩而产生的机械应力。本实用新型由刚玉莫来石质捣打料构成的缓冲层，由于在捣打成型后结合剂炭化后形成网络结构及结合剂挥发后在内部产生一定的气孔，可有效阻隔裂纹的扩展；具有优良的抗热震性，因温度变化产生的变形较小，以减小抗冲刷层所受到的机械应力；能够与钢板外壳层粘结的较为紧密，整体性好，为抗冲刷层打下牢固的基础，以承受铁水长时间的冲击。
(2)本实用新型摆动流槽在钢板外壳层外部设置保温层，可有效的减少摆动流槽在受铁间歇时热量的损失，降低温度的变化幅度，从而能够减轻钢板外壳层和内衬材料所受到的热应力。本实用新型由轻质耐火喷涂料构成的保温层，具有较小的体积密度和较大的气孔率，具有良好的保温效果和耐高温性能。
(3)本实用新型摆动流槽在缓冲层上浇注抗冲刷层，可有效抵抗高温铁水的冲击磨损。本实用新型由Al2O3-SiC-C质浇注料构成的抗冲刷层，所形成直接接触铁水的工作层，具有较高的体积密度和强度，良好的耐磨性和抗热震性，可延长摆动沟的使用寿命。
本实用新型摆动流槽保温层、缓冲层和抗冲刷层三层相互作用，保温层和缓冲层为抗冲刷层打下牢固基础，减少抗冲刷层所受到的热应力和机械应力，以消除抗冲刷层的开裂，充分发挥抗冲刷层的抗冲刷耐磨性能，以提高摆动流槽的使用寿命。
附图说明
图1是现有技术常用摆动流槽的结构示意图。
图2是本实用新型的抗开裂摆动流槽的俯视结构示意图。
图3是本实用新型图2中A-A处的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图更详细地描述本实用新型的高炉炼铁用抗开裂摆动流槽。
图2和图3示意性地示出了本实用新型高炉炼铁用抗开裂摆动流槽的结构，图2和图3仅是结构示意图，并不反映高炉炼铁用抗开裂摆动流槽的精确尺寸。
如图3所示，本实用新型提供的高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，包括摆动流槽本体4，所述摆动流槽本体4由外向内依次为保温层5、钢板外壳层6、缓冲层7和抗冲刷层8，其中，所述保温层5设置于钢板外壳层6外部，所述缓冲层7粘附于钢板外壳层6内部，所述抗冲刷层8浇注于缓冲层7上部。
优选地，所述缓冲层7由刚玉莫来石质捣打料捣打成型，粘附于钢板外壳层6内部，缓冲层7可有效吸收钢壳6热胀冷缩而产生的机械应力，可有效阻隔裂纹的扩展；具有优良的抗热震性，因温度变化产生的变形较小，以减小抗冲刷层8所受到的机械应力；能够与钢板外壳层6粘结的较为紧密，整体性好，为抗冲刷层8打下牢固的基础，以承受铁水长时间的冲击。优选地，所述缓冲层7的厚度为50～150mm。所述刚玉莫来石质捣打料技术指标如表1所示。
表1
优选地，抗冲刷层8浇注于缓冲层7上部,可有效抵抗高温铁水的冲击磨损，本实用新型由Al2O3-SiC-C质浇注料构成的抗冲刷层8，所形成直接接触铁水的工作层，具有较高的体积密度和强度，良好的耐磨性和抗热震性，可延长摆动沟的使用寿命。优选地，所述抗冲刷层8的厚度为200～500mm。所述Al2O3-SiC-C质浇注料技术指标如表2所示。
表2
优选地，所述摆动流槽本体4还包括由轻质耐火喷涂材料构成的保温层5，(所述轻质耐火喷涂料是由轻质耐火骨料、细粉、添加剂、结合剂等制备的采用机械喷射方法施工的不定形耐火材料，具有良好的隔热保温效果。)更优选地，选择粘土质轻质耐火喷涂料或莫来石质轻质耐火喷涂料。所述保温层5包裹在钢板外壳层6外部。可有效的减少摆动流槽在受铁间歇时热量的损失，降低温度的变化幅度，从而能够减轻钢板外壳层6和内衬材料所受到的热应力，且具有良好的保温效果和耐高温性能。优选地，所述保温层5的厚度为100～200mm。所述轻质耐火喷涂材料技术指标如表3所示。
表3
本实用新型中，所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽采用深槽结构形式，在摆动流槽本体4内部铺设一定厚度的耐火材料，摆动流槽本体4横截面呈圆弧状，内部形成圆弧状空腔9，其中，中间段半径最大，两端逐渐缩小，如图2所示。采用这样的结构可以延长使用寿命，并且保证内部有空间可以存储一定的铁水，实现铁水摆动流槽在左右摆动过程中不会出现铁水溢出的问题。如图3所示摆动流槽本体4的A-A处剖面示意图，摆动流槽的纵截面为U型状结构。
本实用新型摆动流槽保温层、缓冲层和抗冲刷层三层相互作用，保温层和缓冲层为抗冲刷层打下牢固基础，减少抗冲刷层所受到的热应力和机械应力，以消除抗冲刷层的开裂，充分发挥冲刷层的抗冲刷耐磨性能，以提高摆动流槽的使用寿命，保证高炉炼铁安全生产，从而提高钢厂的经济效益。本实用新型与现有技术性能比较如表4。
表4
| 摆动流槽 | 现有技术 | 本实用新型 |
| 抗开裂性 | 差 | 良好 |
| 一次通铁量 | 7～9万吨 | 9～12万吨 |
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，包括摆动流槽本体，其特征是，所述摆动流槽本体由外向内依次为保温层、钢板外壳层、缓冲层和抗冲刷层，其中，所述保温层设置于钢板外壳层外部，所述缓冲层粘附于钢板外壳层内部，所述抗冲刷层浇注于缓冲层上部。
2.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述保温层由轻质耐火喷涂材料制成。
3.如权利要求2所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述轻质耐火喷涂材料为粘土质轻质耐火喷涂料或莫来石质轻质耐火喷涂料。
4.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述缓冲层由刚玉莫来石质捣打料制成。
5.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述抗冲刷层由Al2O3-SiC-C质浇注料制成。
6.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述保温层的厚度为100～200mm。
7.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述缓冲层的厚度为50～150mm。
8.如权利要求1所述高炉炼铁用抗开裂摆动流槽，其特征是，所述抗冲刷层的厚度为200～500mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN108088253A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-29 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种熔炉底部结构及熔炉 |
| CN111269018A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-06-12 | 江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司 | 长寿命流钢槽及其制造模具、制造方法 |
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