CN207391477U - 采用湿法喷补工艺提高rh浸渍管使用寿命的喷补机结构 - Google Patents

Abstract

采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，包括喷补机、搅拌机、喷枪，所述搅拌机安装在喷枪进料口的上方；所述喷枪采用装卡式快速连接头与喷枪底座连接；在所述喷补机的上端设置高压水枪接口连接高压水枪，在喷补机料斗的底部设置排污口，排污口下方设置污水储存箱。所述喷枪为双层管壁结构。所述装卡式快速连接头包括卡块、卡扣，卡扣铰接在喷枪上，卡块固定在喷枪底座上，卡扣上设置有与卡块相匹配的卡槽。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过对现有湿法喷补设备进行优化设计和改进，使之适合RH浸渍管的喷补维护作业，方便喷补操作、提高工作效率、降低设备和管道的清洗作业难度。

Description

采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构

技术领域

本实用新型涉及炼钢厂RH真空精炼设备用耐火材料，尤其涉及采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构。

背景技术

近几十年，RH真空精炼技术取得了巨大进展,由原来单一的脱气功能发展到现在的真空脱气、脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、去夹杂、均匀温度和成分等多种功能，成为目前冶炼精品钢最常用的二次精炼冶金方法。

其中，RH浸渍管是RH真空精炼工序最重要的耐材，RH浸渍管从内向外，依次是无铬环砖(或镁铬环砖)、自流料、钢结构件及外层浇注料，RH浸渍管在高温使用中，如何保证整体结构的完整性，外层浇注料少裂纹、不脱落，氩气管不漏气，内侧无铬环砖(或镁铬环砖)耐钢水冲刷和侵蚀，是高性能RH浸渍管的必备条件。

RH真空插入管工作时直接浸入钢水中，温度在1600度以上，浸泡处理时间30-40分钟。RH浸渍管中的无铬环砖(或镁铬环砖)受钢水冲刷和侵蚀，一般侵蚀速率为0.5-0.8mm/罐。外层浇注料不仅同样受钢水冲刷和侵蚀，而且由于钢结构件与外层浇注料两种材料热膨胀系数各不相同，相差近10倍，因此在高温使用过程中，外层浇注料同时出现熔损和裂纹两种损坏。如果没有日常的喷补维护，内侧无铬环砖(或镁铬环砖)和外层浇注料极易损坏，低寿命下线，影响钢厂精炼生产的顺行。

目前国内外RH精炼的RH浸渍管为达到理想的使用寿命，普遍采用离线喷补维护，靠喷补料缓解钢水对浸渍管内层无铬环砖(或镁铬环砖)及外层浇注料的一部分侵蚀。常用方法为半干法喷补，也就是热态离线喷补，设备为半干法喷补机，喷补料一般为镁质、镁钙质等。

半干法喷补可以在一定程度上延长RH浸渍管的使用寿命，基本能保证80～250t精炼中浸渍管的喷补需求。

但由于半干法喷补的喷补料附着性差，因而使用寿命较低，一般仅为1-3罐。基本需要1-2罐就喷补一次，不能满足快节奏的、连续的RH真空精炼冶炼要求。

而相对于半干法喷补，湿法喷补则更具有优越性。

湿法喷补是上世纪末在国外首先开展的，最早应用于高炉炉衬维护，之后推广到鱼雷罐罐衬的喷补维护。湿法喷补采用“浇注料预混合成泥料+泵送+瞬间凝固”技术，原理是：首先将采用先进微粉和添加剂技术的浇注料在搅拌机中，充分搅拌成高性能的泥料，进入喷补机后以一定压力泵送到喷嘴,在喷嘴处与硬化促凝剂相遇，使高流动性的浇注料瞬间失去流动性，投射到所要覆盖区域，形成的喷射流确保高附着率和厚层结构。使喷补材料兼具浇注料的高性能与喷补料的快速施工优点，与传统的半干法喷补相比，湿法喷补术施工方便、快捷,回弹率≤5％,无粉尘，最主要的是可延长使用寿命2-3倍。近几年该技术也已经在国内开始应用，主要是应用于高炉、鱼雷罐及钢包内衬等，一般是大面积炉衬和损毁面的修补。

尽管湿法喷补有诸多优点，如使用寿命高等等，但也有其缺点。由于整个喷补过程中，泥料需要通过管道泵送到喷嘴，因此在喷补结束后，管道中总会残留一部分泥料，如不在短时间内清洗干净，泥料就会凝固在管道中，造成无法清理而堵塞，管道及喷补机无法继续使用，每次清理管道及喷补机需要几个小时，十分麻烦。所以目前的湿法喷补设备仅适用于一次喷补量较大、喷补频次很低的维护作业。而RH浸渍管的喷补维护特点是：每次喷补量较少，一般25-200公斤/次，而且频次较高，一般每隔1-3小时喷补维护一次，没有清洗管道的时间，因此采用现有的湿法喷补技术，还无法应用到RH浸渍管的喷补修复上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，通过对现有湿法喷补设备进行优化设计和改进，使之适合RH浸渍管的喷补维护作业，方便喷补操作、提高工作效率、降低设备和管道的清洗作业难度。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，包括喷补机、搅拌机、喷枪，所述搅拌机安装在喷枪进料口的上方；所述喷枪采用装卡式快速连接头与喷枪底座连接；在所述喷补机的上端设置高压水枪接口连接高压水枪，在喷补机料斗的底部设置排污口，排污口下方设置污水储存箱。

所述喷枪为双层管壁结构。

所述装卡式快速连接头包括卡块、卡扣，卡扣铰接在喷枪上，卡块固定在喷枪底座上，卡扣上设置有与卡块相匹配的卡槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型采用湿法喷补，替代目前普遍采用的半干法喷补，用于喷补维护RH浸渍管，兼具浇注料的高性能和喷补料的快速施工的优点，具体如下：

a、浇注料搅拌时间加长，减水剂等添加剂可以充分反应；

b、加水量明显减少：湿法喷注加水量为6-8％，干法喷涂加水量为12-15％，湿法喷补的耐材泥料均匀密实，体密及干燥强度大大提高；

c、回弹率降低(保持设计粒度级配)：湿法喷注回弹率5％，干法喷涂回弹率15％；

d、环境污染降低：湿法喷注过程中不出现扬尘现象。回弹率≤5％，无粉尘，与半干法喷补相比。

因此，与现在普遍使用的半干法喷补相比，湿法喷补的耐材性能更加优良，附着性好，RH浸渍管喷补维护的使用寿命大幅度提高到2-3倍；

2)本实用新型根据长期湿法喷补的经验，并结合RH浸渍管喷补的特点和要求，对目前常规的湿法喷补机进行了优化设计，合理设置与RH真空槽相匹配的搅拌机容积，并将搅拌机设置于喷枪进料口上方，最大程度地减少中间管道，减小清洗管道的难度；

同时，将喷枪与喷枪底座之间采用快速连接方式，并在线下准备1-2支喷枪做备品，避免了因清洗喷枪而耽搁喷补作业；

另外，将喷枪采用双层管壁设计，高压空气与浇注料泥料走内管，促凝剂走内外管夹层，两者在喷嘴部位相遇并混合，使泥料丧失流动性，瞬间凝固，实现高效喷补；

以上三点的改进，最大程度地减少了喷枪及管道的清洗难度，方便了操作，从根本上保证了经过优化设计的新型湿法喷补机，能够实际应用于RH浸渍管的喷补维护，实现用湿法喷补替代原有的半干法喷补，最终提高RH浸渍管的使用寿命。

3)本实用新型通过新增一个高压水枪，并在料斗下方增加一个可方便开关的排污口，排污口下方设置一个0.5-1.0立方米容积的污水储存箱，进一步方便了湿法喷补的搅拌机、料斗的清洗，使新的湿法喷补机更加实用。

4)经过种种优化设计，对原有普通湿法喷补机进行大幅度重新改造，解决了普通湿法喷补机清洗难，耐材损耗大等难题，从而首次将湿法喷补应用于RH浸渍管的喷补维护，与原来的半干法喷补相比，兼具浇注料的高性能和喷补料的快速施工的优点。

附图说明

图1是本实用新型RH浸渍管湿法喷补工艺的喷补机结构示意图。

图2是搅拌机与喷枪的位置示意图。

图3是双层管壁喷枪结构示意图。

图4是装卡式快速连接头结构示意图。

中：1-喷补机、2-高压水枪接口、3-搅拌机、4-喷嘴、5-喷枪、6-装卡式快速连接头、6-1卡扣、6-2卡块、6-3卡槽、7-喷枪底座、8-污水储存箱、9-排污口、10-待喷补构件(RH浸渍管)、11-进料口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

一种采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的方法，具体方法如下:

1)根据不同规格RH真空槽，确定所采用的搅拌机3容量为：大于等于100吨，小于150吨的RH真空槽采用搅拌机容量为25-50公斤；大于等于150吨，小于180吨的RH真空槽采用搅拌机容量为40-60公斤；大于等于180吨，小于210吨的RH真空槽采用搅拌机容量为50-75公斤；大于等于210吨，小于等于300吨的RH真空槽采用搅拌机容量为75-100公斤。

根据本实用新型的上述配置，针对不同规格RH真空槽用RH浸渍管的喷补作业，合理选择与RH真空槽规格相匹配的搅拌机3，基本可以做到每次喷补作业完成后，搅拌机3中不会残留泥料，这样既可以减少泥料的损耗，也减少清洗搅拌机3的工作量。

2)将搅拌机3设置在喷枪5进料口11的上方。

搅拌机3与喷枪5之间存在管道，在喷补作业结束之后，管道必定会残留有泥料，而且，管道越长，内部残留泥料越多，清理越困难，耐材浪费也越多。因此，针对RH浸渍管喷补维护频次较高的特点，需要将搅拌机3放置在离喷枪底部进料口11最近的位置，并且最好将搅拌机3出料口放置在喷枪底部进料口11最近的、偏上一点的位置，这样能将搅拌机3与喷枪5之间的管道设计成最短，甚至是基本省略掉，最大程度地减少清洗管道的难度，最大程度地减少耐材的浪费。

3)喷枪5采用双层管壁结构，混合好的浇注料与高压空气分别进入内层管道，高压空气带动浇注料在内层管道中高速前进，并从喷枪喷嘴4部位喷出；带有压力的促凝剂液体同时进入到内外管壁的夹层中，在喷嘴4喷出，与此处的浇注料相遇、混合并反应，使从喷嘴4喷出的浇注料丧失流动性，获得可塑性，完成湿法喷补。

喷枪5采用双层管壁设计，浇注料与促凝剂分别在两层管道中同时喷进，并在喷嘴4相遇，进行极为短暂的混合和反应，使从喷嘴4喷出的浇注料泥料丧失流动性，获得极大的可塑性。本实用新型采用湿法喷补对TH浸渍管进行喷补修复，其泥料没有流动性，可塑性却很强，不反弹，附着率大大提高。

4)在喷补机1上端设置高压水枪接口2，并在喷补机1料斗的下方设置可开关的排污口9，排污口9下方设置污水储存箱8；喷枪5的枪管与喷枪底座7之间采用装卡式快速连接头6连接，同时线下备用1-2支喷枪，每喷补一次后通过高压水枪对搅拌机3、料斗进行及时的清洗，同时更换干净的喷枪。

RH浸渍管喷补用喷枪长度一般有2-4米，在喷补作业结束之后，喷枪必定会残留有泥料，清理时需要较容易地拆卸下来，及时清洗。因此，喷枪5的枪管与喷枪底座7之间采用快速连接方式。一般根据每1-3罐喷补一次的频次，及清洗一根喷枪大致需要5-20分钟的情况，在线使用一支喷枪，线下预备1-2支喷枪做备品进行及时更换。

利用喷补间隔时间，通过高压水枪配合高压空气对搅拌机3、料斗进行及时的清洗，防止泥料堆积。在料斗下方设置一个可方便开关的排污口9，排污口9下方连接一个0.5-1.0立方米容积的污水储存箱8，目的是每次清洗搅拌机及料斗时，将污水临时存放，定期清除，这样大大提高了搅拌机和料斗的清洗效率。

如图1-图4所示，采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，包括喷补机1、搅拌机3、喷枪5，所述搅拌机3安装在喷枪5进料口11的上方；所述喷枪5采用装卡式快速连接头6与喷枪底座7连接；在所述喷补机1的上端设置高压水枪接口2连接高压水枪，在喷补机料斗的底部设置排污口9，排污口9下方设置污水储存箱8。

见图3，所述喷枪5为双层管壁结构。

见图4，所述装卡式快速连接头6包括卡块6-2、卡扣6-1，卡扣6-1铰接在喷枪5上，卡块6-2固定在喷枪底座7上，卡扣6-1上设置有与卡块6-2相匹配的卡槽6-3。

实施例1

下面以某炼钢总厂三工区5#线RH真空精炼生产线为例，具体说明本实用新型提高RH浸渍管使用寿命的新生产方法。

三工区5#线RH真空精炼生产线，自1999年从日本引进并正式投入生产使用以来，已近20年，使用寿命高高低低，尤其是RH浸渍管一直不稳定，始终采用半干法喷。近年来，由于冶炼硅钢比例的加大，钢水温度高，钢渣变稀，RH浸渍管多数因为使用过程中产生浇注料大裂纹、脱落及冲刷变薄，以及内壁无铬砖损毁而过早下线。

我公司决定引入湿法喷补，替代多年来一直应用、效果较差的半干法喷补，从而提高RH浸渍管的使用寿命。

然而以目前常规的湿法喷补设备是无法实现对RH精炼的湿法喷补的。现有的湿法喷补设备需要较大的场地，来安置搅拌机、喷补机及长长的管道，而RH浸渍管的喷补场地往往很狭小，无法安置诸多设备；现有的湿法喷补设备每次清洗，至少需要2-4小时，而正常RH浸渍管两次喷补作业之间间隔一般0.5-2小时，无法完成清洗设备及管道；现有的湿法喷补设备及长长的管道，每次喷补作业结束后，内部都残留很多泥料，一般300-500公斤，并且只能作为废料扔掉，而RH浸渍管每次喷补作业一般25-200公斤，不成比例，针对诸如此类等等方面的问题，本公司对现有湿法喷补机，做出以下优化设计和改造：

1、三工区5#线RH真空槽为180吨规格，采用容量为70公斤的搅拌机3，基本做到每次喷补作业完成后，搅拌机3中不会残留泥料，这样既可以减少泥料的损耗，也减少清洗搅拌机的工作量。

2、见图2，将搅拌,3安装在喷枪5北侧进料口11以上的位置，保证搅拌机3出料口放置在喷枪底部进料口11上方100mm的位置，这样能将搅拌机3与喷枪5之间的管道基本省略掉，最大程度地减少清洗管道的难度，最大程度地减少耐材的浪费。

3、喷枪5的枪管与喷枪底座7之间采用装卡式快速连接头6连接，线下预备2支喷枪做备品。

4、喷枪5采用双层管壁设计，分别从两层管道中同时高压喷射浇注料泥料与促凝剂，用以实现RH浸渍管的湿法喷补。

5、在喷补机1上增加一个高压水枪，利用喷补间隔时间，及时高效地清洗搅拌机3和料斗，并在料斗下方增加一个可方便开关的排污口9，尺寸200×200mm，排污口9下方连接一个0.85立方米容积的污水储存箱8，临时存放污水，每6-8小时倒一次，可有效提高搅拌机和料斗的清洗效率。

实施效果：

按以上方案实施之后，某炼钢总厂三工区5#线RH浸渍管，使用过程中大的、有害裂纹得以有效及时地喷补修护，内壁无铬砖的侵蚀也得到喷补修护，以前的半干法喷补，喷补层耐材往往在精炼生产1罐后，已经看不见有喷补料残留，而采用湿法喷补之后，在精炼生产2-3罐后，往往还能观察到有30-55％的喷补料残留，RH浸渍管使用寿命得到显著提高。2017年2-4月初步统计见表1：

表1：

从表1可以看出，通过对现有技术的湿法喷补机的优化设计和改造，用湿法喷补替代半干法喷补，改善了RH浸渍管的整体性、抗侵蚀性，使RH浸渍管的使用寿命提高明显，提高幅度为18.52％，这样一方面很好地满足了钢厂冶炼的要求，同时也为耐火材料生产厂家创造了可观的效益。

Claims (3)

1.采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，包括喷补机、搅拌机、喷枪，其特征在于，所述搅拌机安装在喷枪进料口的上方；所述喷枪采用装卡式快速连接头与喷枪底座连接；在所述喷补机的上端设置高压水枪接口连接高压水枪，在喷补机料斗的底部设置排污口，排污口下方设置污水储存箱。

2.根据权利要求1所述的采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，其特征在于，所述喷枪为双层管壁结构。

3.根据权利要求1所述的采用湿法喷补工艺提高RH浸渍管使用寿命的喷补机结构，其特征在于，所述装卡式快速连接头包括卡块、卡扣，卡扣铰接在喷枪上，卡块固定在喷枪底座上，卡扣上设置有与卡块相匹配的卡槽。