CN209816183U - 可快速修补的高通铁量复合主铁沟及包含其的修补系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可快速修补的高通铁量复合主铁沟及包含其的修补系统。所述主铁沟由外向内依次包括：外壳和浇注料层，其中，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构，所述抗冲刷耐磨衬板距离出铁口2000～4000mm。本实用新型在主沟大修时，将修补系统中的主沟模具两侧固定抗冲刷耐磨衬板，通过浇注浇注料层，可方便快速地完成主沟修补；主沟小修补时，主铁沟落铁点处有损坏时，只需拆除旧抗冲刷耐磨衬板原位更换新的抗冲刷耐磨衬板即可；本实用新型可缩短了主铁沟修补时间；具有使用寿命长、通铁量大、经济收益高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及高炉炼铁技术领域，更具体地，特别是涉及一种高炉出铁用的可快速修补的高通铁量复合主铁沟及包含其的修补系统。
背景技术
高炉主铁沟是承接高炉铁水和炉渣的通道，是实现渣铁分离的重要结构部件。由高炉内流出的渣铁液对主铁沟不断的冲刷和侵蚀，造成了主沟内衬的损毁，所以要定期对主铁沟进行维修，目前主铁沟的维修方式是定期大修，中期小修补一次到两次。大修时，主铁沟内残铁放出后，将整个主铁沟内衬表面氧化损毁部分拆除，然后经过支模、浇注、脱模和烘烤等步骤完成维修，大修过程用时大于24小时；小修补时，主沟残铁放出后，将主沟内衬表面损毁部分拆除，尤其是损毁严重的落铁点处内衬，同样经过支模、浇注、脱模和烘烤过程完成修补，修补用时在15-20小时。有部分钢厂在主铁沟小修补时不允许放残铁，修补过程只能在出铁间隙在损毁严重的落铁点处支铁板进行浇注，无法进行放模具套浇，这样施工方式严重影响修补质量，大大降低了通铁量。
以上可以看出，现有主铁沟维修技术存在的主要问题有以下两方面：(1)影响主铁沟内衬寿命的关键部位是落铁点处内衬，若能够改进落铁点处铁沟内衬性能，将会延长主铁沟使用寿命，现有技术中虽然会对铁沟进行分区采用不同材质材料，加强落铁点处材料性能，以提高整体主铁沟的性价比，例如分为主沟前段和后段，或者主沟渣线和铁线，但是分区过于宽泛，不同材料之间界线不明确，鉴于材料成本考虑，对落铁点处内衬材料性能增强有限，限制了主铁沟通铁量的提升；(2)小修补时间较长，尤其对于双铁口和单铁口高炉来说，钢铁厂都希望缩短主沟修补时间，尽快恢复正常生产，确保高炉顺行和经济效益；小修补施工质量较差，影响主沟后期使用寿命。
因此，有必要对高炉出铁用主铁沟进行优化和改进，从而来延长其使用寿命，提高通铁量，减小吨铁消耗，提升耐材厂家和钢铁厂的经济效益。
实用新型内容
基于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高炉出铁用的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，以解决现有技术中主铁沟修补时间长、主铁沟使用寿命短、通铁量低等问题。
本实用新型的另一目的在于提供一种主铁沟修补系统。
上述目的是通过以下技术方案实现的：
根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供的高炉出铁用的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，由外向内依次包括：外壳和浇注料层，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构，所述抗冲刷耐磨衬板距离出铁口2000～4000mm处。
优选地，所述抗冲刷耐磨衬板为两块，相对设置在沟体侧壁上。
更优选地，所述抗冲刷耐磨衬板的外表面与浇注料层表面共同形成主铁沟内壁。
优选地，所述抗冲刷耐磨衬板的长、宽、高尺寸分别为：2000～4000mm、200～300mm、700～1000mm。
更优选地，所述抗冲刷耐磨衬板的横截面为矩形；沿长度方向的纵截面为矩形；沿宽度方向的纵截面为平行四边形，且斜边的倾斜角度与主铁沟的倾斜角度一致。
优选地，所述抗冲刷耐磨衬板的顶部设置有用于与主沟模具固定的吊耳，底部设置有固定销，所述固定销被浇注在浇注料层中。
更优选地，所述抗冲刷耐磨衬板的一侧的下方设置有固定板，用于与主沟模具固定。
进一步优选地，所述吊耳、固定销、以及固定板均为两个。
优选地，所述抗冲刷耐磨衬板为无水泥、无硅灰、无沥青的高性能环保耐火预制件。
更优选地，所述抗冲刷耐磨衬板为通过模具一体成型制作而成的结构。
根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供一种主铁沟修补系统，包括：主沟模具、以及上述的高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其中，所述抗冲刷耐磨衬板为两块，主沟大修时，分别位于所述主沟模具的两侧。
本实用新型与现有技术相比具有以下的创新性和有益效果：
(1)主铁沟在使用过程中，落铁点处主沟内衬损毁严重，基本上都要经过一到两次修补使得主沟前后部分蚀损一致，才能够获得经济利润，一次修补用时一般都在15小时以上，对于单铁口高炉，要进行休风停产，影响钢厂经济效益，对于双铁口高炉，需要对场铁口的连续出铁，会引起铁口区域炉缸温度升高，带来安全隐患。本实用新型在主铁沟落铁点处设置抗冲刷耐磨衬板，与浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构，即复合主铁沟，可方便快速地完成主铁沟的修补，且修补质量高，尤其是在主铁沟落铁点处内衬有损坏时，只需将抗冲刷耐磨衬板部分拆除后更换新的抗冲刷耐磨衬板，缝隙处用浇注料填补，烘烤2～4小时即可，整个修补用时5～8小时，比现有技术(单一内衬的主铁沟)缩短修补时间50％以上，钢铁厂能够较快的恢复生产。
(2)主铁沟落铁点处是渣铁冲刷侵蚀最严重部分，本实用新型的抗冲刷耐磨衬板可极大地提升该区域的抗渣铁冲刷和侵蚀性，延长主铁沟的使用寿命，主铁沟周期通铁量比现有技术可提升30～50％，考虑到成本问题，本实用新型只是在主铁沟落铁点处2000～4000mm范围内增加材料成本，即将主铁沟落铁点处的抗冲刷耐磨衬板制备成无水泥、无硅灰、无沥青的高性能环保、模具一体成型制作而成的预制件，与浇注层形成复合内衬结构，使得本实用新型在提升了主铁沟使用寿命的同时，也提升了经济效益，获得较高的性价比，且方便了主铁沟的修补。
附图说明
图1是本实用新型可快速修补的高通铁量复合主铁沟的俯视图；
图2是图1中A-A处的剖面示意图；
图3是本实用新型可快速修补的高通铁量复合主铁沟中的抗冲刷耐磨衬板的主视图；
图4是本实用新型可快速修补的高通铁量复合主铁沟中的抗冲刷耐磨衬板的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图更详细地描述本实用新型的可快速修补的高通铁量复合主铁沟。
图1、图2、图3和图4示意性地示出了本实用新型的可快速修补的高通铁量复合主铁沟的结构，图1、图2、图3和图4仅是结构示意图，并不反映高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟的精确尺寸。
如图2所示，本实用新型的一种可快速修补的高通铁量复合主铁沟，由外向内依次包括：钢板外壳3和浇注料层2，其中，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板1，所述抗冲刷耐磨衬板1嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层2中，即被浇注在铁水冲击落铁点处的浇注料层2中，且所述抗冲刷耐磨衬板1与所述浇注料层2共同构成主铁沟的内衬结构，所述抗冲刷耐磨衬板1设置在距离出铁口2000～4000mm处。进一步地，所述抗冲刷耐磨衬板1的外表面与浇注料层2表面共同形成完整的主铁沟内壁。
本实用新型设置方便更换的抗冲刷耐磨衬板1，使得主铁沟修补更方便、更快速；延长了主铁沟的使用寿命；减少了主铁沟内衬材料成本，提升了经济效益。尤其是在主沟中期修补期间，铁水冲击落铁点造成该抗冲刷耐磨衬板1处损坏时，可直接将该抗冲刷耐磨衬板1拆除后更换新的抗冲刷耐磨衬板，缝隙处通过浇注料填补即可，拆卸方便，整个修补过程无需整体支模修补，可方便、快速地完成主铁沟的修补工作。在主沟大修时，将抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具的两侧，主铁沟的内衬结构的其余部分通过现场浇注形成。
如图1和图2所示，所述抗冲刷耐磨衬板1可以为两块，相对设置在主沟沟体两侧内壁落铁点处。所述抗冲刷耐磨衬板1设置在距离出铁口2000～4000mm处，可以为距离出铁口3000mm处，也就是抗冲刷耐磨衬板1上部中点距离出铁口位置约为3000mm处。所述抗冲刷耐磨衬板1，长、宽、高的尺寸分别可以为：2000～4000mm、200～300mm、700～1000mm。如图1、图3和图4所示，所述抗冲刷耐磨衬板1的横截面可以为矩形；沿长度方向的纵截面可以为矩形；沿宽度方向的纵截面可以为平行四边形，且斜边的倾斜角度与主铁沟的倾斜角度一致，该结构可保证主铁沟的内衬结构的整体性。
所述抗冲刷耐磨衬板1的顶部可以设置有用于与主沟模具固定的吊耳4。抗冲刷耐磨衬板1的底部可以设置有固定销6，固定销6被浇注在浇注料层2中，从而避免抗冲刷耐磨衬板1发生偏移，保证了主铁沟的内衬结构的整体稳定性。为了方便与主沟模具捆绑固定更加牢靠，抗冲刷耐磨衬板1的一侧(朝向主沟一侧)还可以设置固定板5，优选地，固定板5设置在抗冲刷耐磨衬板1的下部靠近底部的地方；其中，在主铁沟修补期间，作为替换用的抗冲刷耐磨衬板1上可以不设置固定板5。本实用新型中所述抗冲刷耐磨衬板1是通过模具一体成型制作而成的结构。如图3和图4所示，所述抗冲刷耐磨衬板1，从上到下依次可以包括：两个吊耳4、两个固定板5、两个固定销6。
本实用新型的主铁沟的修补系统，包括：主沟模具、以及上述的高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其中，所述抗冲刷耐磨衬板1为两块，主沟大修时，分别位于所述主沟模具的两侧，且所述抗冲刷耐磨衬板1位于主铁沟距离出铁口约3000mm位置处；通过浇注，使得所述抗冲刷耐磨衬板1与所述浇注料层2形成新的复合内衬结构。
主沟小修补时，拆除受损抗冲刷耐磨衬板1，此时在落铁点处形成有凹槽；通过在所述凹槽处安装新的抗冲刷耐磨衬板1，使得新抗冲刷耐磨衬板1与基体形成了新的复合内衬结构。
采用本实用新型可快速修补的高通铁量复合主铁沟进行修补施工时，操作如下：
在主沟大修时，通过吊耳4和固定板5将抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具两侧，其中，抗冲刷耐磨衬板1的中心点位置距离出铁口约3000mm；现场浇注主铁沟内衬结构的其余部分，将抗冲刷耐磨衬板1浇注在主铁沟浇注料中；待浇注料硬化后脱模、烘烤不小于10小时。
在主沟小修补时，将受损的旧的抗冲刷耐磨衬板1(及其固定销6)拆除；将新的抗冲刷耐磨衬板1安装到主铁沟内衬结构中形成的凹槽中(旧的抗冲刷耐磨衬板1拆除之后，内衬结构中形成凹槽)，其中，新的抗冲刷耐磨衬板1可以通过其固定销6插入到拆除旧抗冲刷耐磨衬板1的固定销6所形成的孔中来完成安装；新抗冲刷耐磨衬板1与基体(即内衬结构的其他部分)缝隙通过浇注料进行填补，接着烘烤2-4小时，即可完成主沟小修补。其中，修补用的抗冲刷耐磨衬板1可以无固定板5。
本实用新型的高炉出铁用的可快速修补的高通铁量复合主铁沟中的浇注料层2可以为Al2O3-SiC-C质浇注料，具有良好的抗渣性、抗热震性。该Al2O3-SiC-C质浇注料技术指标如表1所示。
表1 Al2O3-SiC-C质浇注料技术指标
本实用新型高炉出铁用的可快速修补的高通铁量复合主铁沟中的所述抗冲刷耐磨衬板1可以为无水泥、无硅灰、无沥青的高性能环保耐火预制件，通过模具一体成型制作而成。
所述抗冲刷耐磨衬板1，原料各组分，按重量百分比计，组成为：含镁铝尖晶石刚玉30～45份，电熔致密刚玉20～30份，SiC 20～30份，活性氧化铝微粉2～6份，金属硅粉1～4份，纳米铝溶胶4～8份，润湿剂0.05～0.1份，防爆纤维0.1～0.5份，炭黑1～3份，氮化硅2～4份，碳氮化钛1～5份，钛酸铝2～4份。
在高炉炼铁生产过程中，采用本实用新型抗冲刷耐磨衬板1作为主铁沟落点处的内衬材料，无水泥、无硅灰、无沥青，具有良好的结构韧性、抗热震性、抗渣铁浸润性、抗冲刷性耐磨性、抗氧化性、微膨胀性，是新一代的主铁沟内衬材料，提高了主铁沟落铁点处的性能，提高了主铁沟的使用寿命。
本实用新型高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟中的抗冲刷耐磨衬板1通过以下步骤来制备：
按照上述重量百分比，称量好抗冲刷耐磨衬板1的原料，在搅拌机中搅拌5分钟，调整硅溶胶加入量使其振动流动度达到130～140mm；然后倒入相应的抗冲刷耐磨衬板1模具中，用振动棒捣实排出气孔；空气中养护24小时后脱模、于110℃烘烤24小时，得到抗冲刷耐磨衬板1。所述抗冲刷耐磨衬板1技术指标如表2所示。
表2抗冲刷耐磨衬板1技术指标
本实用新型的高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟，引入的抗冲刷耐磨衬板1，通过在组分及含量上进行改进，使其具有极好的抗渣铁冲刷性、抗侵蚀性、抗氧化性和抗热震性，提升了主铁沟损毁最严重部分(即落铁点区域)内衬材料性能，延长了主铁沟的使用寿命，性价比高，经济效益好。主铁沟修补方便快捷，施工用时短，钢铁厂能够较快恢复生产。
上述高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟通过以下步骤来制备：制备抗冲刷耐磨衬板1；然后将制备好的抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具两侧，置于铁水流经的出铁沟内的落铁点位置处，浇注浇注料层2的浇注料，抗冲刷耐磨衬板1与浇注料层2共同构成主铁沟的内衬结构，脱模即可得到上述高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟。
本实用新型高炉出铁用可快速修补的高通铁量复合主铁沟与现有技术性能比较如表3。
表3本实用新型的主铁沟与现有技术性能比较
| 主铁沟 | 现有技术 | 本申请 |
| 中期修补用时 | ＞15小时 | 5-8小时 |
| 周期通铁量 | 10～15万吨 | 18～25万吨 |
以上所述仅为本实用新型的较佳的示意性的实施例，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，均应包含在实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可快速修补的高通铁量复合主铁沟，由外向内依次包括：外壳和浇注料层，其特征在于，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构，所述抗冲刷耐磨衬板距离出铁口2000～4000mm处。
2.如权利要求1所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板为两块，相对设置在沟体侧壁上。
3.如权利要求2所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板的外表面与浇注料层表面共同形成主铁沟内壁。
4.如权利要求2所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板的长、宽、高分别为：2000～4000mm、200～300mm、700～1000mm。
5.如权利要求4所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板的横截面为矩形；沿长度方向的纵截面为矩形；沿宽度方向的纵截面为平行四边形，且斜边的倾斜角度与主铁沟的倾斜角度一致。
6.如权利要求1所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板的顶部设置有用于与主沟模具固定的吊耳，底部设置有固定销，所述固定销被浇注在浇注料层中。
7.如权利要求6所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板的一侧的下方设置有固定板，用于与主沟模具固定。
8.如权利要求7所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述吊耳、固定销、以及固定板均为两个。
9.如权利要求1所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其特征在于，所述抗冲刷耐磨衬板为无水泥、无硅灰、无沥青的预制件；所述抗冲刷耐磨衬板为通过模具一体成型制作而成的结构。
10.一种主铁沟的修补系统，其特征在于，包括：主沟模具、以及如权利要求1-9任一项所述的可快速修补的高通铁量复合主铁沟，其中，所述抗冲刷耐磨衬板为两块，主沟大修时，分别位于主沟模具的两侧。
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