TWI682819B - 用來修復冶金容器之耐火套筒的方法及裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於用來修復冶金容器之管口套筒的方法及裝置，該管口套筒緊緊地安裝在該容器的耐火內襯內。根據本發明，修復該套筒係藉由用可插入該澆鑄通道的一灰泥分配器施塗灰泥至該套筒的澆鑄通道，它在由該澆鑄通道卸下該灰泥分配器時校準該澆鑄通道的通道全長。該灰泥分配器經驅動成在灰泥施塗期間與澆鑄通道共軸地旋轉，以及在一段確定時間後，由仍在旋轉的該澆鑄通道卸下。該方法特別適合用來修復有一滑動閉合件貼近盛桶管口之澆鑄盛桶的內套筒，它在澆鑄設施的維修站中自動完成維修。在此情形下，本發明考慮到在維修滑動閉合件期間也在此自動完成內套筒的修復。

Description

用來修復冶金容器之耐火套筒的方法及裝置

本發明係有關於一種如請求項1之前言所述用來修復冶金容器之耐火套筒的方法以及有關於一種用於實作該方法的裝置。

屬於具體描述於最初的耐火套筒主要為容納熔融金屬之澆鑄盛桶的內套筒。該內套筒係插入耐火盛桶襯的多孔磚且貼近滑動閉合件在外面的閉合板。

該內套筒形成澆鑄盛桶的澆道因此在操作期間會經受許多磨損。因此常常需要用用新的未損壞套筒更換磨損的套筒。不過，此過程通常很費工，因為必須首先打開磨損套筒，修復多孔磚的損壞承受面，然後安裝新的套筒使得它在容器內正確地置中。這導致論及容器的停機時間長。

由專利AT-A-242 175得知用來修復冶金容器之出鐵口(tap hole)的方法係用可引進出鐵口的管節(section of pipe)實作成為灰泥分配器。不過，該習知方法不合適用 來修復管口套筒(spout sleeve)，因為用來灰泥分配器的該管節有沿著圓周分布的鏜孔以及有與待修復管口之目標直徑完全相同的外徑。結果，一方面是無法均勻地施塗灰泥於損壞通道壁，另一方面是在施塗灰泥於管口之後，在移除多孔的該管節時，外加灰泥層會有損壞風險。

本發明的目標是要制定一種用來修復磨損套筒的方法，使得用此方法，可保證修復套筒的操作可靠性及尺寸準確度。

根據本發明，達成此目標係藉由用灰泥分配器施塗灰泥至套筒之澆鑄通道來完成套筒修復，該灰泥分配器可以憑藉自身力量的習知方式插入澆鑄通道，在由澆鑄通道抽出時，校準通道的全長，該灰泥分配器在施塗灰泥期間與澆鑄通道共軸地旋轉以及在經過一段確定時間後，由仍在旋轉的澆鑄通道抽出。

根據本發明之修復方法的特徵在於它可用相對不複雜的裝置實作，因為轉動灰泥分配器提供灰泥至通道壁的均勻施塗以及後者的精確校準。

該方法的另一優點是最小化耗用時間，因為它可用相對高的容器溫度實作，以及因為灰泥的施塗和外加灰泥質量的固化可迅速進行。

另外，該方法使得自動化灰泥分配器的功能成為有可能以及有可能適應必要的參數，例如套筒或每次所用灰泥的成分。

如果本發明方法用來修復有滑動閉合件貼近盛桶管口之澆鑄盛桶的內套筒，它在澆鑄設施的維修站中用機器人自動完成維修，則這些優點特別顯著。在此情形下，本發明考慮到在維修滑動閉合件期間也在此自動完成內套筒的修復，用同一個機器人為較佳。

以此方式，在用於每個換板(plate change)的轉換過程期間有修復內套筒而不是在少數幾次澆鑄後用新的套筒取代它。以此方式，可減少耐火材料的成本以及最小化維修該盛桶所需時間。

在此背景下，有利的是，如果在施塗灰泥至套筒的澆鑄通道時，灰泥分配器相對快的轉速旋轉使得灰泥質量在藉助於生成之離心力的強力離心作用下噴灑至套筒的通道壁上。

對於有灰泥的更好黏著力也有利的是，在灰泥固化過程開始後，如果灰泥分配器也旋轉一段取決於灰泥成分的特定時間的話。

此外，本發明考慮到在由澆鑄通道卸下轉動灰泥分配器時，用灰泥分配器螺旋地抹去噴灑至通道壁上的灰泥質量，這能夠按照灰泥成分和通道壁之結構及成分來設定灰泥分配器的轉速。以此方式，可促進灰泥分配器由澆鑄通道卸下，以及同時後者可得到完全無暇的平滑內壁。

為了優化灰泥質量的施塗及平滑化，本發明也考慮到以高於300℃為較佳的套筒溫度施塗灰泥至套筒。

用於實作本發明方法的本發明裝置的特徵在於 灰泥分配器由繞著縱軸旋轉以及有數個放射狀排列之縱向刮刀(radially longitudinally directed blades)的一管節形成，其長度對應至待修復套筒之澆鑄通道的長度以及它由該等刮刀界定的外徑等於套筒的澆鑄通道直徑的目標值。

在施塗灰泥期間，用轉動的刮刀使灰泥質量以離心方式均勻到達套筒的通道壁上使得通道壁覆蓋緊湊及依附良好的灰泥層。在此背景下，如果該等刮刀在該管節的旋轉方向有稍微凸出的弧形是有利的。

在移除裝置時螺旋地旋轉的該等刮刀造成有完全無暇平滑通道表面之澆鑄通道的精確校準。

1‧‧‧鋼盛桶

2‧‧‧管口

3‧‧‧外鋼套

4‧‧‧耐火內襯

5‧‧‧耐火多孔磚

6‧‧‧內套筒

6'‧‧‧內壁

7‧‧‧澆鑄通道

8‧‧‧裝置

9‧‧‧灰泥分配器

10‧‧‧管節

11‧‧‧刮刀

11'‧‧‧外緣

12‧‧‧盤形凸緣

13‧‧‧長形空間

14‧‧‧空腔

15‧‧‧磨耗區

16‧‧‧滑塊單元

17‧‧‧修復裝置

18‧‧‧第二管節

19‧‧‧驅動軸

20‧‧‧滑動閉合件

21‧‧‧殼體

以下參考附圖用示範具體實作例更加詳細地描述本發明。

圖1以剖面圖示意圖示具有用本發明方法來修復內套筒之裝置的盛桶管口；圖2為圖1之裝置的透視圖；圖3圖示圖2之裝置及內套筒的截面；圖4的角度剖面圖圖示在澆鑄設施之盛桶位置處有貼近內套筒之滑動閉合件的盛桶管口；以及圖5為裝置之一變體的透視圖。

圖1圖示鋼盛桶1的一部份區域，其管口2可設有滑動閉合件(未圖示)。鋼盛桶1具有一帶有耐火內襯4的外鋼套(outer steel jacket)3，該耐火內襯裝入有耐火多孔磚5以便 容納由耐火材料製成的內套筒6。

在操作期間，套筒6在澆鑄通道7區的內壁6’經受許多磨損。為此理由，在澆鑄一定次數後也不再能用。

根據本發明，進行該套筒修復係藉由用灰泥分配器9施塗灰泥至套筒6的內壁6’，灰泥分配器9可插入澆鑄通道7且灰泥通過它輸送到外面進入空腔14，而該空腔形成於灰泥分配器9與套筒6的磨損內壁6’之間。

在隨後由澆鑄通道7卸下灰泥分配器後，該套筒帶有有充分黏著力的灰泥以及校準的通道全長。

根據本發明，開動裝置8使得在灰泥施塗期間灰泥分配器9與澆鑄通道7共軸相對快速地旋轉一段確定時間，以及由在灰泥固化期間仍在轉動的澆鑄通道卸下。以此方式加工復原澆鑄通道7的內壁6’至有均勻的平滑，以及在澆鑄期間，防止流經的熔融金屬滯留以及有可能因不平整而附著。

灰泥分配器9的轉速，例如，對應至每分鐘500至1,000轉之手搖鑽的轉速。圖示耦合至灰泥分配器用於旋轉驅動的驅動軸19。

在與此有關的試行期間，確定，如果灰泥分配器9旋轉總共例如60秒，以及如果以高於300℃為較佳的套筒溫度施塗灰泥至套筒的內壁，是有利的。以此方式，在澆鑄盛桶仍然是熱的時，可進行套筒修復。

為了用本發明方法修復內套筒，考慮用於類似目的的常用灰泥類型。設定該裝置的轉速可按照灰泥的成分 以及通道壁的結構及成分。

由圖2及圖3可見，灰泥分配器9有數個放射狀排列之縱向刮刀11的一段圓柱管10組成，該管節的長度對應至套筒6的澆鑄通道長度，然而由該等刮刀11界定的外徑等於內套筒之通道直徑的目標值。在所述示範具體實作例中，刮刀11均軸向對齊地與管節10平行以及用盤形凸緣12劃定兩端的界限使得在個別刮刀之間形成長形空間13以便容納耐火灰泥。

藉由旋轉管節10，灰泥以離心方式離開空間13且在通道全長均勻地施塗至套筒6的磨損內壁6’，離心作用有助於灰泥能夠牢牢地黏著至內壁6’及形成於其間的空腔14。為了增加此離心作用，如果該等刮刀11在管節10的旋轉方向有稍微凸出的弧形是有利的，使得可推出灰泥越過所形成的外緣11’，以及這些外緣11’有切割效果。

與管節10一起旋轉的刮刀11也用來抹去多餘灰泥以及校準內套筒的澆鑄通道而不損壞通道壁。這在移除裝置時也適用，因為隨後繼續旋轉的管節10執行在相當大的程度上支持移除過程的螺旋運動。

有利的是，灰泥分配器9中之這些空間13的尺寸經製作成預定數量的灰泥可倒入後者，例如用手，灰泥的數量大約與形成於灰泥分配器、套筒內壁之間的空腔14對應使得抹去多餘灰泥變成有可能。因此，這些空間13填滿灰泥藉此倒入此灰泥使得它大約刮刀11的外周齊平而且在此均勻地分佈。

本發明套筒修復方法特別適合用於澆鑄設施，其中在所謂盛桶位置的維修站用機器人集中進行盛桶中之滑動閉合件的維修及製備。

圖4圖示位在維修站中之澆鑄盛桶1的管口，其多孔磚5係插入有內套筒6。貼近後者的是滑動閉合件20，其係以憑藉自身力量的習知方式閉合及打開澆鑄通道7。在操作期間，磨耗區15由多孔磚5的自由通行區延伸至內套筒6的出口，進入滑動閉合件20殼體21的耐火閉合板(未圖示)緊密地貼近內套筒。

在圖4中，澆鑄盛桶1處於它被平放的維修位置。部份以剖面圖示有耐火組件可插入此機構(亦即，閉合板、滑塊板及管口套筒)的滑動閉合件20。在旋出滑動閉合件的滑塊單元16以及移除底板(base plate)後，澆鑄盛桶的套筒6可自由存取以及在進行滑動閉合件的維修及製備時可在維修站中修復。在此係自動地進行該修復，用使用於換板的機器人為較佳。

圖5圖示適用於此目的的修復裝置17。它與圖2之裝置8不同的地方只在於，為了使裝置耦合至機器人，它有灰泥饋送裝置的第二管節18，其裝設成為管節10的延伸部且可同時用來供應灰泥給其他管節10。修復裝置17用機器人精確地定位以及被它的驅動軸19驅動藉此以各自為最佳的轉速在澆鑄通道7旋轉。

容易設計出與所述示範具體實作例的不同本發明裝置。唯一的要點是它如以上所述地運行。

本發明套筒修復方法當然也適用於緊固於耐火容器內襯中且在此經受大量磨損的其他套筒，例如，在轉換器之出鐵，電爐或喂槽中的。用本發明方法也可修復作為套筒的多孔磚，套筒插件，回收噴嘴或套筒狀噴灑通道。

不過，該方法特別有利適用來修復澆鑄盛桶的內套筒，因為它提供在澆鑄操作的自動過程中迅速用每個換板修復內套筒的可能性以及減少新內套筒的需要量。在改變套筒時不再需要清潔多孔磚或以其他方式處理。多孔磚的磨損減少，而且不會出現棘手的熔合。

本發明用上述示範具體實作例充分顯示。不過，也用其他變體圖解說明。因此，也可用本發明方法修復緊固於滑動閉合件之機構或其類似者中的耐火更換管口。

在灰泥分配器的管節中也可裝設用於劃定該等空間之界限的其他形式構件，例如螺紋狀隆起，而不是刮刀。

原則上，藉由往外推也可輸送此灰泥至套筒的內壁內，例如用圓柱形可充氣氣球狀體或其類似者。

1‧‧‧鋼盛桶

2‧‧‧管口

3‧‧‧外鋼套

4‧‧‧耐火內襯

5‧‧‧耐火多孔磚

6‧‧‧內套筒

6'‧‧‧內壁

7‧‧‧澆鑄通道

8‧‧‧裝置

9‧‧‧灰泥分配器

19‧‧‧驅動軸

Claims (12)

1. 一種用來修復冶金容器之耐火套筒的方法，該耐火套筒安裝於該容器的耐火內襯或一機構中，藉此可利用可插入澆鑄通道內的一灰泥分配器將灰泥施加至該套筒的內壁而來進行修復，其特徵在於：該灰泥分配器之管節的數個空間的尺寸經製作成使得一預定量的灰泥可被傾注；以及，藉由旋轉該管節，該灰泥被離心到該等空間之外並且被輸送到外側而進入一形成於該灰泥分配器與殼體之磨損的該內壁之間的空腔中。
2. 如請求項1所述之方法，其中，當施加灰泥至該套筒之該內壁時，該灰泥分配器以一轉速旋轉，使得藉由所產生的離心力，灰泥質量被輸送或噴灑至該套筒之該內壁上以及經形成的此一空腔中。
3. 如請求項1所述之方法，其中，在該灰泥分配器插入該套筒的狀態下，在該灰泥施加期間的噴灑之後，該灰泥分配器在該澆鑄通道中共軸地旋轉持續一段時間。
4. 如請求項3所述之方法，其中，甚至在灰泥固化過程開始之後，該灰泥分配器仍根據該灰泥之成分在該套筒中旋轉持續一段特定時間。
5. 如請求項1至4中之任一項所述的方法，其中， 在由該澆鑄通道卸下該轉動之灰泥分配器時，經噴灑於該通道壁上的灰泥質量會被該灰泥分配器螺旋式地抹去。
6. 如請求項1所述的方法，其中，該灰泥分配器的轉速能夠依照該灰泥的成分、及該通道壁的結構及成分來設定。
7. 如請求項1所述的方法，其中，在較佳為高於300℃的一套筒溫度下，施加該灰泥至該套筒。
8. 如請求項1所述之方法，其中，為了修復一澆鑄盛桶之內套筒，而該澆鑄盛桶具有一貼近其盛桶管口之滑動閉合件，在該澆鑄設施的一維修站中用一機器人以自動方式維修該內套筒，在該維修站中維修該滑動閉合件期間，施加灰泥至該套筒，較佳為利用該機器人以自動方式定位及驅動該灰泥分配器，以便操縱該滑動閉合件。
9. 一種用於實施如請求項1至8中之任一項所述之方法的裝置，其特徵在於：該灰泥分配器由繞著縱軸旋轉的一管節形成，該管節具有位在外側環繞其圓周分布的數個空間，該等空間的尺寸經製作成使得一預定量的灰泥可被傾注至該等空間中，該預定量大約對應至形成於該灰泥分配器與該套筒的該內壁之間的該空腔。
10. 如請求項9所述之裝置，其中， 該灰泥分配器的該管節經形成有數個放射狀排列之縱向刮刀，該等刮刀之長度對應至該待修復之套筒的澆鑄通道長度，而該管節之由該等刮刀所界定的外徑係等於該套筒在該修復之後之澆鑄通道直徑的目標值。
11. 如請求項10所述之裝置，其中，該等刮刀沿該管節的旋轉方向稍微凸出地彎曲。
12. 如請求項10或11所述之裝置，其中，在該等刮刀之間的該等空間可利用一較佳為設置於該管節之延伸部的灰泥饋送裝置來個別地或一起地填滿灰泥質量。

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