一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法
【專利摘要】一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，將鋼板制成內(nèi)膽，并在內(nèi)膽內(nèi)部澆筑由鉻剛玉和結(jié)合劑混合均勻制成的耐火材料，得到耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管，利用這種方法制得的喉管中耐火材料的體積密度至少為3.0g/cm3，接近機(jī)制磚的體積密度3.2g/cm3，并具有能承受20MPa外力破壞的強(qiáng)度，接近水泥的強(qiáng)度，可承受高溫高速氣流的沖刷，不會發(fā)生形變，內(nèi)壁光滑，使高溫氣體可以快速地通過，使原料油被持續(xù)穩(wěn)定地剪切霧化，可以更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，延長了喉管的使用壽命。
【專利說明】一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于加工方法【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種喉管的加工方法，特別是炭黑生產(chǎn)過 程中使用的耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 炭黑反應(yīng)爐的核心部件喉管，是新工藝炭黑生產(chǎn)裝置的特征，喉管的形狀決定著 工藝運(yùn)行的炭黑質(zhì)量和生成率?，F(xiàn)有的喉管是使用高溫耐火材料砌筑而成，由于制造、使用 等原因，在使用中經(jīng)常因高溫高速氣流的沖刷，進(jìn)而形狀發(fā)生變化，內(nèi)壁變得粗糙，導(dǎo)致氣 體流速不穩(wěn)定，原料油二次霧化被破壞，產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生波動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計了一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工 方法，利用這種方法制得的喉管中耐火材料的體積密度至少為3.Og/cm3,接近機(jī)制磚的體 積密度3. 2g/cm3,并具有能承受20MPa外力破壞的強(qiáng)度，保證了安裝期間的搬運(yùn)和初期升溫 的強(qiáng)度要求，與外側(cè)循環(huán)水夾套配合使用，降低了耐火材料的表面溫度，高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度 得到保持，抗沖刷能力加強(qiáng)，保持內(nèi)壁光滑，使原料油被持續(xù)穩(wěn)定地剪切霧化，可以更好地 保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行。
[0004] 本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案是：一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法， 包含以下步驟：
[0005]A、內(nèi)膽制備，使用鋼板卷制機(jī)，將鋼板加工成筒形內(nèi)膽，并對內(nèi)膽的內(nèi)壁和直徑進(jìn) 行機(jī)加工校正，保證誤差值在〇. 5mm以內(nèi)，并在內(nèi)膽的對應(yīng)位置開設(shè)油槍口通孔；
[0006]B、模具安裝，用錨固件將模具固定在內(nèi)膽內(nèi)，并使多瓣的分體模具固定形成整體 的筒形，在模具與內(nèi)膽之間留有填充間隙，錨固件與內(nèi)膽焊接固定；
[0007]C、耐火材料澆筑，將鉻剛玉、結(jié)合劑混合均勻制成耐火材料，其中結(jié)合劑的重量百 分比為3?5 %，將耐火材料澆筑進(jìn)步驟B中的填充間隙內(nèi)，并進(jìn)行搗打，直至耐火材料的體 積密度至少達(dá)到3.Og/cm3,靜置5小時得到半成品喉管；
[0008]D、加溫定型，將步驟C中半成品喉管緩慢加熱至100?150°C，恒溫加熱48小時， 使耐火材料凝固并達(dá)到能承受20MPa外力破壞的強(qiáng)度，自然冷卻至室溫；
[0009]E、模具拆除，將模具分別拆除，并對耐火材料的內(nèi)壁進(jìn)行平整度的修補(bǔ)，得到耐火 材料保護(hù)的全鋼制喉管。
[0010] 所述的步驟B中，當(dāng)模具安裝到位后，在油槍口通孔處使用模具將油槍口通孔堵 塞并伸出油槍口通孔外與模具的外壁緊密貼合。
[0011] 所述的步驟C中，在燒筑耐火材料時，燒筑高度達(dá)到30?50mm后，進(jìn)行一次搗打， 使耐火材料的體積密度至少達(dá)到3.Og/cm3,然后繼續(xù)進(jìn)行澆筑，當(dāng)澆筑高度再次增高30? 50mm后，再進(jìn)行一次搗打，使耐火材料的體積密度至少達(dá)到3.Og/cm3,反復(fù)循環(huán)直至整體澆 筑過程結(jié)束。
[0012] 所述的步驟C中，結(jié)合劑的重量百分比為3%。
[0013] 所述的步驟D中，緩慢加熱的時間保持在2?4小時，每小時升溫20?35°C。
[0014] 所述的步驟D中，在恒溫加熱的48小時內(nèi)，前24小時對半成品喉管的加熱過程為 不加保溫蓋加熱，后24小時為加保溫蓋加熱。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：鉻剛玉具有耐火度高、強(qiáng)度大、熱震穩(wěn)定性好、抗腐蝕能力 強(qiáng)、耐沖刷、耐磨損、高溫體積穩(wěn)定、高溫強(qiáng)度高的特點(diǎn)，將鋼板制成內(nèi)膽，并在內(nèi)膽內(nèi)部澆 筑由鉻剛玉和結(jié)合劑混合均勻制成的耐火材料，得到耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管，喉管在 1850?2000°C的溫度范圍內(nèi)具有最適宜的綜合性能。喉管中耐火材料的體積密度至少為 3.Og/cm3,接近機(jī)制磚的體積密度3. 2g/cm3,并具有能承受20MPa外力破壞的強(qiáng)度，保證了 安裝期間的搬運(yùn)和初期升溫的強(qiáng)度要求，與外側(cè)循環(huán)水夾套配合使用，降低了耐火材料的 表面溫度，高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度得到保持，抗沖刷能力加強(qiáng)，保持內(nèi)壁光滑，使原料油被持續(xù) 穩(wěn)定地剪切霧化，可以更好地保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，并延長了喉管定期更換的間隔。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，包含以下步驟：
[0017]A、內(nèi)膽制備，使用鋼板卷制機(jī)，將鋼板加工成筒形內(nèi)膽，并對內(nèi)膽的內(nèi)壁和直徑進(jìn) 行機(jī)加工校正，保證誤差值在〇. 5mm以內(nèi)，并在內(nèi)膽的對應(yīng)位置開設(shè)油槍口通孔；
[0018]B、模具安裝，用錨固件將模具固定在內(nèi)膽內(nèi)，并使多瓣的分體模具固定形成整體 的筒形，在模具與內(nèi)膽之間留有填充間隙，錨固件與內(nèi)膽焊接固定，當(dāng)模具安裝到位后，在 油槍口通孔處使用棍狀物體將油槍口通孔堵塞并伸出油槍口通孔外與模具的外壁緊密貼 合，可以防止油槍口通孔被耐火材料堵塞；
[0019] C、耐火材料澆筑，將鉻剛玉、結(jié)合劑混合均勻制成耐火材料，其中結(jié)合劑的重量百 分比優(yōu)選為3%，將耐火材料澆筑進(jìn)步驟B中的填充間隙內(nèi)，澆筑高度達(dá)到30?50mm后， 進(jìn)行一次搗打，使耐火材料的體積密度至少達(dá)到3.Og/cm3,然后繼續(xù)進(jìn)行澆筑，當(dāng)澆筑高度 再次增高30?50mm后，再進(jìn)行一次搗打，使耐火材料的體積密度至少達(dá)到3.Og/cm3,反復(fù) 循環(huán)直至整體澆筑過程結(jié)束，靜置5小時得到半成品喉管，這種澆筑和搗打交替進(jìn)行的方 式，可以更精確地控制耐火材料的體積密度，使耐火材料的體積密度接近機(jī)制磚的體積密 度 3. 2g/cm3 ;
[0020] D、加溫定型，將步驟C中半成品喉管以每小時升溫20?30°C的速度在2?4小時 內(nèi)緩慢加熱至100?150°C，恒溫加熱48小時，前24小時對半成品喉管的加熱過程為不加 保溫蓋加熱，后24小時為加保溫蓋加熱，使耐火材料凝固并達(dá)到能承受20MPa外力破壞的 強(qiáng)度，接近水泥的強(qiáng)度，自然冷卻至室溫；
[0021]E、模具拆除，將模具分別拆除，并對耐火材料的內(nèi)壁進(jìn)行平整度的修補(bǔ)，得到耐火 材料保護(hù)的全鋼制喉管，喉管具有很好的抗高溫腐蝕能力和耐沖刷腐蝕能力，可承受高溫 高速氣流的沖刷，高溫時有較高的荷重軟化點(diǎn)，良好的可成型性，不會發(fā)生形變，內(nèi)壁光滑， 使氣體可以快速地通過，使原料油被持續(xù)穩(wěn)定地剪切霧化，可以更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，延長 了喉管的使用壽命。
[0022] 下面給出利用本發(fā)明的加工方法制得的喉管、及現(xiàn)有耐火材料喉管的一些技術(shù)參 數(shù)，如表1所示：
[0023] 表 1
[0024]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于包含以下步驟： A、 內(nèi)膽制備，使用鋼板卷制機(jī)，將鋼板加工成筒形內(nèi)膽，并對內(nèi)膽的內(nèi)壁和直徑進(jìn)行機(jī) 加工校正，保證誤差值在〇. 5mm以內(nèi)，并在內(nèi)膽的對應(yīng)位置開設(shè)油槍口通孔； B、 模具安裝，用錨固件將模具固定在內(nèi)膽內(nèi)，并使多瓣的分體模具固定形成整體的筒 形，在模具與內(nèi)膽之間留有填充間隙，錨固件與內(nèi)膽焊接固定； C、 耐火材料澆筑，將鉻剛玉、結(jié)合劑混合均勻制成耐火材料，其中結(jié)合劑的重量百分比 為3?5 %，將耐火材料澆筑進(jìn)步驟B中的填充間隙內(nèi)，并進(jìn)行搗打，直至耐火材料的體積密 度至少達(dá)到3. Og/cm3,靜置5小時得到半成品喉管； D、 加溫定型，將步驟C中半成品喉管緩慢加熱至100?150°C，恒溫加熱48小時，使耐 火材料凝固并達(dá)到能承受20MPa外力破壞的強(qiáng)度，自然冷卻至室溫； E、 模具拆除，將模具分別拆除，并對耐火材料的內(nèi)壁進(jìn)行平整度的修補(bǔ)，得到耐火材料 保護(hù)的全鋼制喉管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于：所述的步驟B中，當(dāng)模具安裝到位后，在油槍口通孔處使用模具將油槍口通孔堵塞并伸出 油槍口通孔外與模具的外壁緊密貼合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于：所述的步驟C中，在燒筑耐火材料時，燒筑高度達(dá)到30?50mm后，進(jìn)行一次搗打，使耐火材 料的體積密度至少達(dá)到3. Og/cm3,然后繼續(xù)進(jìn)行澆筑，當(dāng)澆筑高度再次增高30?50mm后， 再進(jìn)行一次搗打，使耐火材料的體積密度至少達(dá)到3. Og/cm3,反復(fù)循環(huán)直至整體澆筑過程 結(jié)束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于：所述的步驟C中，結(jié)合劑的重量百分比為3%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于：所述的步驟D中，緩慢加熱的時間保持在2?4小時，每小時升溫20?35°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐火材料保護(hù)的全鋼制喉管的加工方法，其特征在于：所述的步驟D中，在恒溫加熱的48小時內(nèi)，前24小時對半成品喉管的加熱過程為不加保溫 蓋加熱，后24小時為加保溫蓋加熱。
【文檔編號】B28B1/14GK104400330SQ201410534513
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】蘇吉春, 蘇建軍, 畢老虎, 薛俊杰, 李祥錄, 張志廷 申請人:石家莊市新星化炭有限公司