專利名稱：：用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚及其砌筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及耐火磚及砌筑方法，更屬于用于大型(一般外半徑2000mm以上)轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁沿高度方向直徑變化的耐火磚及其砌筑方法。也可用于大型回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁耐火磚及其砌筑方法。
背景技術(shù)：
：我國煉鋼鋼包內(nèi)襯上口外半徑小于2000腿中小噸位鋼包工作襯，其包壁工作襯厚度150mm-190mra(表1中尺寸b)，砌磚都可采用磚號15/20和磚號15/10、或磚號17/20和磚號17/10、或磚號19/20和磚號19/10兩種楔形磚配砌的雙楔形磚砌磚設(shè)計(jì)(不用直形磚)。目前，大噸位鋼包(其包壁工作襯厚度達(dá)210隱以上(表l中尺寸b)，包襯上口半徑達(dá)2350畫(包壁工作襯中間半徑R。為2160mm)以上，而表1中21/10磚號極限應(yīng)用中間半徑為1938國，因而目前的雙楔形磚無法滿足大噸位鋼包的砌筑，只有采用楔形磚與直形磚的"楔直"混合砌磚。日本、歐美等國家目前也仍采用此種"楔直"混合砌磚的方法；如果像半徑較小的中小噸位鋼包那樣大噸位鋼包也采用雙楔形磚砌磚，不用直形磚，因目前僅有側(cè)厚楔形磚17/10、19/10、21/10、23/10的磚型，其實(shí)施于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁是不夠的，必須再增設(shè)一種磚形，即要大小端尺寸差(ad—a》很小的如在等中間尺寸lOOmm系列下僅差5mm的磚號(如表1設(shè)想的17/5*)的側(cè)厚微楔形磚，其不僅增加了磚的品種及所需模具，增加生產(chǎn)成本，還會導(dǎo)致因?yàn)楹茈y區(qū)分與識別側(cè)厚微楔形磚的大小端，在砌筑操作中出現(xiàn)違反砌筑規(guī)范規(guī)定的"大端朝內(nèi)"(正常情況下應(yīng)"大端朝外")的惡劣現(xiàn)象、包齡降低等問題。表1目前鋼包壁用等中間尺寸側(cè)厚楔形磚尺寸及尺寸特征<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>目前，國內(nèi)大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)襯，如250噸鋼包，工作襯厚210mm，鋼包壁一環(huán)用磚采用側(cè)厚楔形磚(磚號21/10)與直形磚(磚號21/0)的"楔直"混合砌磚，這是因?yàn)殄F臺形包壁工作襯中間半徑Rp從20002350mm變化，全部用磚號21/10單楔形磚砌磚的最大中間半徑只能達(dá)2142咖(見表1磚號21/10)，所以需配砌直形磚(磚號21/0)以增大砌磚半徑至2350mm。正是由于包壁砌磚中配砌了大小端尺寸差ad-ax=0的磚號21/0直形磚，在鋼包使用中受到間斷操作的冷縮熱脹及翻傾轉(zhuǎn)動，常常出現(xiàn)直形磚的抽沉，斷落或殘磚脫落，導(dǎo)致使用壽命短，甚至出現(xiàn)鋼液穿漏事故。這是目前國內(nèi)外大噸位鋼包壁普遍采用的"楔直"混合砌磚設(shè)計(jì)的致命缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過實(shí)施大噸位鋼包內(nèi)壁用"等端差"雙楔形磚使鋼包內(nèi)襯牢固、使用周期長、所用模具減少的用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的耐火磚及其砌筑方法。實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)措施用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚，其在于耐火磚的端面形狀全部為楔形，每塊楔形磚的相對大端ad與相對小端a,兩端之差均為10mm。其在于每塊兩端之差均為10mm的楔形耐火磚用于轉(zhuǎn)爐鋼包沿高度方向直徑不斷變化的鋼包形狀。權(quán)利要求1所述的用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚的砌筑方法，其在于砌筑鋼包內(nèi)壁的每一環(huán)或?qū)佑孟鄬π“霃叫ㄐ未u及相對大半徑楔形磚二種不同的楔形耐火磚交錯(cuò)砌筑。如果像半徑較小的中小噸位鋼包那樣大噸位鋼包也采用雙楔形磚砌磚，不用直形磚，因目前僅有側(cè)厚楔形磚17/10、19/10、21/10、23/10的磚型，其實(shí)施于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁是不夠的，必須再設(shè)計(jì)一種磚形，即要大小端尺寸差(ad—ax)很小的如在等中間尺寸100mm系列下僅差5mm的磚號(如表1設(shè)想的17/5*)的側(cè)厚微楔形磚。其不僅增加了磚的品種及所需模具，還會存在以下缺點(diǎn)(以大小端尺寸差僅為5mm的側(cè)厚微楔形磚為例)l)假設(shè)大小端尺寸差僅5隱的磚號17/5*側(cè)厚微楔形磚，其大小端差距比僅為Aa'=(ad一a,)/b=0.0294，根據(jù)《爐窯襯磚尺寸設(shè)計(jì)與輻射形砌磚計(jì)算手冊》殘磚可能脫落的計(jì)算長度b'=2/Aa'=2/0.0294=68.0腿。而大小端尺寸差I(lǐng)O隱的磚號17/10側(cè)厚楔形磚的大小端差距比為0.0588，殘磚可能脫落的計(jì)算長度b'=2/0.0588=34.Omm。兩者殘磚脫落長度相差一倍。如果按蝕損速率lmm/包次計(jì)算，采用大小端差僅5mm磚號17/5*的側(cè)厚微楔形磚時(shí)，包齡減少34次。2)大小端差僅5隱的側(cè)厚微楔形磚，很難區(qū)分識別大端與小端，加上土lmm的尺寸允許偏差，可能出現(xiàn)大小端差僅有3mm，幾乎無異于直形磚了。正因?yàn)楹茈y區(qū)分與識別側(cè)厚微楔形磚的大小端，在砌筑操作中往往出現(xiàn)違反砌筑規(guī)范規(guī)定的"大端朝內(nèi)"(.lF:常情況下應(yīng)"大端朝外")的惡劣現(xiàn)象，這比配加直形磚出現(xiàn)的問題還嚴(yán)重。如果相對大端a,與相對小端a,兩端之差大于10mm，則只適用于外半徑小于1800mm的鋼包。綜上所述，對于相對大端ad與相對小端&兩端之差取值在10mm的楔形磚，用于外半徑為1800mm以上大噸位且沿高度方向直徑不斷變化鋼包的砌筑最為合理。本發(fā)明的特點(diǎn)1)本發(fā)明的不同側(cè)面厚度的"等端差"雙楔形磚的制造是非常容易的，與現(xiàn)有端差為10mm的楔形磚可以模具共用，只是壓制厚度不同，因此生產(chǎn)成本由于節(jié)省模具而大為降低。2)由于取消了直形磚，在砌筑操作中砌體半徑方向的輻射豎縫很容易與半徑放射線吻合，不易產(chǎn)生錯(cuò)臺，砌體表面光滑；不會產(chǎn)生抽沉、斷落或殘磚脫落的現(xiàn)象。3)磚的大小端容易識別及區(qū)分。4)取消了直形磚，采用"等端差"的兩種側(cè)厚楔形磚，不會出現(xiàn)配直形磚時(shí)出現(xiàn)的抽沉，斷落或殘磚脫落，予期使用壽命長并不會產(chǎn)生漏鋼現(xiàn)象。5)完全滿足不同壁厚即170230mm、不同外半徑即1800mm以上大噸位且沿高度方向直徑不斷變化鋼包的砌筑要求。也可用于外半徑1800mm以上大型回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁耐火磚及其砌筑方法。圖1為用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚的端面結(jié)構(gòu)示意圖圖2為采用圖1所示耐火磚的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖圖3為采用圖1所示"等端差"雙楔形耐火磚砌筑的鋼包內(nèi)壁俯視圖圖4為現(xiàn)有技術(shù)采用"楔直"混合配砌的鋼包內(nèi)壁俯視圖具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步描述-實(shí)施例1為適應(yīng)大半徑鋼包采用雙楔形磚砌磚要求，以表1中的楔形磚作為一組相對小半徑楔形磚1，另增加一組相對大半徑楔形磚2與其配成雙楔形磚環(huán)，每塊磚的相對大端a『與相對小端a、兩端之差均為10mn。相對大半徑楔形磚2尺寸特征由下述方法選擇由每環(huán)或?qū)佑么u量簡易計(jì)算公式《爐窯襯磚尺寸設(shè)計(jì)與輻射形砌磚計(jì)算手冊》&=0.314(/^-~)(相對小半徑楔形磚1)i^=0.314(/p-i^)(相對大半徑楔形磚2)^及^~一分別為所計(jì)算雙楔形磚砌磚內(nèi)相對小半徑楔形磚1及相對大半徑楔形磚2的中間半徑；及,,——所計(jì)算雙楔形磚砌磚的中間半徑。中間半徑Rp的計(jì)算公式RP=b(ad+ax)/[2(ad-ax)]由《爐窯襯磚尺寸設(shè)計(jì)與輻射形砌磚計(jì)算手冊》對磚尺寸的研究成果，Rpd/IU必須為相鄰的簡單整數(shù)比。例如5:4，6:5等。Rpd/Rpi=a乂apx0v及apd——分別為所計(jì)算雙楔形磚砌磚內(nèi)相對小半徑楔形磚1及相對大半徑楔形磚2的中間尺寸/mm)。本發(fā)明中Rpd/Rp,取6/5。Rw及Rp,的定義式知，Rw/RP、=and/100(相對小半徑楔形磚1中間尺寸100不含2■磚縫)，則相對大半徑楔形磚2的中間尺寸a,100X6/5=120.Onim。即增加相對大半徑楔形磚2的中間半徑增大120.0—100=20.0國。根據(jù)ap=120.0mm、aP="+a,)/2及(a「ax)=10隱，計(jì)算得相對大半徑楔形磚2的大小端尺寸&/&為125/115。按上述方法，結(jié)合不同鋼包壁厚編制了大噸位鋼包壁用"等端差"側(cè)厚楔形磚尺寸及尺寸特征表(見表2)表2.砌筑大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)襯用"等端差"側(cè)厚楔形磚尺寸及尺寸特征表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表中b:為楔形耐火磚的長度；ad:為相對大端的厚度；ax:為相對小端的厚度；c:為楔形耐火磚的寬度實(shí)施例1外半徑2000mm，工作襯厚170mm的鋼包壁一環(huán)或?qū)樱?jì)算雙楔形磚砌磚的中間半徑RP為1915咖，在表2中的中間半徑Rpl734.0mm2074.0隱應(yīng)用范圍，采用本發(fā)明的"等端差"雙楔形磚砌磚時(shí)，運(yùn)用上述公式計(jì)算相對小半徑(Rp為1734.Oran)楔形磚1即17/10數(shù)量Kl7/1及相對大半徑(Rp為2074.0咖)楔形磚2即17/10d數(shù)量Kl7/IOd。Kn/1。=0.314(2074-1915)=49.45塊(相對小半徑楔形磚1)K17/,d=0.314(1915-1734.0)=56.83塊(相對大半徑楔形磚2)所以該外半徑鋼包壁一環(huán)或?qū)涌捎?0塊磚號17/10相對小半徑楔形磚1及57塊17/10d相對大半徑楔形磚2相互交錯(cuò)砌成"等端差"雙楔形磚環(huán)(見附圖3)。其余環(huán)或?qū)右来胃鶕?jù)磚量計(jì)算公式計(jì)算出相對小半徑楔形磚1及相對大半徑楔形磚2的數(shù)量而交錯(cuò)配砌，直至結(jié)束。實(shí)施例2例2外半徑2400mm，工作襯厚210mm的鋼包壁一環(huán)或?qū)?，?jì)算雙楔形磚砌磚的中間半徑Rp為2295mm，在表2中的中間半徑Rp2142.0mrn2562.Omm應(yīng)用范圍，采用本發(fā)明的"等端差"雙楔形磚砌磚時(shí)，運(yùn)用上述公式計(jì)算相對小半徑(&為2142.0mm)楔形磚1即21/10數(shù)量IU,u及相對大半徑(R,為2562.0國)楔形磚21/10d數(shù)量K21/1。=0.314(2562-2295)=83.838塊(相對小半徑楔形磚1)K21/,d=0.314(2295-2142.0)=48.042塊(相對大半徑楔形磚2)所以該外半徑鋼包壁一環(huán)或?qū)涌捎?4塊磚號21/10相對小半徑楔形磚1及48塊21/10d相對大半徑楔形磚2交錯(cuò)砌筑成"等端差"雙楔形磚環(huán)。其余環(huán)或?qū)右来胃鶕?jù)磚量計(jì)算公式計(jì)算出相對小半徑楔形磚1及相對大半徑楔形磚2的數(shù)量而交錯(cuò)配砌，直至結(jié)束。實(shí)施例3例3外半徑2600mm，工作襯厚230mra的鋼包壁一環(huán)或?qū)樱?jì)算雙楔形磚砌磚的中間半徑Rp為2485mm，在表2中的中間半徑RP2346.0腿2806.0隱應(yīng)用范圍，采用本發(fā)明的"等端差"雙楔形磚砌磚時(shí)，運(yùn)用上述公式計(jì)算相對小半徑(Rp為2346.Omm)楔形磚1即23/10數(shù)量K節(jié)。及相對大半徑(Rp為2806.Omm)楔形磚2即23/10d數(shù)量K2VId。K2V1。=0.314(2806-2485)=100.794塊(相對小半徑楔形磚1)Kw=0.314(2485-2346.0)=43.646塊(相對大半徑楔形磚2)所以該外半徑鋼包壁一環(huán)或?qū)涌捎?01塊磚號23/10相對小半徑楔形磚1及44塊23/10d相對大半徑楔形磚2交錯(cuò)砌筑成"等端差"雙楔形磚環(huán)。其余環(huán)或?qū)右来胃鶕?jù)磚量計(jì)算公式計(jì)算出相對小半徑楔形磚1及相對大半徑楔形磚2的數(shù)量而交錯(cuò)配砌，直至結(jié)束。經(jīng)試驗(yàn)及檢測，實(shí)施本發(fā)明的鋼包內(nèi)襯砌體半徑方向的輻射豎縫與半徑放射線吻合，無錯(cuò)臺產(chǎn)生，并且砌體表面光滑、牢靠、穩(wěn)固，完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。權(quán)利要求1、用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚，其特征在于耐火磚的端面形狀全部為楔形，每塊楔形磚的相對大端ad與相對小端ax兩端之差均為10mm。2、如權(quán)利要求1所述的用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚，其特征在于每塊兩端之差均為10mm的楔形耐火磚用于轉(zhuǎn)爐鋼包沿高度方向直徑不斷變化的鋼包形狀。3、權(quán)利要求1所述的用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚的砌筑方法，其特征在于砌筑鋼包內(nèi)壁的每一環(huán)或?qū)佑孟鄬π“霃叫ㄐ未u(1)及相對大半徑楔形磚(2)二種不同的楔形耐火磚交錯(cuò)砌筑。全文摘要本發(fā)明涉及外半徑2000mm以上轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁耐火磚及砌筑方法。其解決目前存在的“楔直”混合砌磚常出現(xiàn)直形磚的抽沉、斷落或殘磚脫落，或者需用品種多導(dǎo)致模具多而使成本加大等不足。措施用于大型轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)壁的等端差耐火磚及其砌筑方法，其在于耐火磚的端面形狀全部為楔形，每塊楔形磚的相對大端a_d與相對小端a_x兩端之差均為10mm；其砌筑方法鋼包內(nèi)壁的每一環(huán)或?qū)佑孟鄬π“霃叫ㄐ未u1及相對大半徑楔形磚2二種不同的楔形耐火磚交錯(cuò)砌筑。本發(fā)明可與現(xiàn)有端差為10mm的楔形磚模具共用、砌體半徑方向的輻射豎縫與半徑放射線吻合、不易產(chǎn)生錯(cuò)臺、砌體表面光滑、不會產(chǎn)生抽沉、斷落等現(xiàn)象，安全可靠，成本低，僅用兩種楔形磚即可。文檔編號C21C5/44GK101381788SQ20081004893公開日2009年3月11日申請日期2008年8月21日優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日發(fā)明者萬小平,瑛莫,薛啟文申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司