專利名稱：?jiǎn)舞F口高爐出鐵主溝及其制作工藝的制作方法
單鐵口髙爐出鐵主溝及其制作工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鐵用耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及單鐵口高爐出鐵主溝及其制 作工藝。背景技術(shù)：
當(dāng)前我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能中一半以上仍然來自1000m3以下高爐，其中相當(dāng)一部分 為單鐵口高爐，由于沒有備用出鐵溝，難以為出鐵主溝的施工、維護(hù)提供充足 的時(shí)間保證，這類高爐的出鐵溝在應(yīng)用多鐵口高爐較為成熟和先進(jìn)的整體澆注 的材料及工藝方面受到較大限制。
目前單鐵口高爐出鐵溝主要采用的施工工藝是主溝采用非儲(chǔ)鐵式設(shè)計(jì)， 坡度在5%左右，主溝工作襯采用搗打料搗打施工，使用中需要修補(bǔ)時(shí)，采用搗 打料搗打修補(bǔ)。這樣的鐵溝溝襯出鐵后暴露在空氣中，受急冷急熱及空氣氧化 嚴(yán)重，并且結(jié)構(gòu)疏松，不耐沖刷， 一般使用只能使用3-5天，導(dǎo)致修補(bǔ)頻繁， 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，耐材消耗高。而且搗打料由于含樹脂、瀝青等成分，使用時(shí) 產(chǎn)生大量有害煙塵，惡化了爐前勞動(dòng)環(huán)境。
因此，開發(fā)一種維護(hù)強(qiáng)度低、高溫工作性能好、環(huán)保性好的出鐵主溝，一 直是單鐵口高爐的迫切需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種使用壽命長(zhǎng)、耐材消 耗低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低的單鐵口高爐出鐵主溝及其制作工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種單鐵口高爐出鐵主溝，包括澆注的永 久層和澆注的工作層，所述工作層分為下部鐵線部位和上部渣線部位，下部鐵 線部位采用鐵線料制作，上部渣線部位采用渣線料制作。作為優(yōu)選，所述渣線料包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致 密剛玉35%-43%, 98碳化硅:33%-41%，白剛玉3%-9%， a-A1203: 5%_11%， 硅微粉1%-3%，純鋁酸鈣水泥1%-5%,球狀瀝青1%-5%，復(fù)合添加劑2%_5%。
作為優(yōu)選，所述復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為減水劑: 2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑55%_65%、抗氧化劑 28%-36%。
作為優(yōu)選，所述渣線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉39%， 98碳化硅37%,白剛玉5%， a-Al203: 8%，硅微粉1.5%，純鋁酸鈣水泥 3%，球狀瀝青3%，復(fù)合添加劑3.5%。
作為優(yōu)選，所述鐵線料包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致 密剛玉52%-60%， 98碳化硅:14%-22%，白剛玉6%-12%， a -A1203: 6%_12%， 硅微粉1%-3%，純鋁酸鈣水泥1%-5%，球狀瀝青1%-5%,復(fù)合添加劑2%_5%。
作為優(yōu)選，所述復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為減水劑 2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%_5%、防爆劑55%_65%、抗氧化劑 28%-36%。
作為優(yōu)選，所述鐵線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉56%, 98碳化硅18%,白剛玉7%， a-A1203: 8%，硅微粉1.5%,純鋁酸鈣水泥 3%，球狀瀝青3%，復(fù)合添加劑3.5%。
作為優(yōu)選，所述工作層的傾斜坡度為1%_3%。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種單鐵口高爐出鐵主溝的制作工藝， 先在主溝鋼殼內(nèi)架設(shè)永久層木模，將混好的永久層澆注料加水在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌 成漿料后注入支好的木模內(nèi)，同時(shí)插入振動(dòng)棒振動(dòng)，待澆注完經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后得
到永久層；再架設(shè)工作層鋼模，將工作層的鐵線料、渣線料按原料配比混煉，
加水?dāng)嚢杈鶆蚝?，按先鐵線部、后渣線部的順序澆注到鋼模內(nèi)，同時(shí)插入振動(dòng)
棒振動(dòng)，待澆注完畢，待l-2小時(shí)澆注料硬化后即可脫模，烘烤后完成。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用澆注的永久層及工作層，工作層不同部位 采用不同材料，確保了工作層整體磨損程度一致，減少了材料的浪費(fèi)。所用澆 注材料高溫性能遠(yuǎn)好于搗打料，大大延長(zhǎng)了主溝壽命，降低了修補(bǔ)頻率，減少 了維護(hù)工作量及材料消耗。澆注施工質(zhì)量穩(wěn)定均勻，不存在搗打施工的致密度 不一致，結(jié)構(gòu)疏松的問題，有效延長(zhǎng)了主溝壽命。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式

實(shí)施例一
單鐵口高爐出鐵主溝，包括澆注的永久層和澆注的工作層，所述工作層分 為下部鐵線部位和上部渣線部位，下部鐵線部位采用鐵線料制作，上部渣線部 位采用渣線料制作。
主溝永久層采用現(xiàn)場(chǎng)整體澆注成型工藝，保證整個(gè)主溝的整體性及強(qiáng)度， 能有效防止工作層燒穿后漏鐵，而且使主溝維護(hù)更換方便節(jié)省，只須對(duì)工作層 進(jìn)行維護(hù)及更換。
主溝工作層采用現(xiàn)場(chǎng)整體澆注成型工藝，保證工作層的整體性及強(qiáng)度，整 個(gè)工作層質(zhì)地均勻致密，使耐材的高溫工作性能得到充分發(fā)揮。
主溝不同部位采用不同澆注材料，永久層采用永久層澆注料，工作層渣線 部位采用渣線澆注料，工作層鐵線部位采用鐵線澆。通過相應(yīng)的配方優(yōu)化，保 證不同使用環(huán)境下的高溫強(qiáng)度、抗渣性、耐沖刷性、抗熱震性等性能要求，而 且還避免了由于不同部位損毀速度不一致而導(dǎo)致的耐材浪費(fèi)。
主溝撇渣器過梁采用活動(dòng)式設(shè)計(jì)，單獨(dú)制成過梁預(yù)制件。主溝澆注時(shí)不澆 注過梁，只留出安裝空間，待主溝澆注完后，直接安裝上過梁預(yù)制件即可。使 用中，過梁磨損較快需更換時(shí)可單獨(dú)更換，既輕松、方便又安全、快捷。
新溝施工前先將原料按上述配比混煉、分類包裝后運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)待用。撇 渣器過梁采用渣線料預(yù)先澆注成型，經(jīng)烘烤后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。施工時(shí)，將混煉好的澆注料加一定量的水在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌成漿料后注入支 好模具的主溝內(nèi)，同時(shí)插入振動(dòng)棒振動(dòng)，以使?jié)沧⒏泳鶆蛎軐?shí)。澆注順序依 次為永久層、鐵線部位、渣線部位。先在主溝鋼殼內(nèi)先架設(shè)永久層木模，澆注 永久層，待永久層澆注完經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后，再架設(shè)工作層鋼模，先澆注下層的鐵
線部位，再澆注渣線部位。整體澆注完畢，待1-2小時(shí)左右澆注料硬化后即可 脫模，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行短時(shí)間烘烤，之后安裝上撇渣器過梁預(yù)制件，即可投 入使用。
本實(shí)施例中，渣線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉39%， 98 碳化硅37%，白剛玉5%， a-Al203: 8%，硅微粉1.5%,純鋁酸鈣水泥3%， 球狀瀝青3%，復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分 質(zhì)量百分比為減水劑2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑 55%-65%、抗氧化劑28%-36%。
鐵線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉56%， 98碳化硅18%， 白剛玉7%， a-A1203: 8%，硅微粉1.5%，純鋁酸鈣水泥3%，球狀瀝青3%， 復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為 減水劑2%-5%、緩凝劑2%_5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑55%-65%、抗 氧化劑28%_36%。
采用棕剛玉或致密剛玉、碳化硅、白剛玉作為骨料和粉料，利用其高熔點(diǎn)、 高強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱性使新材料具備極好的耐高溫、抗沖刷、耐侵
蝕、抗熱震等性能。致密剛玉或棕剛玉中粉狀料占60%左右，碳化硅中粉狀料占 60%左右。將最大顆粒粒度控制在15mm以下，顆粒級(jí)配3-4，以使材料具有良好 的施工及工作性能。在材料中添加a-Al203和Si02微粉，以改善材料的流動(dòng)性， 減少不利于材料高溫性能的水泥用量及加水量，Si02微粉與水作用形成的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)還與其包裹的AL03顆粒高溫下形成穩(wěn)定的莫來石成分，有助于材料高溫強(qiáng)度、 致密度、熱震穩(wěn)定性的改善。選擇純鋁酸鈣水泥作為結(jié)合劑，使材料保證一定的冷態(tài)強(qiáng)度利于施工，同時(shí)也避免了樹脂結(jié)合劑在使用時(shí)產(chǎn)生有害煙塵的環(huán)境 問題。加入球狀瀝青，利用其較高的固碳含量和高溫碳化后較高的結(jié)合力，以 增強(qiáng)材料的高溫強(qiáng)度。選用減水劑、高效分散劑、促凝劑、防爆劑、抗氧化劑 構(gòu)成復(fù)合添加劑，以相應(yīng)的起到減少用水量、均勻分散微粉材料、加速凝固、 防止爆裂、增加抗氧化能力的作用，其中減水劑和分散劑選用三聚磷酸鈉、促 凝劑選用三乙醇胺、防爆劑選用有機(jī)纖維、抗氧化劑選用金屬硅及碳化硼。
所述工作層的傾斜坡度為1%-3%。該坡度是指工作層的高端高度減去低端高 度后與整體長(zhǎng)度的比例。1%-3%的傾斜坡度較為平緩，可以儲(chǔ)存一定量的鐵水， 能緩沖出鐵時(shí)渣鐵射流對(duì)溝底的沖擊力，緩解渣鐵的翻騰及流動(dòng)過程中對(duì)主溝 側(cè)壁的沖刷和磨損，而且內(nèi)襯被渣鐵覆蓋，減輕了空氣的氧化，溫度波動(dòng)也減 少，防止了工作層的急冷急熱。
由于工作層的壽命大幅度延長(zhǎng)，可達(dá)2個(gè)月以上，而且維修頻率低，使耐 材消耗能降低l/2左右，既減少了噸鐵成本，又具有節(jié)能減排的環(huán)保意義。
該新型主溝施工方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，維修頻率低，且不必清渣交接班，工人 勞動(dòng)強(qiáng)度能降低1/3，促進(jìn)了冶煉企業(yè)的減員增效、現(xiàn)場(chǎng)管理和安全工作。
實(shí)施例二-
本實(shí)施例中，渣線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉37%， 98 碳化硅39%，白剛玉6%， a-Al203: 7%，硅微粉1.5%,純鋁酸鈣水泥3%， 球狀瀝青3%，復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分 質(zhì)量百分比為減水劑2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑
55%-65%、抗氧化劑28%-36%。
鐵線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉58%， 98碳化硅16%， 白剛玉9%， a-A1203: 6%，硅微粉1.5%，純鋁酸鈣水泥3%，球狀瀝青3%， 復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為 減水劑2%_5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%_5%、防爆劑55%-65%、抗氧化劑28%-36%。 實(shí)施例三
本實(shí)施例中，渣線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉41%， 98 碳化硅35%,白剛玉7%， a-Al203: 6%,硅微粉1.5%,純鋁酸鈣水泥3%， 球狀瀝青3%,復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分 質(zhì)量百分比為減水劑2%_5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑 55%-65%、抗氧化劑28%-36%。
鐵線料中各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉54%， 98碳化硅20%， 白剛玉8%， a-Al203: 7%，硅微粉1.5%，純鋁酸鈣水泥3%，球狀瀝青3%， 復(fù)合添加劑3.5%。其中，復(fù)合添加劑包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為 減水劑2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效分散劑2%-5%、防爆劑55%-65%、抗 氧化劑28%-36%。
上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單 變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于包括澆注的永久層和澆注的工作層，所述工作層分為下部鐵線部位和上部渣線部位，下部鐵線部位采用鐵線料制作，上部渣線部位采用渣線料制作。
2. 如權(quán)利要求1所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述渣線料包括以 下組分且各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉35%-43%， 98碳化硅 33%-41%，白剛玉.-3%-9%， a-A1203: 5%-11%，硅微粉1%-3%,純鋁酸銬水 泥1%-5%，球狀瀝青1%-5%，復(fù)合添加劑2%-5%。
3. 如權(quán)利要求2所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述復(fù)合添加劑包 括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為減水劑2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效 分散劑2%-5%、防爆劑55%-65%、抗氧化劑28%-36%。
4. 如權(quán)利要求2所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述渣線料中各組 分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉39%， 98碳化硅37%，白剛玉5%， a-A1A: 8%，硅微粉1.5%，純鋁酸鈣水泥3%，球狀瀝青3%，復(fù)合添加 抓3.5%。
5. 如權(quán)利要求l所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述鐵線料包括以 下組分且各組分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉52%-60%， 98碳化硅14%-22%，白剛玉6%-12%， a-A1203: 6%-12%，硅微粉1%_3%，純鋁酸藥水 泥1%_5%，球狀瀝青1%-5%,復(fù)合添加劑2%_5%。
6. 如權(quán)利要求5所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述復(fù)合添加劑包 括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為減水劑2%-5%、緩凝劑2%-5%、高效 分散劑2%-5%、防爆劑55%-65%、抗氧化劑28%-36%。
7. 如權(quán)利要求5所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所述鐵線料中各組 分質(zhì)量百分比為棕剛玉或致密剛玉56%， 98碳化硅18%，白剛玉7%， a-Al203: 8%，硅微粉1.5%,純鋁酸鈣水泥3%，球狀瀝青3%，復(fù)合添加劑3.5%。
8. 如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的單鐵口高爐出鐵主溝，其特征在于所 述工作層的傾斜坡度為1%-3%。
9. 單鐵口高爐出鐵主溝的制作工藝，其特征在于先在主溝鋼殼內(nèi)架設(shè)永久層 木模，將混好的永久層澆注料加水在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌成漿料后注入支好的木模 內(nèi)，同時(shí)插入振動(dòng)棒振動(dòng)，待澆注完經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后得到永久層；再架設(shè)工作層鋼模，將工作層的鐵線料、渣線料按原料配比混煉，加水?dāng)嚢杈鶆蚝?，?先鐵線部、后渣線部的順序澆注到鋼模內(nèi)，同時(shí)插入振動(dòng)棒振動(dòng)，待澆注完畢，待1-2小時(shí)澆注料硬化后即可脫模，烘烤后完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單鐵口高爐出鐵主溝及其制作工藝，包括澆注的永久層和澆注的工作層，所述工作層分為下部鐵線部位和上部渣線部位，下部鐵線部位采用鐵線料制作，上部渣線部位采用渣線料制作。本發(fā)明采用澆注的永久層及工作層，工作層不同部位采用不同材料，確保了工作層整體磨損程度一致，減少了材料的浪費(fèi)。所用澆注材料高溫性能遠(yuǎn)好于搗打料，大大延長(zhǎng)了主溝壽命，降低了修補(bǔ)頻率，減少了維護(hù)工作量及材料消耗。澆注施工質(zhì)量穩(wěn)定均勻，不存在搗打施工的致密度不一致，結(jié)構(gòu)疏松的問題，有效延長(zhǎng)了主溝壽命。
文檔編號(hào)C21B7/14GK101555535SQ20091009884
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者佘成明 申請(qǐng)人:佘成明