專利名稱：一種連鑄中間包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種具有使用壽命長、節(jié)能效果好、包壁溫度低的連鑄中間包。
背景技術(shù)：
、
連鑄中間包是鋼包與結(jié)晶器之間的中間貯存容器，它有貯鋼、穩(wěn)流、緩沖、分流(多流連鑄機)和凈化的作用，是實現(xiàn)多流連澆的基礎(chǔ)。中間包是由鋼板焊結(jié)的殼體，其內(nèi)襯有隔熱層、永久層和工作層，隔熱層一般采用粘土磚、永久層采用高鋁磚或高鋁澆注料，直接與鋼水接觸的是工作層，采用堿性涂抹料或干振料。連鑄中間包的作用是穩(wěn)定鋼水溫度，使鋼水夾雜物上浮，在短時間內(nèi)缺鋼水或更換連鑄中間包時能保證連鑄過程的順利進行。隨著連鑄工藝的優(yōu)化及對連鑄鋼坯質(zhì)量要求的提高，連鑄中間包已經(jīng)演變?yōu)殇撍珶挼慕K端設(shè)備，對連鑄順利進行起著重要的作用。為了滿足連鑄中間包更嚴格的冶煉要求和較長的鋼水停留時間，連鑄中間包內(nèi)襯普遍采用高鋁質(zhì)、鋁鎂質(zhì)和堿性耐火材料，與原用粘土材料相比，熱導(dǎo)率普遍提高I 2倍，因此對連鑄中間包的保溫性能要求十分嚴格。保溫性能差會使連鑄中間包內(nèi)結(jié)冷鋼事故易于發(fā)生，連鑄中間包金屬外殼使用壽命降低。連鑄中間包的保溫性能還對降低冶煉爐出鋼溫度、改善鑄坯質(zhì)量、降低包壁散熱、提高包襯使用壽命、優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。受現(xiàn)有連鑄中間包容量的要求限制，靠增設(shè)保溫層來達到保溫效果有一定的難度，而如果減小連鑄中間包內(nèi)襯的厚度，又會帶來使用壽命下降、鋼水溫降率增大、連鑄中間包殼外壁溫度過高以及包殼熱變形嚴重等問題。為了避免結(jié)冷鋼事故的發(fā)生，有時不得不提高出鋼溫度，因此影響了設(shè)備效率的發(fā)揮和經(jīng)濟效益的提高。許多鋼廠為了降低連鑄中間包的熱損失，開展了在永久襯和鋼殼之間襯砌隔熱材料的試驗，在減少鋼水溫降上都起了一定的作用。但采用上述隔熱層，大都仍需襯砌安全襯，增加了砌筑工序，同時由于永久襯與保溫襯之間的結(jié)合性差，增加了維修次數(shù)。因此，如何提高連鑄中間包節(jié)能保溫效果、減少連鑄中間包內(nèi)襯耐火材料厚度、增加連鑄中間包有效容積、提高連鑄中間包裝鋼量和增大連鑄中間包凈空高度，始終是煉鋼生產(chǎn)的一個重要課題。為了提高連鑄中間包的節(jié)能效果，傳統(tǒng)方法是在連鑄中間包包殼與永久襯之間增設(shè)隔熱層或鋼水表面采用覆蓋劑及連鑄中間包加蓋。國外通常采用整體打結(jié)的鋁硅系澆注料作為永久層，通過在永久層外層增加保溫層的方法提高連鑄中間包的節(jié)能效果。全國各企業(yè)日益重視在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件下，對連鑄中間包進行保溫性能改造，以便促使出鋼溫度和能源消耗量的降低，對此方面的研究和報道也比較多。比如首都鋼鐵集團公司、攀枝花鋼鐵集團公司、撫順鋼鐵集團公司等分別對連鑄中間包包襯的某些部位采用纖維拼裝塊或鋁鎂質(zhì)輕質(zhì)澆注料和鎂質(zhì)涂料以及采用不同形式的材質(zhì)結(jié)構(gòu)，使出鋼溫度約降低25°C，包壁溫度約降低70°C，包襯壽命由原來的70次延長到115次，鑄坯結(jié)構(gòu)和鋼材質(zhì)量均得到改善，并獲得了較好的經(jīng)濟效益。基于微納米尺度的傳熱學(xué)，金科等人對納米絕熱材料和絕熱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，研制和開發(fā)了由納米A1203陶瓷涂層和復(fù)合反射絕熱板構(gòu)成的中間包隔熱保溫層。用于替代傳統(tǒng)的保溫磚(或板)后，減小了連鑄中間包隔熱層和永久襯的厚度，提高了中間包的保溫效果和裝鋼量，開辟了連鑄中間包擴容、保溫技術(shù)的新途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種保溫效果好、裝鋼量大的連鑄中間包，以有效地降低鋼包出鋼溫度，延長包襯壽命，同時可降低整個煉鋼流程的作業(yè)溫度，減少噸鋼耐火消耗，在獲得了良好的經(jīng)濟效益的同時，實現(xiàn)噸鋼耐材消耗超世界水平。本發(fā)明的連鑄中間包包括殼體，殼體內(nèi)、設(shè)有內(nèi)襯，所述內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層、永久層和工作層，所述工作層為堿性涂層或干振料或絕熱板，關(guān)鍵在于所述永久層采用復(fù)合磚砌筑而成或梯度復(fù)合澆注料或致密澆注料或高強輕質(zhì)澆注料澆注而成。進一步地，所述復(fù)合磚和梯度復(fù)合澆注料由外至內(nèi)依次由輕質(zhì)隔熱層和致密工作層組成。進一步地，所述復(fù)合磚的輕質(zhì)隔熱層利用以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或輕質(zhì)高鋁顆?；蜉p質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料制成。進一步地，所述梯度復(fù)合澆注料的輕質(zhì)隔熱層利用以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或輕質(zhì)高鋁顆?；蜉p質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料的輕質(zhì)澆注料制成。進一步地，所述致密工作層利用高鋁、莫來石、鎂橄欖石或剛玉-莫來石制成。 進一步地，所述隔熱層由輕質(zhì)澆注料澆注而成或輕質(zhì)燒成磚或普通粘土磚砌筑而成。進一步地，所述隔熱層的輕質(zhì)澆注料以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或鎂鋁鈣空心球或輕質(zhì)高鋁顆粒或輕質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料制成。進一步地，所述永久層的高強輕質(zhì)澆注料以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或鎂鋁鈣空心球的一種或幾種的混合物為骨料制成。進一步地，所述永久層和隔熱層采用梯度澆注工藝整體成型。本發(fā)明對整個連鑄中間包進行全面節(jié)能改造，用隔熱性能、抗熱振更好和耐火度更高的輕質(zhì)材料替代傳統(tǒng)的粘土隔熱層；采用結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合耐火材料制成永久層，集結(jié)構(gòu)強度支撐和保溫隔熱于一體，可以提高連鑄中間包節(jié)能效果和降低熱容，在不影響使用壽命的條件下減少耐火材料用量，降低熱容，并能夠在保證鋼水溫度的情況下，有效地降低出鋼溫度，延長包襯壽命，獲得良好的經(jīng)濟效益。本發(fā)明還根據(jù)連鑄中間包的使用條件和結(jié)構(gòu)特征，采用梯度澆注工藝實現(xiàn)中間包永久層和隔熱層的整體成型，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和延長了使用壽命。


圖I為各實施例的連鑄中間包內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例I :
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為堿性涂料層制成，永久層3為高鋁質(zhì)復(fù)合磚砌筑而成，永久層3由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32是高鋁質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31由剛玉空心球為骨料；隔熱層2由剛玉空心球為骨料澆注料制成。、
實施例2:
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為鎂質(zhì)干振料制成，永久層3為梯度澆注而成，永久層3由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32莫來石質(zhì)澆注料澆筑而成，輕質(zhì)隔熱層31以剛玉空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由氧化鋁空心球、鎂鋁空心球、鋁鈣空心球、剛玉空心球、鎂鋁鈣空心球、輕質(zhì)高鋁顆粒或輕質(zhì)莫來石顆?；旌衔餅楣橇系妮p質(zhì)澆注料澆筑而成。實施例3
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為干振料制成，永久層3為致密高鋁澆注料而成；隔熱層2由輕質(zhì)高鋁顆粒為骨料高鋁澆筑而成。實施例4:
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為堿性涂料層制成，永久層3為梯度澆注而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為鎂橄欖石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以鎂鋁空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由氧化鋁空心球澆注料澆筑而成。實施例5
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為剛玉-莫來石復(fù)合磚砌筑而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為剛玉-莫來石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以鎂鋁空心球為骨料；隔熱層2由剛玉空心球的輕質(zhì)澆注料澆筑而成。實施例6
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為莫來石復(fù)合磚砌筑而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為莫來石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以鋁鈣空心球為骨料；隔熱層2由鋁鈣空心球為骨料的澆注料燒筑而成。實施例7 如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為梯度澆注而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為鎂橄欖石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以氧鋁鈣空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由尖晶石空心球燒筑而成。實施例8
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為致密莫來石質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。、實施例9
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為梯度澆注而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為鎂橄欖石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以氧鋁鈣空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由粘土磚砌筑而成。實施例10
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為鎂質(zhì)干振料，永久層3為梯度澆注而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為高鋁質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以氧鋁鈣空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由剛玉空心球輕質(zhì)磚砌筑而成。實施例11
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為鎂質(zhì)干振料，永久層3為梯度澆注而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為莫來石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以氧鋁鈣空心球為骨料的輕質(zhì)澆注料澆筑而成；隔熱層2由莫來石聚輕磚磚砌筑而成。實施例12
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為致密剛玉-莫來石質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。實施例13
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為鎂橄欖石復(fù)合磚砌筑而成，由外至內(nèi)依次設(shè)置有輕質(zhì)隔熱層31和致密工作層32，其中致密工作層32為莫來石質(zhì)，輕質(zhì)隔熱層31以鎂鋁空心球為骨料；隔熱層2由鋁鈣空心球為骨料的澆注料燒筑而成。實施例14:
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為以剛玉空心球為骨料的高強輕質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。實施例15
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為以氧化鋁空心球為骨料的高強輕質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。實施例16 、 如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為以鎂鋁空心球為骨料的高強輕質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。實施例17
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為以鋁鈣空心球為骨料的高強輕質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。實施例18
如圖I所示，本實施例的連鑄中間包包括鋼板制成的殼體1，殼體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，該內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層2、永久層3和工作層4，工作層4為絕熱板，永久層3為以剛玉空心球、鎂鋁空心球、氧化鋁空心球和鋁鈣空心球混合物為骨料的高強輕質(zhì)澆注料澆注而成；隔熱層2由尖晶石空心球澆筑而成。
權(quán)利要求
1.一種連鑄中間包,包括殼體,殼體內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯,所述內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層、永久層和工作層，所述工作層為堿性涂層或干振料或絕熱板，其特征在于所述永久層采用復(fù)合磚砌筑而成或梯度復(fù)合澆注料或致密澆注料或高強輕質(zhì)澆注料澆注而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄中間包，其特征在于所述復(fù)合磚和梯度復(fù)合澆注料由外至內(nèi)依次由輕質(zhì)隔熱層和致密工作層組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄中間包，其特征在于所述復(fù)合磚的輕質(zhì)隔熱層利用以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或輕質(zhì)高鋁顆粒或輕質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄中間包，其特征在于所述梯度復(fù)合澆注料的輕質(zhì)隔熱層利用以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或輕質(zhì)高鋁顆?；蜉p質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料的輕質(zhì)澆注料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄中間包，其特征在于所述致密工作層利用高鋁、莫來石、鎂橄欖石或剛玉-莫來石制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄中間包，其特征在于所述隔熱層由輕質(zhì)澆注料澆注而成或輕質(zhì)燒成磚或普通粘土磚砌筑而成。
7.心球或鎂招空心球或招韓空心球或剛玉空心球或鎂招韓空心球或輕質(zhì)高招顆粒或輕質(zhì)莫來石顆粒中的一種或幾種的混合物為骨料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄中間包，其特征在于所述永久層的高強輕質(zhì)澆注料以氧化鋁空心球或鎂鋁空心球或鋁鈣空心球或剛玉空心球或鎂鋁鈣空心球的一種或幾種的混合物為骨料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或4所述的連鑄中間包，其特征在于所述永久層和隔熱層采用梯度澆注工藝整體成型。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種保溫效果好、裝鋼量大的連鑄中間包。該連鑄中間包包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯，內(nèi)襯由外至內(nèi)依次設(shè)置有隔熱層、永久層和工作層，工作層為堿性涂層或干振料或絕熱板，永久層采用復(fù)合磚砌筑而成或梯度復(fù)合澆注料或致密澆注料澆注而成。本發(fā)明對整個連鑄中間包進行全面節(jié)能改造，用隔熱性能、抗熱振更好和耐火度更高的輕質(zhì)材料替代傳統(tǒng)的粘土隔熱層；采用結(jié)構(gòu)/隔熱一體化復(fù)合耐火材料制成永久層，集結(jié)構(gòu)強度支撐和保溫隔熱于一體，可以提高連鑄中間包節(jié)能效果和降低熱容，在不影響使用壽命的條件下減少耐火材料用量，降低熱容，并能夠在保證鋼水溫度的情況下，有效地降低出鋼溫度，延長包襯壽命，獲得良好的經(jīng)濟效益。
文檔編號B22D41/02GK102626773SQ201210135478
公開日2012年8月8日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者王家邦 申請人:蘇州羅卡節(jié)能科技有限公司