一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)。所述多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)包括爐底外殼，在爐底外殼內(nèi)砌筑鎂質(zhì)磚永久層，之后再按照十字形對(duì)稱的方式砌筑爐底部位工作層，再采用鎂碳磚平砌環(huán)繞在爐底部位工作層外緣的壓邊部位工作層，在砌筑壓邊部位工作層時(shí)，對(duì)應(yīng)爐底部位工作層十字形軸線的四個(gè)端點(diǎn)位置分別采用鎂碳鎖磚砌筑形成主鎖磚區(qū)，在每?jī)蓚€(gè)主鎖磚區(qū)之間的壓邊部位工作層內(nèi)分別采用鎂碳鎖磚砌筑至少一個(gè)輔助鎖磚區(qū)，所述鎂碳鎖磚的其中一側(cè)為斜面，在砌筑過(guò)程中傾斜面與爐底部位工作層最外圈的鎂碳磚外表面緊密接觸。本實(shí)用新型既結(jié)合了十字形砌筑的優(yōu)點(diǎn)，又解決了十字形砌筑的缺點(diǎn)，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體是一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]頂?shù)讖?fù)合氧氣吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼法是20世紀(jì)70年代中后期出現(xiàn)的煉鋼新工藝，是我國(guó)大多數(shù)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的煉鋼基本操作工藝。
[0003]轉(zhuǎn)爐的爐襯結(jié)構(gòu)是由耐火材料組成，分為永久層和工作層。其中，永久層襯磚多選用燒成鎂磚，有良好的物理化學(xué)性能和抗沖擊侵蝕能力，并具備較好的隔熱作用。工作層襯磚多選用鎂碳磚，能承受高溫及溫度的劇烈波動(dòng)，具備良好的耐爐渣的化學(xué)侵蝕和能抵抗鋼水的機(jī)械沖擊和磨損性能。不同爐型的轉(zhuǎn)爐的爐襯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及砌筑維護(hù)質(zhì)量的好壞直接影響了轉(zhuǎn)爐的爐齡，其中轉(zhuǎn)爐的爐底結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是核心的關(guān)鍵。
[0004]目前，我國(guó)絕大多數(shù)轉(zhuǎn)爐的爐底砌筑都是采用的環(huán)形砌筑的構(gòu)造方式(見圖1)。它的優(yōu)點(diǎn)是爐底磚環(huán)與環(huán)間可自由膨脹，壓邊部位整圈為鎖磚，爐底穩(wěn)定性能好。缺點(diǎn)是磚型十分復(fù)雜，每環(huán)磚型都不同，需要設(shè)計(jì)十余種磚型；且整個(gè)爐底在出廠前必須預(yù)砌筑，塊塊打磨加工，對(duì)于制造精度要求很高；現(xiàn)場(chǎng)砌筑磚型調(diào)解余地小，施工復(fù)雜，易混淆磚型；實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中爐底磚環(huán)與環(huán)間自由膨脹易產(chǎn)生磚縫，爐役后期易造成夾鋼和滲鋼；爐底磚成套成本很高，在當(dāng)前我國(guó)鋼鐵工業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下，不能滿足我國(guó)鋼鐵企業(yè)降成本低能耗的要求。
[0005]國(guó)內(nèi)一些大型鋼鐵企業(yè)，如武鋼和邯鋼等極少數(shù)鋼廠采用過(guò)或曾嘗試采用低成本的十字砌筑的構(gòu)造爐底，但因其技術(shù)的不成熟和不完全可靠性導(dǎo)致該技術(shù)的應(yīng)用范圍十分有限。這種構(gòu)造方式的優(yōu)點(diǎn)是爐底磚成套成本較低，整套爐底磚型只有兩種，十分簡(jiǎn)單；出廠前整個(gè)爐底無(wú)須預(yù)砌筑，對(duì)于制造精度要求較低；現(xiàn)場(chǎng)砌筑磚型調(diào)節(jié)余地大，施工十分簡(jiǎn)單；實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中爐底磚不易產(chǎn)生磚縫，爐役后期夾鋼和滲鋼現(xiàn)象較少見。但是由于爐底是使用十字砌筑的構(gòu)造方式，實(shí)際運(yùn)行中易出現(xiàn)爐底耐火磚襯力學(xué)穩(wěn)定性不好，爐底易松動(dòng)，搖爐吹煉中有明顯的爐底磚滑動(dòng)，轉(zhuǎn)爐爐齡不高的現(xiàn)象。而轉(zhuǎn)爐爐底力學(xué)穩(wěn)定性能不好主要在于爐底鎖磚區(qū)布控鎖定區(qū)位不足以及鎖磚鎖止功能部分失效造成的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對(duì)爐底十字砌筑的構(gòu)造方式，研制出一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)解決了爐底力學(xué)穩(wěn)定性不好，爐底易產(chǎn)生松動(dòng)的難題。
[0007]本實(shí)用新型提供一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)包括爐底外殼以及沿著爐底外殼的開口方向依次設(shè)置在爐底外殼內(nèi)的鎂質(zhì)磚永久層和鎂碳磚工作層，所述鎂碳磚工作層是由中間部位的爐底部位工作層和環(huán)繞在爐底部位工作層外緣的壓邊部位工作層組成，所述壓邊部位工作層即翻身部位，所述爐底部位工作層是由鎂碳磚從爐底中心按照十字形對(duì)稱砌筑而成，并在爐底部位工作層上形成橫向軸線與轉(zhuǎn)爐的耳軸連線對(duì)應(yīng)的十字形軸線，且爐底部位工作層由十字形軸線分成四個(gè)直角弧形區(qū)域，其特征在于:在壓邊部位工作層內(nèi)對(duì)應(yīng)爐底部位工作層十字形軸線的四個(gè)端點(diǎn)位置分別布設(shè)有主鎖磚區(qū)，在壓邊部位工作層內(nèi)對(duì)應(yīng)爐底部位工作層四個(gè)直角區(qū)域的位置分散布設(shè)有多個(gè)輔助鎖磚區(qū)，且每個(gè)直角區(qū)域內(nèi)至少分布一個(gè)輔助鎖磚區(qū)，所述主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)均采用其中一側(cè)為斜面，另一側(cè)為垂直面的鎂碳鎖磚砌筑而成，且每塊鎂碳鎖磚的傾斜面與爐底部位工作層最外圈的鎂碳磚外表面緊密接觸，另一端與對(duì)應(yīng)部位的鎂質(zhì)磚永久層卡緊。
[0008]本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述輔助鎖磚區(qū)也有四個(gè)，分別布設(shè)在爐底部位工作層四個(gè)直角弧形區(qū)域，以爐底中心點(diǎn)為起點(diǎn)的平分線上，四個(gè)輔助鎖磚區(qū)與四個(gè)主鎖磚區(qū)交替分布，如果以轉(zhuǎn)爐耳軸方向的中心線為基準(zhǔn)，其出鋼口的方向?yàn)?°，則四個(gè)主鎖磚區(qū)分布在爐底0°、90°、180°和270°的位置，四個(gè)輔助鎖磚區(qū)分布在爐底45°、135°、225°和315°的位置，每?jī)蓚€(gè)相鄰鎖磚區(qū)中線與爐底中心連線之間形成的夾角為45°。
[0009]本實(shí)用新型的較優(yōu)技術(shù)方案:所述主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)均有多層鎂碳鎖磚平砌而成，一般以五層為最佳方案，具體根據(jù)爐底部位工作層的厚度而定，且所有主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)的高度與壓邊部位工作層的其它區(qū)域高度一致，且上表面與爐底部位工作層加工找平后上表面的外緣高度一致。
[0010]本實(shí)用新型的較優(yōu)技術(shù)方案:所述爐底部位工作層是由鎂碳磚從爐底中心按照由耳軸中線方向和前后大面中線方向構(gòu)建的十字形對(duì)稱砌筑而成。
[0011]本實(shí)用新型的較優(yōu)技術(shù)方案:所述壓邊部位工作層與爐底鎂質(zhì)磚永久層之間設(shè)有找平層，所述主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)均在找平層上砌筑，找平層是采用酒精樹脂鎂碳搗打料砌筑而成，所述酒精樹脂鎂碳搗打料是由濃度為99%的工業(yè)酒精與樹脂結(jié)合鎂碳搗打料按照重量比100:7-10混合制備而成。
[0012]本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)每層均有至少五塊鎂碳鎖磚水平砌筑而成；且主鎖磚區(qū)和輔助鎖磚區(qū)的每層鎂碳鎖磚斜面的傾斜角度與對(duì)應(yīng)爐底部位工作層最外圈的鎂碳磚外表面傾斜角度相同，并能與爐底部位工作層最外圈的鎂碳磚外表面緊密接觸，每層鎂碳鎖磚的直角面下邊緣均與對(duì)應(yīng)的鎂質(zhì)磚永久層卡緊。
[0013]所述一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)的砌筑方法，具體步驟如下:
[0014](I)根據(jù)煉鋼工藝的要求，按照正常的煉鋼轉(zhuǎn)爐爐底砌筑方法采用鎂質(zhì)磚在爐底外殼上砌筑鎂質(zhì)磚永久層，一般情況鎂質(zhì)磚永久層為三層，之后米用鎂碳磚從爐底中心按照十字形對(duì)稱砌筑爐底部位工作層，砌筑好的爐底部位工作層由十字形軸線分成四個(gè)直角弧形區(qū)域；在砌筑鎂質(zhì)磚永久層時(shí)，按照煉鋼工藝要求在透氣磚的布置位置處預(yù)留透氣方孔，在砌筑鎂碳磚工作層時(shí)，便可在對(duì)應(yīng)透氣方孔的位置砌筑透氣磚；
[0015](2)在砌筑好的爐底部位工作層外緣澆筑填料找平，形成找平層，并壓緊；采用酒精樹脂鎂碳搗打料澆筑，所述酒精樹脂鎂碳搗打料是由濃度為99%的工業(yè)酒精與樹脂結(jié)合鎂碳搗打料按照重量比100:7-10混合制備而成。具體的澆筑方法為先測(cè)量四個(gè)主鎖磚區(qū)的上表面水平標(biāo)高，找出最低點(diǎn)，以該點(diǎn)水平基準(zhǔn)向下返垂直距離500mm，在轉(zhuǎn)爐錐體段的鎂質(zhì)永久層上標(biāo)記出測(cè)量的水平標(biāo)記，并劃出水平控制線作為作為拐角區(qū)域(即爐底部位向爐身部位的壓邊區(qū)域搗打?qū)拥目刂凭€，然后在找平區(qū)域鋪設(shè)酒精樹脂鎂碳搗打料，用搗固錘(電動(dòng)夯機(jī))進(jìn)行搗打，鋪料時(shí)要求分層進(jìn)行，每層鋪料厚度為100mm，搗打時(shí)應(yīng)控制好水平，并比控制線低2至3mm，水平度lmm/lm，要求搗打結(jié)實(shí)，表面光滑；
[0016](3)根據(jù)步驟(I)中砌筑而成的爐底部位工作層最外圈鎂碳磚外表面的傾斜角度準(zhǔn)備與其傾斜面相匹配的鎂碳鎖磚；鎂碳鎖磚必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)精加工，以確保加工精確；
[0017](4)砌筑壓邊部位工作層，在找平層上開始使用鎂碳磚分層平砌壓邊部位工作層，在砌筑過(guò)程中對(duì)應(yīng)每個(gè)鎖磚區(qū)的部位采用步驟(3)中準(zhǔn)備的鎂碳鎖磚砌筑，每個(gè)鎖磚區(qū)每層至少由五塊鎂碳鎖磚平砌而成，并確保每塊鎂碳鎖磚的傾斜面與爐底部位工作層最外圈的鎂碳磚外表面緊密貼緊，另一端的直角面下邊緣均與對(duì)應(yīng)的鎂質(zhì)磚永久層卡緊；每砌筑一層壓邊部位工作層，在鎖磚區(qū)的鎂碳鎖磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與爐底部位工作層的鎂碳磚之間的三角縫采用填料的方式砌筑，并壓實(shí)，當(dāng)壓邊部位工作層砌筑到與爐底部位工作層加工找平后的外緣高度相等時(shí)，便完成壓邊部位工作層的砌筑過(guò)程，即完成爐底部位的砌筑工作。
[0018]本實(shí)用新型進(jìn)一步要求保護(hù)的方案:步驟(I)中爐底部位工作層的砌筑方法為:轉(zhuǎn)爐搖至零位后(轉(zhuǎn)爐的出鋼口對(duì)應(yīng)的方向?yàn)?° )沿著轉(zhuǎn)爐兩耳軸方向的中心線在爐底上的投影線砌筑第一排豎向的鎂碳磚，并以該排鎂碳磚為中心線向兩側(cè)各砌筑2-3排鎂碳磚，最優(yōu)方案是兩側(cè)各兩排，一共五排；再沿著與轉(zhuǎn)爐兩耳軸連線垂直方向的中心線在爐底上的投影砌筑第一排橫向的鎂碳磚，并以該排鎂碳磚為中心線向兩側(cè)各砌筑2-3排鎂碳磚，最優(yōu)方案為兩側(cè)各兩排，一共五排；多排橫向的鎂碳磚與多排豎向的鎂碳磚形成相互垂直的十字形軸線，將爐底部位工作層分成四個(gè)直角弧形區(qū)域，然后以十字形軸線對(duì)稱砌筑爐底部位工作層的四個(gè)直角弧形區(qū)域，每個(gè)直角弧形區(qū)域按照人字形從爐底中心向其直角邊交替砌筑而成。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步要求保護(hù)的技術(shù)方案為:在步驟(4)中的所述的壓邊部位工作層共有五層，每層單獨(dú)砌筑，要求:在爐底拉十字線的橫排鎂碳磚以及豎排鎂碳磚收尾區(qū)域分別砌筑主鎖磚區(qū)，采用一端面為斜面的鎂碳鎖磚砌筑，其傾斜面直接與爐底工作層最外圈的鎂碳磚外表面頂緊，不設(shè)填料(因此，此區(qū)域的磚縫< 2mm)，砌筑好主鎖磚區(qū)的第一層后，開始砌筑其它區(qū)域的第一層壓邊磚，磚號(hào)為MTD303、304長(zhǎng)450mm兩種磚型配合砌筑，并在砌筑過(guò)程中在45°、135°、225°、315°處增加四處輔助鎖磚區(qū)，用以增強(qiáng)爐底強(qiáng)度，控制好壓邊磚層的水平及磚體表面無(wú)錯(cuò)臺(tái)；砌筑第二、第三、第四、第五層壓邊磚，非鎖磚區(qū)分別采用 MTD305、306 (第二環(huán))MTD307、308 (第三環(huán))MTD309、310 (第四環(huán))MTD313、314 (第五環(huán))調(diào)節(jié)砌筑，以靠永久層一端下沿靠緊永久層為準(zhǔn)，鎖磚區(qū)域分別采用650mm長(zhǎng)(第二層)750mm長(zhǎng)(第三層)800mm長(zhǎng)(第四層)900mm長(zhǎng)(第五層)磚加工壓緊；壓邊磚第一至五層要求水平lmm/lm磚縫< 2mm ;第五層砌完后，將爐底工作層超出五層壓邊磚水平的部分加工找平；合門選擇在45°或315°區(qū)域，采用先頂緊磚縫量尺寸，再根據(jù)實(shí)際尺寸切磚加工合門，合門磚須> 1/2整磚寬度；其中第一、二、五層中鎖磚區(qū)的鎂碳鎖磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與爐底部位工作層的鎂碳磚之間的三角縫采用鉻剛玉質(zhì)搗打料搗實(shí)；第三、四層鎖磚區(qū)的鎂碳鎖磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與永久層的鎂質(zhì)磚之間的三角縫、非鎖磚區(qū)的壓邊鎂碳磚與爐底部位工作層的鎂碳磚之間的三角縫采用酒精樹脂鎂碳搗打料搗實(shí)，所述酒精樹脂鎂碳搗打料是由濃度為99%的工業(yè)酒精與樹脂結(jié)合鎂碳搗打料按照重量比100:7-10混合制備而成。上述方法中的酒精樹脂鎂碳搗打料是由濃度為99%的無(wú)水工業(yè)酒精與樹脂結(jié)合鎂碳搗打料按照重量比100:7-10混合制備而成，
其中樹脂結(jié)合鎂碳搗打料為購(gòu)買的成品，其購(gòu)買成品中已經(jīng)將樹脂結(jié)合到鎂碳搗打料中，
鎂碳搗打料的主要成分為MgO ^ 90%和C > 2%，其余為雜質(zhì)，樹脂采用872-A型樹脂。所述
酒精樹脂鎂碳搗打料的理化指標(biāo):
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu),包括爐底外殼(I)以及沿著爐底外殼的開口方向依次設(shè)置在爐底外殼內(nèi)的鎂質(zhì)磚永久層(2)和鎂碳磚工作層，所述鎂碳磚工作層是由中間部位的爐底部位工作層(3)和環(huán)繞在爐底部位工作層(3)外緣的壓邊部位工作層(4)組成，所述爐底部位工作層(3)是由鎂碳磚從爐底中心按照十字形對(duì)稱砌筑而成，并在爐底部位工作層(3)上形成橫向軸線與轉(zhuǎn)爐的耳軸連線對(duì)應(yīng)的十字形軸線，且爐底部位工作層(3)由十字形軸線分成四個(gè)直角弧形區(qū)域，其特征在于:在壓邊部位工作層(4)內(nèi)對(duì)應(yīng)爐底部位工作層(3)十字形軸線的四個(gè)端點(diǎn)位置分別布設(shè)有主鎖磚區(qū)(5)，在壓邊部位工作層(4)內(nèi)對(duì)應(yīng)爐底部位工作層(3)四個(gè)直角區(qū)域的位置分散布設(shè)有多個(gè)輔助鎖磚區(qū)(6)，且每個(gè)直角區(qū)域內(nèi)至少分布一個(gè)輔助鎖磚區(qū)(6)，所述主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6)均采用其中一側(cè)為斜面，另一側(cè)為垂直面的鎂碳鎖磚(8)砌筑而成，且每塊鎂碳鎖磚(8)的傾斜面與爐底部位工作層(3)最外圈的鎂碳磚外表面緊密接觸，另一端與對(duì)應(yīng)部位的鎂質(zhì)磚永久層(2)卡緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輔助鎖磚區(qū)(6)也有四個(gè)，分別布設(shè)在爐底部位工作層(3)四個(gè)直角弧形區(qū)域以爐底中心點(diǎn)為起點(diǎn)的平分線上，四個(gè)輔助鎖磚區(qū)(6)與四個(gè)主鎖磚區(qū)(5)交替分布，每?jī)蓚€(gè)相鄰鎖磚區(qū)中線與爐底中心連線之間形成的夾角為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述爐底部位工作層(3 )是由鎂碳磚從爐底中心按照由耳軸中線方向和前后大面中線方向構(gòu)建的十字形對(duì)稱砌筑而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6)均有多層鎂碳鎖磚(8)平砌而成，且所有主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6)的高度與壓邊部位工作層(4)的其它區(qū)域高度一致，且上表面與爐底部位工作層(3)加工找平后的上表面外緣高度一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓邊部位工作層(4)與爐底鎂質(zhì)磚永久層之間設(shè)有找平層(7)，所述主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6 )均在找平層(7 )上砌筑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)布控鎖磚的轉(zhuǎn)爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6)每層均有至少五塊鎂碳鎖磚(8)水平砌筑而成；且主鎖磚區(qū)(5)和輔助鎖磚區(qū)(6)的每層鎂碳鎖磚(8)斜面的傾斜角度與對(duì)應(yīng)爐底部位工作層(3)最外圈的鎂碳磚外表面傾斜角度相同，并能與爐底部位工作層(3)最外圈的鎂碳磚外表面緊密接觸，每層鎂碳鎖磚(8)的直角面下邊緣均與對(duì)應(yīng)的鎂質(zhì)磚永久層(2)卡緊。
【文檔編號(hào)】C21C5/48GK203683577SQ201420048907
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】楊引文, 廖海潮, 郭應(yīng)旺, 段軍喜, 宋律 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵集團(tuán)精鼎工業(yè)爐有限責(zé)任公司