一種鐵水罐透氣磚防漏鐵結構的製作方法

2023-10-05 03:42:04 2

本實用新型屬於鋼鐵冶金領域，具體是一種用於鐵水罐透氣磚更換後的鐵水罐透氣磚防漏鐵結。

背景技術：

鐵水在進入煉鋼爐前都需要對其進行脫硫預處理，以便去除其中過高的有害成分——硫，採用鐵水預處理技術，不僅可以減輕煉鋼爐的煉鋼負擔，同時還能優化煉鋼工藝，並提高鋼材的質量。使用透氣磚向鐵水罐內供氣來提高鐵水質量、提高脫硫效率的技術在2000年以來被許多鋼廠在鐵水預處理時廣泛採用，已成為鐵水預處理時的基本技術。鐵水預處理時，鐵水罐盛載鐵水向扒渣機方向傾斜(即向翻罐樁對面傾斜)以方便扒渣，鐵水罐透氣磚安裝在翻罐樁這一面，通過氣體使鐵渣湧向扒渣機這一邊，達到快速扒渣效果，所以透氣磚一般安裝位置基於如下兩個原則來確定：1)與翻罐樁不互相影響；2)基於水模的效果。

一般鐵水罐都會使用二層耐材結構，一層為工作襯，一般採用粘土或鋁碳質耐火磚；一層為永久襯，用耐火澆澆注料；透氣磚一般採用鑲嵌在鐵水罐罐壁內襯和永久襯上的方式砌築，而且為了不影響透氣磚的使用壽命和效果，一般是採取側裝的方式安裝在鐵水罐罐壁，透氣磚供氣管道穿過鐵水罐罐殼伸出罐外連接外供氣管道。鐵水罐工作襯使用周期比較長，而透氣磚因其供氣而產生的損耗和清燒時燒損導致其使用周期較短，一般在鐵水罐工作襯使用周期內需更換4-5次透氣磚。

目前，鐵水罐新內襯安裝透氣磚因其是一體整築，整體性較好，漏鐵的風險較小，但重新更換的透氣磚因其需將與罐壁磚和永久襯之間採用澆注料的方式來填充，不是一個整體。多次翻罐後，因其在翻罐樁那一面，在重力作用下，有可能導致其向罐內鬆動。在透氣磚和澆注料與永久襯之間、鋼殼接觸處出現縫隙，且該縫隙與透氣磚供氣管道外伸的罐殼孔相連形成通道。而鐵水滲透能力較強，易從周圍的工作襯磚滲鐵，滲透的鐵一旦進入該通道，就會形成漏鐵事故，這給鐵水罐的安全生產帶來了極大風險。

技術實現要素：

本實用新型針對鐵水罐透氣磚易造成漏鐵事故的現狀，提供一種鐵水罐透氣磚防漏鐵結構，該防漏鐵的結構可以解決鐵水罐更換後的透氣磚出現鬆動，或透氣磚的填充料與永久襯出現縫隙，或磚之間的滲鐵流動距離較短的等問題，避免因為以上情況而導致漏鐵的問題。

本實用新型提供的技術方案為：所述一種鐵水罐透氣磚防漏鐵結構，包括鐵水罐罐壁和設置在鐵水罐罐壁的透氣磚，在透氣磚上設有透氣管，所述鐵水罐罐壁從外向內依次由鐵水罐外殼、永久層和工作層，透氣磚嵌設在永久層和工作層內，透氣管從鐵水罐外殼向外穿出並延伸與外側的供氣管連接，其特徵在於：在透氣磚與永久層之間填充有搗打料填充層，在透氣磚與工作層之間設有澆築料填充層和鎂質磚回砌層，所述鎂質磚回砌層是採用鎂質磚在拆除的工作層部位按照工作層的正常砌築方式砌築而成，砌築好的鎂質磚回砌層與原始工作層連為一個整體，所述澆築料填充層置於鎂質磚回砌層與透氣磚之間。

本實用新型較優的技術方案：所述搗打料填充層和澆築料填充層為環形或 回字形，包覆在透氣磚的上、下、左、右四個面外，兩個填充層的寬度相等，均為40-60mm。

本實用新型較優的技術方案：所述鎂質磚回砌層是採用鎂炭磚沿著透氣磚上、下、左、右四個面砌築而成，其寬度大於550mm。

本實用新型較優的技術方案：所述搗打料填充層是採用比重為1.25的氯化鎂水溶液與耐火度不低於1730攝氏度、Al2O3含量不小於45％的粘土灰調和而成的粘土質搗打料填充搗打形成的填充層，所述澆築料填充層(6)是採用剛玉質自流澆注料澆築形成的填充層；所述氯化鎂水溶液是由水與氯化鎂按照質量比1:1.25的比例混合配製而成，所述氯化鎂水溶液的添加量為粘土灰重量的16.5-16.8％。

使用本實用新型所述的防漏鐵結構更換透氣磚的方法，其特徵在於具體步驟如下：

(1)在更換鐵水罐透氣磚時，先將透氣磚外緣相鄰距離不小於600mm的原始工作層砌築磚拆開，然後按照常規的方法取出舊的透氣磚，並將拆除範圍內的與新砌襯磚接觸的老工作層砌築磚磚門上的殘渣、殘灰清除乾淨；

(2)在安裝新透氣磚鐵水罐罐殼內表面塗抹2—3mm的粘土質泥漿，再將透氣磚安放在粘土質泥漿上面，用水平尺找水平，保證透氣磚面與工作襯磚面裝平裝齊，新透氣磚上、下、左、右面與鐵水罐原永久層之間均預留40-60mm的間隙；

(3)在新透氣磚的外圍與鐵水罐原永久層之間間隙內填充滷水調和的粘土質搗打料，在填充的過程中分層將搗打料搗實，將間隙完成填充密實；

(4)使用鎂碳磚在透氣磚上下左右拆除的工作層區域採用溼砌的方式進 行回砌，根據原始工作層砌築磚築方向先砌築透氣磚上下部位的鎂碳磚，再砌築透氣磚左右部位的鎂碳磚；砌築過程中鎂碳磚與原始工作層襯磚砌之間採用高鋁質或粘土質火泥為粘合劑，鎂碳磚之間用鎂碳質火泥為粘合劑；回砌的鎂碳磚與原始工作層中的砌築磚連為一體，同時保證透氣磚上、下、左、右面均與回砌的工作層之間留有40-60mm的空隙；

(5)在透氣磚與回砌工作層之間的空隙中澆築剛玉質自流澆築料，然後自然養生6-8小時後，進入烘烤階段。

本實用新型中滷水調和的粘土質搗打料具體製備方法如下：

(1)採用水與氯化鎂的按照質量比1:1.25的比例配製成比重為1.25的滷水；

(2)選用耐火度不低於1730攝氏度，Al2O3含量不小於45％的粘土灰，將其放置在灰盤中，加入盤中粘土灰重量16.5-16.8％的步驟(1)中配製的滷水，採用人工攪拌均勻，至到調和的搗打料用手握成團，摔下成粉時攪拌完成，配製成滷水調和的粘土質搗打料。

所述步驟(4)中的鎂碳磚砌築時要保證橫平豎直、灰漿飽滿，磚縫小於2mm。在步驟(1)中將透氣磚上、下、左、右相鄰的三塊原始工作層砌築磚拆除；步驟(4)中採用溼砌方式在透氣磚上下左右各回砌三塊鎂碳磚。在步驟(6)中烘烤階段先採用小火烘烤2小時，再採用大火烘烤2小時。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型在更換鐵水罐透氣磚，將與透氣磚外沿相鄰距離不小於600mm工作襯襯磚拆除，以增加磚之間滲鐵到罐外的流動距離，促使其在襯內冷卻凝固，防止更換後的透氣磚出現鬆動；

(2)本實用新型在透氣磚與永久層之間填充搗打料，搗打料填充層不易隨透氣磚外移而外移，使其與永久層之間形成不了縫隙；

(3)本實用新型在拆除的工作襯磚處，砌築膨脹係數較大的鎂質襯磚，加大透氣磚的緊固程度，不易外移，同時鎂質襯磚之間也不會滲鐵。

本實用新型結構簡單、砌築施工方便，並能確保不會因為透氣磚的更換而導致漏鐵現象，且防漏鐵效果好，避免了鐵水罐的因為漏鐵出現的安全隱患。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型工作層的截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。如圖1和圖2中所示的一種鐵水罐透氣磚防漏鐵結構，包括鐵水罐罐壁和設置在鐵水罐罐壁的透氣磚1，在透氣磚1上設有透氣管4，所述鐵水罐罐壁從外向內依次由鐵水罐外殼8、永久層2和工作層3，透氣磚1嵌設在永久層2和工作層3內，透氣管4從鐵水罐外殼8向外穿出並延伸與外側的供氣管連接，其特徵在於：在透氣磚1與永久層2之間填充有搗打料填充層5，所述搗打料填充層5是採用滷水調和的粘土質搗打料填充搗打形成的填充層；在透氣磚1與工作層3之間設有澆築料填充層6和鎂質磚回砌層7，所述澆築料填充層6是採用剛玉質自流澆注料澆築形成的填充層；所述搗打料填充層5和澆築料填充層6為環形或回字形，包覆在透氣磚的上、下、左、右四個面外，兩個填充層的寬度相等，均為40-60mm。所述鎂質磚回砌層7是採用鎂質磚在拆除的工作 層3部位按照工作層的溼砌的砌築方式砌築而成，砌築好的鎂質磚回砌層7與原始工作層連為一個整體，所述澆築料填充層6置於鎂質磚回砌層7與透氣磚1之間。鎂質磚回砌層7具體是採用鎂炭磚沿著透氣磚上、下、左、右四個面砌築而成，其寬度大於550mm。

所述滷水調和的粘土質搗打料具體配製方法如下：

(1)採用水與氯化鎂的按照質量比1:1.25的比例配製成比重為1.25的滷水；

(2)選用耐火度不低於1730攝氏度，Al2O3含量不小於45％的粘土灰，將其放置在灰盤中，加入盤中粘土灰重量16.5-16.8％的步驟(1)中配製的滷水，採用人工攪拌均勻，至到調和的搗打料用手握成團，摔下成粉時攪拌完成，配製成滷水調和的粘土質搗打料。

本實用新型具體在某煉鋼廠進行實施實驗，並根據施工方法制定了嚴格的工藝技術流程和質量控制規範，取得了圓滿的成功。其具體施工過程如下：

(1)在鐵水罐冷卻到常溫後，進行透氣磚的更換，先將緊貼透氣磚四周的一塊工作層砌築磚用風鎬打碎，清除碎磚，再在此空檔處沿透氣磚四周將原始透氣磚上、下、左、右相鄰的三塊原始工作層砌築磚拆開，並取出舊的透氣磚；

(2)將拆除範圍內的各種異物清理乾淨，特別是拆除範圍內的原始工作層砌築磚與新砌襯磚接觸的磚門上殘渣、殘灰清除乾淨；

(3)在安裝新透氣磚鐵水罐罐殼內表面塗抹2—3mm的粘土質泥漿，再將透氣磚安放在粘土質泥漿上面，用水平尺找水平，保證透氣磚面與工作襯磚面裝平裝齊，新透氣磚上、下、左、右面與鐵水罐原永久層之間均預留 40-60mm的間隙；

(4)在新透氣磚的外圍與鐵水罐原永久層之間間隙內填充滷水調和的粘土質搗打料，在填充的過程中分三層將磷酸鹽調和的粘土質搗打料搗實，將間隙完成填充密實；

(5)使用鎂碳磚在透氣磚上下左右拆除的工作層區域採用溼砌的方式進行回砌，根據原始工作層砌築磚築方向先砌築透氣磚上下部位的三塊鎂碳磚，然後再砌築透氣磚左右部位的三塊鎂碳磚，必要時可以加工磚；同時保證透氣磚與工作襯之間留有50mm左右寬空隙，鎂碳磚砌築時要保證橫平豎直、灰漿飽滿，磚縫小於2mm；砌築過程中鎂碳磚與原始工作層襯磚砌之間採用高鋁質或粘土質火泥為粘合劑，鎂碳磚之間用鎂碳質火泥為粘合劑；回砌的鎂碳磚與原始工作層中的砌築磚連為一體，同時保證透氣磚上、下、左、右面均與回砌的工作層之間留有40-60mm的空隙；

(5)在透氣磚與回砌工作層之間的空隙中澆築剛玉質自流澆築料；

(6)砌築位自然養生8小時後才能烘烤，烘烤時小火2小時，大火2小時。

經過上述方法進行透氣磚的更換，該煉鋼廠再未發生一起鐵水罐漏鐵事故。