一種分體組合式中間包包蓋及其製作方法

2023-05-28 06:55:56

專利名稱：一種分體組合式中間包包蓋及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬鑄造中間包的蓋體及其製作方法。
背景技術：
在鑄造過程中，中間包是鋼包與結晶器之間的鋼水輸送容器，中間包口部通常設有保溫、防護包蓋，該包蓋一般由鋼板邊框及焊接於邊框內側的錨固件或拉筋、鐵絲網構成的骨架，並在骨架上澆注耐火材料而成型的，包蓋上設有澆注孔和測溫取樣孔。對於較大型的中間包，其蓋體一般由二至三塊分體蓋板並列組合而成。在使用實踐中該組成結構的包蓋存在的缺點是幾塊分體蓋板並列組合的銜接處，即各分體蓋板該處的邊框鋼板在中間包內鋼水的高溫輻射作用下會逐步變形，發生拱起、扭曲使澆注料嚴重開裂，加之濺起的熔 渣滲入裂紋導致結構剝落，因此工作後期損壞極快，一般壽命只能維持3-6月；而且變形的分體蓋板拼裝時不能密合，中間包鋼水熱量散失嚴重，無法很好達到其應有的保溫作用，嚴重時甚至出現鋼水溫度過低導致鋼坯拉斷流現象。

發明內容
本發明的目的，是對現有的分體組合式中間包包蓋進行技術改進，從而提供高溫變形小、分體拼接密合、使用壽命長的一種分體組合式中間包包蓋及其製作方法。本發明的技術解決方案是
一種分體組合式中間包包蓋，由數塊分體蓋板並列組合而成，而分體蓋板由鋼質框邊及焊接於鋼質框邊內側的錨固件或拉筋、鐵絲網構成的主骨架及澆固於主骨架內的耐火澆注料構成，所述分體蓋板上設有澆注導孔和/或測溫取樣導孔，所述各分體蓋板相互銜接的邊側部為內設與主骨架相連接的次骨架的高纖耐火材料澆注體。作為優選，所述次骨架由鋼筋板及焊接於鋼筋板各側面上的錨固件構成，其中鋼筋板兩端連接於分體蓋板的前後鋼質邊框上。作為優選，所述鋼筋板的高度為鋼質邊框高度的1/2。作為優選，所述由內設與主骨架相連接的次骨架的高纖耐火材料澆注體構成的分體蓋板邊側部，其寬度為10(Tl50mm。作為優選，所述高纖耐火材料澆注體的澆注材料組份，按重量百分比計為礬土顆粒熟料7-13%，廢鋁碳磚顆粒15-20%，莫來石顆粒30-40%，莫來石細粉20_30%，矽微粉3_7%，水泥1_5%，超微粉活性α -氧化鋁1-5%，蘭晶石2-8%，分散劑O. 1-0. 3%，耐熱鋼纖維4_5%。作為優選，所述主骨架的耐火澆注料是高鋁莫來石耐火材料，其具體組份按重量百分比計為礬土顆粒熟料7-13%，莫來石顆粒30-40%，莫來石細粉20-30%，矽微粉3_7%，水泥1_5%，超微粉活性α -氧化鋁1-5%，蘭晶石2-8%，分散劑O. 1-0. 3%，耐熱鋼纖維O. 3-0. 5%，，還加入廢鋁碳磚顆粒15-20%。上述的一種分體組合式中間包包蓋的製作方法，其工藝步驟如下
將製備好的主骨架及次骨架放入分體蓋板模具中，並在主骨架與次骨架之間放入一塊隔板；按組份比例稱量好主骨架的高鋁莫來石耐火材料澆注料的各種原料，先將礬土熟料、廢鋁碳磚顆粒、莫來石顆粒，放入高速混練機中攪拌2分鐘；均勻撒入耐熱鋼纖維攪拌3分鐘；再加入莫來石細粉、膨脹劑蘭晶石、矽微粉、水泥、活性α-氧化鋁、分散劑混合攪拌5分鐘後得幹混合料；然後送至溼攪拌高速混練機中，加入6-7%的水攪拌5分鐘即得主骨架的高鋁莫來石耐火材料澆注料；用上述同樣方法製備出次骨架的高纖耐火材料澆注料；將上述二種澆注料分別澆注到包蓋模具隔板兩側的主體部和邊側部，用振動棒振動適當時間後抽出隔板，繼續振動直至表面振平、泛漿為止；於常溫下自然養護24-48小時完全硬化；爾後置於澆鋼下來的300-800°C的中間包上烘烤大於5小時後，即完成。本發明的有益效果是設計了由內設與主骨架相連接的次骨架的鋼纖高纖增強耐火材料澆注體作為分體蓋板的銜接邊側部，替代了原分體蓋板鋼質框邊的銜接邊側部，從而消除了鋼質框邊邊側部在高溫下易變形、扭曲致使包蓋不能密封而大量散失中間包熱量的弊病；同時，在主骨架和次骨架的耐火澆注料中均添加了部分廢鋁碳磚，因為廢鋁碳磚中含有15 35%的碳，碳的引入進一步提高了中間包包蓋澆注料的抗熱震穩定性及抗渣滲透性，有效地抑制了中間包包蓋底部的侵蝕、剝落損毀；另外，廢鋁碳磚是電爐、鋼包等用後的 廢棄物，利用它不僅成本低，而且提高資源利用率，有利於環境保護；本發明中間包包蓋經實踐證明，其使用壽命較現有中間包包蓋提高2倍以上，最高使用時間達18個月以上。


圖1為本發明中間包包蓋具有單銜接邊的分體蓋板結構示意圖。圖2為本發明中間包包蓋具有雙銜接邊的分體蓋板結構示意圖。圖3為圖2的A-A截面結構示意圖。圖4為由二塊分體蓋板組合成的包蓋的整體結構示意圖。圖5為由三塊分體蓋板組合成的包蓋的整體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖以實施例對本發明作進一步說明。實施例1，
一種分體組合式中間包包蓋，由二塊長方形分體蓋板並列組合成與中間包包口相配合的包蓋，該分體蓋板由鋼質邊框I及焊接於鋼質邊框內側的錨固件2和拉筋、鐵絲網3構成的主骨架，主骨架上留有澆注孔或測溫取樣孔9，鋼質邊框I上設有吊鉤8，其中鋼質邊框I的一側連接有次骨架，所述次骨架由鋼筋板4及焊接於鋼筋板4各側面上的錨固件2構成，鋼筋板4兩端連接於主骨架的前後鋼質邊框上替代了鋼質邊框I的一側框邊，但鋼筋板4的高度為鋼質邊框I高度的1/2。將高鋁莫來石耐火材料澆注料7和高纖耐火材料澆注料6分別澆注到主骨架和次骨架上，即構成分體蓋板及其銜接邊側部5。銜接邊側部5的寬度為100 150臟。而本實施例的高纖耐火材料澆注料6的組份，按重量百分比計為礬土顆粒熟料7%，廢鋁碳磚顆粒20%，莫來石顆粒30%，莫來石細粉30%，矽微粉3%，水泥1. 5%，超微粉活性α -氧化招1. 4%,蘭晶石2%,分散劑O. 1%,耐熱鋼纖維5%ο所述高鋁莫來石耐火材料澆注料7，其具體組份按重量百分比計為礬土顆粒熟料7%，廢鋁碳磚顆粒20%，莫來石顆粒30%，莫來石細粉30%，矽微粉7%，水泥2. 0%，超微粉活性α -氧化鋁1. 4%，蘭晶石2%，分散劑O. 3%，耐熱鋼纖維O. 3%。上述分體組合式中間包包蓋的製作方法，其工藝步驟如下
將製備好的骨架及第二骨架放入分體蓋板模具中，並在骨架與第二骨架之間放入一塊隔板；按組份比例稱量好高鋁莫來石耐火材料澆注料的各種原料，先將礬土熟料、廢鋁碳磚顆粒、莫來石顆粒，放入高速混練機中攪拌2分鐘；均勻撒入耐熱鋼纖維攪拌3分鐘；再加入莫來石細粉、膨脹劑蘭晶石、矽微粉、水泥、活性α -氧化鋁、分散劑混合攪拌5分鐘後得幹混合料；然後送至溼攪拌高速混練機中，加入6-7%的水攪拌5分鐘即得高鋁莫來石耐火材料澆注料；用上述同樣方法製備出高纖耐火材料澆注料；將上述二種澆注料分別澆注到包蓋模具隔板兩側的主體部和邊側部，用振動棒振動適當時間後抽出隔板，繼續振動直至表面振平、泛漿為止；於常溫下自然養護24-48小時完全硬化；然後置於澆鋼下來的300-800°C的中間包上烘烤大於5小時後，即製成。本產品送上海寶山鋼鐵廠X X車間連鑄中間包上試用，包蓋密封性好，高溫變 形微小，使用壽命長達453天。實施例2，
一種分體組合式中間包包蓋，是由三塊長方形分體蓋板並列組合成與中間包包口相配合的包蓋，其分體蓋板的結構及製備方法與實施例1基本相同，只是中間的一塊分體蓋板，其雙側具有由內設與主骨架相連接的次骨架的鋼纖高纖增強耐火材料澆注體構成的銜接邊側部。而本實施例的高纖耐火材料澆注料6的組份，按重量百分比計為礬土顆粒熟料10%，廢鋁碳磚顆粒17%，莫來石顆粒33%，莫來石細粉23%，矽微粉4%，水泥2%，超微粉活性α -氧化鋁2. 5%，蘭晶石3. 3%，分散劑O. 2%，耐熱鋼纖維5%。所述高鋁莫來石耐火材料澆注料7，其具體組份按重量百分比計為礬土顆粒熟料10%，廢鋁碳磚顆粒17%，莫來石顆粒33%，莫來石細粉23%，矽微粉4%，水泥3. 8%，超微粉活性α -氧化鋁4%，蘭晶石4. 5%，分散劑O. 2%，耐熱鋼纖維O. 5%。本產品送上海寶山鋼鐵廠X X車間連鑄中間包上試用，包蓋密封性好，高溫變形微小，使用壽命長達550天。實施例3，
一種分體組合式中間包包蓋，是由二塊長方形分體蓋板並列組合成與中間包包口相配合的包蓋，其分體蓋板的結構及製備方法與實施例1相同。而本實施例的高纖耐火材料澆注料6的組份，按重量百分比計為礬土顆粒熟料7%，廢鋁碳磚顆粒15%，莫來石顆粒35%，莫來石細粉20%，矽微粉6%，水泥4%，超微粉活性α -氧化鋁3. 7%，蘭晶石5. 7%，分散劑O. 3%，耐熱鋼纖維4%。所述高鋁莫來石耐火材料澆注料7，其具體組份按重量百分比計為礬土顆粒熟料10%，廢鋁碳磚顆粒15%，莫來石顆粒35%，莫來石細粉20%，矽微粉6%，水泥4%，超微粉活性α -氧化鋁3. 7%，蘭晶石5. 7%，分散劑O. 3%，耐熱鋼纖維O. 3%。本產品送上海寶山鋼鐵廠X X車間連鑄中間包上試用，包蓋密封性好，高溫變形微小，使用壽命長達465天。
權利要求
1.一種分體組合式中間包包蓋，由數塊分體蓋板並列組合而成,而分體蓋板由鋼質框邊(I)及焊接於鋼質框邊內側的錨固件(2)或拉筋、鐵絲網(3)構成的主骨架及澆固於主骨架內的耐火澆注料(7)構成，所述分體蓋板上設有澆注導孔和/或測溫取樣導孔(9)，其特徵在於所述各分體蓋板相互銜接的邊側部(5)為內設與主骨架相連接的次骨架的高纖耐火材料澆注體(6)。
2.按權利要求1所述的一種分體組合式中間包包蓋，其特徵在於所述次骨架由鋼筋板(4)及焊接於鋼筋板(4)各側面上的錨固件(2)構成，其中鋼筋板(4)兩端連接於分體蓋板的前後鋼質邊框上。
3.按權利要求2所述的一種分體組合式中間包包蓋，其特徵在於所述鋼筋板(4)的高度為鋼質邊框(I)高度的1/2。
4.按權利要求1或2或3所述的一種分體組合式中間包包蓋，其特徵在於所述由內設與主骨架相連接的次骨架的高纖耐火材料澆注體(6)構成的分體蓋板邊側部，其寬度為 100 150mm。
5.按權利要求4所述的一種分體組合式中間包包蓋，其特徵在於所述高纖耐火材料澆注體的澆注材料組份，按重量百分比計為礬土顆粒熟料7-13%，廢鋁碳磚顆粒15-20%， 莫來石顆粒30-40%，莫來石細粉20-30%，矽微粉3-7%，水泥1_5%，超微粉活性α -氧化鋁 1-5%，蘭晶石2-8%，分散劑O. 1-0. 3%，耐熱鋼纖維4-5%。
6.按權利要求1所述的一種分體組合式中間包包蓋，其特徵在於所述主骨架的耐火澆注料(7)是高鋁莫來石耐火材料，其具體組份按重量百分比計為礬土顆粒熟料7-13%， 莫來石顆粒30-40%，莫來石細粉20-30%，矽微粉3-7%，水泥1_5%，超微粉活性α -氧化鋁 1-5%，蘭晶石2-8%，分散劑O. 1-0. 3%，耐熱鋼纖維O. 3-0. 5%，，還加入廢鋁碳磚顆粒15_20%。
7.如權利要求1-6所述的一種分體組合式中間包包蓋的製作方法，其特徵在於工藝步驟如下將製備好的主骨架及次骨架放入分體蓋板模具中，並在主骨架與次骨架之間放入一塊隔板；按組份比例稱量好主骨架的高鋁莫來石耐火材料澆注料的各種原料，先將礬土熟料、廢鋁碳磚顆粒、莫來石顆粒，放入高速混練機中攪拌2分鐘；均勻撒入耐熱鋼纖維攪拌3分鐘；再加入莫來石細粉、膨脹劑蘭晶石、矽微粉、水泥、活性α-氧化鋁、分散劑混合攪拌5分鐘後得幹混合料；然後送至溼攪拌高速混練機中，加入6-7%的水攪拌5分鐘即得主骨架的高鋁莫來石耐火材料澆注料；用上述同樣方法製備出次骨架的高纖耐火材料澆注料；將上述二種澆注料分別澆注到包蓋模具隔板兩側的主體部和邊側部，用振動棒振動適當時間後抽出隔板，繼續振動直至表面振平、泛漿為止；於常溫下自然養護24-48小時完全硬化；爾後置於澆鋼下來的300-800°C的中間包上烘烤大於5小時後，即完成。
全文摘要
一種分體組合式中間包包蓋及其製作方法，由數塊分體蓋板並列組合而成，而分體蓋板由鋼質框邊及焊接於鋼質框邊內側的錨固件或拉筋、鐵絲網構成的主骨架及澆固於主骨架內的耐火澆注料構成，所述分體蓋板上設有澆注導孔和/或測溫取樣導孔，所述各分體蓋板相互銜接的邊側部為內設與主骨架相連接的次骨架的高纖耐火材料澆注體。本發明由內設與主骨架相連接的次骨架的鋼纖高纖增強耐火材料澆注體作為分體蓋板的銜接邊側部，替代了原分體蓋板鋼質框邊的銜接邊側部，從而消除了鋼質框邊邊側部在高溫下易變形、扭曲致使包蓋不能密封而大量散失中間包熱量的弊病；同時經實踐證明，其使用壽命較現有中間包包蓋提高2倍以上。
文檔編號B22D41/00GK103008632SQ201210489749
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者虞暢, 翁小燕, 嚴培忠, 葉小星, 吳開道, 唐寧, 費國榮, 郎麗華 申請人:浙江銘德新材科技有限公司