CN101251335B - 转炉炉衬的螺旋砌筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转炉炉衬的螺旋砌筑方法，其方法步骤为：第一步、用厚度不同的阶梯砖(1)沿转炉内壁砌筑炉衬的环形底层，环形底层的顶面阶梯螺旋向上；第二步、用标准砖(2)在环形底层上沿转炉内壁螺旋向上砌筑炉衬的中部；第三步、用厚度不同的阶梯砖(1)沿转炉内壁砌筑炉衬的环形顶层，环形顶层的底面阶梯螺旋向下，环形顶层的顶面连续且水平，成品；上述阶梯砖(1)、标准砖(2)均为竖宽楔形耐火砖。本发明转炉炉衬的螺旋砌筑方法将转炉衬砌筑由逐层环形砌法改为螺旋砌法，取消“合门砖”是砌体的薄弱环节，实现“无缝”连接。使筑炉效率大大提高，此外因砌体强度提高其安全性和使用寿命也提高。

Description

转炉炉衬的螺旋砌筑方法

技术领域

本发明涉及炼钢转炉，具体涉及转炉的炉衬，特别是转炉炉衬的砌筑方法。

背景技术

炼钢转炉，如氧气顶吹转炉等，其炉体是由截锥形炉帽、圆柱形炉身和球缺形炉底等组成，炉身和炉帽内均设有由耐火砖砌筑的炉衬。

目前，炼钢转炉炉衬5耐火砌砖普遍采用逐层环形砌法砌筑(如图7、8所示)。逐层环形砌法的主要优点：不需要用异形砖。但它的缺点在于：

1、由于每层砖合拢时须采用合门砖，合门砖是砌体的薄弱环节，砖缝难以控制，合门时可用几种砖号调整或加工砖合门，加工后的砖强度易受到影响，因此，必须精细加工，严禁使用加工后出现裂纹的合门砖。

2、由于每层“合门”宽度不同，所以每层合门砖都要加工，砖加工量很大。特别是转炉在冶炼过程中要前后倾动，倾动角度为±360°，往往由于难以达到精细加工，致使该部位呈薄弱环节，该合门砖在转炉倾动过程中，很可能出现“抽沉”，或掉砖，导致砌体失稳，个别炉子出现漏钢事故。所以，《筑炉手册》要求“转炉砌合门时，在合门处留下3块砖宽的位置，中间用2-3t千斤顶把两边的砖顶紧后，再砌筑合门砖。合门时在砖缝内打入规定厚度的薄铁板楔紧”。这种方法筑炉既费时又费工，且砌体每层“合门”处都存在隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种转炉炉衬的螺旋砌筑方法，该方法效率高，砌筑的炉衬强度高、安全性好、使用寿命长。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

转炉炉衬的螺旋砌筑方法，其方法步骤为：

第一步、用厚度不同的阶梯砖沿转炉内壁砌筑炉衬的环形底层，环形底层的顶面阶梯螺旋向上；

第二步、用标准砖在环形底层上沿转炉内壁螺旋向上砌筑炉衬的中部；

第三步、用厚度不同的阶梯砖沿转炉内壁砌筑炉衬的环形顶层，环形顶层的底面阶梯螺旋向下，环形顶层的顶面连续且水平，成品；

上述阶梯砖、标准砖均为竖宽楔形耐火砖。

所述环形底层由阶梯砖和部分阶梯砖下方的下垫层组成。

所述环形顶层由阶梯砖和部分阶梯砖上方的上垫层组成。

上述方案中，环形底层合拢处的顶面高度差与标准砖的厚度相等。

本发明转炉炉衬的螺旋砌筑方法将转炉衬砌筑由逐层环形砌法改为螺旋砌法，取消“合门砖”是砌体的薄弱环节，实现“无缝”连接。使筑炉效率大大提高，此外因砌体强度提高其安全性和使用寿命也提高。

附图说明

图1为用本发明方法砌筑炉衬时的示意图

图2为用本发明方法砌筑炉衬的展开示意图

图3为环形顶层砖层的结构示意图

图4为炉衬中部砖层的结构示意图

图5为环形底层砖层的结构示意图

图6为竖宽楔形砖的俯视图

图7为现有逐层环形砌法砌筑炉衬时的示意图

图8为现有逐层环形砌法砌筑炉衬的展开示意图

具体实施方式

本发明转炉炉衬的螺旋砌筑方法实施例，其方法步骤为：

第一步、用厚度不同的阶梯砖1沿转炉内壁砌筑炉衬的环形底层，环形底层的顶面阶梯螺旋向上；环形底层由阶梯砖1和部分阶梯砖1下方的垫层3组成。

在砌筑前，可首先选择环形底层的阶梯砖，这些阶梯砖能组成一环螺旋上升阶梯，以方便上面用标准砖沿这个环形阶梯“无缝对接”螺旋向上砌，每块砖都可以螺旋式沿炉壁“靠拢、归圆”直至砌成圆形炉衬(如图1、2)。所以核心是选择形成螺旋的炉衬环形底层(第一层)阶梯砖，包括砖的尺寸参数及数量，由下述方法选择：

(1-1)选择环形底层升角

螺旋升角类似于选择普通内螺纹的螺纹升角。可根据上部标准砖2的厚度确定环形底层的顶面的最大高度差(如图2中H-G)，从而确定螺旋上升阶梯的斜度，因转炉直径是定值，展开其周长L也是定值，只要确定高H-G，即可求得螺旋上升阶梯的斜度。YB/T 060-2007《炼钢转炉用耐火材料形状尺寸》标准中的竖宽楔形砖和炉帽砖的厚度为100mm，所以为形成标准砖与阶梯砖对接，环形底层合拢处的顶面高度差与标准砖的厚度相等，即环形底层合拢处高差也为100mm。

(1-2)相邻阶梯砖阶梯高度取值范围

阶梯砖是厚度不同的竖宽楔形砖，即异形竖宽楔形砖，环形底层通过其厚度阶梯递增实现上述螺旋升角，阶梯高度不大于砖缝厚度，根据GB 50211-2004《工业炉砌筑工程施工及验收规范》8.1.2砖缝厚度不超过2mm规范要求，因此，环形底层中，相邻阶梯砖之间阶梯高度不能超过2mm。

(1-3)环形底层中阶梯砖数量选择

由于YB/T 060-2007《炼钢转炉用耐火材料形状尺寸》标准中的竖宽楔形砖和炉帽砖不是为某座特定转炉半径设计的，所以需根据转炉的不同炉身半径，同样由YB/T 060-2007中计算公式计算阶梯砖层两种竖宽楔形砖配砌的大半径楔形砖的数量Kd和小半径楔形砖的数量Kx，在砖厚100mm条件下，均分大于50份，才能保证砖间缝厚度不超过2mm规范要求，即如果Kd加Kx小于50块，则应另选砖形，直至大于50块为止。本实施例环形底层采取两节阶梯砖层接力(如图2)的方法，即环形底层分为两节，第一节为阶梯砖1和第二节由阶梯砖1和阶梯砖1下方的垫层3组成，下垫层3的厚度为50mm，第二节阶梯砖与第一节阶梯砖相接，使异形砖数量减少一半，Kd加Kx只需大于25块就能保证砖间缝厚度不超过2mm规范要求。而目前最小的炼钢转炉每环砌砖极限数量都大于25块。

(1-4)阶梯砖尺寸选择

为减少制砖磨具数量，异形砖断面尺寸选择与YB/T 060-2007标准中的竖宽楔形砖相同，只是厚度不同。只要求出每层阶梯高度，每块异形砖尺寸就可以选定。每层阶梯高度等于阶梯砖层总高差H-G除以异形砖数量。若环形底层阶梯砖数量为100块，按上述原则计算，阶梯总高H-G为100mm，相邻阶梯砖的阶梯高度为1mm，所以每块砖厚度即以1mm递增(如图5)。这些砖在成型时可采用一套磨分块压制。

第二步、用厚度为100mm标准砖2在环形底层上沿转炉内壁螺旋向上砌筑炉衬的中部(如图1、2、4)。

第三步、用厚度不同的阶梯砖1沿转炉内壁砌筑炉衬的环形顶层(如图3)，环形顶层的顶面连续且水平；环形顶层由阶梯砖1和部分阶梯砖1上方的上垫层4组成(如图2)。

本步骤的具体方法同第一步，只是环形顶层的底面阶梯螺旋向下。

成品，完成转炉炉衬5的砌筑。

如图6所示，上述阶梯砖1、标准砖2均为竖宽楔形耐火砖。

本发明实施例与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的阶梯砖(异形竖宽楔形耐火砖)是在制砖厂完成，不需现场加工，使筑炉效率大幅度提高，筑炉效率提高三分之一。

2、不存在合门问题，做到环间“无缝”连接，能保证砌体所有砖缝厚度都满足规范要求；杜绝因合门不严出现的砖“抽沉”，砌体质量因此提高。

3、现有的逐层环形砌法在砌体经向能承荷载，轴向为零。一旦下环某处砖脱落，其上环砖就失去支撑，在转炉反复倾动过程中可能会导致该部位砖成片脱落。而本发明螺旋砌法因砖环有一个螺旋升角，沿砖环能产生一个轴向分力，所以该砖环除在砌体经向能承荷载外轴向还能承荷载。因此螺旋砌法使砌体整固性提高，不会因某块砖脱落而导致该部位砖成片脱落，所以砌体使用寿命大大提高，能提高一倍。

Claims (2)

1.转炉炉衬的螺旋砌筑方法，其方法步骤为：

第一步、用厚度不同的阶梯砖(1)沿转炉内壁砌筑炉衬的环形底层，环形底层的顶面阶梯螺旋向上；

第二步、用标准砖(2)在环形底层上沿转炉内壁螺旋向上砌筑炉衬的中部；

第三步、用厚度不同的阶梯砖(1)沿转炉内壁砌筑炉衬的环形顶层，环形顶层的底面阶梯螺旋向下，环形顶层的顶面连续且水平，成品；

上述阶梯砖(1)、标准砖(2)均为竖宽楔形耐火砖；

所述环形底层由阶梯砖(1)和部分阶梯砖(1)下方的下垫层(3)组成；

所述环形顶层由阶梯砖(1)和部分阶梯砖(1)上方的上垫层(4)组成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：环形底层合拢处的顶面高度差与标准砖(2)的厚度相等。

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