CN101637941B - 一种铁水罐整体浇注的工艺及胎模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁水罐整体浇注工艺方法及胎模装置。浇注工艺包括如下步骤：将罐底清理干净，先浇注出罐底部平台，待罐底浇注料完全凝固后安装并固定好已涂抹好黄油的充填有配重的下部胎模，采用电机振动加人工振动的方式进行半球部份的浇注，半球部分浇注完成后，置入上部胎模，上、下胎模通过定位销固定连接好后，进行上部的浇注施工。本发明有利于下部胎模的定位和固定，同时振动过程中不会产生浮胎现象，而半球部分罐壁浇注料浮浆易上浮；浇注后浇注料结构密实，耐冲刷侵蚀性好，有利于罐衬寿命的提高；采用整体浇注的方式与砌砖结构相比安全性高、易于维护修补，同时可减少工人的操作强度。

Description

一种铁水罐整体浇注的工艺及胎模装置

技术领域

本发明涉及钢铁行业铁水罐用耐火浇注料的浇注工艺及胎模装置，尤其是铁水罐衬整体浇注的工艺方法及胎模装置。 

背景技术

随着钢铁行业竞争的日趋激烈，进一步降低生产成本，提高生产效率，已成为钢铁企业的重要工作任务。铁水罐是钢铁生产过程中转运高温铁水的专用容器，在使用过程中，罐衬要经受高温铁水的冲刷、浸泡、机械磨损以及渣、铁的化学侵蚀，传统的砖砌结构的铁水罐内衬存在的主要问题是，耐火砖衬寿命低(300-500次左右)，罐沿粘渣后，扒渣、翻罐时经常出现掉砖现象，使用过程中频繁修补，造成工人劳动强度加大。而采用整体浇注罐模式生产的铁水罐，使用寿命可达500次以上，同时采用套浇工艺可进一步延长铁水罐的使用寿命，与传统的砖砌工艺相比，从安全性、使用寿命、耐材成本、现场施工劳动强度、修补维护等各方面都有很大优势。 

CN101020610A公开了一种铁水罐浇注料与浇注工艺及专用模具，其铁水罐罐底浇注料由特级矾土熟料、亚白刚玉、Al₂O₃组成。浇注工艺包括如下步骤：清理干净并安装固定模具；均匀涂抹黄油；将浇注料加入搅拌机，干混后浇注，再养护脱模砌砖。专用模具由外壳、支撑架、振动电机、进料挡板组成，外壳形状与铁水罐底内部形状一致，支撑架布置在外壳内部，振动电机放置在浇注料表面，进料挡板将浇注表面分隔成三个进料口。该专利申请技术仅涉及铁水罐底部的整体浇注，罐壁仍采用砌砖方式。所采用的铁水罐底部的浇注方式不利于模具的定位；由于铁水罐底为圆弧形，采用振动电机一次性整体浇注罐底，振动过程中不利用于灰浆的上浮，容易出现胎模上浮的问题，同时对罐底浇注料的致密性有较大的影响。 

CN1113956公开了一种高炉铁水罐振动成型造衬方法，属于冶金行业中的高炉炼铁技术领域。该方法是根据铁水罐的大小和选定的内衬厚度制作浇注模具，将其固定在铁水罐壳内，将铁水罐安放在一个振动台架上，在铁水罐壳的外壁和罐底安装振动器，使铁水罐整体振动，在振动过程中加入浇注料，进行振动造衬。该专利申请技术采用外部振动方式，不利于现场操作；同时胎模采用的也是整体胎模，与专利申请CN101020610A存在同样的问题，即不能解决胎模上浮和罐底浇注料的致密问题。 

CN2915871公开了一种新型防结渣铁水罐，从内至外依次为工作衬层，永久衬浇注料层，罐壁，工作衬层下部为砌筑结构，上部为浇注料浇注成型结构，在工作衬层的内壁上涂有防结渣涂料层。该专利申请在罐底采用砌砖结构仅能保证铁水罐的一次使用寿命，铁水罐罐底损毁后，只能采用重新砌筑方式，不利于铁水罐整体使用寿命的提高。 

《鞍钢技术》2004年第1期83-85页公开了《Al₂O₃-SiC-C质铁水罐整体浇注技术》，铁水罐永久层采用25mm轻质高铝砖砌筑而成，整体浇注分两个部分进行。第一部分进行罐底的浇注，浇注厚度为500～550mm；待罐底浇注料完全凝固后，进行第二部分罐壁的浇注，罐壁浇注厚度为180～220mm。浇注后的铁水罐可增加有效容积5t，能够与转炉相匹配，满足脱硫生产的需求。该技术在浇注过程中采用了两部份浇注方式，先浇注罐底，再浇注罐壁，但在半球及以上部份仍采用整体胎模振动方式，半球部分浇注时仍存在灰浆不易上浮问题，对该区域浇注料致密性有一定影响。

发明内容

针对铁水罐整体浇注存在的问题，本发明的目的是提供一种铁水罐整体浇注的工艺和胎模装置，解决铁水罐整体浇注过程中胎模不易定位，底部和半球部浇注过程中浮浆上浮难，影响铁水罐整体使用寿命的问题。 

一种用于上述铁水罐整体浇注工艺的胎模装置，采用上、下分体结构，包括上部胎模1和下部胎模5，上部胎膜、下部胎模内均设有支撑架8，支撑架8上设有定位销孔9，定位销4通过支撑架8上的定位销孔9将上部胎膜、下部胎模定位连接，下部胎模5内充填有配重6，上部胎模1和下部胎模5内安装有振动电机2。 

所述的铁水罐整体浇注的工艺，其特征是采用上、下分体结构浇注胎模装置，包括下列步骤： 

1)将准备用来浇注的铁水罐外壳底部清理干净；根据铁水罐的实际大小计算铁水罐浇注料的用量； 

2)先浇注出底部平台 

将浇注原料加入搅拌机，按重量比加水量在5-7％，将混好的浇注料按所计算的用量直接浇入铁水罐外壳底部，人工用振动棒从三个方向均匀地旋转对浇注料进行振动，直到全部密实，泛浆，表面平滑为止，浇注厚度300-500mm； 

3)浇注铁水罐下半部半球部分罐壁 

将下部胎模表面清理好并在工作面涂上一层黄油；待铁水罐罐底部分浇注料完全凝固后，置入下部胎模进行铁水罐下半部半球部分的浇注；将加有配重的下部胎模平稳放置在已浇注好的平台表面，定位并固定好，按与步骤2)相同的方法将浇注料搅拌好，然后将混合好的浇注料浇入下部胎模与铁水罐外壳间隙内，浇注料每浇注150mm高度后，均打开振动电机进行振动，同时人工配合采用振动棒从三个方向进行旋转振动，直到表面光滑、浇注料泛浆为止；在先浇注的浇注料未初凝之前，继续浇注下一层浇注料，浇注至距下部胎模顶部15-20cm处停止浇注； 

4)浇注上部罐壁 

罐底半球部分浇注完成后置入已涂抹黄油的上部胎模，上部胎模与下部胎模通过支撑架和定位销连接；定位并固定好，按与步骤3)相同的方法开始上半部分浇注施工； 

5)浇注料初凝以后，带模养护24h后脱模，脱模后自然养护12-24h后进行烘烤； 

6)烘烤按小火-中火-大火烘烤的程序，每种烘烤时间为24h。 

步骤3)中所述的浇注料浇入下部胎模与铁水罐外壳间隙内，浇入时应均匀地从四周布料。 

本发明的有益效果是：该铁水罐整体浇注工艺采用上、下分体结构专用浇注胎模装置，下部胎模内充填有配重，有利于下部胎模的定位和固定，同时振动过程中不会产生浮胎现象，半球部分罐壁浇注料浮浆易上浮；浇注后浇注料结构密实，耐冲刷侵蚀性好，有利于罐衬寿命的提高；上部胎膜、下部胎模固定连接，保证了上部胎模四周间隙均匀，同时也便于浇注后的整体脱模。该工艺浇注的铁水罐具有安全性高、易于维护修补。减少了工人的劳动强度。 

附图说明

图1是本发明的胎模装置结构示意图。 

图2是上部胎膜、下部胎模内支撑架结构示意图 

图中：1-上部胎模；2-振动电机；3-浇注料；4-定位销；5-下部胎模；6-配重；7-铁水罐外壳、支撑架8；定位销孔9。 

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。 

下面结合图1对本发明铁水罐整体浇注的方法作进一步说明。 

实施例1： 

如图1、图2所示，铁水罐浇注胎模装置，采用上、下分体结构，包括上部胎模1和下部胎模5，上部胎膜、下部胎模内均设有支撑架8和振动电机2，支撑架8上设有定位销孔9，定位销4通过定位销孔9将上部胎膜、下部胎模定位连接，下部胎模5内充填有配重6，配重6采用混凝土充填，下部胎模5采用平底结构。 

铁水罐浇注胎模装置，其各部分的作用如下： 

下部胎模用于铁水罐下半部半球型罐壁的浇注； 

上部胎模用于铁水罐圆环形罐壁的浇注； 

下部胎模内充填的配重，用于稳定下部胎模，防止浇注过程中因振动灰浆上浮造成的胎模浮动，造成罐底浇注料厚度不均匀； 

振动电机用于保证浇注料浇注过程中灰浆的上浮和浇注料的密实； 

上部胎膜、下部胎模内均有支撑架，支撑架上设有定位销孔，用于保证胎模整体刚度及上部胎膜、下部胎模定位连接用； 

上部胎膜、下部胎模连接定位销用于上部胎膜、下部胎模的连接以及连接过程中的定位，保证上部胎模四周间隙均匀，同时也便于浇注后的整体脱模。 

具体步骤如下： 

1)将准备用来浇注的铁水罐外壳底部清理干净；根据铁水罐的实际大小计算铁水罐浇注料的体积量，计算方法是本领域的常规方法；本发明采用的浇注料为Al₂O₃-SiC-C质铁水罐浇注料，也可以采用现有技术中任何符合标准的浇注料，比如CN1040027C或CN1888088A 所述的浇注料。 

2)先浇注出底部平台 

将浇注原料加入搅拌机，按重量比加水量严格控制在5-7％；将混好的浇注料分批次直接浇入铁水罐外壳底部，每次下料均需人工用振动棒从三个方向均匀地旋转对浇注料进行振动，直到全部密实，泛浆，表面平滑为止，浇注厚度以罐底要求的最大厚度为准，一般为300-500mm。待到铁水罐罐底部分凝固后，开始铁水罐下半部半球部分浇注。 

3)浇注铁水罐下半部半球部分罐壁 

将充填有配重6的下部胎模5表面清理好并在工作面涂上一层黄油，以防止脱模时损坏铁水罐内衬；待铁水罐罐底部分浇注料完全凝固后，吊装至已浇好的罐底平台，并定位固定，按与步骤2)相同的方法将浇注料3搅拌好，然后将混合好的浇注料浇入下部胎模与铁水罐外壳间隙内，浇入时应均匀地从四周布料，浇注料每浇注150mm高度后，均打开振动电机2进行振动，同时人工配合采用振动棒从三个方向进行旋转振动，直到表面光滑、浇注料泛浆为止，要求在先浇注的浇注料未初凝之前，继续浇注下一层浇注料，浇注至距下部胎模顶部15-20cm处停止浇注； 

4)浇注上部罐壁 

铁水罐下半部半球部分浇注完成后置入已涂抹黄油的上部胎模1，上部胎模1与下部胎模5通过支撑架8和定位销4连接；定位并固定好，按与步骤3)相同的方法开始上半部分浇注施工； 

5)浇注料初凝以后，带模养护24h后脱模，脱模后自然养护12-24h后进行烘烤； 

6)烘烤按小火-中火-大火烘烤的程序，每种烘烤时间为24h。 

Claims (1)

1.一种铁水罐整体浇注的工艺，其特征是采用上、下分体结构专用浇注胎模装置，所述的专用浇注胎模装置包括上部胎模(1)和下部胎模(5)，上部胎膜、下部胎模内均设有支撑架(8)，支撑架(8)上设有定位销孔(9)，定位销(4)通过支撑架(8)上的定位销孔(9)将上部胎膜、下部胎模定位连接，下部胎模(5)内充填有配重(6)，在上部胎模(1)和下部胎模(5)内安装有振动电机(2)，操作步骤如下：

1)将准备用来浇注的铁水罐外壳底部清理干净；根据铁水罐的实际大小计算铁水罐浇注料的用量；

2)先浇注出底部平台

将浇注料原料加入搅拌机，按重量比加水量在5-7％，将混好的浇注料按所计算的用量直接浇入铁水罐外壳底部，人工用振动棒从三个方向均匀地旋转对浇注料进行振动，直到全部密实，泛浆，表面平滑为止，浇注厚度300-500mm；

3)浇注铁水罐下半部半球部分罐壁

将下部胎模表面清理好并在工作面涂上一层黄油；待铁水罐罐底部分浇注料完全凝固后，置入下部胎模进行铁水罐下半部半球部分的浇注；将加有配重的下部胎模平稳放置在已浇注好的平台表面，定位并固定好，按与步骤2)相同的方法将浇注料搅拌好，然后将混合好的浇注料浇入下部胎模与铁水罐外壳间隙内，浇注料每浇注150mm高度后，均打开振动电机进行振动，同时人工配合采用振动棒从三个方向进行旋转振动，直到表面光滑、浇注料泛浆为止；在先浇注的浇注料未初凝之前，继续浇注下一层浇注料，浇注至距下部胎模顶部15-20cm处停止浇注；

4)浇注上部罐壁

铁水罐下半部半球部分浇注完成后置入已涂抹黄油的上部胎模，上部胎模与下部胎模通过支撑架和定位销连接；定位并固定好，按与步骤3)相同的方法开始上半部分浇注施工；

5)浇注料初凝以后，带模养护24h后脱模，脱模后自然养护12-24h后进行烘烤；

6)烘烤按小火-中火-大火烘烤的程序，每种烘烤时间为24h。

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