CN102850071A - 一种铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法。所述修补料按重量计包括铝矾土料70～78%、白泥15～20%、高铝水泥5～10%、刚玉粉5～8%、二氧化硅粉2~3%、碳化硅5~8%、金属硅粉1~2%、钛精矿粉0.5~1%。所述方法包括：将上述铁水罐修补料与水按照1：0.16～1：0.19混合，以形成浆状修补料；向处于热态的、待修补的热态铁水罐蚀损部位喷射所述浆状修补料，以完成修补。本发明的优点包括：能够替代人工对处于800～1000℃热态条件下的铁水罐进行直接修补；修补的部位可延伸到铁水罐的罐帽和罐腰等区域；减少了停罐中修次数，提高铁水罐的周转利用率；避免铁水罐因停运待修时间长，造成其内部砖衬因热应力不均而呈现局部开裂的情况，从而提高其使用寿命。

Description

一种铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法

技术领域

本发明涉及炼铁技术领域，更具体地讲，涉及一种用于修补热态铁水罐的工作衬的修补料以及一种能够对热态铁水罐的工作衬进行修补的方法。

背景技术

在现有技术中，通常在炼铁生产规模达到580～600万吨的情况下，均需配置85～90个容铁量为120吨的铁水罐装运铁水，才能满足高炉正常生产需要，而且正常情况下，一个用高铝砖新砌筑的铁水罐使用的次数为210～220次左右，就必须停下进行大修进行重新砌筑。造成铁水罐工作衬蚀损或消耗的过程或原因包括：在使用期间高温铁水对铁水罐工作衬（砖衬）的机械冲刷；为了使到达炼钢过程的铁水更加清洁，而对铁水罐中残渣的高炉渣进行表面扒渣以及铁水预脱硫操作等；铁水罐内部温降不均而导致热应力变化；铁水罐在运输和吊运过程中的撞击；为保证罐容而进行的机械清抠铁水罐内壁的粘结物以及机械压盖。这些过程会导致铁水罐工作衬出现剥落、开裂或松动，甚至掉砖等现象，从而危及铁水罐安全运行。

在现有技术中，为保障铁水罐的运行安全，其间必须将存在安全隐患的铁水罐在修罐坑内停留30～40分钟，待温度下降到工人可以靠近程度，然后由工人冒着高温烘烤20～25分钟左右直接对罐嘴、罐口的蚀损部位进行修补，操作稍有不慎就会造成工人手被烫伤，长期从事此项工作的工人面部、眼睛、手会造成一定的职业伤痛。且采用该种操作方法来修补铁水罐存在以下几方面的缺陷：一是修补时间长、效率低、工作环境恶劣且修罐质量难以保证。二是铁水罐的罐帽和罐腰的蚀损区域，工人在热态条件下无法进行施工修补，必须将铁水罐停下进行打水降温待工人可以进入铁水罐进行中修，一般需要时间3天左右。对高温铁水罐的内部工作衬直接进行打水降温，由于急冷急热对铁水罐的内部耐火砖衬的破坏极大，易对工作衬造成二次伤害，使铁水罐使用寿命降低。可见，以上的传统修补方法会导致铁水罐使用周转率降低，操作工的劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的多个不足中的至少一个。

本发明的一方面提供了一种用于对热态铁水罐的工作衬进行修补的修补料。所述铁水罐修补料按重量计包括铝矾土料70～78%、白泥15～20%、高铝水泥5～10%、刚玉粉5～8%、二氧化硅粉2~3%、碳化硅5~8%、金属硅粉1~2%、钛精矿粉0.5~1%。

优选地，在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述铁水罐修补料中各物料的粒度不小于3mm，并且其中具有能够通过100目筛的粒度的物料按重量计占所述铁水罐修补料的50%以上。

优选地，在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述二氧化硅粉、碳化硅和/或金属硅粉具有能够通过100目筛的粒度。

本发明的另一方面提供了一种能够对热态铁水罐的工作衬进行修补的方法。所述方法包括以下步骤：将如上所述的铁水罐修补料与水按照1：0.16～1：0.19的比例进行混合，以形成浆状修补料；向处于热态的、待修补的热态铁水罐的蚀损部位喷射所述浆状修补料，以完成修补。

在本发明的修补方法的一个示例性实施例中，所述方法还可包括在所述混合步骤之前，对所述铁水罐修补料进行干混。

在本发明的修补方法的一个示例性实施例中，所述喷射步骤可通过带有喷枪的喷射装置来实现。优选地，所述喷射装置包括储料罐、金属引料管、金属软管、金属管、空气压缩装置、喷枪和压缩空气管道，其中，所述金属引料管设置在储料罐的底部并将储料罐与金属软管的一端连通，所述金属管的一端与金属软管的另一端连通，并且金属管的另一端安装有所述喷枪，所述空气压缩装置通过压缩空气管道与金属引料管连通以向金属引料管中提供压缩空气。

在本发明的修补方法的一个示例性实施例中，所述压缩空气的压力可以为0.4～0.5MPa。

在本发明的修补方法的一个示例性实施例中，所述压缩空气管道上可以设置有流量阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够对处于800～1000℃热态条件下的铁水罐修补；修补的部位可延伸到铁水罐的罐帽和罐腰等操作人员不能实现修补的工作衬蚀损区域；提高铁水罐使用周转率；降低操作人员在高温恶劣环境操作的劳动强度；减少铁水罐内衬粘结、降低铁损，尤其是减少了停罐中修次数；避免了由于温降造成铁水罐内部砖衬因热应力不均而呈现局部开裂的情况，提高铁水罐使用寿命。

附图说明

图1示出了本发明修补热态铁水罐的方法的一个示例性实施例的示意图。

附图标记说明：

修补料-10、搅拌机-20、储料罐-30、金属引料管-40、喷枪-50、待修补铁水罐-60、空气压缩装置-70。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法。

在本发明中，铁水罐包括开放式铁水罐（也可称为铁水包）和鱼雷式铁水罐（也可称为鱼雷罐车）。

在本发明的一个示例性实施例中，铁水罐修补料按重量计包括铝矾土料70～78%、白泥15～20%、高铝水泥5～10%、刚玉粉5～8%、二氧化硅粉（也可称为硅微粉）2~3%、碳化硅（SiC）5~8%、金属硅粉（也可称为金属Si粉，即硅单质的粉末）1~2%、钛精矿粉0.5~1%。优选地，在本发明的另一个示例性实施例中，组成所述铁水罐修补料的各物料的粒度不小于3mm，并且具有能够通过100目筛（即，-100目）的粒度的物料按重量计占所述铁水罐修补料的50%以上。这样能够确保本示例的铁水罐修补料具有良好的混匀性、结合性等性能。

更加优选地，为了进一步获得性能更加优异的修补料，在修补料中，所述二氧化硅粉、碳化硅和/或单质硅粉具有能够通过100目筛的粒度。

在另一个示例性实施例中，组成所述铁水罐修补料的各组分的粒度不小于3mm，并且其中能够通过200目筛（即，-200目）的按重量计占50%以上。更加优选地，所述二氧化硅粉、碳化硅和/或金属硅粉能够通过200目筛。

在另一个示例性实施例中，铁水罐修补料按重量计包括铝矾土料70～78%、白泥15～20%、高铝水泥5～10%、刚玉粉5～8%、硅微粉2~3%、SiC5~8%、金属Si粉1~2%、钛精矿粉0.5~1%，其中，所述铝矾土料由占所述铁水罐修补料重量的40～43%、粒度为-100目的铝矾土细粉以及占所述铁水罐修补料重量的30～35%、粒度为不大于3mm的铝矾土骨料组成；所述白泥、刚玉粉、二氧化硅粉、碳化硅和单质硅粉的粒度均能够通过100目筛。

在本发明中，铝矾土料、白泥、高铝水泥均为现有物料，可以直接购得。

本发明的修补料适用于高铝砖砌筑的铁水罐内衬的修补。

在本发明的一个示例性实施例中，修补热态铁水罐的方法包括以下步骤：

将铁水罐修补料与水按照1：0.16～1：0.19的比例进行混合，以形成浆状修补料；向处于热态的、待修补的热态铁水罐喷射所述浆状修补料，以完成修补。将铁水罐修补料与水按照100%：（16%~19%）的比例进行混合，能够保证使浆状的喷补料质量稳定，使其具有较好的流动性、施工性、混合均匀性，并且能够使其与需要修补部位有良好的结合性、保证修补料经高温烧结后具有较强的抗铁水的冲刷和侵蚀性。

优选地，在本发明的一个示例性实施例中，所述修补方法还包括：在所述混合步骤之前，对所述铁水罐修补料进行干混，以使修补料能够充分混匀，有利于提高修补效果。优选地，进行干混的时间可以为10分钟以上，以确保干混均匀。

优选地，在本发明的一个示例性实施例中，所述喷射步骤可以通过带有喷枪的喷射装置来实现。具体来讲，所述喷射装置可以包括储料罐、金属引料管、金属软管、金属管、喷枪、空气压缩装置和压缩空气管道，其中，所述金属引料管设置在储料罐的底部并将储料罐与金属软管的一端连通，所述金属管的一端与金属软管的另一端连通，并且金属管的另一端安装有所述喷枪，所述空气压缩装置通过压缩空气管道与金属引料管连通以向金属引料管中提供压缩空气。在本发明中，为了方便对热态的铁水罐进行修补，喷枪或金属管可具有预定的长度，从而能够保证操作人员或机械手免受高温影响。所述压缩空气的压力可以控制为0.4～0.5MPa，但不限于此，其它压力也可。压缩空气的压力控制为0.4～0.5MPa，能够便于均匀的将喷补料喷射到修补部位，且便于操作控制。金属引料管、金属软管、金属管、喷枪、压缩空气管道可以采用能够承受压缩空气压力的材质形成，例如，材质可以为钢。

优选地，在本发明的一个示例性实施例中，所述压缩空气管道上设置有流量阀，从而能够控制通入的空气量，以通过调节通气量来控制修补料的料流量。

下面将结合附图来描述本发明的示例性实施例。

在该示例性实施例中，铁水罐修补料的配比包括：铝矾土细粉40～43%，粒度为150～200目；铝矾土骨料30～35%，粒度为不大于3mm（例如，可以为1～3mm）；白泥15～20%，粒度为-100目；高铝水泥5～10%；刚玉细粉5～8%，粒度为-100目；二氧化硅微粉2~3%，粒度为-100目；SiC 5~8%，粒度为-100目；金属Si粉1~2%，粒度为-200目；钛精矿粉0.5~1%。在本示例中，铁水罐修补料中粒度为-100目的物料占50%以上。

上述配比的铁水罐修补料的理化性能指标如表1所示。

表1铁水罐修补料的理化性能指标

图1示出了本发明修补热态铁水罐的方法的一个示例性实施例的示意图。

如图1所示，铁水罐修补料（即，干态的修补料10）进入搅拌机20，配加适量水（例如，占干态的铁水罐修补料重量的15～20%）后，形成浆状修补料后；进入储料罐30；然后通过金属引料管40、金属软管（未示出）、金属管（未示出）进入喷枪50，最终实现对待修补铁水罐60的修补。空气压缩装置70用于向金属引料管40提供压缩空气，以控制通过金属引料管40的浆状修补料的料流量。

例如，将500公斤上述配比的铁水罐修补料（简称干料）装入搅拌机（例如，混泥土搅拌机）内进行干混10分钟，然后外加水16～18%搅拌18～20分钟，形成浆状修补料。在搅拌机的一侧安装一个圆锥型储料罐，通过调节闸门的开度，将搅拌混匀好的浆状修补料按需要量自动流入储料罐内，储料罐的储料量为200～300公斤；储料罐的底部安装一根Ф80mm，长度为1200mm金属引料管（无缝钢管），金属引料管向斜下方延伸并且其轴线与储料罐的中轴线成25°夹角；金属引料管的前端连接高压金属软管，该金属软管直径为Ф60mm，其长度为1500mm；金属软管的前端安装Ф60mm、长为2500mm的金属管（例如，无缝钢管）；金属管的前端安装喷枪，喷枪的长为1000～1500mm，直径为Ф60mm。

在金属引料管的前端300mm处通入压力为0.4～0.5MPa的压缩空气，并在压缩空气管道上安装调节阀，控制通入的空气量，通过调节通气量来控制修补料的料流量。

在修补热态铁水罐的蚀损部位时，调节好料流量，操作人员或机械手夹持喷枪的后端（例如，无缝钢管处），将喷枪的喷嘴对准需要修补的部位进行喷补，在远离高温区域2.0～2.5米地方即可实施铁水罐的修补，5～10分钟即可完成一个铁水罐的修补工作。

此外，还可使用本发明的铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法对正常使用5～6次后大修罐和中修罐进行保护性喷补，从而能够起到减少粘结、保护砖衬、保证罐容的效果，并且有利于提高铁水罐一个使用周期的使用寿命,具有一定经济效益。

本发明的铁水罐修补料及修补热态铁水罐的方法能够产生以下有益效果：

（1）铁水罐的蚀损部位采用该种修补料进行热态喷补，修补时间短，10～15分钟就可完成一个铁水罐的小修、效率高，喷补后的铁水罐可立即投入正常周转运行。

（2）喷补后的铁水罐立即投入正常周转运行，减少将铁水罐撂下打水凉罐，修砌、烘烤几个环节，可提高铁水罐的利用率。

（3）用该种工艺方法代替工人小修铁水罐，操作简便、安全、效率高，工人的劳动强度大大降低。

（4）用该种修补料采用喷补的方法修补铁水罐罐内衬蚀损部位，修补后的部位光滑且强度高，不易粘结，铁水罐一个周期的使用寿命可以得到提高20～30次。

综上所述，本发明能够实现对处于800～1000℃热态条件下铁水罐（也可称为高温红罐）进行修补，且修补的部位可延伸到铁水罐的罐帽和罐腰区域，不需要降温人工修补，有利于提高生产效率，尤其是提高了铁水罐使用周转率、减少停罐检修次数，避免了温降造成铁水罐内部砖衬由于热应力不均呈现局部开裂和、提高了铁水罐的使用寿命、减少铁水罐内衬粘结、降低铁损、大幅度地降低工人的劳动强度、保障了操作人员的安全。

Claims (9)

1.一种铁水罐修补料，其特征在于，所述铁水罐修补料按重量计包括铝矾土料70～78%、白泥15～20%、高铝水泥5～10%、刚玉粉5～8%、二氧化硅粉2~3%、碳化硅5~8%、金属硅粉1~2%、钛精矿粉0.5~1%。

2.根据权利要求1所述的铁水罐修补料，其特征在于，所述铁水罐修补料中各物料的粒度不小于3mm，并且其中具有能够通过100目筛的粒度的物料按重量计占所述铁水罐修补料的50%以上。

3.根据权利要求2所述的铁水罐修补料，其特征在于，所述二氧化硅粉、碳化硅和/或金属硅粉具有能够通过100目筛的粒度。

4.一种修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将如权利要求1至3中任一项所述的铁水罐修补料与水按照1：0.16～1：0.19的比例进行混合，以形成浆状修补料；

向处于热态的、待修补的热态铁水罐蚀损部位喷射所述浆状修补料，以完成修补。

5.根据权利要求4所述的修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述混合步骤之前，对所述铁水罐修补料进行干混。

6.根据权利要求4所述的修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述喷射步骤通过带有喷枪的喷射装置来实现。

7.根据权利要求6所述的修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述喷射装置还包括储料罐、金属引料管、金属软管、金属管、空气压缩装置和压缩空气管道，其中，所述金属引料管设置在储料罐的底部并将储料罐与金属软管的一端连通，所述金属管的一端与金属软管的另一端连通，并且金属管的另一端安装有所述喷枪，所述空气压缩装置通过压缩空气管道与金属引料管连通以向金属引料管中提供压缩空气。

8.根据权利要求7所述的修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述压缩空气的压力为0.4～0.5MPa。

9.根据权利要求7所述的修补热态铁水罐的方法，其特征在于，所述压缩空气管道上设置有流量阀。

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