一种可更换炉底的转炉及初次砌筑的施工方法
阅读说明：本技术 一种可更换炉底的转炉及初次砌筑的施工方法 (Converter with replaceable converter bottom and construction method for primary building ) 是由 吕仁祥 刘在春 王之龙 纪怀杰 李庆涛 刘吉良 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可更换炉底的转炉及初次砌筑的施工方法,包括可拆卸的转炉底壳和转炉身壳,所述转炉身壳内侧上砌筑有炉身耐火材料,所述转炉底壳上砌筑有炉底耐火材料,转炉底壳连接在所述转炉身壳上,所述炉身耐火材料与炉底耐火材料之间形成环形缝隙,炉身耐火材料在环形缝隙一侧的立表面上粘贴有隔离层,所述转炉在初次砌筑时环形缝隙中填充有专用的捣打接缝料,隔离层隔绝了炉身耐火材料与捣打料之间的黏连结合,因此当转炉炉底热更换时,炉身耐火材料与捣打料之间极易脱离,易于拆卸和清理,提高了炉底热更换的施工效率,接缝料分多层填料捣实,确保了施工质量,减缓了钢水对接缝料的侵蚀速度,大大提高了转炉初次砌筑时的使用寿命。(The invention discloses a converter with a replaceable furnace bottom and a construction method for primary building, which comprises a detachable converter bottom shell and a converter body shell, wherein a furnace body refractory material is built on the inner side of the converter body shell, a furnace bottom refractory material is built on the converter bottom shell, the converter bottom shell is connected to the converter body shell, an annular gap is formed between the furnace body refractory material and the furnace bottom refractory material, an isolation layer is pasted on the vertical surface of one side of the annular gap by the furnace body refractory material, a special ramming seam material is filled in the annular gap during primary building of the converter, the isolation layer isolates the adhesive combination between the furnace body refractory material and the ramming material, therefore, when the converter bottom is subjected to thermal replacement, the furnace body refractory material and the ramming material are easy to separate, the disassembly and the cleaning are easy, the construction efficiency of thermal replacement of the furnace bottom is improved, the seam material is tamped by multiple layers of fillers, and the construction quality is ensured, the corrosion speed of the molten steel to the joint material is slowed down, and the service life of the converter during primary masonry is greatly prolonged.)
技术领域
本发明涉及冶炼设备领域，尤其涉及一种可更换炉底的转炉及初次砌筑的施工方法。
背景技术
转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼,为目前使用最普遍的炼钢设备。随着我国钢铁冶炼技术的提高，转炉底吹氧气+喷粉冶炼方式逐渐被钢铁企业重视，氧气底吹转炉吹炼方法可使熔池搅拌强度剧烈、氧流分散均匀地吹入熔池、上部渣层对炉内反应的影响较少，还可通过炉底喷入铁矿石粉或返回渣和石灰粉的混合物等取得意想不到的冶炼效果等优良冶炼特点。
在转炉底吹氧气冶炼过程中，转炉炉底部位耐材的寿命难以与炉身耐材的寿命同步，为提高转炉炉身耐材利用率及炼钢效率，需要在后续生产中对转炉炉底耐材进行热更换，所以转炉初次砌筑时炉底耐火材料与炉身耐火材料接缝处的处理质量及施工方法尤为重要，但在目前的工艺中存在以下问题：一是初次砌筑时接缝料填充不实，使转炉寿命降低，且容易出现粉化、脱落、侵蚀、漏钢等现象；二是炉底热更换时会发现初次砌筑时用的接缝料与炉身耐材容易黏连结合，导致接缝料和炉身耐材不易脱离，不易于清理，影响炉底热更换的施工效率，此为现有技术存在的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种可更换炉底的转炉及初次砌筑的施工方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种可更换炉底的转炉，包括可拆卸的转炉底壳和转炉身壳，所述转炉身壳内侧上砌筑有炉身耐火材料，所述转炉底壳上砌筑有炉底耐火材料，所述转炉底壳固定在所述转炉身壳上，所述炉身耐火材料与炉底耐火材料之间形成环形缝隙，所述炉身耐火材料在环形缝隙一侧的立表面上粘贴有隔离层，所述转炉在初次砌筑时环形缝隙中填充有专用的捣打接缝料。
进一步优化地，所述隔离层的材料为铝箔纸、或玻璃纤维铝箔布、或纯棉布料、或碳纤维布材料。
进一步优化地，所述隔离层的厚度为0.01～5mm。
进一步优化地，所述环形缝隙的宽度为30～100mm。
进一步优化地，所述捣打接缝料由固体材料和液体材料两部分混炼制成，固体材料包括60～75wt％电熔镁砂颗粒、10～20wt％电熔镁砂细粉、5～15wt％高铁高钙砂细粉、2～6wt％中温沥青细粉、1～2wt％金属铝粉、1～2.5wt％碳化硅细粉和1～1.5wt％固体树脂，液体材料为1.5～5wt％洗油或1.5～5wt％柴油。
进一步优化地，所述电熔镁砂颗粒中MgO的含量＞96wt％，粒径为0.088～5mm；所述电熔镁砂细粉中MgO的含量＞96wt％，粒径＜0.088mm；所述高铁高钙砂细粉中MgO的含量＞81wt％、Fe2O3的含量为5～7wt％、CaO的含量为8～12wt％，其粒径＜0.088mm；所述中温沥青细粉的软化点为110～120℃，残碳量＞52％，粒径＜1mm；所述金属铝粉中Al的含量＞98wt％，粒径＜0.088mm；所述碳化硅细粉中SiC的含量＞98％，粒径＜0.088mm；所述固体树脂为耐火材料专用的酚醛树脂，粒径＜0.15mm；所述洗油中的水分＜0.5wt％。
进一步优化地，所述转炉底壳和炉底耐火材料之间贯穿有供气及喷粉系统。
进一步优化地，一种可更换炉底的转炉初次砌筑的施工方法，包括以下步骤：
a、首先将固体材料经精确计量后加入混炼机中进行干混，干混时间4～5分钟，再将经精确计量的液体材料在1～2分钟时间内缓慢加入混炼机中，继续混炼10分钟，混炼完成的泥料即捣打接缝料；
b、在转炉身壳内侧砌筑耐火材料，砌筑完成后将隔离层粘贴于炉身耐火材料底部的立表面上，然后将砌筑了炉底耐火材料的转炉底壳固定在转炉身壳上；
c、然后对炉身耐火材料与炉底耐火材料之间的环形缝隙采用捣打接缝料进行填充捣实；
d、环形缝隙填充完成后，转炉静置0.5～1小时，再进行烘炉，烘炉时从低温升至1000℃的时间控制在1.5小时以上，温度大于1000℃后继续烘炉1小时后，方可进行冶炼使用。
进一步优化地，所述步骤c中捣打接缝料填充捣实的过程，分多层重复填料捣实，直至环形接缝填满捣实，其中每层填料控制在150～200mm之间，确保经捣实后的捣打接缝料密度大于2.50g/cm3，并且在填料捣打过程中切忌不可损坏贴于炉身耐火材料立表面上的隔离层。
本发明的有益效果是：
1)在炉身耐火材料环形缝隙一侧的立表面上粘贴隔离层，隔离层不管是采用铝箔纸还是玻璃纤维铝箔布，都具有良好的拉伸强度，因此在施工捣打过程不易损坏；另外由于铝箔材料具有较高的熔点(660℃)，在升温过程中接缝捣打料中低熔点有机挥发物逐渐挥发，300℃后高熔点有机物将逐渐碳化，隔离层隔绝了炉身耐火材料与捣打料之间的黏连结合，因此当转炉炉底需要热更换时，炉身耐火材料与捣打料之间极易脱离，转炉的炉底易于拆卸和清理，且避免了对炉身耐火材料的损伤，极大提高了转炉炉底热更换的施工效率。
2)采用本施工方法，对接缝料分多层填料捣实，确保了施工质量，避免了漏钢事故，减缓了钢水对接缝料的侵蚀速度，大大提高了转炉初次砌筑时的使用寿命。
3)捣打接缝料采用了洗油或柴油可使沥青细粉软化后浸润电熔镁砂细粉及电熔镁砂颗粒，起到湿润粘结作用，适宜的沥青细粉及洗油的加入，使接缝料具有良好的捣打密实的施工效果，并且经过高温后沥青细粉逐渐碳化与电熔镁砂颗粒及电熔镁砂细粉形成碳链结合，具有良好的高温强度及性能。另外由本方法混炼完成的接缝料在塑料密封袋中保存，一定环境温度下可保持较长时间的塑性稳定性。
附图说明
图1为本发明中转炉的截面结构示意图
图中，2、转炉身壳；3、炉身耐火材料；4、炉底耐火材料；5、捣打接缝料；6、隔离层；7、供气及喷粉系统；8、转炉底壳。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
如图1所示，一种可更换炉底的转炉，包括可拆卸的转炉底壳8和转炉身壳2，所述转炉身壳2内侧上砌筑有炉身耐火材料3，所述转炉底壳8上砌筑有炉底耐火材料4，所述转炉底壳8固定在所述转炉身壳2上，所述炉身耐火材料3与炉底耐火材料4之间形成环形缝隙，环形缝隙的宽度为30～100mm，所述炉身耐火材料3在环形缝隙一侧的立表面上粘贴有隔离层6，隔离层6的厚度为0.01～5mm，所述转炉在初次砌筑时环形缝隙中填充有专用的捣打接缝料5。
作为一种优选的实施方式，所述隔离层6的材料可以是铝箔纸、或玻璃纤维铝箔布、或纯棉布料、或碳纤维布材料。
作为一种优选的实施方式，所述捣打接缝料5由固体材料和液体材料两部分混炼制成，固体材料包括60～75wt％电熔镁砂颗粒、10～20wt％电熔镁砂细粉、5～15wt％高铁高钙砂细粉、2～6wt％中温沥青细粉、1～2wt％金属铝粉、1～2.5wt％碳化硅细粉和1～1.5wt％固体树脂，液体材料为1.5～5wt％洗油或1.5～5wt％柴油。
作为一种优选的实施方式，所述电熔镁砂颗粒中MgO的含量＞96wt％，粒径为0.088～5mm；所述电熔镁砂细粉中MgO的含量＞96wt％，粒径＜0.088mm；所述高铁高钙砂细粉中MgO的含量＞81wt％、Fe2O3的含量为5～7wt％、CaO的含量为8～12wt％，其粒径均＜0.088mm；所述中温沥青细粉的软化点为110～120℃，残碳量＞52％，粒径＜1mm；所述金属铝粉中Al的含量＞98wt％，粒径＜0.088mm；所述碳化硅细粉中SiC的含量＞98％，粒径＜0.088mm；所述固体树脂为耐火材料专用的酚醛树脂，粒径＜0.15mm；所述洗油中的水分＜0.5wt％。
作为一种优选的实施方式，所述转炉底壳8和炉底耐火材料4之间贯穿有供气及喷粉系统7。
一种可更换炉底的转炉初次砌筑的施工方法，包括以下步骤：a、首先将固体材料经精确计量后加入混炼机中进行干混，干混时间4～5分钟，再将经精确计量的液体材料在1～2分钟时间内缓慢加入混炼机中，继续混炼10分钟，混炼完成的泥料即捣打接缝料；b、在转炉身壳内侧砌筑耐火材料，砌筑完成后将隔离层粘贴于炉身耐火材料底部的立表面上，然后将砌筑了炉底耐火材料的转炉底壳固定在转炉身壳上；c、然后对炉身耐火材料与炉底耐火材料之间的环形缝隙采用捣打接缝料进行填充捣实，捣打接缝料填充捣实时，分多层重复填料捣实，直至环形接缝完全填满捣实，其中每层填料控制在150～200mm之间，确保经捣实后的捣打接缝料密度大于2.50g/cm3，并且在填料捣打过程中切忌不可损坏贴于炉身耐火材料立表面上的隔离层；d、环形缝隙填充完成后，转炉静置0.5～1小时，再进行烘炉，烘炉时从低温升至1000℃的时间控制在1.5小时以上，温度大于1000℃后继续烘炉1小时后，方可进行冶炼使用。
实施例1：
一种可更换炉底的转炉，如图1所示，包括可拆卸的转炉底壳8和转炉身壳2，所述转炉身壳2内侧上砌筑有炉身耐火材料3，所述转炉底壳8上砌筑有炉底耐火材料4，所述转炉底壳8通过螺栓可拆卸的固定在所述转炉身壳2上，所述炉身耐火材料3与炉底耐火材料4之间形成环形缝隙，所述炉身耐火材料3在环形缝隙一侧的立表面上粘贴有隔离层6。
作为一种优选的实施方式，所述隔离层6为铝箔纸，铝箔纸的厚度为0.025mm，所述环形缝隙的宽度在30～100mm之间，转炉在初次砌筑时填充专用的捣打接缝料5。
作为一种优选的实施方式，所述转炉底壳8和炉底耐火材料4之间贯穿有供气及喷粉系统7，所述供气及喷粉系统用于冶炼的底吹工艺。
本实施例中，铝箔材料具有较高的熔点(660℃)，在升温过程中接缝捣打料中低熔点有机挥发物逐渐挥发，300℃后高熔点有机物将逐渐碳化，铝箔纸隔绝了炉身耐火材料与捣打料之间的黏连结合，因此当转炉炉底需要热更换时，炉身耐火材料与捣打料之间极易脱离，转炉的炉底易于拆卸和清理，且避免了对炉身耐火材料的损伤，极大提高了转炉炉底热更换时的施工效率。
实施例2：
一种可更换炉底的转炉，如图1所示，包括可拆卸的转炉底壳8和转炉身壳2，所述转炉身壳2内侧上砌筑有炉身耐火材料3，所述转炉底壳8上砌筑有炉底耐火材料4，所述转炉底壳8通过螺栓可拆卸的固定在所述转炉身壳2上，所述炉身耐火材料3与炉底耐火材料4之间形成环形缝隙，所述炉身耐火材料3在环形缝隙一侧的立表面上粘贴有隔离层6
作为一种优选的实施方式，所述隔离层6还可以是玻璃纤维铝箔布、或纯棉布料、或碳纤维布材料，同样可以隔绝炉身耐火材料与捣打料之间的黏连结合，在后续转炉炉底热更换的过程中使转炉易于拆卸和清理。
实施例3：
本实施例中捣打接缝料采用的固体材料为70wt％电熔镁砂颗粒、16wt％电熔镁砂细粉、12wt％高铁高钙砂细粉、5wt％中温沥青细粉、1.2wt％金属铝粉、1.5wt％碳化硅细粉、1.2wt％固体树脂，液体材料为3.6wt％洗油。
作为一种优选的实施方式，电熔镁砂颗粒中MgO的含量为97wt％，粒径为3mm；电熔镁砂细粉中MgO的含量为97wt％，粒径为0.08mm；高铁高钙砂细粉中MgO的含量为85wt％、Fe2O3的含量为6wt％、CaO的含量为10wt％，其粒径均为0.08mm；中温沥青细粉的软化点为115℃，残碳量为58％，粒径为0.8mm；金属铝粉中Al的含量为99wt％，粒径为0.08mm；碳化硅细粉中SiC的含量为98.5％，粒径为0.08mm；固体树脂为耐火材料专用的酚醛树脂，粒径为0.12mm；洗油中的水分为0.45wt％。
将上述材料按质量百分比精确计量，首先将固体材料加入混炼机中进行干混，干混时间4～5分钟，再将液体材料在1～2分钟的时间内缓慢加入混炼机中，继续混炼10分钟，混炼完成的泥料即捣打接缝料。
本实施例中捣打接缝料采用的洗油可使中温沥青细粉软化后浸润电熔镁砂细粉及电熔镁砂颗粒，起到湿润粘结作用，适宜的中温沥青细粉及洗油加入，使接缝料具有良好的捣打密实的施工效果。另外由本方法混炼完成的接缝料在塑料密封袋中保存，常温环境下可保持较长时间的塑性稳定性，60天内可正常使用。
实施例4：
一种可更换炉底的转炉初次砌筑的施工方法，包括以下步骤：
首先按实施例3中的步骤混炼好捣打接缝料；在转炉身壳2内侧砌筑耐火材料3，砌筑完成后将隔离层粘贴于炉身耐火材料3底部的立表面上，然后在转炉底壳8上砌筑炉底耐火材料4，将砌筑了炉底耐火材料的转炉底壳8固定在转炉身壳2上，固定后炉底耐火材料和炉身耐火材料之间便形成了环形缝隙；然后采用捣打接缝料对环形缝隙进行填充捣实，填充过程中，捣打接缝料从炉内向下分多层填料捣实，每层填料控制在150～200mm之间，捣实后再填充下一层，并且确保捣实后的捣打接缝料密度大于2.50g/cm3，捣实过程中还要注意不能损坏贴于炉身耐火材料立表面上的隔离层；环形缝隙填充完成后，将转炉静置0.5～1小时，再进行烘炉，烘炉时先从低温升至1000℃，升温时间控制在1.5小时以上，当温度大于1000℃后，继续烘炉1小时后，然后转炉即可进行冶炼使用。
本施工方法中接缝料分多层填料捣实，经过高温后沥青细粉逐渐碳化与电熔镁砂颗粒及电熔镁砂细粉形成碳链结合，具有良好的高温强度及性能，确保了施工质量，避免了漏钢事故，减缓了钢水对接缝料的侵蚀速度，可以使初次砌筑好的转炉寿命达到4500炉左右，大大提高了转炉初次砌筑时的使用寿命。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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