本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料的制備方法，屬于耐高溫填料技術(shù)領(lǐng)域。其步驟為：步驟一、原料準(zhǔn)備；步驟二、混合制備，將鉻鐵礦砂和鋁粉加入到攪拌罐中，混合攪拌10～15分鐘；然后加入轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣和無鈣鉻渣，繼續(xù)混合攪拌10～15分鐘；再加入石墨粉、石灰粉和海泡石，并通過噴灑裝置向攪拌罐內(nèi)加入水，水的加入量為填料各組分總質(zhì)量的0.4～0.8％，繼續(xù)攪拌10～15分鐘；步驟三、烘干備用，將步驟二得到的混合物在60～80℃溫度條件下烘干并真空包裝。本發(fā)明專利技術(shù)制備得到的填料裝填在冷卻水管內(nèi)部能夠保證冷卻水管在冷彎操作過程中不變形，且在高溫鋼水包熔下冷卻水管的管壁也不會熔穿，成功達(dá)到“熔而不化”而“無縫隙”的效果。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于耐高溫填料
，更具體地說，涉及，填料用于裝填在高爐用鑄鋼冷卻壁的冷卻水管內(nèi)部。
技術(shù)介紹
煉鐵高爐中大量使用冷卻壁砌就，作為新一代高爐冷卻壁的鑄鋼冷卻壁與目前普遍采用的球墨鑄鐵冷卻壁相比，具有延伸率高、抗拉強(qiáng)度高、熔點高、抗熱沖擊性及整體導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點。鑄鐵冷卻壁基體與冷卻水管材質(zhì)相差很大，受基體材質(zhì)和鑄造工藝的限制，基體與冷卻水管之間存在0.1?0.3mm的氣隙，導(dǎo)致熱阻增大。然而，鑄鋼冷卻壁基體與冷卻水管材質(zhì)相同或相近，特別的鑄造技術(shù)使冷卻水管的外壁與基體熔合為一體無縫隙，而內(nèi)壁不熔化、不變形。鑄鋼冷卻壁基體與冷卻管道融為一體，消除了球墨鑄鐵冷卻壁中基體與冷卻管之間的間隙，減少了熱阻，從而提高了高爐的使用壽命。用機(jī)械解剖和金相顯微鏡觀察熔合交界區(qū)域無氣隙和夾層，其組織為冶金結(jié)合組織。 鑄鋼冷卻壁的基體材質(zhì)為熔點很高的低碳合金鋼，一般都選用與基體材質(zhì)相同或相近的低碳鋼熱軋無縫鋼管作為冷卻管道，以取得良好的導(dǎo)熱效果。由于冷卻管道的形狀根據(jù)冷卻壁的具體使用場合往往設(shè)計成復(fù)雜不規(guī)則的形狀，所以一般只能采用鑄造工藝生產(chǎn)，然而在鑄造過程中，即使采用常用的氣冷、油冷等冷卻方式來降低冷卻管道溫度，但由于鑄鋼鋼水溫度很高，還是很容易使冷卻管道發(fā)生變形和熔穿，特別是可能在澆注過程中因急劇膨脹的熱氣流來不及排放而引起爆炸的危險，長期以來這一鑄造難題一直沒有得到很好解決，有些冷卻管道形狀比較復(fù)雜的鑄鋼冷卻壁甚至無法生產(chǎn)出來。目前，在鑄鋼冷卻壁的鑄造過程中，防止冷卻水管熔穿，并使其“熔而不化”，是鑄造工藝中的最大難點，防熔芽措施王要有兩種: (I)從外部防止冷卻水管熔穿。從外部防止冷卻水管熔穿，可以在水管外焊制一層隨型內(nèi)冷鐵籠，或在水管外表涂刷隔熱涂層。此類方法雖然可以從一定程度上防止水管熔穿，但是如果設(shè)計不當(dāng)，將會嚴(yán)重影響冷卻水管和冷卻壁本體之間的熔合率，使水管的散熱能力極大地降低，這也削弱了鑄鋼冷卻壁導(dǎo)熱性能好的優(yōu)勢。 (2)從內(nèi)部防止冷卻水管熔穿。從內(nèi)防止水管熔穿，可以在冷卻水管內(nèi)部通入氣體/固體冷卻介質(zhì)。通氣可以使用氮氣或者其他稀有氣體，通氣能夠防止水管內(nèi)壁在澆注過程中被氧化，并且保護(hù)冷卻水管使其“熔而不穿”。幾乎所有形狀的冷卻水管都可以用通氣的方式來冷卻，但是通氣需要額外的通氣設(shè)備，并且通氣時的氣壓、流速等諸多參數(shù)需要根據(jù)具體情況，反復(fù)摸索才能得出。灌入固體冷卻介質(zhì)到冷卻水管中是一種比較簡易并且可靠的方法，對灌入的固體介質(zhì)的要求是:蓄熱能力大，有較強(qiáng)的激冷作用；熱膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好；不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不生成氣體；不熔化、不粘連管壁、易清理。通常使用多種材料混合而成，但是，固體冷卻介質(zhì)(即用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料)的配比對于實現(xiàn)“熔而不穿”至關(guān)重要，且受多方面因素的影響，反復(fù)摸索才能得出。 通過專利檢索，關(guān)于鑄鋼冷卻壁的生產(chǎn)方法已有相關(guān)的技術(shù)方案公開。如，中國專利申請?zhí)?01144238.7，申請日:2001-12_14，專利技術(shù)創(chuàng)造名稱為:無熱阻鑄鋼冷卻壁及鑄造方法，該申請案公開了的冷卻壁組成是在低碳鑄鋼冷卻體內(nèi)鑄有冷卻水管，冷卻壁本體與鑄入的冷卻水管外壁間為冶金熔合的鑄鋼冷卻壁，該冷卻壁的鑄造方法是采用對冷卻水管內(nèi)壁冷卻的一次鑄造成型方法和兩次增厚鑄造成型的方法。該申請案在冷卻壁與冷卻水管之間不涂裹防滲碳涂層，在一定程度上能夠提高冷卻壁整體的導(dǎo)熱性能。此外，中國專利申請?zhí)?03113465.3，申請日:2003-05_12，專利技術(shù)創(chuàng)造名稱為:一種金屬基體冷卻壁的鑄造方法公開的技術(shù)方案。中國專利申請?zhí)?94112599.8，申請日:1994-11_02，專利技術(shù)創(chuàng)造名稱為:一種高爐用鑄鋼冷卻壁的鑄造方法公開的技術(shù)方案。這些申請案都是從保護(hù)冷卻水管“熔而不穿”的角度進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)的，但是其實際使用的效果有待進(jìn)一步完善。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1.專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題 本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中鑄鋼冷卻壁鑄造質(zhì)量難以得到有效控制的不足，提供了，采用本專利技術(shù)的填料生產(chǎn)鑄鋼冷卻壁，能夠使得鑄鋼冷卻壁的廢品率達(dá)到最低，且在鑄鋼冷卻壁的鑄造過程中，能夠有效防止冷卻水管熔穿，并使其達(dá)到“熔而不化”且“無縫隙熔合”的技術(shù)效果。 2.技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為: 本專利技術(shù)的，其步驟為: 步驟一、原料準(zhǔn)備 根據(jù)填料的組分要求，準(zhǔn)備鉻鐵礦砂、鋁粉、石墨粉、石灰粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、海泡石和無鈣鉻渣，備用； 步驟二、混合制備 將步驟一準(zhǔn)備的鉻鐵礦砂和鋁粉加入到攪拌罐中，混合攪拌10?15分鐘；然后加入步驟一準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣和無鈣鉻渣，繼續(xù)混合攪拌10?15分鐘；再加入步驟一準(zhǔn)備的石墨粉、石灰粉和海泡石，并通過噴灑裝置向攪拌罐內(nèi)加入水，水的加入量為填料各組分總質(zhì)量的0.4?0.8%，繼續(xù)攪拌10?15分鐘； 步驟三、烘干備用 將步驟二得到的混合物在60?80°C溫度條件下烘干并真空包裝，即制得填料。 更進(jìn)一步地，步驟一原料準(zhǔn)備中各組分按如下質(zhì)量份準(zhǔn)備: 鉻鐵礦砂100?106份、 鋁粉11?15份、 石墨粉5?7份、 石灰粉3?5份、 轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣8?10份、 海泡石3?5份、 無鈣鉻渣7?11份。 更進(jìn)一步地，步驟一原料準(zhǔn)備中，對鉻鐵礦砂進(jìn)行破碎處理并分篩，鉻鐵礦砂由粒度為20?30目、30?40目、40?50目粉料組成，其中粒徑在20?30目的粉料占鉻鐵礦砂總質(zhì)量的12%，粒徑在30?40目的粉料占鉻鐵礦砂總質(zhì)量的82%，粒徑在40?50目的粉料占絡(luò)鐵礦砂總質(zhì)量的6%。 更進(jìn)一步地，步驟一原料準(zhǔn)備中，對石墨粉、石灰粉、海泡石進(jìn)行破碎處理并分篩，篩選的石墨粉、石灰粉、海泡石的粒度均為100?120目。 更進(jìn)一步地，步驟一原料準(zhǔn)備中，對鋁粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、無鈣鉻渣進(jìn)行破碎處理并分篩，篩選的鋁粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、無鈣鉻渣的粒度均為80?100目。 更進(jìn)一步地，步驟一原料準(zhǔn)備中，鉻鐵礦砂的密度為4.0?4.8g/cm3，莫氏硬度為5.5?6.0級，耐火度大于2000°C。 3.有益效果 采用本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果: 本專利技術(shù)的，采用鉻鐵礦砂、鋁粉、石墨粉、石灰粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、海泡石和無鈣鉻渣，使用時，將彎管前的高爐用鑄鋼冷卻壁中冷卻水管的一端用木塞堵住，從冷卻水管的另一端向冷卻水管內(nèi)部裝填本專利技術(shù)的填料，本專利技術(shù)制備得到的填料裝填在冷卻水管內(nèi)部能夠保證冷卻水管在冷彎操作過程中不變形，此外，由于填料的存在使得冷卻水管與鑄鋼冷卻壁本體無縫隙熔合在一起，在高溫鋼水包熔下冷卻水管的管壁也不會熔穿，成功達(dá)到“熔而不化”而“無縫隙”的效果，使得鑄鋼冷卻壁的冷卻水管通球率達(dá)100%，冷卻水管經(jīng)水壓試驗合格率達(dá)100%，大大提高了鑄鋼冷卻壁整體質(zhì)量，使企業(yè)效益得到了良好的提升。 【具體實施方式】 為進(jìn)一步了解本專利技術(shù)的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的描述。 實施例1 本實施例的一種用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料，該填料用于裝填在高爐用鑄鋼冷卻壁的冷卻水管內(nèi)部，該填料由鉻鐵礦砂、鋁粉、石墨粉、石灰粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、海泡石和無鈣鉻渣組成，其各組分按如下質(zhì)量份組成:鉻鐵礦砂104份、鋁粉13份、石墨本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料的制備方法，其特征在于，其步驟為：步驟一、原料準(zhǔn)備根據(jù)填料的組分要求，準(zhǔn)備鉻鐵礦砂、鋁粉、石墨粉、石灰粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、海泡石和無鈣鉻渣，備用；步驟二、混合制備將步驟一準(zhǔn)備的鉻鐵礦砂和鋁粉加入到攪拌罐中，混合攪拌10～15分鐘；然后加入步驟一準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣和無鈣鉻渣，繼續(xù)混合攪拌10～15分鐘；再加入步驟一準(zhǔn)備的石墨粉、石灰粉和海泡石，并通過噴灑裝置向攪拌罐內(nèi)加入水，水的加入量為填料各組分總質(zhì)量的0.4～0.8％，繼續(xù)攪拌10～15分鐘；步驟三、烘干備用將步驟二得到的混合物在60～80℃溫度條件下烘干并真空包裝，即制得填料。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料的制備方法，其特征在于，其步驟為: 步驟一、原料準(zhǔn)備 根據(jù)填料的組分要求，準(zhǔn)備鉻鐵礦砂、鋁粉、石墨粉、石灰粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、海泡石和無鈣鉻渣，備用； 步驟二、混合制備 將步驟一準(zhǔn)備的鉻鐵礦砂和鋁粉加入到攪拌罐中，混合攪拌10?15分鐘；然后加入步驟一準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣和無鈣鉻渣，繼續(xù)混合攪拌10?15分鐘；再加入步驟一準(zhǔn)備的石墨粉、石灰粉和海泡石，并通過噴灑裝置向攪拌罐內(nèi)加入水，水的加入量為填料各組分總質(zhì)量的0.4?0.8%，繼續(xù)攪拌10?15分鐘； 步驟三、烘干備用 將步驟二得到的混合物在60?80°C溫度條件下烘干并真空包裝，即制得填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料的制備方法，其特征在于:步驟一原料準(zhǔn)備中各組分按如下質(zhì)量份準(zhǔn)備: 鉻鐵礦砂100?106份、 鋁粉11?15份、 石墨粉5?7份、 石灰粉3?5份、 轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣8?10份、 海泡石3?5份、 無鈣鉻渣7?11份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于澆注過...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海軍，劉響，王存邦，
申請(專利權(quán))人：劉響，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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