[发明专利]一种高炉风口耐磨小套及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉冶炼设备技术领域，具体涉及一种工艺简单、孔径调整灵活、内衬高温烧后线变化率低、耐冲刷、抗急冷急热性能好的高炉风口耐磨小套及其制作方法。

背景技术

高炉风口小套是炼铁高炉进风系统中的重要设备，担负着将煤粉和1000℃以上的助燃空气输送入高炉的重任。由于小套内壁要承受高温、高速气体的冲刷，乃至喷煤管高速煤粉的磨蚀，容易造成小套内壁扩大而损坏；由于小套前端要承受回旋区2000℃左右的高温辐射和1000℃以上的气流、渣铁的对流换热，容易造成小套局部热流密度超过小套所能承受的最大热流值，造成小套局部熔损而损坏；风口壁还要承受内外极大温差引起的热应力，当局部受到过大的热流时，过大的热应力容易造成局部龟裂而损坏。另外，对于单条生产线的企业来说，由于其上下工序对高炉的生产制约，高炉不能很好的发挥产能，只能通过控制冶炼强度来协调生产，这样，就必须缩小进风面积来满足实际的生产需要，需要新制、缩小在用或库存新制小套的内壁直径。

耐火浇注料是一种由耐火骨料、粉料为主，并加入一定量结合剂、外加剂、水或其他液体材料共同组成，具有较高的流动性，适宜用浇注方法施工，并无需加热即可硬化的不定形耐火材料。

对于小套的熔损和龟裂，现有技术一般通过改进小套材料、结构和铸造工艺等方式，已基本能够解决熔损和龟裂问题。对于提高小套的抗磨损性能，也有通过离子喷涂耐磨涂层和堆焊耐磨合金的方法，但由于离子喷涂的涂层较薄，抗磨损性能有限；而堆焊因堆焊材料与小套材料难以保持一致，造成使用易疲劳分层，且堆焊操作复杂。另外，对于需要通过调整进风来控制冶炼强度的情况，一般采用小套加装缩风口衬套来缩小风口面积来控制冶炼强度，但容易因高速气流的冲刷而吹入高炉；如果采用新制整体式的小风口面积小套，则制作周期过长，且不能改变库存小套的风口面积，容易造成浪费。如果能够研制一种高温烧后线变化率低，中、低、高温强度呈线性提高，耐冲刷，抗急冷急热性能好的高炉风口小套耐磨内衬，并且进一步能够提供具有工艺简单、内衬孔径调整灵活、与小套内壁结合紧密的此耐磨小套的制作方法，是解决现有技术问题的关键。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高温烧后线变化率低、耐冲刷、抗急冷急热性能好的高炉风口耐磨小套；第二目的在于提供一种制作工艺简单、孔径调整灵活、与小套内壁结合紧密的高炉风口耐磨小套的制作方法。

本发明的第一目的是这样实现的：所述小套内壁浇注或镶嵌有中空的耐磨内衬，所述耐磨内衬由骨料与结合剂按80～120份：12～18份重量份配合后浇注而成。

本发明的第二目的是这样实现的：一种高炉风口耐磨小套的制作方法，包括型腔设置、配料、浇注、干燥、烘烤工序，具体包括：

a、型腔设置：根据耐磨内衬预制内孔大小，通过模具设置与小套内壁形成型腔；

b、配料：先搅拌骨料，再加入结合剂继续搅拌得到浇注料；

c、浇注：将浇注料置入小套型腔中浇注得到耐磨内衬；

d、干燥：浇注好的耐磨内衬干燥2～8h后脱去模具；

e、烘烤：初期匀速升温至耐磨内衬表面温度250～350℃，保温2～4h，继续匀速升温至耐磨内衬表面温度450～550℃，保温2～4h。

本发明的耐磨内衬是通过在常规高炉风口小套的内壁浇注或镶嵌有中空的耐磨内衬得到，相比离子喷涂和堆焊，内衬厚度可根据需要自由调整，衬套与小套内壁结合紧密，避免了常规加装内衬因高速气流的冲刷而吹入高炉的麻烦；通过配料的选择和制作工艺的优化，内衬高温烧后线变化率低、耐冲刷、抗急冷急热性能好，避免了因频繁更换风口装置造成的休风损失。本发明的制作方法以耐火骨料和结合剂混合作为浇注料，根据预调风口大小设置内模与小套内壁形成型腔，浇注料浇注入型腔形成内衬，内衬再经干燥和烘烤而制得。制作方法可在现有库存小套基础上通过灵活、快速的调整内模大小，实现小套直径的改变，有利于根据生产需要制作不同风口面积的小套来控制冶炼强度，减少企业备件库存，从而降低企业生产成本，提高了经济效益；对于磨损导致风口面积过大的小套，可通过浇注内衬来缩小风口直径，从而延长小套的使用寿命。本发明高炉风口耐磨小套，具有高温烧后线变化率低、耐冲刷、抗急冷急热性能好，内衬与小套结合紧密的特点；本发明的制作方法，具有工艺简单，内衬直径调整灵活方便的特点。

附图说明

图1为本发明的耐磨小套结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明的制作方法典型工艺流程示意图。