用于与加热的金属接触的预制替换表面制造技术

用作可浇铸耐火表面的一部分的替换产品包括具有用于可调式定位结构(18，20)的容纳空间的预制耐火件(10)，所述可调式定位结构用于使所述预制耐火件(10)的工作表面(12)适应所述可浇铸耐火表面(30)。一种安装所述预制耐火件(10)的方法包括：相对于所述可浇铸耐火表面(26)定位所述预制耐火件(10)，并且在所述预制耐火件(10)与所述可浇筑耐火表面(30)之间的界面体积(28)中引入可浇铸材料。

Prefabricated replacement surface for contact with heated metal

As a part of the castable refractory surface replacement products including for adjustable positioning structure (18, 20) a prefabricated refractory receiving space (10), the adjustable positioning structure for the precast refractory parts (10) of the working surface (12) to the surface (refractory castable 30). An installation of the prefabricated refractory parts (10) the method includes: relative to the castable refractory surface (26) positioning of the prefabricated refractory parts (10), and in the precast refractory parts (10) with the cast refractory surface (30) interface between the volume (28) introduction castable materials.

【技术实现步骤摘要】
用于与加热的金属接触的预制替换表面
本专利技术涉及用于容纳、支撑或输送固态加热的金属的装置。具体地讲，本专利技术涉及用于与例如再加热炉的抽出槽中的固态加热的金属或用于在从再加热炉出来的点处再加热钢的固态加热的金属接触的预制替换表面。本专利技术还涉及在用于容纳、支撑或输送加热的金属的容器、熔化器或炉中安装预制替换表面。
技术介绍
各种冶金容器，例如熔炉和熔化器，用于在冶金过程中容纳或运输固态的加热的金属。在这些容器中，封闭和支撑的耐火材料与加热的金属接触并且经受化学冲击以及热应力和机械应力。这种类型的容器包括再加热容器，例如回转式再加热炉，间歇式锻造炉，汽车底锻造炉，底槽锻造炉，铝初级和次级间歇式保温炉，顶装轮熔炉，和退火及正火炉。本专利技术被描述成涉及再加热炉，但是本专利技术可应用于包括耐火表面的任何冶金容器，这种耐火表面可能由于加热的金属在耐火表面上的机械作用、热作用和化学作用而需要维修。再加热炉用于炼钢厂的热轧机以加热钢坯(圆锭、方锭或厚板)至钢变形并且可以在轧机中轧制的温度。钢坯在炉入口插入到再加热炉中，并且被输送通过再加热炉，并且在炉出口从再加热炉排出。在炉出口，可以使用重力作用或合适的机械装置，例如，机械挤出机，将加热的钢坯转移到通向轧机的辊道。使用燃烧器加热再加热炉的内部。热量通过来自燃烧器气体的对流和辐射并且通过透过炉壁的传导而传递到钢。在连续的推送式炉中，通过推杆在加料侧的动作向前推冷钢坯，然后加热钢坯。耐火表面可以用于在炉的卸料侧支撑加热的钢。在步进梁式炉中，用耐火材料作内衬的水冷钢构件通过液压或机械地致动以使钢坯移动通过炉。耐火表面可以用于在炉的卸料侧支撑加热的钢。在步进底式炉中，钢坯被支撑在固定的耐火支柱上。炉底被抬升以支撑钢坯，然后被抬升额外的距离使得钢坯被抬升到耐火支柱上方。炉底然后向前移动，并且下降，使得钢坯在新位置被支撑于耐火支柱上。炉底然后返回到其初始位置以重复使钢坯向前移动的循环。耐火表面可以用于在炉的卸料侧支撑加热的钢。隔热耐火材料用于防止在整个炉结构上的热损失。通常，砖用于支撑面对再加热炉内部的一层整体耐火材料和再加热的钢。本申请中可以使用的砖包括：包含等于或大于92重量％的二氧化硅的酸性砖；包含等于或大于65重量％的二氧化硅和1重量％以上至30重量％以下的氧化铝的半碱性砖；包含等于或大于30重量％的氧化铝的中性砖；包含等于或大于60％的氧化镁的碱性砖；以及包含氮化物材料和碳化物材料如碳化硅的砖。本申请中可以使用的整体耐火材料包括可浇铸材料、可模制材料和捣打混合物。用于本申请的合适的材料可以包含60重量％以上至100重量％以下的氧化铝。再加热炉出口可以被配置成容纳挤出机或升降机。出口配置可以包括耐火件，耐火件在水平面上形成槽口或方形齿图案，并且布置成与升降机的一部分互锁。待从再加热炉移除的工件可以被移到再加热炉出口的耐火件上的位置。挤出机的互锁部分与再加热炉出口的耐火件接合，并且被抬升以从再加热炉出口移除工件。再加热炉出口的耐火结构通常由预制砖打底层和可浇铸材料顶层构成。这些砖和可浇铸材料层通过可以包括“I”型梁的钢结构支撑。支撑结构中可以使用周边板和水冷支撑板。再加热炉内或从再加热炉出来的加热的钢停靠在其上面的耐火材料提供用于生产优质钢的固态的均匀表面。然而，这种耐火材料经受热应力、物理应力和磨损。这些力有损耐火材料的形状和完整性。一旦这些耐火表面被磨损和受压，它们就需要维修。未维修的耐火材料会有损移动穿过它的钢板坯的质量。当前的技术利用压力喷浆或喷射混凝土材料对被暴露以与再加热的钢接触的耐火表面进行短期修复。额外的耐火材料被喷射在磨损的部分上。这种维修将持续直到喷射混凝土层和维修的耐火材料之间的结合受损。当结合受损时，喷射混凝土层将被推出炉。作为另一种选择，去除大部分耐火材料、重新砌衬炉底或出口区域并且将衬里重新泵送或喷射就位很昂贵且费时。将衬里泵送就位得到比喷射衬里具有更好的耐火特性的衬里，但是泵送的衬里需要比喷射衬里更长的时间来干燥衬里。砖具有良好的耐火性质并且不要求干燥，但是砖需要表面耐火涂层以使得加热的板坯的氧化层(scale)不会渗透到砖之间的接缝中。另外，安装砖层很费时。如本文所用，术语“喷射混凝土”用于描述用干拌或湿拌混凝土过程之一喷涂的混凝土或砂浆材料。在湿拌混凝土应用过程中，此前制备的混凝土，例如，预拌混凝土被泵送到喷嘴。压缩空气被供应到喷嘴以推动混凝土到表面上。在干拌混凝土应用过程中，干燥成分放置在容器中，并且气动输送到喷嘴。水被供应到喷嘴以将干燥成分的混合物推送到表面上。水和干燥混合物在表面上完全混合。
技术实现思路
本专利技术利用能够在炉例如再加热炉的现有结构中精确定位的预制替换块。预制替换块可以用于例如再加热炉的炉膛或再加热炉的抽出槽结构。预制耐火材料通常比原位铸造的耐火材料更耐热应力和机械作用。作为外层材料，可浇铸材料通常需要比预制材料更多的维修或替换。然而，用预制件维修浇铸外层表面使得在表面上准确定位预制件、在安装过程期间将预制件支撑在位并且将预制件锚固在位复杂化。因此，本专利技术涉及一种具有定位结构的预制件，所述定位结构允许将预制块可调地放置在耐火表面上的位置，并且可调地支撑在耐火表面上的位置。本专利技术的某些实施例没有在预制件的工作表面上暴露的金属定位结构。定位结构允许砂浆在预制件下方流动。本专利技术还涉及通过将预制耐火件插入到表面中来维修耐火结构的表面的方法。在维修方法的一个实施例中，在待维修的耐火结构中形成能够容纳具有外层表面的预制件的整个体积的凹槽。具有一个或多个位置调节机构的预制件被插入到凹槽中，使得位置调节机构被定向成朝着凹槽的表面，例如，凹槽的底面。位置调节机构被调节使得耐火件的外层表面与待维修的耐火结构的外层表面共面，或者使得耐火件的外层表面平行于待维修的耐火结构的外层表面，并且相对于待维修的耐火结构的外层表面是升高的。砂浆然后被倾倒到限定在预制件与凹槽内部之间的体积中。在维修方法的另一个实施例中，被配置成容纳预制件和部分地封闭预制件下方的体积的模具与待维修的耐火结构接合。首先从待维修的结构去除受损或磨损的材料。在典型的配置中，模具附连至预制件的一个或多个侧面，并且从预制件向下延伸。模具与预制件和待维修的底部耐火材料的准备好的部分一起限定能够放置砂浆或填料的体积。模具设置有至少一个灌注孔，砂浆或填料通过该灌注孔可以被引入到由耐火件的表面、模具的内部以及待维修的耐火材料的准备好的部分限定的填充体积中。模具也可以设置有通气孔，通气孔通常位于预制件的底部与模具的相交处，在砂浆或填料被插入或泵送到填充体积中时允许空气从填充体积排出。具有一个或多个位置调节机构的预制件被插入到模具中，使得位置调节机构(例如，在预制件的上表面与预制件的下表面之间延伸的通道内包含的内螺纹板或螺母所接合的螺纹杆)被定向成朝着耐火材料的本体。位置调节机构被调节成使得耐火件的外层表面被定向在选定的平面和位置。一个或多个固定销通道可以设置在预制耐火件中，固定销通道从预制耐火件的上表面延伸到下表面。固定销通道用于对齐钻孔器和钻头。钻头被引入到固定销通道中，并且延伸直到其与待维修的耐火材料接触。然后在待维修的耐火材料中钻出与固定销通道同轴的孔。然后-移除钻孔器和钻头，并且将固定销插本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预制耐火件(10)，包括：第一表面(12)；第二表面(14)，布置成与第一表面(12)相反；接合通道(16)，从所述第一表面(12)穿过所述预制耐火件(10)延伸至所述第二表面(14)；以及可调式接合装置(18)，与所述第二表面(14)和所述接合通道(16)连通。

【技术特征摘要】
2015.10.29 US 62/248,0481.一种预制耐火件(10)，包括：第一表面(12)；第二表面(14)，布置成与第一表面(12)相反；接合通道(16)，从所述第一表面(12)穿过所述预制耐火件(10)延伸至所述第二表面(14)；以及可调式接合装置(18)，与所述第二表面(14)和所述接合通道(16)连通。2.根据权利要求1所述的预制耐火件，还包括布置在所述接合通道(16)中的杆(20)，其中所述可调式接合装置(18)被配置成在所述接合通道(16)的固定位置可调地接合所述杆(20)。3.根据权利要求2所述的预制耐火件，其中所述杆(20)包括螺纹侧面，并且其中所述可调式接合装置(18)以螺接方式与所述杆接合。4.根据权利要求3所述的预制耐火件，还包括固定销通道(22)，所述固定销通道从所述第一表面(12)穿过所述耐火件(10)延伸至所述第二表面(14)。5.根据权利要求4所述的预制耐火件，还包括插入到所述固定销通道(22)中的固定销(24)，其中所述固定销(24)定向成从所述预制耐火件(10)的第二表面(14)伸出。6.根据权利要求5所述的预制耐火件，还包括在所述预制耐火件的第一表面(12)与所述耐火件的第二表面(14)之间延伸的泵送端口(42)。7.根据权利要求5所述的预制耐火件，其中：所述预制耐火件包括侧面；具有内表面和外表面的成型壁(46)附连至所述预制耐火件的侧面；所述成型壁(46)配合所述预制耐火件的第二表面(14)相配合部分地封闭界面体积；并且所述成型壁(46)包括从所述成型壁的内表面延伸到所述成型壁的外表面的泵送端口(42)。8.根据权利要求7所述的预制耐火件，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约书亚·蒂博多，埃尔伍德·罗斯洛克，文森特·A·纳尔逊，
申请(专利权)人：维苏威坩埚公司，
类型：发明
国别省市：美国,US