一种增加容器耐火衬使用寿命的方法技术

一种提高具有倾斜的或锥形内表面部分的容器的耐火衬的耐用度的方法，包括随着容器的内部轮廓倾斜地铺设耐火砖。砖层表面斜度是通过铺设多层具有与商用砖相同密度的，可用机器压制的转折处专用砖逐步形成的。本方法可以使水平铺设的砖层到倾斜铺设的砖层之间获得平缓的过渡区。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过倾斜地铺设耐火砖增加容器耐火衬使用寿命的方法。在冶金材料的工艺中，装盛熔化金属的容器常装有耐火衬以防其钢结构受高温破坏。耐火衬包括一层或多层质地相同或不同的耐火砖，位于反应炉中，运输容器中和后处理设备中。将要做为例子的炼钢转炉包括使用各种L.D.处理工艺的炼钢转炉，平炉，铸铁的和钢的运输铁水包，还包括二次冶金盛钢桶、煤气反应器及各种用于熔化处理工艺的容器。通常在轴对称容器中，安装在内的衬由砖层圈辅成。个体砖的形状为在一方向是楔形，因而被称为“横楔砖”或“全楔形砖”(full wedge bridks)。它们厚度一致，在圆柱形容器中，成环形排列安装是没有问题的。当容器呈截锥形，或有倾斜壁且砖也按上述方法排列成环形时，按照容器壁的倾斜角度，砖排列时会出现阶梯，随阶梯宽度增加引起砖的磨损程度也会增加，例如，由于平行于耐火砖受热侧的裂纹，砖的头部可能从砖与砖的粘接处脱落。这种倾斜和截锥形容器衬的缺点是本
的公知的，并有各种建议措施以减小环与环间的阶梯宽度，例如在容器壁上随其倾斜度而倾斜地铺设砖。在此情况下较适合使用的砖是有夹持措施的，通常是各种金属卡夹。美国专利3，274，742描述了一个这样的系统;而出版物“Radex-Rundschan”(1960年第4期)的第239页上描述了一种所谓“铁卡砖”，挂装于平炉的弧形壁上。出版物“Transaction ISIJ”(1986年第26卷13-361)描述了一个使用球面楔形砖(spherical wedge brick formats)铺设的转炉的底面角部的衬。球面楔形砖不宜用于铺设环形，它还有一个明显大于5°的倾斜角，它们也没有通过倾斜方式安装。本专利技术通过倾斜地铺设工业用砖增加了容器耐火炉衬的使用寿命，而上述文章给出的技术不能取得这种效果。德国专利局公开文件(2607598号)详细地描述了截头墙结构的容器衬，建议采用具有5°-30°斜面角的楔形砖，将它们沿相对于水平面呈一定斜度的面铺设一圈，使上述面的相邻的侧表面垂直布置，该出版物的内容将马上提及。在实践中，上述出版物中所述的衬被采用主要是因为楔形砖被倾斜地安置而不考虑明显的垂直方向上存在的接缝间隙或用胶泥将其充填。这种容器衬技术比之使用特殊形状诸如有夹子或球面楔形砖的技术，即优越又经济。然而在实施时，上述的容器衬技术也明显地暴露出缺点，例如，得国专利局的公开文件第2607598号中提到的主要表现为在铺设有所希望倾斜角度的砖环时，用于水平铺设中的加工成所需角度的成形砖，也称“托架砖”(console bricks)的薄弱之处。随着使用时间增加，这些砖出现过早的磨损。而更换它们则涉及到多达5层的适当切削或予先成形砖量，并且每只砖有至少10°的斜面，因此这种更换不能称为是对解决过早磨损问题的一个明显改进措施。不仅“托架砖”的磨损是一个缺点，从水平铺设过度到倾斜铺设时，容器衬角度骤然变化也是一个缺点，仅铺设一层砖来适配容器的轮廓是很难的。基于要改善或避免倾斜的或锥形的容器衬的上述缺点，即耐火砖铺设层从水平转到倾斜时其过渡区过早磨损的问题，本专利技术提供了一种更好的铺设方法，能产生和容器轮廓更加适配的耐火衬及更平缓的铺设层过渡区域，从而可增加耐火炉衬的使用寿命。上述问题是通过本专利技术的创造性的方法得到解决的，根据本专利技术的方法，多层可用机器压制的具有均匀的和商用普通砖相同密度的转折处(或由水平铺设向倾斜铺设过渡的)专用砖被用来逐步形成砖层表面的倾斜度。根据本专利技术的一种提高容器耐火衬使用寿命的方法将商用形状的砖，通常是用作环状铺设的楔形砖或矩形砖倾斜地在容器内铺设，其特征是砖层表面倾斜度是通过多层可用机器压制的具有均匀的和商用普通砖相同密度的转折处专用砖逐步形成的，每层砖的表面的倾斜角小于5°。根据本专利技术的方法，将具有商用基本规格的机压砖倾斜地铺设，其特征是每一块转折处专用砖的一个表面相对于其背面的夹角是0.5°～5°，最好是2°～3°。本专利技术方法适用于任何熔化金属反应容器的耐火衬，特别是熔化铁水容器、炼钢转炉、平炉、运输容器、煤气发生炉及熔化工艺中使用的容器。按本专利技术方法将耐火砖倾斜地铺设在冶金容器中可产生奇特的效果-使耐火衬套的寿命超过想象的程度。最初的打算是将砖铺设在容器的斜壁上(例如转炉的锥形上部护罩(converter hood)以减小阶梯状砖层层与层之间阶梯宽度，从而防止剥落、避免早磨损。结果，这种安装方法使磨损小到出乎意料的程度。平面铺设时除出现早损外，损率为约每批1.8毫米，而倾斜至19°铺设时，损率降至每批1.3毫米，降低28%。使用本专利技术方法取得如此效果的一个可能的解释是倾斜安置砖就受热侧而言其受力状态更合理。当砖按本专利技术方法被倾斜地铺设在冶金器的熔解区，例如锥形炼钢转炉的下部时，效果一样令人惊奇。在此情况下使用寿命增加约25%。本专利技术进一步的基本特征是通过使每层转折处专用砖产生一个小角度变化从而逐步铺设出衬的斜度。事实证明每层变化的角度小于5°时更好。例如容器衬20°角度变化的斜面可以通过6-10层转折处专用的铺设取得。倾斜铺设的斜面通常与水平面交角25°-40°，有些场合是5°-25°，。而普通商用规格砖通常是横楔砖，半楔形砖、全楔形砖以及矩形砖。按本专利技术将砖倾斜地一步步铺成的斜面耐火衬明显地增加了耐火衬早损处的使用寿命。使用传统的方法得到倾斜面时常使耐火衬产生急剧角度变化，而本专利技术却能使过渡区域平缓。例如传统方法，可通过8层砖、在800毫米高的范围内使斜面产生0-20°的变化。例如，将一层砖水平地铺设直接过渡到另一倾斜的砖层上，突然的角度变化会产生不平缓过渡区。因为冶金容器的过渡区域经常产生涡流和高速度废气流，耐火衬的早损也发生在此区域。一般认为，不利的流动形式，例如涡流，将在此处使耐火材料早损。上述传统耐火衬套技术的缺点被本专利技术克服了。通过可多达20层的砖层角度的变化，本专利技术方法可以得到平缓的过渡区，从而使冶金容器中的气流流动状态得到改善，而使耐火衬该部分的使用寿命增加。此外值得奇怪的是本专利技术可避免有时以洞的形式出现的早损，它们经常在传统的托架砖层面出现。精确的实验证明，手工夯的砖不如机制砖一方面，前者的密度及冷压缩强度的绝对值低，另一方面，这些数据在砖的不同断面上也不一样，例如砖的窄面(即楔形细的部分)的值经常大于宽面(即楔形宽面)。可以认为，这些技术特性不同都会产生楔形砖的早损。本专利技术是使用转折处专用砖，倾斜角小于5°，1°～4°更好，2°～3°最好。这种砖可象一般砖一样通过机器制造，即使压模有必要变化也因为斜角小而不会有麻烦、所以制造费用很低。通过将机制转折处专用砖与普通商用砖比较的实验证明，机压砖各个断面上的技术数据一致，这可能是机压转折处专用砖用作容器时衬不再出现破裂早损的原因。上述砖的密度变化少于±10%，更好是少于±5%，最好少于±3%。按照本专利技术的方法，铺设耐火衬时可以使用相应层数的转折处专用砖，例如，根据斜面高度可使用2-25层。也可以在转折处专用砖层中夹铺一层或多层普通砖，例如横楔形砖。这种结合铺设能产生从水平至一定斜角的平缓过渡区。此两种砖结合铺设的专利技术可有选择地改变设斜度，例如，两层转折处专用砖可产生5°的倾斜，而要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过将商用规格的用于环状铺设容器耐火衬的砖或矩形砖倾斜地在容器内铺设以增加容器耐火衬耐用度的方法，其特征在于：砖层表面的倾斜度是通过铺设多层可用机器压制的斜面倾角小于５°的转折处专用砖逐步形成的，转折处专用砖具有均匀的与普通商用规格的砖相等的密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗格哈德曼蒂，
申请(专利权)人：CRA服务有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]