一种保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽技术

本发明专利技术公开了一种保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽，属于钢锭制造技术领域，解决了现有技术中帽口砖抗冲刷能力弱、热稳定性差以及使用寿命短的问题。本发明专利技术的保温帽耐火层包括从内至外依次设置的帽口砖层以及多层保温层，单个帽口砖的厚度为80mm～120mm，长度为220mm～260mm，帽口砖为高铝砖，上述保温帽耐火层首次使用时，浇注钢水的温度需要在1560℃以上，在与钢水的接触过程中，帽口砖的内壁形成烧结层。本发明专利技术的砌筑方法包括如下步骤：在保温帽的内壁砌筑多层保温层；在最内层保温层的内壁砌筑帽口砖，形成帽口砖层，得到保温帽耐火层。本发明专利技术的保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽可用于钢水浇注。

【技术实现步骤摘要】
一种保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽
本专利技术属于钢锭制造
，具体涉及一种保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽。
技术介绍
在钢锭制备过程中，需要将高温钢水浇入型腔内，冷却之后形成钢锭，型腔通常包括底盘、锭模和保温帽。其中，保温帽的作用主要是对钢锭锭身进行补缩，因此，需要在保温帽内砌筑保温效果好的耐火层，使保温帽内的钢液长时间处于液态。耐火层通常包括保温层以及设于保温层内壁的帽口砖，其中，帽口砖直接与高温钢水及部分炉渣接触，会受到高温钢水(钢水温度＞1540℃)和炉渣的侵蚀，尤其是大型钢锭真空顶浇过程中，钢液温度高，帽口砖与钢水接触时间长。现有技术中，帽口砖抗冲刷能力弱，热稳定性差，在大型钢锭浇注时剥落掉皮严重，极易污染钢液，帽口砖的平均寿命短(只有1.5次左右)，因此，需要频繁更换帽口砖，导致钢锭的制造成本大幅增加，对环境也会造成严重污染；此外，更换帽口砖，施工工人需要扒废砖、砌新砖，工作环境恶劣，工作强度较高。
技术实现思路
鉴于上述分析，本专利技术旨在提供一种保温帽耐火层及其砌筑方法、保温帽，解决了现有技术中帽口砖抗冲刷能力弱、热稳定性差以及使用寿命短的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种保温帽耐火层，包括从内至外依次设置的帽口砖层以及多层保温层，上述帽口砖层包括多个帽口砖，其中，单个帽口砖的厚度为80mm～120mm，长度为220mm～260mm，帽口砖为高铝砖，上述保温帽耐火层首次使用时，浇注钢水的温度需要在1560℃以上，在与钢水的接触过程中，帽口砖的内壁形成烧结层。进一步地，上述帽口砖中Al2O3的质量百分比为40％以上，也就是说，上述保温帽耐火层的帽口砖采用II级以上的高铝砖。进一步地，上述帽口砖中Al2O3的质量百分比为55～60％，也就是说，上述保温帽耐火层的帽口砖采用III级高铝砖。进一步地，帽口砖的显气孔率小于或等于28％，帽口砖的耐火度大于1750℃，当帽口砖的热面温度为1000℃时，帽口砖的热导率小于或等于1.0W/(m.K)。进一步地，帽口砖的成分包括莫来石球。进一步地，上述保温层的层数为三层，包括从内至外依次设置的第一保温层、第二保温层和第三保温层，帽口砖层设于第一保温层的内壁。进一步地，上述帽口砖为六面体结构，定义帽口砖与钢水接触的一面为前表面，与前表面相对的为后表面，沿竖直方向设置的分别为上表面和下表面，剩余的两个表面为侧表面。其中，帽口砖的前表面、后表面、上表面和下表面的形状为梯形，帽口砖的侧表面的形状为矩形。进一步地，帽口砖分为两种，包括主体砖和调整砖，主体砖和调整砖的结构基本相同，区别在于调整砖的宽度小于主体砖的宽度。进一步地，保温层的厚度为35mm～44mm。本专利技术还提供了一种保温帽，包括保温帽基体以及设于保温帽基体内壁的保温帽耐火层，保温帽耐火层为上述保温帽耐火层。本专利技术提供了一种保温帽耐火层的砌筑方法，用于砌筑上述保温帽耐火层，砌筑方法包括如下步骤：步骤S1：提供一保温帽；步骤S2：在保温帽的内壁砌筑多层保温层；步骤S3：在最内层保温层的内壁砌筑帽口砖，形成帽口砖层，得到保温帽耐火层。进一步地，上述帽口砖采用立式砌筑的方式，即帽口砖的长度方向沿保温帽的轴向设置。进一步地，上述步骤S3中，根据帽口锥度，帽口砖采用正反相间方式砌筑，相邻帽口砖的间隙≤2mm，每砌筑2～3块帽口砖要用橡皮锤合严。进一步地，同一圈上的帽口砖的内壁前后错位≤2mm，保证同一圈上帽口砖的工作面平齐，从而能够提高帽口砖使用寿命。与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：a)本专利技术提供的保温帽耐火层采用高铝砖作为帽口砖，同时，对帽口砖的尺寸以及保温帽耐火层的整体结构进行优化，使其能够兼具良好的耐火性和保温性能，减少了钢锭浇注过程中产生缩孔和疏松的缺陷。帽口砖在型腔内高温钢水的加热下，帽口砖自身能够在内壁形成一层致密的烧结层，减少钢水和炉渣与帽口砖内部的接触，进而能够减轻帽口砖的侵蚀，使其能够重复多次使用，将现有的帽口砖的重复利用次数从1.5次提高至本实施例的7～8次，从而提高帽口砖的使用寿命。b)本专利技术提供的保温帽耐火层，帽口砖的厚度比现有帽口砖的厚度缩减1/2左右，帽口砖的长度比现有帽口砖的长度也相应地减小1/6左右，宽度不变。这样，对帽口砖的厚度和长度进行缩减，能够减少帽口砖吸收钢水的热量，降低保温砖导热系数，从而提高保温帽耐火层整体的保温性能。c)本专利技术提供的保温帽耐火层中设置多层保温层，这样能够进一步提高保温帽耐火层的保温性能，保证型腔内钢水的温度，使得帽口砖在型腔内高温钢水的加热下，自身能够在内壁形成一层致密的烧结层。d)本专利技术提供的保温帽耐火层，形成烧结层需要具有以下两个条件：帽口砖需具有良好的抗冲刷性和耐侵蚀性，否则无法形成烧结层；保温帽防火层需具有良好的保温性，使得保温帽帽口内的钢液长时间处于液态，从而对帽口砖持续加热，才能形成烧结层，上述两个条件二者缺一不可。e)本专利技术提供的保温帽耐火层，帽口砖采用立式砌筑的方式，即帽口砖的长度方向沿保温帽的轴向设置，在实际应用中，采用立式砌筑的方式，能够减少相邻两块帽口砖的间隙，保证帽口砖层砌筑严实。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体专利技术的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为现有的采用粘土质帽口砖的保温帽耐火层使用一次后的状态图；图2为本专利技术实施例一提供的保温帽耐火层的结构示意图；图3为本专利技术实施例一提供的保温帽耐火层中帽口砖的结构示意图；图4为本专利技术实施例一提供的保温帽耐火层使用七次后的状态图；图5为本专利技术实施例二提供的保温帽的结构示意图。附图标记：1-帽口砖层；11-帽口砖；2-保温层；3-保温帽基体。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选专利技术，其中，附图构成本专利技术的一部分，并与本专利技术的专利技术一起用于阐释本专利技术的原理。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，对于本领域的普通技术人员而言，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如，装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。本专利技术通常的工作面可以为平面或曲面，可以倾斜，也可以水平。为了方便说明，本专利技术实施例放置在水平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保温帽耐火层，其特征在于，包括从内至外依次设置的帽口砖层以及多层保温层，所述帽口砖层包括多个帽口砖；/n单个帽口砖的厚度为80mm～120mm，长度为220mm～260mm；/n所述帽口砖为高铝砖；/n所述保温帽耐火层首次使用时，浇注钢水的温度在1560℃以上，在与钢水的接触过程中，所述帽口砖的内壁形成烧结层。/n

【技术特征摘要】
1.一种保温帽耐火层，其特征在于，包括从内至外依次设置的帽口砖层以及多层保温层，所述帽口砖层包括多个帽口砖；
单个帽口砖的厚度为80mm～120mm，长度为220mm～260mm；
所述帽口砖为高铝砖；
所述保温帽耐火层首次使用时，浇注钢水的温度在1560℃以上，在与钢水的接触过程中，所述帽口砖的内壁形成烧结层。


2.根据权利要求1所述的保温帽耐火层，其特征在于，所述帽口砖中Al2O3的质量百分比为40％以上。


3.根据权利要求1所述的保温帽耐火层，其特征在于，所述帽口砖的成分包括莫来石球。


4.根据权利要求1所述的保温帽耐火层，其特征在于，所述帽口砖的显气孔率小于或等于28％，所述帽口砖的耐火度大于1750℃，当帽口砖的热面温度为1000℃时，帽口砖的热导率小于或等于1.0W/(m.K)。


5.根据权利要求1至4任一项所述的保温帽耐火层，其特征在于，所述帽口砖为六面体结构，所述帽口砖的前表面、后表面、上表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴钧涛，高建军，马环，
申请(专利权)人：天津重型装备工程研究有限公司，中国第一重型机械股份公司，
类型：发明
国别省市：天津;12