一种RH精炼炉中部槽梯度复合耐火结构的制作方法

本技术属于高温冶金设备维护，具体涉及一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构。

背景技术：

1、真空室是阳炉炉外精炼的关键设备,在阳炉精炼处理时置于钢水罐的上方,插入管进入钢水中,真空室抽成真空状态下,钢水涌入真空室内,完成对钢水的脱氧、脱氢、脱碳及合金化等处理任务。因此真空室质量的好坏和使用寿命的长短,直接影响着炉生产的稳定和钢水质量的优劣。

2、rh炉真空室系由热顶盖、中部槽和下部槽三部分组成。其中,中部槽合金溜槽下部工作层的由于受到高温、急冷急热以及合金下料等因素的影响,损坏比较严重。中部槽大多每使用200多次就要大修一次。

3、现有技术的中部槽存在以下缺陷：结构稳定性不足，传统单层托砖板结构在热循环载荷下产生严重应力集中，实测数据显示，托砖板经100次热循环后变形量达3.2毫米，导致耐火砖位移脱落，行业平均使用寿命仅5-8个月。

4、鉴于上述因素，提供一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，实际实现最大等效应力从传统结构的218兆帕降至98兆帕(降幅55％)。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，包括中部槽体，所述中部槽体由梯度复合层材料构成，其中，梯度复合层材料分布由外到内依次为钢壳、钢壳界面层、保温层、永久层、工作层；

3、所述中部槽体内还设置有四阶托砖板系统，通过四阶托砖板系统在所述中部槽体内建立四层非等距支撑面，四层非等距支撑面埋设后内边小于工作层壁面，且不会从工作层内露出。

4、进一步地，所述中部槽体的内壁圆周沿着所述四阶托砖板系统均布焊接支撑筋板，所述四阶托砖板系统包括第一层托砖板，所述第一层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接，形成第一环形钢质托板支撑面；

5、所述第一层托砖板的底边距离所述中部槽体下法兰150mm处，第一层托砖板厚度20mm、宽100mm。

6、进一步地，所述四阶托砖板系统包括第二层托砖板，所述第二层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接，形成第二环形钢质托板支撑面；

7、所述第二层托砖板的底边距离所述中部槽体下法兰150mm，第二层托砖板厚度20mm、宽80mm；

8、其中，第二环形钢质托板支撑面的内圆直径小于所述第一环形钢质托板支撑面内圆直径。

9、进一步地，所述四阶托砖板系统包括第三层托砖板，所述第三层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接，形成第三环形钢质托板支撑面；

10、所述第三层托砖板的底边距离所述中部槽体下法兰570mm，第三层托砖板厚度15mm、宽160mm；

11、其中，第三环形钢质托板支撑面内圆直径大于所述第一环形钢质托板支撑面、第二环形钢质托板支撑面内圆直径。

12、进一步地，所述四阶托砖板系统包括第四层托砖板，所述第四层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接，形成第四环形钢质托板支撑面；

13、所述第四层托砖板的底边距离所述中部槽体下法兰1530mm，第四层托砖板厚度20mm、宽120mm；

14、其中，第四环形钢质托板支撑面内圆直径小于所述第三环形钢质托板支撑面，第四环形钢质托板支撑面内圆直径大于第一环形钢质托板支撑面及第二环形钢质托板支撑面内圆直径。

15、进一步地，所述钢壳界面层采用纳米改性硅钙板，纳米改性硅钙板导热系数0.055w/m·k；

16、所述保温层采用轻质高铝砖wy-10，永久层采用镁铬砖wb-10，工作层采用btz/bts/btx梯度组合砖。

17、进一步地，所述四层非等距支撑面与砖间隙≤0.8毫米，填充镁铬捣打料，压实密度2.85g/cm3，其中，工作层与永久层间隙≤0.5毫米，填充铝镁灰，压实密度2.62g/cm3。

18、一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构的砌筑方法，包括以下步骤；

19、首先,制作第一层托砖板至第四层托砖板，根据中部槽体外壳的内径,切割出若干托砖板，托砖板为弧形钢板结构，弧形钢板拼接后形成第一层钢质托板支撑面至第四层钢质托板支撑面，其外径等于或略小于中部槽体外壳的内径,四层非等距支撑面埋设后内边小于工作层壁面，且不会从工作层内露出，按照下述步骤进行砌筑：

20、由中部槽体下沿开始砌筑，将梯度复合层材料的钢壳界面层、保温层、永久层、工作层由外到内依次固定及砌筑；

21、将工作层砌至第一层托砖板的下方，将第一层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接形成第一环形钢质托板支撑面；

22、在第一环形钢质托板支撑面以上分别由外到内依次固定及砌筑钢壳界面层、保温层、永久层、工作层；

23、将工作层砌至第二层托砖板的下方，将第二层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接形成第二环形钢质托板支撑面；

24、在第二环形钢质托板支撑面以上分别由外到内依次固定及砌筑钢壳界面层、保温层、永久层、工作层；

25、将工作层砌至第三层托砖板的下方，将第三层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接形成第三环形钢质托板支撑面；

26、在第三环形钢质托板支撑面以上分别由外到内依次固定及砌筑钢壳界面层、保温层、永久层、工作层；

27、将工作层砌至第四层托砖板的下方，将第四层托砖板与预设焊接的筋板上表面焊接形成第四环形钢质托板支撑面；

28、在第四环形钢质托板支撑面以上分别由外到内依次固定及砌筑钢壳界面层、保温层、永久层、工作层，至砌筑至中部槽体上法兰位置。

29、一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构的砌筑方法的应用，将rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构的砌筑方法应用于rh精炼炉中部槽梯度复合耐火砌筑。

30、一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构的应用，将rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构应用于rh精炼炉中部槽梯度复合耐火砌筑。

31、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

32、本实用新型中部槽体内部由梯度复合层材料构成，其中，梯度复合层材料分布由外到内依次为钢壳、钢壳界面层、保温层、永久层、工作层提高整体的耐用性及保温性。

33、本实用新型设置四阶托砖板系统，空间布局创新，建立四层非等距支撑面：第一层定位距下法兰150±0.5毫米(承重区，板厚20毫米)，第二层定位320±0.5毫米(减震区，宽度缩减至80毫米)，第三层定位570±0.5毫米(抗剪切区，加宽至160毫米)，第四层定位1530±0.5毫米(热膨胀缓冲层)。

34、本实用新型实际实现最大等效应力从传统结构的218兆帕降至98兆帕(降幅55％)。

1.一种rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：包括中部槽体(1)，所述中部槽体(1)内部由梯度复合层材料构成，其中，梯度复合层材料分布由外到内依次为钢壳(2)、钢壳界面层(3)、保温层(4)、永久层(5)、工作层(6)；

2.根据权利要求1所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述中部槽体(1)的内壁圆周沿着所述四阶托砖板系统(7)均布焊接筋板(8)，所述四阶托砖板系统(7)包括第一层托砖板(9)，所述第一层托砖板(9)与预设焊接的筋板(8)上表面焊接形成第一环形钢质托板支撑面；

3.根据权利要求2所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述四阶托砖板系统(7)包括第二层托砖板(10)，所述第二层托砖板(10)与预设焊接的筋板(8)上表面焊接形成第二环形钢质托板支撑面；

4.根据权利要求3所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述四阶托砖板系统(7)包括第三层托砖板(11)，所述第三层托砖板(11)与预设焊接的筋板(8)上表面焊接形成第三环形钢质托板支撑面；

5.根据权利要求4所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述四阶托砖板系统(7)包括第四层托砖板(12)，所述第四层托砖板(12)与预设焊接的筋板(8)上表面焊接形成第四环形钢质托板支撑面；

6.根据权利要求5所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述钢壳界面层(3)采用纳米改性硅钙板，纳米改性硅钙板导热系数0.055w/m·k；

7.根据权利要求6所述的rh精炼炉中部槽梯度复合耐火结构，其特征在于：所述四层非等距支撑面与砖间隙≤0.8毫米，填充镁铬捣打料，压实密度2.85g/cm3，其中，工作层与永久层间隙≤0.5毫米，填充铝镁灰，压实密度2.62g/cm3。