一种钢包盖的制作方法

1.本实用新型涉及冶金高温材料技术领域，特别是涉及一种钢包盖。


背景技术：

2.目前国家环保管控态势越发严格，高污染、高排放的钢铁行业成为环保管控的重点行业。许多地区针对钢铁行业制定了极为严苛的超低排放标准，达不到该标准就有可能面临减产甚至关停的局面。炼钢生产作为整个钢铁系统的能耗和排放的重要环节，开发新的环保节能技术被提上日程。钢包全程加盖技术是通过为钢包在全流程中加上带耐火材料内衬的钢包盖，可有效防止包口散热，取得较好的包内钢水保温效果。通过钢包加盖技术能够较好的降低钢水在钢包内的过程温降，从而能够降低钢铁行业的能量消耗，有效控制烟气的无组织排放，进一步降低污染排放。
3.申请公布号为cn 110842183 a的中国专利公开了一种钢包包盖及其制造方法，包盖包括包盖钢结构和设置于包盖钢结构内部的耐材，耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，重质浇注料的浇注区域靠近包盖的翻渣侧，可见，该方案中只是采用了浇铸材料的区别，并没有设置耐火纤维模块，虽然根据不同部位的损毁机理进行了设置，但是一方面保温效果没有提升，另一方面没有整体的加强结构，容易断裂或开裂。
4.授权公告号为cn 203738012 u中国专利公开了一种钢包盖的内衬结构，它的内衬采用多块浇注料预制块平铺在钢包盖内表面，将钢包盖内表面完全覆盖，每块浇注块预制块与钢包盖主壳体采用固定螺栓连接固定，该方案在一定程度上增强了内衬结构的连接稳固性，但是，并没有介绍内衬外部的承载结构，如果承载结构刚度或强度不够仍旧无法保证整体刚度，另外如果一味的增强刚度，可能会使得钢包盖本身重量较重而不利于轻量化的发展，导致应用不变。
5.授权公告号为cn 203843157 u的中国专利公开了一种钢包用扣盖，包括位于钢包用扣盖的一侧的高温轻质耐火棉和位于钢包用扣盖的另一侧的高温轻质耐火打结料，钢包用扣盖耐火主体部分为高温轻质耐火棉，倒渣时易被钢渣冲刷的部分采用高温轻质耐火打结料，也就是说，该方案根据不同部位采用不同的耐火棉，以能够减轻行车负荷，但是，也没有介绍扣盖周壁的结构和材料，对于如何保证整体刚度，并进一步降低重量没有明确记载。
6.因此，如何开发一种钢包盖，能够在保温隔热的基础上进一步提高整体强度、使用寿命和降低整体重量是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种钢包盖，以解决上述现有技术存在的问题，在盖体的框架结构内设置有保温隔热层，以起到保温隔热的效果，同时，在中空的盖壁内填充有轻质浇注料，以提高盖壁结构的强度并减缓传热带来的钢结构变形，从而总体上能够在起到良好保温隔热效果的基础上进一步提高钢包盖的强度、延长钢包盖的使用寿命和降低钢包盖的整体重量。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
9.本实用新型提供一种钢包盖，包括盖体，所述盖体包括盖板以及连接在所述盖板上的盖壁，所述盖壁沿所述盖板的环向布置一周，与所述盖板形成所述盖体的框架结构，所述框架结构内设置有保温隔热层，所述盖壁中空且其中空的内部填充有轻质浇注料。
10.优选地，所述盖壁为矩形钢管。
11.优选地，所述保温隔热层包括由内向外依次设置的耐火纤维板和块形耐火纤维模块，所述耐火纤维板铺满所述盖板的内表面，所述块形耐火纤维模块铺设在所述框架结构的中部，且所述块形耐火纤维模块与所述盖壁之间浇注有所述轻质浇注料。
12.优选地，所述盖板上连接有铰钩和挂轴，所述铰钩设置在所述盖板的一侧，所述挂轴设置在所述盖板的外表面，所述挂轴的轴向与所述铰钩的旋转轴向平行。
13.优选地，所述挂轴成品字形分布，靠近所述铰钩的一侧设置有一个所述挂轴，远离所述铰钩的一侧设置有两个所述挂轴。
14.优选地，所述盖体为圆形结构，所述圆形结构的侧边设置有平直型缺口。
15.优选地，所述盖板的外表面设置有加强筋，所述加强筋相互交错形成若干矩形格子。
16.优选地，所述加强筋为c型钢。
17.优选地，部分所述矩形格子内的所述盖板上设置有观察口。
18.优选地，所述盖板的外表面的中部设置有吊钩。
19.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
20.(1)本实用新型在盖体的框架结构内设置有保温隔热层，以起到保温隔热的效果，同时，在中空的盖壁内填充有轻质浇注料，以提高盖壁结构的强度并减缓传热带来的钢结构变形，从而总体上能够在起到良好保温隔热效果的基础上进一步提高钢包盖的强度、延长钢包盖的使用寿命和降低钢包盖的整体重量；
21.(2)本实用新型保温隔热层包括耐火纤维板和块形耐火纤维模块，耐火纤维板铺满框架结构内底面的幅面，块形耐火纤维模块铺设在框架结构的中部，块形耐火纤维模块与盖壁之间浇注有轻质浇注料，耐火纤维板能够形成盖板钢结构和块形耐火纤维膜块以及盖板钢结构和轻质浇注料之间的隔热层，进一步的提高保温隔热效果，而块形纤维膜块与盖壁之间的轻质浇注料，能够保护钢包盖边缘易破损部位；通过利用钢板制成的盖板、方形钢管制成的盖壁、耐火纤维板和块形耐火纤维模块组成的保温隔热层以及第一浇注料和第二浇注料的设置，能够使得钢包盖总体形成一个由多种结构多种材料组成的复合钢包盖，拥有保温效果好、轻量化设计以及结构强度高等各项优势；
22.(3)本实用新型盖体为圆形结构，圆形结构的侧边设置有平直型缺口，平直型缺口正对排渣口位置，由于排渣口处容易粘结钢渣和冷钢，若这些钢渣得不到及时清理，在循环使用过程中，钢包盖就不能平整规则的落到钢包上，进而影响保温效果，还有可能出现钢包盖滑落摔坏直接报废的情况，通过平直型缺口的设置能够很好的改善这一状况，保证钢包盖的使用安全；
23.(4)本实用新型盖板的外表面设置有加强筋，加强筋相互交错形成若干矩形格子，加强筋的设置能够增强盖板的强度，保证钢包盖整体结构的强度，同时，加强筋采用c型钢能够在保证强度的基础上，进一步的降低整体重量，实现轻量化设计，保证钢水转运行车的
安全运行。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型钢包盖俯视结构示意图；
26.图2为图1的剖视结构示意图；
27.图3为图2中i局部放大图；
28.其中，1、盖板；11、铰钩；12、加强筋；13、挂轴；14、观察口；15、吊钩；2、盖壁；3、耐火纤维板；4、块形耐火纤维模块；5、第二浇注料；6、第一浇注料。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型的目的是提供一种钢包盖，以解决现有技术存在的问题，在盖体的框架结构内设置有保温隔热层，以起到保温隔热的效果，同时，在中空的盖壁内填充有轻质浇注料，以提高盖壁结构的强度并减缓传热带来的钢结构变形，从而总体上能够在起到良好保温隔热效果的基础上进一步提高钢包盖的强度、延长钢包盖的使用寿命和降低钢包盖的整体重量。
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
32.如图1～3所示，本实用新型提供一种钢包盖，包括盖体，盖体上根据需要可以安装有用于辅助运输、移动或转动的挂轴13、吊钩15、铰钩11等结构部件。盖体包括盖板1以及连接在盖板1上的盖壁2，其中，盖板1为平板状结构，可以直接由钢板切割而成，盖板1为适应钢包的形状可以设计为圆形，当然也可以为方形或其他形状；盖壁2由盖板1的表面向垂直于该面的方向延伸而成，实际上，盖壁2可以连接在盖板1的表面也可以连接在盖板1的侧边，连接时采用焊接的方式进行，如果有需要也可以采用螺栓连接。盖壁2沿盖板1的环向布置一周，从而与盖板1结合共同形成盖体的框架结构，框架结构作为盖体主要的承载单元，外形大小根据钢包的需求进行设计，能够覆盖钢包口的大小，并且，结构上具备一定的强度，能够支撑其内部和外部设置的相关配件。框架结构内设置有保温隔热层，保温隔热层起到保温隔热效果，保温隔热层可以采用耐火纤维材料，在能够承受高温的基础上避免钢包内钢液温度的散失，在安装时可以采用锚固的方式，避免脱落。盖壁2为中空结构，同时在其中空的内部填充有第一浇注料6，第一浇注料6选用轻质浇注料，轻质浇注料填充在盖壁2内部能够在一定程度上提高盖壁2的结构强度，避免弯曲变形。轻质浇注料是以陶粒、氧化铝空心球或轻质莫来石等轻质耐火材料的颗粒和细粉为主要原料，以铝酸盐水泥为结合剂，
外加若干添加剂配置而成的，体积密度在1.0-1.6g/cm3的耐火浇注料，该产品具有重量轻、强度高和隔热保温效果好的特点。本实用新型可以采用轻质莫来石骨料为原料，其理化指标如下：
33.项目试样处理条件指标al2o3，％-≥45体积密度，g/cm3110℃
×
16h1.4-1.5耐压强度，mpa110℃
×
16h≥15抗折强度，mpa110℃
×
16h≥2.0烧后永久线变化，％1500℃
×
3h
±
2.0
34.本实用新型在盖体的框架结构内设置有保温隔热层，以起到保温隔热的效果，同时，在中空的盖壁2内填充有轻质浇注料，以提高盖壁2结构的强度并减缓传热带来的钢结构变形，从而总体上能够在起到良好保温隔热效果的基础上进一步提高钢包盖的强度、延长钢包盖的使用寿命和降低钢包盖的整体质量。
35.如图2～3所示，盖壁2可以为矩形钢管，矩形钢管为常用的钢材材料，其截面为矩形，内部为空心结构，根据盖板1的形状进行折弯加工，可以分段弯折后再进行连接，也可以采用整根矩形钢管进行弯折。矩形钢管与盖板1的连接为面形，相对于圆形钢管与盖板1的连接为线形来说，可以增大接触面积，保证连接的强度。在向矩形钢管内灌入轻质浇注料时，先在矩形钢管的一个面上打开一段长度的开口，将轻质浇注料沿开口灌入矩形钢管内部，并可以采用振动棒装置，边浇注边振动，以能够填充满矩形钢管的内部空间。
36.保温隔热层包括在框架结构内由内向外依次设置的耐火纤维板3和块形耐火纤维模块4，其中，耐火纤维板3和块形耐火纤维模块4可以采用相同的耐火纤维材料制作，只是在形状上有所区别。耐火纤维材料可以选择硅酸铝耐火纤维模块，重量3.2kg/块，理化指标如下：
37.项目指标al2o3 sio2，％≥90体积密度(g/cm3)，％≤0.35常温耐压强度，mpa(压缩变形20％时)≥0.50导热(率)系数，w/m.k≤0.15线收缩率，1000℃
×
24h≤2.0最高使用温度，℃1100
38.耐火纤维板3铺满盖板1的内表面，块形耐火纤维模块4铺设在耐火纤维板3上且位于框架结构的中部。需要说明的是，块形耐火纤维模块4通过锚固件固定在盖板1内侧，且块形耐火纤维模块4与块形耐火纤维模块4之间相互挤压固定牢固。块形耐火纤维模块4与盖壁2之间浇注有第二浇注料5，第二浇注料5可以选用与第一浇注料6同等材质的轻质浇注料，此时，能够在钢包盖边缘易破损部位采用高强度的轻质浇注料以避免对于块形耐火纤维模块4的磨损。通过利用钢板制成的盖板1、方形钢管制成的盖壁2、耐火纤维板3和块形耐火纤维模块4组成的保温隔热层以及第一浇注料6和第二浇注料5的设置，能够使得钢包盖总体形成一个由多种结构多种材料组成的复合钢包盖，拥有保温效果好、轻量化设计以及结构强度高等各项优势。
39.如图1～2所示，盖板1上可以连接有铰钩11和挂轴13，铰钩11设置在盖板1的一侧，可以挂扣在钢包上与钢包铰接连接，实现钢包盖的翻转打开或关闭，铰钩11可以直接焊接在盖板1上。挂轴13设置在盖板1的外表面，可以设置有一个或多个，挂轴13连接在盖板1上设置的支撑座上，挂轴13能够在支撑座上旋转，在将钢包盖打开或关闭时可以吊装挂轴13施加吊装力，使得钢包盖绕铰钩11铰接位置旋转。挂轴13的轴向与铰钩11的旋转轴向平行，以在打开或关闭钢包盖时，能够使得钢包盖更好的绕铰钩11的轴向旋转。
40.挂轴13可以设置有三个，并且成品字形分布，靠近铰钩11的一侧设置有一个挂轴13，远离铰钩11的一侧设置有两个挂轴13，三个不同位置的铰钩11能够在盖板1不同的位置进行吊装施力，提高便利性。
41.如图1所示，盖体可以根据钢包的形状设计为圆形结构，此时，盖板1为圆形结构，盖壁2为绕盖板1设置的圆环形结构，在圆形结构的侧边设置有平直型缺口，平直型缺口位置的盖壁2相应的也设置成直型。如果盖壁2采用的是方形钢管，则该位置的方形钢管不需要弯折，并且，可以与弧形的方形钢管位置连通或不连通均可，当然，优选为连通的形式，在灌注轻质浇注料后，能够使得方形钢管形成一个整体，提高结构的强度。平直型缺口正对排渣口位置，由于排渣口处容易粘结钢渣和冷钢，若这些钢渣得不到及时清理，在循环使用过程中，钢包盖就不能平整规则的落到钢包上，进而影响保温效果，还有可能出现钢包盖滑落摔坏直接报废的情况，通过平直型缺口的设置能够很好的改善这一状况，保证钢包盖的使用安全
42.盖板1的外表面设置有加强筋12，加强筋12相互交错形成若干矩形格子，加强筋12的设置能够提高盖体的框架结构的整体强度，降低盖体受热或受力弯曲变形的容易程度。
43.进一步的，加强筋12可以选用c型钢，其截面为c型，c型钢为常用的钢材材料，容易获得，可以将c型钢两支臂的端部焊接在盖板1上实现与盖板1的连接。
44.部分矩形格子内的盖板1上设置有观察口14，观察口14可以设置有一个或多个，大小可以不一致，并且位置分散布置，可以通过观察口14观察钢包内的状况也可以通过观察口14向钢包内进行灌沙等操作。
45.盖板1的外表面的中部还可以设置有吊钩15，吊钩15可以用于吊取钢包盖，以进行安装、拆卸或维修的操作。
46.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。