[发明专利]一种炼铁高炉钢砖铸造设备及其钢砖制备方法

说明书

本发明涉及冶金装备制造技术领域，尤其涉及一种炼铁高炉钢砖铸造设备及其钢砖制备方法。包括钢砖外模、内冷铁、冒口、漏斗口和工艺支撑孔，所述钢砖外模别与冒口和漏斗口连通，钢砖外模上连接内冷铁，钢砖外模上开设工艺支撑孔。本发明通过设置工艺支撑孔，可以有效的解决型腔砂芯难固定的问题，减少了砂芯偏移量，使钢砖壁厚得到了保证，有效的提高了钢砖的制造精度，另外在满足使用要求的同时提高了使用寿命。采用本发明方法制得的钢砖具有强度高，韧性好，表面质量优异，可满足三级探伤的要求。

技术领域

本发明涉及冶金装备制造技术领域，尤其涉及一种炼铁高炉钢砖铸造设备及其钢砖制备方法。

背景技术

炉喉钢砖作为炼铁高炉炉喉部位的关键设备之一，不仅是保证炉喉部位尺寸和形状的关键所在，也是保护炉身冷却壁和耐材重要零件，更是确保高炉气流顺畅、稳定产量必不可少的一部分，因此高炉钢砖的质量对于高炉也有着一定的影响。目前，此要求的钢砖铸件全国能生产的厂家不多，且不能稳定的生产，废品率高，化学成分、力学性能也都很难满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实施、可稳定生产的炼铁高炉钢砖铸造设备及其钢砖制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种新型炉喉钢砖的制备方法，包括以下步骤：

一种炼铁高炉钢砖铸造设备，包括钢砖外模、内冷铁、冒口、漏斗口和工艺支撑孔，所述钢砖外模别与冒口和漏斗口连通，钢砖外模上连接内冷铁，钢砖外模上开设工艺支撑孔。

所述钢砖外模分别与两组冒口连通，每组冒口与内浇道连通，两组内浇道与横浇道连通，横浇道通过直浇道与漏斗口连通。

所述冒口上设有冒口垫，冒口垫外套装冒口保温套。

所述内浇道的横截面为圆形，内浇道的材质为陶。

一种炼铁高炉钢砖铸造设备的铸造方法，包括以下步骤：

（1）将炼铁高炉钢砖铸造设备放入在砂箱中，其中冒口保温套的厚度为30mm、冒口垫的厚度为40mm；所述钢砖外模上连接4块材质为ZG270-500的内冷铁；

（2）将石英砂、886N呋喃树脂、XY-32固化剂按砂：固化剂：树脂=100： 0.3-0.7：0.9-1.5的比例混合，采用呋喃树脂砂工艺进行放砂造型，当砂型强度达到0.8-1.0MPa时，起模、翻箱，然后对造好的型腔依次采用波美度为45~50的涂料、波美度为40~45的涂料、波美度为20~30的涂料进行涂刷，每遍涂料厚度为0.6~0.8mm；涂料涂刷结束后合箱；

（3）将废钢用电弧炉进行熔炼，得到C含量≤0.40%、Si含量≤0.60% 、Mn含量≤0.90%、P含量≤0.035%、S含量≤0.035%的钢水；

（4）在上述钢水中依次加入纯度99.7%的铝锭、改制煤和萤石GaF₂进行改质处理；

（5）将处理后的钢水在浇铸温度1570~1600℃，浇铸时间100s~150s的条件下通过所述漏斗口8注入到所述步骤⑵的型腔内，浇铸完毕，自然条件下保温24~36小时；打开型腔，提出钢砖，冷却到常温之后进行退火处理、拉出退火窑空冷，待铸件冷却至200-150℃后使用火焰切割枪切割冒口，经打磨清理干净、送至炉窑进行回火处理，待磁粉探伤检验合格后，即得所需要的钢砖。

所述步骤（3）中熔炼方法是指采用15吨电弧炉将废钢和配碳生铁加入后送电，待熔清后取样分析化学成分，当C、P等成分符合要求时，立即扒出氧化渣，重新加入造渣材料及合金，送电进入还原期，当温度≥1580℃取样分析常规元素，调整成分，快速升温至1630-1650℃，即得C含量≤0.30%、Si含量≤0.50% 、Mn含量≤0.90%、P含量≤0.040%、S含量≤0.040%的钢水。

所述步骤（5）中工艺支撑孔和冒口切割口采用二氧化碳气体保护焊，将60-70mm深的焊缝堆焊，打磨平整，采用磁粉探伤检验焊缝质量，探伤合格后得到完整炼铁高炉钢砖。