CN103386705B - 一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，属于转炉出钢用的挡渣设备领域。其步骤为：（1）耐火层的原料准备；（2）耐火层的原料混合；（3）采用压制装置压制成型：混合料铺设在下半部模体的下凹槽内，并在混合料中插放芯材，待混合料和芯材铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座，该上活动模座带动上半部模体向下运动并压制混合料和芯材，与此同时，左侧油缸驱动左侧顶头组向右运动，右侧油缸驱动右侧顶头组向左运动，芯材的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔；（4）自然养护并烘干。本发明实现了机械压制成型生产引导棒，生产效率大大提高，且大大降低了生产成本。

Description

一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法

技术领域

本发明属于转炉出钢用的挡渣辅助设备技术领域，更具体地说，涉及一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法。

背景技术

在转炉冶炼终结时，全部熔渣均浮在钢水表面，在转炉出钢过程中，尤其是在大部分钢水排出后，在出钢口处钢水会形成较强的涡流，熔渣不可避免地随钢水流出。由于熔渣中含有大量的对钢水有害的成分，并且这些有害成分将随时重新返回或溶解到钢水中，影响钢水的纯净度和最终的钢材产品质量，同时，大量的熔渣还将以不同的形式消耗合金，降低了钢水精炼过程的合金收得率。为此，国内外钢铁企业均采用转炉出钢挡渣技术来控制下渣量。

为了提高转炉挡渣效果，国内外在挡渣技术方面进行了广泛的研究，自1970年日本发明挡渣球出钢挡渣方法以来，先后发明了几十种挡渣方式，其中，挡渣塞以其挡渣成功率高、下渣量少、定位准确的特点得到广泛的应用。现有的挡渣塞一般包括挡渣塞本体部分和引导棒部分，挡渣塞本体部分和引导棒部分装配在一起使用，如中国专利号ZL201220126908.3，发明创造名称为：一种转炉出钢用的挡渣塞公开的技术方案。引导棒的结构如图4所示，耐火层6包裹在芯材7的外周沿，且芯材7的两端均伸出耐火层6。

目前，引导棒部分的常用制作方法是：（1）采用钢管锯开成两片制成上下模具，上下模具组合成中空的管状结构，其底部安装有圆套环，其上部采用圆环卡，再用螺丝固定成柱，其直径为40~50mm；（2）用铝矾土、镁砂细粉和结合剂等制作成自流浇注料，用人工加入浇注料装置，在振动台上，边加料边振动，直至浇注料加满管状结构的模具；（3）脱模并养护，脱模的养护期为：在15℃以上养护24小时，5~10℃以内养护36小时，5℃以下不能正常生产，原因是结合剂不起作用，养护后脱模，脱模之后还要养护7~10天，进行高温烘烤方可使用。

如中国专利申请号00136033.7，申请日：2000年12月28日，发明创造名称为：机压成型挡渣栓的制作方法，该申请案涉及一种机压成型挡渣栓的制作方法，其步骤包括：①挡渣栓头部的制作：首先将铝矾土、镁砂、硅铁耐火材料及铁矿石、铬矿石、钢渣进行破碎筛分，将水玻璃与原材料混合，将混合物放入专用模具中，在压力机上加压成型后干燥；②导向杆（即本发明所称的引导棒）的制作：将上述原料与耐火水泥、水混合，将混合物放入专用模具中，模具中央放入钢筋，振动成型后，养护、脱模、干燥；③将挡渣栓头部和导向杆进行组装使之固定。该申请案中，引导棒的制作采用现有技术中采用的震动成型技术，脱模养护周期长，导致生产效率较低，生产成本高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中转炉挡渣用引导棒的生产效率较低，生产成本高的不足，提供了一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，采用本发明的技术方案，能够实现机械压制高效率生产引导棒。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其步骤为：

步骤一：耐火层的原料准备

该耐火层包括如下重量百分比的组分：55~60%铝矾土、33~38%镁砂和5~8%酚醛树脂，其中：铝矾土中平均粒径小于1mm的占铝矾土总质量的33%，平均粒径在1mm至3mm的占铝矾土总质量的34%，平均粒径在3mm至5mm的占铝矾土总质量的33%；镁砂的平均粒径为180~200目；

步骤二、耐火层的原料混合

先将步骤一中的铝矾土和镁砂加入搅拌机，搅拌3~5分钟后再加入酚醛树脂，继续搅拌10~12分钟；

步骤三、采用压制装置压制成型

先将步骤二的混合料铺设在下半部模体的下凹槽内，并在混合料中插放芯材，待混合料和芯材铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座，该上活动模座带动上半部模体向下运动并压制混合料和芯材，与此同时，左侧油缸驱动左侧顶头组向右运动，右侧油缸驱动右侧顶头组向左运动，芯材的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔，上述的下半部模体、上半部模体、左侧顶头组和右侧顶头组共同完成压制过程，混合料包裹于芯材的外周沿形成耐火层；

其中：所述的压制装置包括下半部模体、上半部模体、左侧油缸、右侧油缸、左侧顶头组、右侧顶头组、下模座和上活动模座，所述的下半部模体的上表面开设有N个下凹槽，其中N≥1，所述的上半部模体的下表面开设有与上述下凹槽相配合的上凹槽，上述的下凹槽和上凹槽构成N个引导棒的压制空腔，其中：下半部模体上的下凹槽截面为半圆形，所述的上半部模体上的上凹槽截面也为半圆形，下凹槽与上凹槽组合成的压制空腔的横截面为圆形；所述的压制空腔左侧安装有左侧油缸，该左侧油缸的活塞杆前端固连有左侧顶头组，该左侧顶头组包括N个左顶压杆，该左顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔；所述的压制空腔右侧安装有右侧油缸，该右侧油缸的活塞杆前端固连有右侧顶头组，该右侧顶头组包括N个右顶压杆，该右顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔；所述的下模座上表面与下半部模体相固连，所述的上活动模座下表面与上半部模体相固连，该上活动模座与压制动力机构相连；

步骤四、自然养护并烘干

将步骤三压制后的引导棒取出，自然养护7天后烘烤。

优选地，步骤四中的烘烤温度控制如下：将自然养护后的引导棒放入烘烤炉内，烘烤温度在80℃以下，烘烤2小时；烘烤温度升至80~150℃，烘烤2小时；烘烤温度升至150~230℃，烘烤2小时；烘烤温度升至230~300℃，烘烤2小时，烘烤结束后出炉自然冷却即可。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其下半部模体的上表面开设的下凹槽与上半部模体的下表面开设的上凹槽构成引导棒的压制空腔，且压制空腔的两侧分别设置有左侧顶头组和右侧顶头组，使得下半部模体与上半部模体能够实现上下压制，左侧顶头组与右侧顶头组能够实现左右压制，确保了引导棒能够通过机械压制成型；

（2）本发明的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔，右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔，使得左右压制引导棒时，芯材能够插入在芯材空腔内部，避免了伸出耐火层两端的芯材对压制过程造成的影响，结构设计巧妙；

（3）本发明的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，采用本发明的压制装置进行压制成型生产，大大提高了引导棒的生产效率，且降低了生产成本；机械压制成型无噪音、无粉尘污染，避免了现有技术中人工振动成型噪音大的难题；

（4）本发明的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其耐火层的原料采用铝矾土、镁砂和酚醛树脂，不采用现有技术中常用的水和其它结合剂，使得采用本发明的方法制备的引导棒无需脱模及长时间养护，且生产过程不受低温环境的影响，5℃以下也能正常生产，避免了现有技术中引导棒的生产受环境温度的限制。

附图说明

图1为本发明中一种转炉挡渣用引导棒的压制装置主视结构示意图；

图2为图1中下半部模体的俯视结构示意图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为本发明中引导棒的结构示意图。

示意图中的标号说明：

11、左侧油缸；12、右侧油缸；21、左侧顶头组；22、右侧顶头组；31、下半部模体；32、上半部模体；4、下模座；5、上活动模座；6、耐火层；7、芯材。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2和图3，本实施例的一种转炉挡渣用引导棒的压制装置，由下半部模体31、上半部模体32、左侧油缸11、右侧油缸12、左侧顶头组21、右侧顶头组22、下模座4和上活动模座5等组成。本实施例中的下半部模体31的上表面开设有5个下凹槽，所述的上半部模体32的下表面开设有与上述下凹槽相配合的上凹槽，上述的下凹槽和上凹槽构成5个引导棒的压制空腔；下模座4上表面与下半部模体31相固连，所述的上活动模座5下表面与上半部模体32相固连，该上活动模座5与压制动力机构相连。具体在本实施例中，下半部模体31上的下凹槽截面为半圆形，上半部模体32上的上凹槽截面也为半圆形，下凹槽与上凹槽组合成的压制空腔的横截面为圆形，即下凹槽的半圆形直径与上凹槽的半圆形直径相等。

本实施例中的压制空腔左侧安装有左侧油缸11，该左侧油缸11的活塞杆前端固连有左侧顶头组21，该左侧顶头组21包括5个左顶压杆，该左顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔；所述的压制空腔右侧安装有右侧油缸12，该右侧油缸12的活塞杆前端固连有右侧顶头组22，该右侧顶头组22包括5个右顶压杆，该右顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔，本实施例中的芯材空腔供压制时的芯材7插入。

采用本实施例的压制装置进行生产引导棒，其具体步骤为：

步骤一：耐火层6的原料准备

该耐火层6包括如下重量百分比的组分：58%铝矾土、35%镁砂和7%酚醛树脂，其中：铝矾土中平均粒径小于1mm的占铝矾土总质量的33%，平均粒径在1mm至3mm的占铝矾土总质量的34%，平均粒径在3mm至5mm的占铝矾土总质量的33%；镁砂的平均粒径为180~200目均可，本实施例中的镁砂的平均粒径为200目；

步骤二、耐火层6的原料混合

先将步骤一中的铝矾土和镁砂加入搅拌机，搅拌4分钟后再加入酚醛树脂，继续搅拌11分钟；本实施例耐火层6的原料配比及混合效果，对步骤三实现成功压制成型具有重要作用，如不采用本实施例的耐火层6的原料配比及混合工艺，则压制成型时难以一次性成型，导致压制成型效率低下，生产成本增加。

步骤三、采用压制装置压制成型

先将步骤二的混合料铺设在下半部模体31的下凹槽内，并在混合料中插放芯材7，待混合料和芯材7铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座5，该上活动模座5带动上半部模体32向下运动并压制混合料和芯材7，与此同时，左侧油缸11驱动左侧顶头组21向右运动，右侧油缸12驱动右侧顶头组22向左运动，芯材7的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材7的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔，上述的下半部模体31、上半部模体32、左侧顶头组21和右侧顶头组22共同完成压制过程，混合料包裹于芯材7的外周沿形成耐火层6（如图4所示）；

步骤四、自然养护并烘干

将步骤三压制后的引导棒取出，自然养护7天后烘烤，烘烤温度控制如下：将自然养护后的引导棒放入烘烤炉内，烘烤温度在70℃时，烘烤2小时；烘烤温度升至100℃，烘烤2小时；烘烤温度升至180℃，烘烤2小时；烘烤温度升至260℃，烘烤2小时，烘烤结束后出炉自然冷却即可。采用本实施例的烘烤温度控制，能够大大缩短引导棒的烘烤时间，且提高引导棒的使用性能，试验证明，本实施例生产的引导棒在转炉挡渣过程中使用可靠，挡渣成功率达100%。

实施例2

结合图1、图2和图3，本实施例的一种转炉挡渣用引导棒的压制装置，由下半部模体31、上半部模体32、左侧油缸11、右侧油缸12、左侧顶头组21、右侧顶头组22、下模座4和上活动模座5等组成。本实施例中的下半部模体31的上表面开设有4个下凹槽，所述的上半部模体32的下表面开设有与上述下凹槽相配合的上凹槽，上述的下凹槽和上凹槽构成4个引导棒的压制空腔；下模座4上表面与下半部模体31相固连，所述的上活动模座5下表面与上半部模体32相固连，该上活动模座5与压制动力机构相连。具体在本实施例中，下半部模体31上的下凹槽截面为半圆形，上半部模体32上的上凹槽截面也为半圆形，下凹槽与上凹槽组合成的压制空腔的横截面为圆形，即下凹槽的半圆形直径与上凹槽的半圆形直径相等。

本实施例中的压制空腔左侧安装有左侧油缸11，该左侧油缸11的活塞杆前端固连有左侧顶头组21，该左侧顶头组21包括4个左顶压杆，该左顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔；所述的压制空腔右侧安装有右侧油缸12，该右侧油缸12的活塞杆前端固连有右侧顶头组22，该右侧顶头组22包括4个右顶压杆，该右顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔。

采用本实施例的压制装置进行生产引导棒，其具体步骤为：

步骤一：耐火层6的原料准备

该耐火层6包括如下重量百分比的组分：55%铝矾土、38%镁砂和7%酚醛树脂，其中：铝矾土中平均粒径小于1mm的占铝矾土总质量的33%，平均粒径在1mm至3mm的占铝矾土总质量的34%，平均粒径在3mm至5mm的占铝矾土总质量的33%；镁砂的平均粒径为180~200目均可；

步骤二、耐火层6的原料混合

先将步骤一中的铝矾土和镁砂加入搅拌机，搅拌3分钟后再加入酚醛树脂，继续搅拌12分钟；本实施例耐火层6的原料配比及混合效果，对步骤三实现成功压制成型具有重要作用，如不采用本实施例的耐火层6的原料配比及混合工艺，则压制成型时难以一次性成型，导致压制成型效率低下，生产成本增加。

步骤三、采用压制装置压制成型

先将步骤二的混合料铺设在下半部模体31的下凹槽内，并在混合料中插放芯材7，待混合料和芯材7铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座5，该上活动模座5带动上半部模体32向下运动并压制混合料和芯材7，与此同时，左侧油缸11驱动左侧顶头组21向右运动，右侧油缸12驱动右侧顶头组22向左运动，芯材7的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材7的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔，上述的下半部模体31、上半部模体32、左侧顶头组21和右侧顶头组22共同完成压制过程，混合料包裹于芯材7的外周沿形成耐火层6（如图4所示）；

步骤四、自然养护并烘干

将步骤三压制后的引导棒取出，自然养护7天后烘烤，烘烤温度控制如下：将自然养护后的引导棒放入烘烤炉内，烘烤温度在50℃时，烘烤2小时；烘烤温度升至81℃，烘烤2小时；烘烤温度升至151℃，烘烤2小时；烘烤温度升至231℃，烘烤2小时，烘烤结束后出炉自然冷却即可。

实施例3

结合图1、图2和图3，本实施例的一种转炉挡渣用引导棒的压制装置，由下半部模体31、上半部模体32、左侧油缸11、右侧油缸12、左侧顶头组21、右侧顶头组22、下模座4和上活动模座5等组成。本实施例中的下半部模体31的上表面开设有8个下凹槽，所述的上半部模体32的下表面开设有与上述下凹槽相配合的上凹槽，上述的下凹槽和上凹槽构成8个引导棒的压制空腔；下模座4上表面与下半部模体31相固连，所述的上活动模座5下表面与上半部模体32相固连，该上活动模座5与压制动力机构相连。具体在本实施例中，下半部模体31上的下凹槽截面为半圆形，上半部模体32上的上凹槽截面也为半圆形，下凹槽与上凹槽组合成的压制空腔的横截面为圆形，即下凹槽的半圆形直径与上凹槽的半圆形直径相等。

本实施例中的压制空腔左侧安装有左侧油缸11，该左侧油缸11的活塞杆前端固连有左侧顶头组21，该左侧顶头组21包括8个左顶压杆，该左顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔；所述的压制空腔右侧安装有右侧油缸12，该右侧油缸12的活塞杆前端固连有右侧顶头组22，该右侧顶头组22包括8个右顶压杆，该右顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔。

采用本实施例的压制装置进行生产引导棒，其具体步骤为：

步骤一：耐火层6的原料准备

该耐火层6包括如下重量百分比的组分：60%铝矾土、35%镁砂和5%酚醛树脂，其中：铝矾土中平均粒径小于1mm的占铝矾土总质量的33%，平均粒径在1mm至3mm的占铝矾土总质量的34%，平均粒径在3mm至5mm的占铝矾土总质量的33%；镁砂的平均粒径为180~200目均可；

步骤二、耐火层6的原料混合

先将步骤一中的铝矾土和镁砂加入搅拌机，搅拌5分钟后再加入酚醛树脂，继续搅拌10分钟；本实施例耐火层6的原料配比及混合效果，对步骤三实现成功压制成型具有重要作用，如不采用本实施例的耐火层6的原料配比及混合工艺，则压制成型时难以一次性成型，导致压制成型效率低下，生产成本增加。

步骤三、采用压制装置压制成型

先将步骤二的混合料铺设在下半部模体31的下凹槽内，并在混合料中插放芯材7，待混合料和芯材7铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座5，该上活动模座5带动上半部模体32向下运动并压制混合料和芯材7，与此同时，左侧油缸11驱动左侧顶头组21向右运动，右侧油缸12驱动右侧顶头组22向左运动，芯材7的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材7的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔，上述的下半部模体31、上半部模体32、左侧顶头组21和右侧顶头组22共同完成压制过程，混合料包裹于芯材7的外周沿形成耐火层6（如图4所示）；

步骤四、自然养护并烘干

将步骤三压制后的引导棒取出，自然养护7天后烘烤，烘烤温度控制如下：将自然养护后的引导棒放入烘烤炉内，烘烤温度在78℃时，烘烤2小时；烘烤温度升至149℃，烘烤2小时；烘烤温度升至229℃，烘烤2小时；烘烤温度升至299℃，烘烤2小时，烘烤结束后出炉自然冷却即可。

实施例4

本实施例的基本结构和生产步骤同实施例1，不同之处在于，本实施例中采用压制装置进行生产引导棒时，耐火层6包括如下重量百分比的组分：59%铝矾土、33%镁砂和8%酚醛树脂。

实施例1~4的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，实现了机械压制成型生产引导棒，下半部模体31和上半部模体32压制一次即可生产4~8根引导棒，生产效率大大提高，降低了工人劳动强度，且大大降低了生产成本，生产过程不受温度影响。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其步骤为：

步骤一：耐火层(6)的原料准备

该耐火层(6)包括如下重量百分比的组分：55～60％铝矾土、33～38％镁砂和5～8％酚醛树脂，其中：铝矾土中平均粒径小于1mm的占铝矾土总质量的33％，平均粒径在1mm至3mm的占铝矾土总质量的34％，平均粒径在3mm至5mm的占铝矾土总质量的33％；镁砂的平均粒径为180～200目；

步骤二、耐火层(6)的原料混合

先将步骤一中的铝矾土和镁砂加入搅拌机，搅拌3～5分钟后再加入酚醛树脂，继续搅拌10～12分钟；

步骤三、采用压制装置压制成型

先将步骤二的混合料铺设在下半部模体(31)的下凹槽内，并在混合料中插放芯材(7)，待混合料和芯材(7)铺设完成后，压制动力机构驱动上活动模座(5)，该上活动模座(5)带动上半部模体(32)向下运动并压制混合料和芯材(7)，与此同时，左侧油缸(11)驱动左侧顶头组(21)向右运动，右侧油缸(12)驱动右侧顶头组(22)向左运动，芯材(7)的左端穿过左顶压杆内部的芯材空腔，芯材(7)的右端穿过右顶压杆内部的芯材空腔，上述的下半部模体(31)、上半部模体(32)、左侧顶头组(21)和右侧顶头组(22)共同完成压制过程，混合料包裹于芯材(7)的外周沿形成耐火层(6)；

其中：所述的压制装置包括下半部模体(31)、上半部模体(32)、左侧油缸(11)、右侧油缸(12)、左侧顶头组(21)、右侧顶头组(22)、下模座(4)和上活动模座(5)，所述的下半部模体(31)的上表面开设有N个下凹槽，其中N≥1，所述的上半部模体(32)的下表面开设有与上述下凹槽相配合的上凹槽，上述的下凹槽和上凹槽构成N个引导棒的压制空腔，其中：下半部模体(31)上的下凹槽截面为半圆形，所述的上半部模体(32)上的上凹槽截面也为半圆形，下凹槽与上凹槽组合成的压制空腔的横截面为圆形；所述的压制空腔左侧安装有左侧油缸(11)，该左侧油缸(11)的活塞杆前端固连有左侧顶头组(21)，该左侧顶头组(21)包括N个左顶压杆，该左顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且左顶压杆内部沿其轴向开设有芯材空腔；所述的压制空腔右侧安装有右侧油缸(12)，该右侧油缸(12)的活塞杆前端固连有右侧顶头组(22)，该右侧顶头组(22)包括N个右顶压杆，该右顶压杆与引导棒的压制空腔相配合，且右顶压杆内部沿其轴向也开设有芯材空腔；所述的下模座(4)上表面与下半部模体(31)相固连，所述的上活动模座(5)下表面与上半部模体(32)相固连，该上活动模座(5)与压制动力机构相连；

步骤四、自然养护并烘干

将步骤三压制后的引导棒取出，自然养护7天后烘烤。

2.根据权利要求1所述的一种转炉挡渣用引导棒的压制生产方法，其特征在于：步骤四中的烘烤温度控制如下：将自然养护后的引导棒放入烘烤炉内，烘烤温度在80℃以下，烘烤2小时；烘烤温度升至80～150℃，烘烤2小时；烘烤温度升至150～230℃，烘烤2小时；烘烤温度升至230～300℃，烘烤2小时，烘烤结束后出炉自然冷却即可。