專利名稱：鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐燒床無水梁，屬于高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鐵礦粉球團(tuán)化是高爐煉鐵的高效、長壽、節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)之一，鐵礦粉球團(tuán)化后必須進(jìn)行烘干，燒結(jié)，豎爐是燒結(jié)技術(shù)中的先進(jìn)工藝。球團(tuán)礦進(jìn)入豎爐頂部的烘床上烘干，然后進(jìn)入下部燒結(jié)區(qū)進(jìn)行燒結(jié)。豎爐烘床承重梁支撐著托條、篦條和球團(tuán)礦的荷重，并使球團(tuán)礦被均勻地烘干。梁的性能、壽命關(guān)系到燒結(jié)成本、能源消耗及勞動(dòng)生產(chǎn)率，梁要求能夠承受500-600℃，個(gè)別情況達(dá)到900℃的高溫，同時(shí)耐水汽和其它酸性氣體腐蝕；承受約1t/m的均布負(fù)荷，梁的質(zhì)量要求很高。目前使用的梁都是由通水強(qiáng)制冷卻的無逢鋼管組成的。強(qiáng)制冷卻使梁的工作溫度遠(yuǎn)小于100℃，以維持梁(鋼管)的機(jī)械強(qiáng)度，但造成了約三分之一的熱能被水帶走，降低了熱效率，造成了熱能浪費(fèi)和水資源的消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁，使之在不通水冷卻的前提下，能夠滿足球團(tuán)豎爐烘床工作條件要求，取消豎爐烘床龐大復(fù)雜的強(qiáng)制供水冷卻系統(tǒng)，減少基建費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)豎爐床的無水作業(yè)，提高烘床熱效率，節(jié)能降耗，消除污染，保護(hù)環(huán)境，降低燒結(jié)成本。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁是一種新型的中溫?zé)Y(jié)陶瓷——金屬材料復(fù)合梁，其基材(1)是一種增強(qiáng)增韌陶瓷材料，與內(nèi)部布置的高溫合金骨架(2)相結(jié)合，構(gòu)成鋼筋陶瓷梁體，以解決梁的承重、承壓、耐熱、耐蝕問題，在主體梁周圍均勻包覆硅酸鋁纖維絕熱材料(3)，以減緩豎爐烘床工藝溫度劇烈變化時(shí)梁主體的溫度變化的和熱力學(xué)沖擊；再在硅酸鋁絕熱材料層外包覆不銹耐熱鋼保護(hù)罩(4)，確保梁體在吊裝和生產(chǎn)過程中不受沖擊、破壞；然后在不銹耐熱鋼保護(hù)罩外噴涂Y2O3·ZrO2涂層(5)起到熱障作用，同時(shí)具備耐熱、耐磨、防腐作用。
鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁優(yōu)點(diǎn)是由于無水梁不用通水冷卻，在新式豎爐烘床建造時(shí)就可取消水冷鋼管梁龐大的強(qiáng)制供水系統(tǒng)，降低基建費(fèi)用，同時(shí)，因鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁不用水冷，熱能利用率高，可有效降低生產(chǎn)成本，消除污染，保護(hù)環(huán)境。


圖1是鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁結(jié)構(gòu)截面圖，無水梁截面是上部為半園拱形，下部為矩形組合而成的復(fù)合形狀，其中心部分是由增強(qiáng)增韌陶瓷材料組成的基材(1)與其內(nèi)部布置的耐高溫合金骨架(2)結(jié)合成的鋼筋陶瓷梁體，構(gòu)成無水梁主體，其四周包覆一層硅酸鋁耐火絕熱材料層(3)，外面又包覆一層不銹耐熱鋼的保護(hù)罩(4)，保護(hù)罩外表面是耐磨、耐熱、耐蝕的噴涂熱障材料涂層(5)，構(gòu)成多層包覆復(fù)合梁體。
圖2、圖3是鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁的外形圖，其中圖2為主視圖，圖3為側(cè)視圖，圖中L為梁的總長度，B為梁的總寬度，H為梁的總高度，R為上部半園拱形的圓弧半徑，其尺寸比例為R∶H∶B∶L＝1∶3∶5∶80～1∶3∶5∶120之間。
具體實(shí)施方案無水梁的制作加工按如下步驟進(jìn)行1.無水梁芯部增強(qiáng)增韌的陶瓷基材(1)原料配制按質(zhì)量比把a(bǔ).高鋁質(zhì)陶瓷原料60～85％，b.磷酸鋁結(jié)合劑18～8％，c.不銹耐熱鋼纖維12～2％，d.水8～3％，e.中溫?zé)Y(jié)劑2％。計(jì)量準(zhǔn)確，充分混合均勻，制成漿料。
2.制作無水梁骨架(2)，將不銹耐熱鋼主筋5～8根，骨筋按2～12根/米制成骨架。
3.制作梁體模型。
4.無水梁骨架安放在梁體模型中。
5.將制備好的增強(qiáng)增韌陶瓷漿料澆注在模型中，振搗壓實(shí)，然后經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)、干燥、燒結(jié)等工序，制成陶瓷復(fù)合梁主體，梁主體不得存在氣孔、裂紋、縮松等缺陷。
6.將制成的陶瓷復(fù)合梁主體包覆蓋20～30mm厚的硅酸鋁絕熱纖維材料(3)，施工時(shí)應(yīng)將纖維壓實(shí)。
7.在包覆硅酸鋁絕熱纖維材料的梁上包覆不銹耐熱鋼保護(hù)罩(4)，用作保護(hù)梁體和便于吊卸安裝。
8.在不銹鋼耐熱鋼保擴(kuò)罩(4)上噴涂Y2O3·ZrO2熱障涂層，涂層厚度0.2～0.5mm，起熱障作用，同時(shí)具備耐磨、防腐耐熱功能。
9.經(jīng)過以上工序，一根鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁即造成。
在無水梁制作加工過程中，可根據(jù)鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床工作的工藝要求，為適應(yīng)豎爐烘床內(nèi)不同部位托條、篦條不同的安裝要求，梁體截面中半圓形部分可偏離截面中心線布置，這在制作中調(diào)整模具即可，其余結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、制作工藝、方法不變。
權(quán)利要求
1.一種鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁，其特征是無水梁的截面是由上部為半圓拱形下部為矩形組合成的復(fù)合梁體，其中心部分是由增強(qiáng)增韌陶瓷材料組成的基材(1)與內(nèi)部布置的高溫合金骨架(2)結(jié)合成的鋼筋陶瓷梁體，構(gòu)成無水梁主體；其四周包覆一層硅酸鋁耐火絕熱材料層(3)，外面又包覆一層耐熱不銹鋼保護(hù)罩(4)，保護(hù)罩外表面是耐磨、耐熱、耐蝕的噴涂熱障涂層(5)，構(gòu)成多層包覆復(fù)合梁體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是陶瓷基材(1)是由高鋁質(zhì)陶瓷原料60-85％，磷酸鋁結(jié)合劑18-8％，不銹耐熱鋼纖維12-2％，水8-3％，中溫?zé)Y(jié)劑2％，配制成的漿料，經(jīng)澆注、干燥、中溫?zé)Y(jié)而成的，其截面是上部半圓形，下部矩形組合成的增強(qiáng)增韌陶瓷梁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是高溫合金骨架是由不銹耐熱鋼筋制成的籠式骨架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是無水梁體四周包覆的硅酸鋁絕熱材料是厚度20-30mm的硅酸鋁纖維材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是無水梁體保護(hù)罩(4)用不銹耐熱鋼制作，外表面噴涂0.2-0.5mm厚的Y2O3·ZrO2熱障涂層(5)。
全文摘要
一種鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)豎爐烘床無水梁，該梁的截面由上部的半圓拱形和下部矩形組合而成，其中心部分是由增強(qiáng)增韌陶瓷材料構(gòu)成的基體(1)與內(nèi)部布置的高溫合金骨架(2)相結(jié)合的鋼筋陶瓷梁體；在梁體周圍均勻包覆硅酸鋁纖維絕熱材料(3)，起絕熱作用；絕熱材料外包覆不銹耐熱鋼保護(hù)罩(4)，表面噴漆Y
文檔編號(hào)C22B1/214GK1600879SQ200410086129
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者周傳祿, 崔慶禮, 徐慶莘 申請(qǐng)人:周傳祿