本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼連鑄技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包。

背景技術(shù)：

中間包是鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中使用的耐火材料容器，中間包接受從鋼包澆下來的鋼水，再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。中間包是連鑄機(jī)澆注系統(tǒng)中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它位于鋼包和結(jié)晶器之間，用于接收鋼包鋼水及向結(jié)晶器內(nèi)注入鋼水，使用中間包的目的是減少鋼水的靜壓力、使鋼流平穩(wěn)，減少鋼流對結(jié)晶器內(nèi)鋼液的沖擊和攪動，中間包可通過多個水口對鋼液進(jìn)行分流，實現(xiàn)一機(jī)多流的連續(xù)澆鑄。中間包作為連鑄生產(chǎn)過程中的重要反應(yīng)器，無論是對于連鑄操作的順利進(jìn)行，還是對于保證鋼液連鑄品質(zhì)，都具有不可忽視的作用。

中間包兩端分別有兩個支撐位，除支撐位中間包的其他部位皆處于懸空狀態(tài)；當(dāng)連鑄機(jī)的流數(shù)較多時中間包的長度往往較長，此時承載鋼水的中間包就容易出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象，特別是多流連鑄機(jī)的中間包(此處所指的多流連鑄機(jī)中間包為7-10流的中間包)。中間包的下?lián)蠒?dǎo)致中間包整體變形，使中間包水口與結(jié)晶器水口不能有效對中，并影響鋼液注入結(jié)晶器時的位置，使得結(jié)晶器液面波動大，并對結(jié)晶器內(nèi)銅管沖刷磨損不均勻，進(jìn)而影響連鑄坯質(zhì)量和結(jié)晶器設(shè)備使用壽命，并降低生產(chǎn)效率；嚴(yán)重時中間包下?lián)蠈?dǎo)致鋼板開裂、鋼水外泄，造成重大安全生產(chǎn)事故。

特別是在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鋼種時(如合金鋼、軸承鋼、彈簧鋼等)，通常采用特殊材質(zhì)的耐火材料做成的長套管，套在中間包水口上，長套管下口插入結(jié)晶器內(nèi)部，使鋼水不與外部空氣接觸，避免二次氧化；此時若中間包下?lián)弦鸬恼`差將被長套管放大數(shù)倍，使長套管下口可能與結(jié)晶器內(nèi)壁發(fā)生碰撞，易燒損設(shè)備，并產(chǎn)生漏鋼現(xiàn)象。

現(xiàn)有的技術(shù)人員往往通過增加中間包內(nèi)襯的方法解決上述問題，但是增加中間包內(nèi)襯只是揚(yáng)湯止沸，只能在原有基礎(chǔ)上暫時延緩整體中間包下?lián)系臅r間，不能從根本上來解決這一難題，并且造成耐火材料需用量大，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中也有通過支撐中間包來解決上述問題，如發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：一種控制中間罐下?lián)涎b置(申請?zhí)枺?01110165307.3，公告日：2014.02.05)，該裝置采用工字型橫梁與立柱結(jié)合結(jié)構(gòu)，橫梁的兩端分別焊接在中間罐車兩端高腿的上部，從而與中間罐車成為一體，利用該裝置的兩端作支撐，中間受集中載荷方法，將力傳遞到中間罐車兩端的軌道梁上，另一方面，將中間罐的稱量裝置安裝在中間罐車的高腿軌道梁上；該裝置延長了中間罐的在線工作時間，從而節(jié)約中間罐內(nèi)襯的耐火材料使用，提高在線連續(xù)澆注的時間。但該方法使得設(shè)備及維護(hù)費(fèi)用增加。因此，為了防止中間包下?lián)献冃危ＷC連鑄生產(chǎn)的連續(xù)性，提高生產(chǎn)效率，迫切的需要開發(fā)一種具有防止下?lián)献冃蔚闹虚g包。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中連鑄中間包容易出現(xiàn)下?lián)献冃蔚牟蛔?，提供一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，可以控制中間包下?lián)献冃?，進(jìn)一步可以保持生產(chǎn)過程中中間包水口與結(jié)晶器水口不發(fā)生偏移，并提高中間包的使用壽命。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，包括中間包主體，該中間包主體包括中間包底板和中間包側(cè)板，中間包底板水平設(shè)置，中間包底板四周安裝有中間包側(cè)板；預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)，該預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)中部呈弧形向上彎曲；所述的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)安裝于中間包底板下部，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)中部與中間包底板接觸，并向中間包底板施加預(yù)應(yīng)力。

預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的弧形頂部與中間包底板相接觸，弧形頂部向中間包底板施加向上的預(yù)應(yīng)力。

預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)包括混凝土填充單元和預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述的混凝土填充單元內(nèi)填充有耐熱混凝土層，所述的混凝土填充單元上設(shè)有鋼筋套管，預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝于鋼筋套管內(nèi)。

中間包側(cè)板底部設(shè)置有連接凸板，連接凸板凸出于中間包底板，所述的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)固定安裝于連接凸板上。

所述的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)端部設(shè)置有定位加強(qiáng)構(gòu)件，該定位加強(qiáng)構(gòu)件上設(shè)置有與連接凸板相適配的定位槽。

所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端安裝有預(yù)應(yīng)力錨具。

所述的耐熱混凝土層包括水泥、耐火骨料、填充劑、添加劑、防銹劑、減水劑和水。

耐熱混凝土層各組分按照如下質(zhì)量份組成：

所述的添加劑包括氟硅酸鈉和水玻璃。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，在中間包底板的底部設(shè)置預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)，且預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的弧形頂部與中間包底板接觸，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)向中間包底板施加預(yù)應(yīng)力，當(dāng)向中間包中加入鋼水后，在鋼水重力作用下，會向中間包底板施加向下的壓力，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)對中間包底板施加的預(yù)應(yīng)力與鋼水的重力相抵消，控制了中間包下?lián)献冃危３稚a(chǎn)過程中中間包水口與結(jié)晶器水口不發(fā)生偏移，保證了中間包水口與結(jié)晶器水口有效對中，提高了中間包的使用壽命和連澆爐次，提高了連鑄生產(chǎn)的生產(chǎn)效率；

(2)本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的弧形頂部與中間包底板相接觸，弧形頂部向中間包底板施加預(yù)應(yīng)力，弧形臂與中間包底板之間設(shè)置有間隙，即弧形臂不與中間包底板接觸，間隙限制了熱量在中間包底板與預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)之間的傳熱過程，防止熱量直接由中間包底板傳遞至預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)，從而避免預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)溫度過高；

(3)本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的四周端部設(shè)置定位加強(qiáng)構(gòu)件，定位加強(qiáng)構(gòu)件上設(shè)置有定位槽，該定位槽與連接凸板相適配，中間包側(cè)板底部設(shè)置有連接凸板，連接凸板與上述的定位槽相配合，將預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)固定安裝于連接凸板上，通過定位槽與連接凸板的配合加強(qiáng)了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的固定效果，將連接凸板安裝于定位槽，定位槽對連接凸板具有擠壓限位作用，防止高溫條件下連接凸板與預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)連接處發(fā)生變形；

(4)本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，耐熱混凝土層創(chuàng)造性的組分配比，提高了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的耐高溫效果，又使其具有良好的韌性，其中C60硅酸鹽水泥增強(qiáng)了其與預(yù)應(yīng)力鋼筋的握緊力，保證整個預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)有良好的剛度和強(qiáng)度；填充劑是粒度為3～10mm連續(xù)級配顆粒料，填充劑與C60硅酸鹽水泥、耐火骨料、添加劑配合使用可獲得密實的混凝土，減少孔隙率，提高混凝土的強(qiáng)度，并提高了混凝土的韌性，特別是使混凝土在上撓變形的過程中不會粉碎，添加劑中的水玻璃和氟硅酸鈉通過恰當(dāng)?shù)呐浜希鰪?qiáng)了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)中各組分的粘結(jié)力，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)具有較好蓄納應(yīng)力的能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的中間包的橫切面示意圖；

圖2為本發(fā)明的中間包的主視圖；

圖3為本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)與中間包主體的配合結(jié)構(gòu)示意圖。

示意圖中的標(biāo)號說明：

100、中間包主體；110、中間包底板；111、中間包水口；120、中間包側(cè)板；121、連接凸板；

200、預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)；201、弧形頂部；202、弧形臂；210、混凝土填充單元；211、水口對應(yīng)開口；212、鋼筋套管；213、耐熱混凝土層；214、定位加強(qiáng)構(gòu)件；220、預(yù)應(yīng)力鋼筋；221、預(yù)應(yīng)力錨具。

具體實施方式

下文對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部分，在該附圖中作為示例示出了本發(fā)明可實施的示例性實施例。盡管這些示例性實施例被充分詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解可實現(xiàn)其他實施例且可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明作各種改變。下文對本發(fā)明的實施例的更詳細(xì)的描述并不用于限制所要求的本發(fā)明的范圍，而僅僅為了進(jìn)行舉例說明且不限制對本發(fā)明的特點(diǎn)和特征的描述，以提出執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式，并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來限定。

下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述和示例實施例可結(jié)合附圖來更好地理解，其中本發(fā)明的元件和特征由附圖標(biāo)記標(biāo)識。

實施例1

結(jié)合圖1-4所示，本發(fā)明的一種可控制下?lián)献冃蔚闹虚g包，包括中間包主體100和預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200，中間包主體100包括中間包底板110和中間包側(cè)板120，中間包底板110水平設(shè)置，中間包底板110四周安裝有中間包側(cè)板120，中間包底板110與中間包側(cè)板120構(gòu)成上部開口的鋼水容器(如圖1所示)。中間包底板110上開設(shè)有中間包水口111，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200上也開設(shè)有水口對應(yīng)開口211，該水口對應(yīng)開口211與中間包水口111對應(yīng)設(shè)置。

上述的預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200中部呈弧形向上彎曲，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的弧形頂部201與中間包底板110相接觸，弧形頂部201向中間包底板110施加預(yù)應(yīng)力，弧形臂202與中間包底板110之間設(shè)置有間隙，即弧形臂202不與中間包底板110接觸(如圖4所示)。該間隙限制了熱量在中間包底板110與預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200之間的傳熱過程，防止熱量直接由中間包底板110傳遞至預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200，從而避免預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200溫度過高，如果預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200溫度過高，則會造成預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200外部定位箱體軟化變形，從而影響預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的作用。

預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200安裝于中間包底板110下部(如圖3所示)，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200中部與中間包底板110底部接觸，并向中間包底板110施加預(yù)應(yīng)力。更具體的安裝如下：預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200端部為定位加強(qiáng)構(gòu)件214，即在預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的四周端部設(shè)置定位加強(qiáng)構(gòu)件214，定位加強(qiáng)構(gòu)件214上設(shè)置有定位槽(如圖4所示)，該定位槽與連接凸板121相適配。中間包側(cè)板120底部設(shè)置有連接凸板121，連接凸板121凸出于中間包底板110，連接凸板121與上述的定位槽相配合，并將預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200固定安裝于連接凸板121上。通過定位槽與連接凸板121的配合加強(qiáng)了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的固定效果，將連接凸板121安裝于定位槽，定位槽對連接凸板121具有擠壓限位作用，防止高溫條件下連接凸板121與預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200連接處發(fā)生變形。

預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200包括混凝土填充單元210和預(yù)應(yīng)力鋼筋220，混凝土填充單元210填充有耐熱混凝土層213，所述的混凝土填充單元210上設(shè)有鋼筋套管212，預(yù)應(yīng)力鋼筋220安裝于鋼筋套管212內(nèi)(如圖2所示)。預(yù)應(yīng)力鋼筋220的兩端安裝有預(yù)應(yīng)力錨具221，預(yù)應(yīng)力錨具221用于拉張預(yù)應(yīng)力鋼筋220并保持上撓，并在預(yù)應(yīng)力鋼筋220中保持預(yù)應(yīng)力。

其中：鋼筋套管212的材質(zhì)為鋼質(zhì)Q235，預(yù)應(yīng)力鋼筋220的材質(zhì)HRB500。中間包底板110長度與鋼筋套管212中心間距、預(yù)應(yīng)力鋼筋220直徑之間的關(guān)系如表1所示。中間包底板110長度和預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200形變量之間的關(guān)系如表2所示。其中形變量是指預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋220軸線與弧形頂部201的預(yù)應(yīng)力鋼筋220軸線之間的距離，即圖4中的D。

表1中間包底板長度與套管、鋼筋的配制關(guān)系

表2中間包底板長度和預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)形變量之間的關(guān)系

中間包的兩端分別有兩個支撐位，中間包兩個支撐位之間懸空，多流連鑄機(jī)的中間包就會有很大的跨度，在鋼水重力的作用下中間包底板110就會表現(xiàn)為下?lián)犀F(xiàn)象，特別是在鋼水高溫作用下，更加加劇了中間包底板110下?lián)献冃螤顩r。

為了克服中間包底板110下?lián)献冃危诂F(xiàn)有技術(shù)問題的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會自然的將中間包底板110設(shè)置為上撓形，如專利申請：上撓式中間罐(申請?zhí)枺?01320419273.0，授權(quán)公告日為：2013.12.25)，這種技術(shù)方案也是在現(xiàn)有的技術(shù)問題的啟示下，本領(lǐng)域技術(shù)人員會做出的常規(guī)的選擇。該上撓式中間罐將底板、口面法蘭和腰箍的中心部位上撓一定量，前、后圍板采用扇形結(jié)構(gòu)，中間罐整體呈中心上撓狀，其能夠暫時防止中間罐的下?lián)献冃巍５?，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)雖然暫時提高了使用壽命，但是中間包底板110仍然易發(fā)生損壞，該技術(shù)難題一直困擾著技術(shù)人員，技術(shù)人員百思不得其解。

相比之下，經(jīng)過長時間本申請案的發(fā)明人創(chuàng)造性的將中間包底板110水平設(shè)置，即與原有中間包的中間包底板110保持相同，在此基礎(chǔ)上在中間包底板110的底部設(shè)置預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200，該預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200中部呈弧形向上彎曲，且預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的弧形頂部201與中間包底板110接觸，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200向中間包底板110施加預(yù)應(yīng)力。此時，中間包底板110在預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的作用下會產(chǎn)生上撓變形或者產(chǎn)生上撓變形的趨勢，當(dāng)向中間包中加入鋼水后，在鋼水重力作用下，會向中間包底板110施加向下的壓力，當(dāng)鋼水的壓力等于預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200向上的預(yù)應(yīng)力時，此時中間包底板110就會處于一個正常的伸展?fàn)顟B(tài)，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200對中間包底板110施加的預(yù)應(yīng)力與鋼水的重力相抵消，從而使得中間包底板110恰好處于不受力(或者說是受到的合力較小)狀態(tài)下，減小了形變量，提高了中間包的使用壽命和連澆爐次，并且防止了中間包的下?lián)蠒?dǎo)致中間包整體變形，使中間包水口111與結(jié)晶器上口對中度保持良好，避免影響鋼液注入結(jié)晶器時的位置，防止結(jié)晶器液面發(fā)生波動。

由上述分析可以看出，雖然專利：上撓式中間罐與本申請案看似相似，但是其實兩者的技術(shù)方案、解決技術(shù)問題的思路完全不同，并且也達(dá)到了不同的技術(shù)效果。因此，上撓式中間罐與本申請案完全不同，而且也沒有給出申請案技術(shù)方案的任何技術(shù)啟示，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有非顯而易見性，并具有突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著地進(jìn)步。

除此之外，由于預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200頂部與中間包底板110接觸，則預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的弧形臂202與中間包底板110之間存在部分間隙，該間隙限制了熱量在中間包底板110與預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200之間的傳熱過程，防止熱量直接由中間包底板110傳遞至預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200，從而避免預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200溫度過高，如果預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200溫度過高，則會造成其中的預(yù)應(yīng)力鋼筋220受熱軟化而影響預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的預(yù)應(yīng)力施加效果。這也是現(xiàn)有技術(shù)所沒有關(guān)注的技術(shù)問題，在沒有發(fā)現(xiàn)該技術(shù)問題的同時，本領(lǐng)域的技術(shù)人員更不會去解決該技術(shù)問題。

基于本申請案的效果和理論，本申請案的發(fā)明人進(jìn)一步研究專利：上撓式中間罐(申請?zhí)枺?01320419273.0)的技術(shù)方案，才查明了采用該技術(shù)方案的中間包底板110易發(fā)生損壞的原由。具體分析如下：上撓式中間罐是通過中間包底板110自身上撓，形成了適當(dāng)?shù)姆醋冃瘟浚?dāng)受壓、受熱變形時，預(yù)留的反變形可以降低或抵消罐體的下?lián)?，也就是說該技術(shù)是通過反變形來克服鋼水對中間包底板110的下?lián)献冃?，這在使用初期確實具有一定的效果；但是，在不斷地使用過程中，當(dāng)鋼水不斷對中間包底板110施加壓力時，中間包底板110更易損壞。當(dāng)中間包底板110向上的原始變形量為δ，那么當(dāng)中間包中的鋼水恰好克服中間包底板110的上撓變形并使中間包底板110保持平直時，此時相對于中間包底板110原有的狀態(tài)，此時中間包底板110的絕對變形量為│δ│，也就是說雖然此時中間包底板110處于水平狀態(tài)，但此時中間包底板110中仍然存在著迫使中間包底板110變形的應(yīng)力，這些應(yīng)力迫使著中間包底板110發(fā)生損壞。由于耐火材料在高溫狀態(tài)下韌性變差，在擠壓力的作用下，迫使著中間包底板110的耐火材料相互擠壓并產(chǎn)生損壞，從而造成了中間包底板110易發(fā)生損壞。此外，如果設(shè)計時該上撓式中間罐的水口與結(jié)晶器水口對中，那么當(dāng)鋼水恰好克服中間包底板110的上撓變形并使中間包底板110保持平直時，中間包底板110的絕對變形量仍為│δ│，此時中間包底板110的水口同樣會發(fā)生相對的偏移，并且同樣會使中間包水口111與結(jié)晶器水口不能對中，也就是說，即使該技術(shù)方案解決了中間包底板110上撓的技術(shù)問題，卻仍然難以解決中間包水口111與結(jié)晶器水口難以對中的技術(shù)問題。

對某鋼鐵有限公司第二煉鋼廠1#8機(jī)8流小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行改造，中間包底板110長度為11300mm，因此根據(jù)表1和表2可知，選擇鋼筋套管212中心間距為120mm、鋼筋套管212的直徑為預(yù)應(yīng)力鋼筋220直徑為設(shè)計預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的變形量為D＝65mm，設(shè)計預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的預(yù)應(yīng)力為450MPa。

預(yù)應(yīng)力鋼筋220的外表面為定型箱體，該定型箱體為四周封閉的箱體結(jié)構(gòu)，該定型箱體上設(shè)置有鋼筋套管212，定型箱體還設(shè)有漿料進(jìn)口端和排氣口，排氣口用于排出空氣。

本實施例的一種中間包預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)的裝配方法：

(1)制備混凝土

耐火混凝土各組分質(zhì)量如下：水泥45kg，耐火骨料35kg，填充劑10kg，添加劑13kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg得到混合料，并將混合料加入到攪拌機(jī)中攪拌10～20min，攪拌均勻后得到耐火混凝土漿料；

其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，填充劑為由銅粉和碎石組成，且銅粉和碎石的比例為1:1，所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，所述的添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，質(zhì)量分別為水玻璃8kg，氟硅酸鈉5kg。耐火骨料由鋯質(zhì)耐火材料和高鋁質(zhì)耐火材料組合而成，比例為1:1。其中高鋁質(zhì)耐火材料為：宜興市凱悅鋯質(zhì)耐火材料有限公司的高鋁澆注料；所述的鋯質(zhì)耐火材料為宜興市凱悅鋯質(zhì)耐火材料有限公司的鋯英石搗打料。

其中脫氧銅粉的主要成分為Cu-Ag合金，脫氧銅粉可以大大提高了在高溫狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性，并使得耐熱混凝土具有良好的抗蠕變性能和熱韌性，避免預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200損壞。

(2)澆筑預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)

A、關(guān)閉定型箱體的漿料進(jìn)口端，將排氣口與真空泵相連，并對定型箱體進(jìn)行抽真空；

B、關(guān)閉排氣口，將耐熱混凝土漿料的管道與漿料進(jìn)口端相連，耐熱混凝土漿料澆筑到定型箱體內(nèi)，壓實之后保持20-30min；

C、澆筑完成后在15-25℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)2天；在養(yǎng)護(hù)的過程中當(dāng)耐熱混凝土的強(qiáng)度達(dá)到485±5MPa時，將預(yù)應(yīng)力鋼筋220安裝于鋼筋套管212內(nèi)，并安裝預(yù)應(yīng)力錨具221，采用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋220，并使得預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200發(fā)生彎曲而產(chǎn)生撓度，且使得變形量為D＝65mm，并采用預(yù)應(yīng)力錨具221將預(yù)應(yīng)力鋼筋220予以固定；并在鋼筋套管212中注入孔道壓漿劑，所述的壓漿劑為弗克科技蘇州有限公司生產(chǎn)的壓漿劑；而后再繼續(xù)養(yǎng)護(hù)2-3天；

(3)安裝配合施加預(yù)應(yīng)力

A、在成品中間包的中間包側(cè)板120的下部安裝連接凸板121，所述的連接凸板121沿著中間包側(cè)板120的傾斜方向而傾斜設(shè)置，即連接凸板121與中間包側(cè)板120在同一傾斜平面上；

B、在預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的定位加強(qiáng)構(gòu)件214上切割定位槽，且定位槽與連接凸板121相配合，即定位槽同樣傾斜設(shè)置，且傾斜角度與連接凸板121傾斜角度相同；

C、將連接凸板121與定位加強(qiáng)構(gòu)件214上的定位槽相配合，從而將預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200安裝于中間包主體100的下部，且預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200弧形彎曲的弧形頂部201與中間包底板110相接觸，并向中間包底板110施加向上的預(yù)應(yīng)力，再將連接凸板121與定位加強(qiáng)構(gòu)件214焊接固定，并完成安裝。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到了62爐。待中間包冷卻后對其外形特別是底部箱形鋼板結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量分析后發(fā)現(xiàn)，本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

對比例1

原始設(shè)計8流中間包底板110長度為11300mm，連澆爐次為35爐，中間包整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形，不得不對中間包進(jìn)行進(jìn)行下線整修。而后剝除耐材，對變形嚴(yán)重的鋼板進(jìn)行切割，重新焊接新鋼板，修復(fù)共耗時18小時。

相比對比例1原始設(shè)計的中間包，連澆爐次為35爐增大為62爐，采用本發(fā)明的中間包有效地克服了中間包下?lián)献冃蔚膯栴}，從而延長了中間包服役時間，保證連鑄生產(chǎn)的連續(xù)性，提高生產(chǎn)效率，具有顯著綜合經(jīng)濟(jì)效益。其原因在于：

通過預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200向中間包底板110施加向上的預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200對中間包底板110施加的預(yù)應(yīng)力與鋼水的重力相抵消，減小了形變量，減弱了中間包的下?lián)献冃?；另外，將預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200與中間包底板110，中間包底板110獨(dú)立的發(fā)揮承載作用，預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200發(fā)揮施加預(yù)應(yīng)力的作用，從而避免了中間包底板110既要承受鋼水重力壓迫，又要承受著高溫鋼水的熱力侵蝕，減弱了機(jī)械力對中間包底板110的剪切，從防止鋼水重力使中間包底板110下?lián)献冃危淮送?，也避免了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200在高溫狀態(tài)下提供預(yù)應(yīng)力，改善了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的工作環(huán)境，提高了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的使用壽命。

此外，耐熱混凝土層213創(chuàng)造性的組分配比，既提高了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的耐高溫效果，又使其具有良好的韌性，其中C60硅酸鹽水泥增強(qiáng)了其與預(yù)應(yīng)力鋼筋220的握緊力，保證整個預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200有良好的剛度和強(qiáng)度，填充劑為粒度為3～10mm連續(xù)級配，與C60硅酸鹽水泥、耐火骨料、添加劑配合使用可獲得密實的混凝土，可以減少孔隙率，提高混凝土的強(qiáng)度，并提高了混凝土的韌性，特別是使預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200在上撓變形的過程中不會粉碎。添加劑中的水玻璃和氟硅酸鈉通過恰當(dāng)?shù)呐浜?，增?qiáng)了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200中各組分的粘結(jié)力，使得其在應(yīng)力作用下不至于破碎分裂，且在水玻璃和氟硅酸鈉共同作用下預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200具有較好蓄納應(yīng)力的能力。

實施例2

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：對某公司第一煉鋼廠3#10機(jī)10流小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行改造，中間包底板110長度為12600mm，因此根據(jù)表1和表2可知，選擇鋼筋套管212中心間距為100mm、鋼筋套管212的直徑為預(yù)應(yīng)力鋼筋220直徑為設(shè)計預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的變形量為D＝70mm，設(shè)計預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的預(yù)應(yīng)力為500MPa。

本實施例的一種對中間包底板施加預(yù)應(yīng)力的工藝：

耐熱混凝土各組分按照如下質(zhì)量份組成：水泥43kg，耐火骨料25kg，填充劑5kg，添加劑8kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg；其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，所述的填充劑為由銅粉、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣、釩鈦磁鐵礦、硼砂和鎳礦尾礦組成，填充劑各組分的質(zhì)量百分比為：銅粉：40％、轉(zhuǎn)爐風(fēng)淬渣：20％、釩鈦磁鐵礦：20％、硼砂:10％、鎳礦尾礦:10％。所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，填充劑進(jìn)一步提高了預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200的高溫韌性，避免高溫而使得預(yù)應(yīng)力施加機(jī)構(gòu)200發(fā)生粉碎，其原因可能是填充劑中的鈦、鎳等元素提高了高溫固溶體的穩(wěn)定性。

添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，且水玻璃5kg，氟硅酸鈉3kg。耐火骨料由鋯質(zhì)耐火材料、高鋁質(zhì)耐火材料和鋼纖維增強(qiáng)澆注料組合而成，比例依次為2:2:1，其中鋼纖維增強(qiáng)澆注料是宜興市凱悅鋯質(zhì)耐火材料有限公司的產(chǎn)品。所述的減水劑為山東華偉銀凱建材科技股份有限公司的聚羧酸高性能減水劑。防銹劑為云清牌防銹劑。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到50爐。待中間包冷卻后對其外形特別是底部箱形鋼板結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量分析后發(fā)現(xiàn)，本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

對比例2

原始設(shè)計3#10機(jī)10流小方坯連鑄機(jī)，中間包底板110長度為12600mm，連澆爐次為28爐，中間包整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的嚴(yán)重的塑性變形，不得不對中間包進(jìn)行進(jìn)行下線整修。

相比對比例2原始設(shè)計的中間包，連澆爐次為28爐增大為50爐，采用本發(fā)明的中間包有效地克服了中間包下?lián)献冃蔚膯栴}，從而延長了中間包服役時間，保證連鑄生產(chǎn)的連續(xù)性，提高生產(chǎn)效率。

實施例3

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

耐熱混凝土各組分按照如下質(zhì)量份組成：水泥40kg，耐火骨料30kg，填充劑8kg，添加劑15kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg；其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，所述的填充劑為由銅粉、高爐渣、碎石組成，比例為1:1:1，所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，所述的添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，質(zhì)量分別為水玻璃9kg，氟硅酸鈉6kg。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到58爐。本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

實施例4

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

耐熱混凝土各組分按照如下質(zhì)量份組成：水泥40kg，耐火骨料30kg，填充劑8kg，添加劑15kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg；其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，所述的填充劑為由銅粉、高爐渣、碎石、鮞狀赤鐵礦、硅藻土、鎳礦尾礦組成；填充劑各組分的質(zhì)量百分比為：銅粉：30％、高爐渣：20％、碎石：20％、鮞狀赤鐵礦：10％，硅藻土：10％，鎳礦尾礦：10％。所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，所述的添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，其質(zhì)量分別為水玻璃9kg，氟硅酸鈉6kg。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到63爐。本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

實施例5

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

耐熱混凝土各組分按照如下質(zhì)量份組成：水泥40kg，耐火骨料30kg，填充劑8kg，添加劑15kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg；其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，所述的填充劑為由銅粉、高爐渣、碎石、鮞狀赤鐵礦、硅藻土、鎳礦尾礦組成，填充劑各組分的質(zhì)量百分比為：銅粉：30％、高爐渣：20％、碎石：20％、鮞狀赤鐵礦:10％，硅藻土：10％，鎳礦尾礦：10％。所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，所述的添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，其質(zhì)量分別為水玻璃9kg，氟硅酸鈉6kg。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到56爐。本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

實施例6

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

耐熱混凝土各組分按照如下質(zhì)量份組成：水泥43kg，耐火骨料25kg，填充劑5kg，添加劑8kg，防銹劑1kg，減水劑1kg，水5kg；其中上述的水泥為C60硅酸鹽水泥，所述的填充劑為由銅粉、高爐渣、釩鈦磁鐵礦、鮞狀赤鐵礦、鎳礦尾礦組成，填充劑各組分的質(zhì)量百分比為：銅粉：40％、高爐渣：10％、釩鈦磁鐵礦：20％、鮞狀赤鐵礦：20％、鎳礦尾礦：10％。所述的銅粉為脫氧銅粉，填充劑粒度為3～10mm連續(xù)級配的顆粒料，所述的添加劑由水玻璃和氟硅酸鈉組成，質(zhì)量分別為水玻璃9kg，氟硅酸鈉6kg。

采用本實施例的中間包進(jìn)行連鑄時，連澆爐次達(dá)到65爐。本實施例的中間包并未出現(xiàn)不良的塑性變形，整體結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的下?lián)献冃维F(xiàn)象。

在上文中結(jié)合具體的示例性實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖應(yīng)僅被認(rèn)為是說明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，背景技術(shù)旨在為了說明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義，并不旨在限制本發(fā)明或本申請和本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域。

更具體地，盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識到的經(jīng)過修改、省略、(例如各個實施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實施例。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語言而進(jìn)行廣泛的解釋，且不限于在前述詳細(xì)描述中或在實施該申請期間描述的示例，這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。例如，在本發(fā)明中，術(shù)語“優(yōu)選地”不是排他性的，這里它的意思是“優(yōu)選地，但是并不限于”。在任何方法或過程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來確定，而不是由上文給出的說明和示例來確定。