耐火内衬结构制造技术

一种用于冶金容器的耐火内衬结构，其特征在于至少一个细长膨胀缝，该细长膨胀缝在工作衬的表面中形成并沿着基本垂直的方向延伸穿过该工作衬的表面。细长膨胀缝在用于连续铸造操作的预热过程中在冶金容器例如中间包中适应工作衬的热膨胀。在预热和使用过程中，在冶金容器中，细长膨胀缝减少了工作衬从下方的背衬和/或安全衬形成开裂、分层和剥落，同时在冶金操作完成之后仍然便于移除金属渣壳。

Refractory lining structure

A refractory lining structure for metallurgical vessels is characterized in that at least one elongated expansion joint is formed in the surface of the working lining and extends through the surface of the working lining in a basically vertical direction. Slender expansion joints are adapted to the thermal expansion of working linings in metallurgical vessels such as tundishes during the preheating process for continuous casting operations. In the process of preheating and using, the elongated expansion joint reduces the cracking, delamination and peeling of the working lining from the lower backing and/or safety lining, while it is still easy to remove the metal slag shell after the metallurgical operation is completed.

【技术实现步骤摘要】
耐火内衬结构
本申请涉及耐火内衬结构。
技术介绍
本
技术介绍
部分中描述的信息未被承认为现有技术。在冶金工艺中，例如浇铸，将熔融金属在冶金容器中的单元操作之间输送。例如，在连续铸造工艺中，使钢水从炼钢炉流出进入钢包。钢包充当输送容器，钢水在其中从炼钢炉移动到浇铸平台。在浇铸平台，钢水从钢包转移到中间包。中间包充当计量装置，其将钢水通过一个或多个水口以连续流分配到模具中。冶金容器，例如钢包和中间包，必须物理地容纳在相对高温度(例如在炼钢工艺中，在高于1400℃(2552℉)的温度)下的熔融金属。此外，冶金容器的熔融金属接触表面应尽可能地对该容器内容纳的熔融金属呈化学惰性。因此，冶金容器衬有耐火材料，以提供物理稳定和化学稳定的熔融金属接触表面并且提供熔融金属和容器壳体之间的隔离，所述容器壳体通常由实心钢制成，因此如果与熔融金属接触，则容易过热并损失机械完整性。已经为冶金容器内衬开发出各种耐火制品。然而，用于冶金容器的增强耐火内衬结构将是有利的，其在使用期间提供改进的机械稳定性和结构完整性。
技术实现思路
本说明书中描述的专利技术涉及用于冶金容器的耐火内衬结构。本说明书中描述的专利技术还涉及包括所述耐火内衬结构的冶金容器、制造所述耐火内衬结构的方法、制造包括所述耐火内衬结构的冶金容器的方法，以及在冶金工艺中使用包括所述耐火内衬结构的冶金容器的方法。所述耐火内衬结构提供了改进的机械稳定性和结构完整性，其特征在于，例如，在预热和使用期间，在冶金容器中减少了工作衬从下方背衬开裂、分层和剥落，同时在冶金操作完成之后仍然便于移除金属渣壳。一种用于冶金容器的耐火内衬结构包括第一层以及位于所述第一层的至少一部分下方的第二层。第一层和第二层都具有从冶金容器的侧壁背离的第一表面，以及与该第一表面相对并面向冶金容器的侧壁的第二表面。第一层的第二表面接触第二层的第一表面。第一层包括第一耐火材料，第二层包括第二耐火材料。至少一个细长膨胀缝在第一层的第一表面中形成，并且沿着基本垂直的方向延伸穿过第一层的第一表面。附图说明通过参考附图可以更全面地理解本说明书中描述的专利技术的各种特征和特性，其中：图1A至1D是包括耐火内衬结构的中间包的未按比例绘制的示意图，其中图1A是中间包的等轴测(顶)视图；图1B是中间包的横截面立(侧)视图；图1C是示出中间包中的熔融金属的另一横截面(侧)立视图；以及图1D是中间包的俯视图；图2A是中间包的侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成的细长膨胀缝，细长膨胀缝延伸穿过第一层的整个厚度，并且延伸到中间包侧壁上的第一层的整个高度；图2B是垂直于图2A中的线B-B看到的中间包侧壁和底板部分的未按比例绘制的局部截面图；图3是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的局部等轴测视图，示出了牺牲或以其它方式可移除的插入件，其在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成细长膨胀缝；图4A是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成的细长膨胀缝，细长膨胀缝延伸穿过第一层的厚度的一部分，并且延伸到中间包侧壁上的第一层的整个高度；图4B是垂直于图4A中的线B-B看到的中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的局部截面图；图5A是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成的细长膨胀缝，细长膨胀缝延伸穿过第一层的整个厚度，并且延伸到中间包侧壁上的第一层的高度的一部分(从工作衬的底板表面上方的位置到中间包边缘下方的位置)；图5B是垂直于图5A中的线B-B看到的中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的局部截面图；图6A是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成的细长膨胀缝，细长膨胀缝延伸穿过第一层的整个厚度，并且延伸到中间包侧壁上的第一层的高度的一部分(从工作衬的底板表面到渣线)；图6B是垂直于图6A中的线B-B看到的中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的局部截面图；图7A是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成的细长膨胀缝，细长膨胀缝延伸穿过第一层的整个厚度，并且延伸到中间包底板上的工作衬的底板表面下方；图7B是垂直于图7A中的线B-B看到的中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的局部截面图；图8是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了在中间包侧壁上的水平定位的细长膨胀缝以及基本垂直定位的细长膨胀缝，所述细长膨胀缝在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成；图9是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了具有直对角线轮廓的细长膨胀缝，所述细长膨胀缝在中间包侧壁上基本垂直地延伸，并且所述细长膨胀缝在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成；图10是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了具有折线轮廓的细长膨胀缝，所述细长膨胀缝在中间包侧壁上基本垂直地延伸，并且所述细长膨胀缝在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成；图11是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了具有曲线轮廓的细长膨胀缝，所述细长膨胀缝在中间包侧壁上基本垂直地延伸，并且所述细长膨胀缝在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成；图12是中间包侧壁和底板的部分的未按比例绘制的截面立(侧)视图，示出了具有组合的曲线和直对角线轮廓的细长膨胀缝，所述细长膨胀缝在中间包侧壁上基本垂直地延伸，并且所述细长膨胀缝在中间包侧壁上的耐火内衬结构的第一层(工作衬)中形成；图13是T形中间包的未按比例绘制的俯视图，该中间包包括耐火内衬结构，该耐火内衬结构包括细长膨胀缝；图14是三角型中间包的未按比例绘制的俯视图，该中间包包括耐火内衬结构，该耐火内衬结构包括细长膨胀缝；以及图15A和15B是包括耐火内衬结构的中间包的未按比例绘制的示意图，该耐火内衬结构包括不同尺寸的细长膨胀缝，其中图15A是中间包的等轴测(顶)视图；以及图15B是中间包的横截面立(侧)视图。通过考虑本专利技术的以下详细描述，读者将理解前述特征和特性以及其他特征和特性。具体实施方式本说明书中描述的专利技术涉及用于冶金容器的耐火内衬结构。所述耐火内衬结构可以包括第一层以及位于所述第一层的至少一部分下方的第二层。耐火内衬结构还可以包括位于第二层的至少一部分下方的第三层。第一层相当于“工作衬”，该第一层接触容纳在包括耐火内衬结构的冶金容器中的熔融金属。第二层可以相当于“背衬”和/或“安全衬”。如果耐火内衬结构包括第三层(或更多下层)，那么第二层相当于中间耐火背衬，而第三层可以相当于耐火安全衬。例如，用于连续铸钢工艺的中间包可以包括耐火内衬结构，所述耐火内衬结构包括：(1)相当于耐火“工作衬”的第一层，所述第一层在使用期间接触容纳在中间包中的熔融金属；(2)相当于中间耐火“背衬”的第二层，所述第二层可用作分离层，以便于在连续铸造期结束后去除金属渣壳；以及(3)相当于永本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冶金容器的耐火内衬结构，包括：第一层，所述第一层具有从冶金容器的侧壁背离的第一表面以及与所述第一表面相对并面向所述冶金容器的所述侧壁的第二表面，所述第一层包括第一耐火材料；第二层，所述第二层位于所述第一层的至少一部分的下方，所述第二层具有从所述冶金容器的所述侧壁背离的第一表面以及与所述第一表面相对并面向所述冶金容器的所述侧壁的第二表面，所述第二层包括第二耐火材料，其中所述第一层的所述第二表面接触所述第二层的所述第一表面；以及至少一个细长膨胀缝，所述至少一个细长膨胀缝在所述第一层的所述第一表面中形成，并且沿着基本垂直的方向延伸穿过所述第一层的所述第一表面。

【技术特征摘要】
2017.08.29 US 62/551,5091.一种用于冶金容器的耐火内衬结构，包括：第一层，所述第一层具有从冶金容器的侧壁背离的第一表面以及与所述第一表面相对并面向所述冶金容器的所述侧壁的第二表面，所述第一层包括第一耐火材料；第二层，所述第二层位于所述第一层的至少一部分的下方，所述第二层具有从所述冶金容器的所述侧壁背离的第一表面以及与所述第一表面相对并面向所述冶金容器的所述侧壁的第二表面，所述第二层包括第二耐火材料，其中所述第一层的所述第二表面接触所述第二层的所述第一表面；以及至少一个细长膨胀缝，所述至少一个细长膨胀缝在所述第一层的所述第一表面中形成，并且沿着基本垂直的方向延伸穿过所述第一层的所述第一表面。2.根据权利要求1所述的耐火内衬结构，其中所述第一耐火材料和所述第二耐火材料独立地选自由氧化铝耐火材料、氧化镁耐火材料、铬耐火材料和氧化锆耐火材料及其任意组合组成的组。3.根据权利要求1或权利要求2所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝包括细长轮廓，所述细长轮廓选自由垂直线、对角线、折线和曲线及其任意组合组成的组。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝具有至少0.1的纵横比。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝具有至少50的纵横比。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝的特征在于至少0.005的宽度比。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝的特征在于至少0.010的宽度比。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝的宽度尺寸在1mm(0.04英寸)至100mm(4英寸)的范围内。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝的宽度尺寸在5mm(0.20英寸)至25mm(1英寸)的范围内。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝具有从所述第一层的所述第一表面向所述第一层的所述第二表面延伸的深度尺寸，并且其中所述深度尺寸为所述第一层的厚度的至少50％。11.根据权利要求1-10的中任一项所述的耐火内衬结构，其中所述至少一个细长膨胀缝的所述深度尺寸为所述第一层的厚度的100％，其中所述至少一个细长膨胀缝的所述深度尺寸从所述第一层的所述第一表面延伸到所述第一层的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·T·施耐，贝达·莫汉蒂，小罗伯特·L·理查德森，
申请(专利权)人：维苏威美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US