渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：冷卻板基體內(nèi)鑄入軋制鋼管冷卻水管；鑄造鑄鋼板；冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體上裝配外置鑄鋼板；在銅水中添加成渣劑和硅鐵合金塊；將冷卻水管放入澆注模型中，在冷卻水管中通過(guò)液態(tài)冷態(tài)介質(zhì)和復(fù)合固體冷卻介質(zhì)；用銅水澆注冷卻板基體，將冷卻水管的中部澆注在基體內(nèi)。本發(fā)明可有效避免冷卻水管在鑄造過(guò)程中變形或局部熔穿；避免冷卻板基體和冷卻水管間產(chǎn)生氣隙；避免發(fā)生完全重熔和完全再結(jié)晶，精確實(shí)現(xiàn)冷卻水管外表面的微熔，提高冷卻板的冷卻效果；通過(guò)外置起加強(qiáng)作用的鑄鋼板，強(qiáng)化了銅基體的機(jī)械性能，延長(zhǎng)冷卻板壽命進(jìn)而延長(zhǎng)渣溝壽命。
【專利說(shuō)明】渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，具體講是涉及一種應(yīng)用于冶金行業(yè)的冷卻裝置，屬于鋼鐵冶金行業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉鐵高爐生產(chǎn)過(guò)程中，渣溝是高溫液態(tài)爐渣(1400-1500°C )排放的唯一通道，關(guān)系到高爐操作的穩(wěn)定、順行，在高爐煉鐵過(guò)程的作用十分重要，其主要組成部分為內(nèi)側(cè)的不同性能的耐火材料(一般只包含永久層和工作層)及外側(cè)的鋼殼，內(nèi)側(cè)的耐火材料與高溫液態(tài)爐渣直接接觸，服役環(huán)境十分惡劣。渣溝在服役過(guò)程中，主要經(jīng)受以下幾種因素的破壞作用:(1)高溫液態(tài)熔渣的機(jī)械沖刷；(2 )爐渣的化學(xué)侵蝕；(3 )高爐間歇排渣時(shí)引發(fā)的熱震侵蝕。三種因素交替作用，相互加強(qiáng)，大大降低了渣溝的服役壽命。然而，隨著現(xiàn)代高爐技術(shù)的不斷發(fā)展，高爐呈現(xiàn)出明顯的大型化趨勢(shì)，出渣量時(shí)間不斷延長(zhǎng)，伴隨著高溫爐渣的機(jī)械沖刷和化學(xué)侵蝕，渣溝的服役環(huán)境進(jìn)一步惡化，加劇了渣溝的破壞。目前各煉鐵廠均提出使用壽命要求不休風(fēng)一次通鐵量30萬(wàn)噸(壽命周期過(guò)程中不得制模修補(bǔ))，要求很高，現(xiàn)場(chǎng)需要頻繁的對(duì)渣溝進(jìn)行維修，既增加了人工成本、物料成本，也限制了高爐產(chǎn)量，給煉鐵企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。如何進(jìn)一步提高渣溝壽命，已成為了廣大煉鐵工作者面臨的一項(xiàng)緊迫技術(shù)難題。
[0003]鑒于對(duì)渣溝服役環(huán)境的分析，其最大的破壞因素可歸結(jié)于兩點(diǎn):(I)高溫。高溫條件及由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力對(duì)耐材持續(xù)破壞,耐材易發(fā)生結(jié)構(gòu)性剝落,耐材的持續(xù)剝落將危及耐材的服役壽命。另一方面，當(dāng)高溫間歇出現(xiàn)時(shí)，將對(duì)渣溝形成強(qiáng)烈的熱震侵蝕，加速了渣溝耐材的剝落；(2)化學(xué)侵蝕。由于爐渣成分與耐材成分相似，根據(jù)“相似相溶”原理，材料在于爐渣接觸的過(guò)程中，容易生成低熔點(diǎn)的化學(xué)物質(zhì)，低熔點(diǎn)的化學(xué)物質(zhì)在高溫爐渣沖刷時(shí)迅速液化并進(jìn)入爐渣，耐材發(fā)生了“熔損”反應(yīng)，高溫環(huán)境進(jìn)一步促使了熔損反應(yīng)的進(jìn)行，隨著熔損反應(yīng)地持續(xù)進(jìn)行，耐材的化學(xué)侵蝕過(guò)程持續(xù)發(fā)生。因而，提高渣溝壽命的關(guān)鍵問(wèn)題應(yīng)該是降低其服役環(huán)境的溫度，然而，現(xiàn)有的渣溝尚未采取有效地降溫手段，尚未找到降低其服役環(huán)境溫度的有效措施。
[0004]鑒于對(duì)渣溝服役環(huán)境和破壞機(jī)理的分析，提出延長(zhǎng)渣溝壽命的改進(jìn)措施:對(duì)渣溝的耐材采取強(qiáng)制冷卻的方式，降低渣溝耐材服役環(huán)境的溫度。當(dāng)耐材的溫度降低后，可以有效減小熱應(yīng)力，以及由此引發(fā)的“熱震”效應(yīng)，進(jìn)而延長(zhǎng)渣溝使用壽命。同時(shí)，也解決了上述的化學(xué)侵蝕問(wèn)題，當(dāng)爐渣與渣溝的耐材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，形成的低熔點(diǎn)物質(zhì)、未與耐材發(fā)生反應(yīng)的爐渣也同時(shí)被冷卻，通過(guò)反應(yīng)層，爐渣被牢固地粘結(jié)在耐材上，形成了 一層致密的半凝固狀態(tài)的保護(hù)膜，保護(hù)膜導(dǎo)熱性差，隔絕了高溫爐渣與渣溝耐材的直接接觸，可以保護(hù)渣溝免受高溫侵蝕，在低溫狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)速率大大降低，降低了爐渣與耐材的化學(xué)侵蝕。
[0005]通過(guò)采取給渣溝安裝冷卻器的方式，對(duì)渣溝的耐材進(jìn)行強(qiáng)化冷卻，可直接降低渣溝耐材的溫度，促使耐材表面的爐渣發(fā)生冷凝，形成一層致密的半凝固狀態(tài)的保護(hù)膜殼，對(duì)耐材形成一種“自保護(hù)”層，進(jìn)而延長(zhǎng)器使用壽命。傳統(tǒng)的冷卻器主要鑄鐵材質(zhì)和純銅材質(zhì)。然而，當(dāng)前使用最廣泛的球墨鑄鐵冷卻板存在以下不足:(1)球墨鑄鐵鑄冷卻板須在冷卻通道外涂抹防滲碳涂層，使通道與基體之間形成氣隙，而氣隙使得冷卻壁傳熱阻力增加1000以上，惡化傳熱效果，增加冷卻板工作面溫度，加速冷卻壁的破損；(2)球墨鑄鐵基體上布滿了大小不同的球狀石墨(粒徑0.025-0.150mm)，球狀石墨被氧化后將形成大量的微小孔洞，形成了發(fā)生裂縫和裂紋的誘因，降低冷卻板服役壽命；(3)在澆鑄大型球墨鑄件時(shí)，C、S、P在柱狀結(jié)晶過(guò)程中容易被推向液態(tài)區(qū)，在中心等軸晶區(qū)形成一個(gè)偏析物富集區(qū)，促進(jìn)了基體裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，不利于提高冷卻板壽命；(4)當(dāng)溫度大于709°C時(shí)，球墨鑄鐵的基體組織將發(fā)生不可逆相變，膨脹系數(shù)和內(nèi)應(yīng)力急劇增長(zhǎng)，其破損速度加快；(5)球墨鑄鐵導(dǎo)熱性和抗熱震性能較差，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為30w ? m_2 ? K—1，不利于冷卻壁的高效冷卻。然而，當(dāng)冷卻板的基體和冷卻水管都采用金屬銅時(shí)，也存在如下不足:(I)冷卻水管也采用金屬銅，進(jìn)一步抬高了生產(chǎn)成本；(2)銅質(zhì)冷卻水管在鑄造過(guò)程中容易發(fā)生熔穿和變形，生產(chǎn)過(guò)程成品率低；(3)銅基體在實(shí)際使用過(guò)程中由于強(qiáng)度低，在反復(fù)的受熱膨脹、變形過(guò)程中，容易破損，進(jìn)而發(fā)生漏水事故，造成安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，渣溝冷卻器包括冷卻板基體、冷卻水管和鑄鋼板。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，所述渣溝冷卻器包括無(wú)氧銅材質(zhì)的冷卻板基體、軋制鋼管冷卻水管和與基體相咬合的起加強(qiáng)作用的鑄鋼板，生產(chǎn)方法包括以下步驟: A)冷卻板基體內(nèi)鑄入軋制鋼管冷卻水管:
(al)、采用中頻感應(yīng)爐冶煉銅水，在冶煉銅水末期，分二次加入成渣劑，使其均勻覆蓋在銅水表面；
(a2)、在銅水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加；
(a3)、配制復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，配制好后，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)在大氣環(huán)境下，進(jìn)行高溫灼燒，灼燒溫度控制在900-1300°C，去除燒結(jié)成塊的粘結(jié)物；
(a4)、配備可循環(huán)利用的液態(tài)冷卻介質(zhì)；
(a5)、將經(jīng)過(guò)軋制的冷卻水管按要求放入澆注模型中，在冷卻水管的兩端通過(guò)耐高溫的軟管外接高壓水泵，高壓水泵的壓力為5-15Mpa ;在銅水澆注前，預(yù)先在冷卻水管內(nèi)通入循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)，在銅水澆注過(guò)程中，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)加入到循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)中，以保證冷卻水管表面微熔；
(a6)、用加入硅鐵合金塊的銅水澆注冷卻板基體，將冷卻水管的中部澆注在冷卻板基體中，兩端從基體內(nèi)伸出，控制銅水過(guò)熱度在40-80°C范圍；
(a7)、在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制冷卻板的凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固；
(a8)、冷卻，卸掉模型，冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體制成；
B)鑄造鑄鋼板: (bl)、采用中頻感應(yīng)爐冶煉鋼水，在冶煉鋼水末期，分二次加入成渣劑，使其均勻覆蓋在銅水表面；
(b2)、在鋼水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加；
(b3)、融合二級(jí)階梯澆注和傾斜澆注的優(yōu)勢(shì)，即在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固；
(b4)、冷卻，卸掉模型，完成鑄鋼板的制作；
C)冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體上裝配外置鑄鋼板:
(Cl)將上述已經(jīng)完成的冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分預(yù)熱到200-350°C，預(yù)熱過(guò)程在密封的加熱爐內(nèi)完成，加熱爐在升溫前需通入氬氣吹掃，氬氣量為加熱爐有效容積的1.5-2倍；加熱過(guò)程中加熱爐內(nèi)持續(xù)通入循環(huán)氬氣，氬氣流量為每分鐘10-30L/min，升溫速率控制在5-10°C /min ；
(c2)達(dá)到預(yù)熱溫度后，從加熱爐內(nèi)取出冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分，將帶有“燕尾”的銅基體外置鑄鋼板沿著冷卻板基體內(nèi)表面的“燕尾槽”插入，插入后將裝配后的整體及時(shí)送入加熱爐，在加熱爐內(nèi)冷卻到100°C以下，取出冷卻至室溫；
(c3)冷卻至室溫后，在燕尾槽的空隙內(nèi)，灌入碳素?fù)v打料并搗打密實(shí)，使得冷卻板基體和鑄鋼板無(wú)縫咬合接觸；即得成型的渣溝冷卻器。
[0008]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述硅鐵合金塊的成分和質(zhì)量百分比為:稀土元素15-20%、硅20-30%、鐵50-65% ;硅鐵合金塊加入比例為1-1Okg/噸銅水。
[0009]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述復(fù)合固體冷卻介質(zhì)的組分和質(zhì)量百分比為，Cr2O3:45-47%, SiO2:1_2%，CaO:0.5-1%, FeO:20-30%, MgO:10-15%, AL2O3:10-20%，余量為粒度70-100目的碳粉。
[0010]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，其加入量為:1-1Okg/噸銅水。
[0011]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:成渣劑的原料組分和質(zhì)量百分比為30-50% 的 CaO, 10-30% 的 SiO2, 4-10% 的 AL, 15_25%A1203，10-15% 的 MgO;所述的成渣劑的加入比例為30-60kg/噸銅水。
[0012]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的液態(tài)冷卻介質(zhì)，其流速為1-lOm/s。
[0013]有益效果:本發(fā)明提供的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，采用本發(fā)明可以有效避免冷卻水管在鑄造過(guò)程中發(fā)生變形或熔穿；避免冷卻板基體和冷卻水管間產(chǎn)生氣隙；避免冷卻水管在鑄造過(guò)程中發(fā)生完全重熔和完全再結(jié)晶，破壞冷卻水管原有的軋制性能；精確實(shí)現(xiàn)冷卻水管外表面的微熔，解決了冷卻水管在澆注過(guò)程中熔穿和內(nèi)表面氧化問(wèn)題，延長(zhǎng)冷卻板壽命進(jìn)而延長(zhǎng)高爐渣溝的壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；使得鋼質(zhì)冷卻水管與銅質(zhì)冷卻板基體緊密結(jié)合，提高冷卻板的抗變形能力；控制凝固方式，實(shí)現(xiàn)順序凝固，提高冷卻板的機(jī)械性能；采用雙金屬?gòu)?fù)合的方式，強(qiáng)化了冷卻器的冷卻效果，同時(shí)強(qiáng)化了銅基體的機(jī)械性能；采取對(duì)渣溝的耐材進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的方式，降低了高溫和化學(xué)侵蝕對(duì)渣溝耐材的破壞，提高了渣溝使用壽命；雙金屬?gòu)?qiáng)化冷卻板包括無(wú)氧銅基體、經(jīng)過(guò)軋制的鋼冷卻水管、與銅基體相互咬合的鑄鋼板，冷卻板由無(wú)氧銅作為冷卻板基體，由經(jīng)過(guò)軋制的鋼管作為冷卻水管，銅基體與冷卻水管一次鑄造成型；銅基體與外置的冷卻鋼板以物理連接的方式相互咬合，并在咬合的“燕尾槽”區(qū)域注入碳素?fù)v打料；這種新型冷卻板具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)冷卻板采用了銅基體，與普通鑄鐵冷卻板相比，銅的導(dǎo)熱性能更好。整體上提升了冷卻板的冷卻能力，進(jìn)而可以降低冷卻水的使用量；
(2)與純銅冷卻板相比，避免了冷卻水管在鑄造過(guò)程中容易發(fā)生熔穿，且成品率低下的問(wèn)題(銅的熔點(diǎn)約為1083°C，鋼的熔點(diǎn)約為1530°C，所以在鑄造過(guò)程中，埋入的鋼管遇到液態(tài)銅時(shí)不會(huì)發(fā)生熔穿);
(3)與軋制純銅冷卻板相比，冷卻水管與基體一次鑄造成型，減少了焊接過(guò)程，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；
(4)在銅基體的內(nèi)部埋入鋼管，外部“咬合”鑄鋼板的方式，提高了冷卻板的抗變形的能力和機(jī)械性能，進(jìn)而延長(zhǎng)冷卻板的使用壽命；
(5)銅基體與外部“咬合”的鑄鋼板采用物理連接的方式，產(chǎn)品的運(yùn)輸、安裝都較簡(jiǎn)便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1和圖2為本發(fā)明渣溝冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:冷卻板基體1、冷卻水管2、翅片3、通孔4。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]如圖1和圖2所示，為一種渣溝冷卻器，包括冷卻基體1、冷卻水管2和鑄鋼板3，冷卻基體的斷面為半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)環(huán)面4、外環(huán)面5、兩個(gè)半圓環(huán)斷面6和兩個(gè)矩形斷面7 ;所述內(nèi)環(huán)面4上均勻分布有多個(gè)平行設(shè)置的燕尾形凹槽8 ;所述鑄鋼板3形狀尺寸與冷卻基體I相配合，下表面設(shè)置有多條與內(nèi)環(huán)面上燕尾形凹槽相配合的突起的燕尾肋片9 ；所述冷卻基體自一矩形斷面7穿入內(nèi)部均勻正交往返穿設(shè)相連通的冷卻水管3，所述冷卻水管的進(jìn)水口和出水口分別開設(shè)在兩個(gè)矩形斷面7上。
[0018]本發(fā)明渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
A)冷卻板基體內(nèi)鑄入軋制鋼管冷卻水管:
(al)、采用中頻感應(yīng)爐將金屬銅塊冶煉為銅水，當(dāng)爐內(nèi)的銅塊完全熔化至“清水”狀態(tài)時(shí)，視為冶煉末期。此時(shí)，按照每噸銅水加入30-60kg的原則向銅水表面加入成渣劑，平均分為兩次加入，兩次加入時(shí)間相隔1-3分鐘；成渣劑的原料組分和質(zhì)量百分比為30-50%的CaO, 10-30% 的 SiO2,4-10% 的 AL, 15_25%A1203，10-15% 的 MgO ；
(a2)、在銅水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加；
(a3)、配制復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，配制好后，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)在大氣環(huán)境下，進(jìn)行高溫灼燒，灼燒溫度控制在900-1300°C，時(shí)間控制在1-3分鐘，邊灼燒，邊攪動(dòng)復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，并及時(shí)去除燒結(jié)成塊的粘結(jié)物；
(a4)、配備可循環(huán)利用的液態(tài)冷卻介質(zhì)，其主要成分為耐高溫?zé)o機(jī)油A ； (a5)、將經(jīng)過(guò)軋制的冷卻水管按要求放入澆注模型中，在冷卻水管的兩端通過(guò)耐高溫的軟管外接高壓水泵，高壓水泵的壓力為5_15Mpa ;在銅水澆注前，預(yù)先在冷卻水管內(nèi)通入循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)，在銅水澆注過(guò)程中，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)加入到循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)中，以保證冷卻水管表面微熔；
(a6)、用加入硅鐵合金塊的銅水澆注冷卻板基體，將冷卻水管的中部澆注在冷卻板基體中，兩端從基體內(nèi)伸出，溫度控制在1120-1160°C，使銅水過(guò)熱度在40-80°C范圍；
(a7)、在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制冷卻板的凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固；
(a8)、冷卻，卸掉模型，冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體制成；
B )鑄造鑄鋼板:
(bl)、采用中頻感應(yīng)爐冶煉鋼水，在冶煉鋼水末期，分二次加入成渣劑，使其均勻覆蓋在銅水表面；
(b2)、在鋼水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加；
(b3)、融合二級(jí)階梯澆注和傾斜澆注的優(yōu)勢(shì)，即在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固；
(b4)、冷卻，卸掉模型，完成鑄鋼板的制作；
C)冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體上裝配外置鑄鋼板:
(Cl)將上述已經(jīng)完成的冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分預(yù)熱到200-350°C，預(yù)熱過(guò)程在密封的加熱爐內(nèi)完成，加熱爐在升溫前需通入氬氣吹掃，氬氣量為加熱爐有效容積的
1.5-2倍；加熱過(guò)程中加熱爐內(nèi)持續(xù)通入循環(huán)氬氣，氬氣流量為每分鐘10-30L/min，升溫速率控制在5-10°C /min ；
(c2)達(dá)到預(yù)熱溫度后，從加熱爐內(nèi)取出冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分，將帶有“燕尾”的銅基體外置鑄鋼板沿著冷卻板基體內(nèi)表面的“燕尾槽”插入，插入后將裝配后的整體及時(shí)送入加熱爐，在加熱爐內(nèi)冷卻到100°C以下，取出冷卻至室溫；
(c3)冷卻至室溫后，在燕尾槽的空隙內(nèi)，灌入碳素?fù)v打料并搗打密實(shí)，使得冷卻板基體和鑄鋼板無(wú)縫咬合接觸；即得成型的渣溝冷卻器。
[0019]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述硅鐵合金塊的成分和質(zhì)量百分比為:稀土元素15-20%、硅20-30%、鐵50-65% ;硅鐵合金塊加入比例為1-1Okg/噸銅水。
[0020]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述復(fù)合固體冷卻介質(zhì)的組分和質(zhì)量百分比為，Cr2O3:45-47%, SiO2:1_2%，CaO:0.5-1%, FeO:20-30%, MgO:10-15%, AL2O3:10-20%，余量為粒度70-100目的碳粉。
[0021]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，其加入量為:1-1Okg/噸銅水。
[0022]所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的液態(tài)冷卻介質(zhì)，其流速為1-lOm/s。[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，所述渣溝冷卻器包括無(wú)氧銅材質(zhì)的冷卻板基體、軋制鋼管冷卻水管和與基體相咬合的起加強(qiáng)作用的鑄鋼板，生產(chǎn)方法包括以下步驟: A)冷卻板基體內(nèi)鑄入軋制鋼管冷卻水管: (al )、采用中頻感應(yīng)爐冶煉銅水，在冶煉銅水末期，分二次加入成渣劑，使其均勻覆蓋在銅水表面； (a2)、在銅水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加； (a3)、配制復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，配制好后，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)在大氣環(huán)境下，進(jìn)行高溫灼燒，灼燒溫度控制在900-1300°C，去除燒結(jié)成塊的粘結(jié)物； (a4)、配備可循環(huán)利用的液態(tài)冷卻介質(zhì)； (a5)、將經(jīng)過(guò)軋制的冷卻水管按要求放入澆注模型中，在冷卻水管的兩端通過(guò)耐高溫的軟管外接高壓水泵，高壓水泵的壓力為5-15Mpa ;在銅水澆注前，預(yù)先在冷卻水管內(nèi)通入循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)，在銅水澆注過(guò)程中，將復(fù)合固體冷卻介質(zhì)加入到循環(huán)的液態(tài)冷卻介質(zhì)中，以保證冷卻水管表面微熔； (a6)、用加入硅鐵合金塊的銅水澆注冷卻板基體，將冷卻水管的中部澆注在冷卻板基體中，兩端從基體內(nèi)伸出，控制銅水過(guò)熱度在40-80°C范圍； (a7)、在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制冷卻板的凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固； (a8)、冷卻，卸掉模型，冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體制成； B)鑄造鑄鋼板: (bl)、采用中頻感應(yīng)爐冶煉鋼水，在冶煉鋼水末期，分二次加入成渣劑，使其均勻覆蓋在銅水表面； (b2)、在鋼水出爐前，在感應(yīng)爐內(nèi)一次性添加粒度為30-40_的硅鐵合金塊，采用機(jī)械噴入的方式添加； (b3)、融合二級(jí)階梯澆注和傾斜澆注的優(yōu)勢(shì)，即在造型過(guò)程中，讓澆注模型橫臥，冒口偏重一側(cè)造型，模型合箱后將模型冒口一側(cè)墊高，使整體砂箱與地面成10-15度；在澆注過(guò)程中采用上下兩層內(nèi)澆口進(jìn)行階梯澆注，兩層內(nèi)澆口的間隔為10-50cm，據(jù)此控制凝固過(guò)程，促使其形成順序凝固； (b4)、冷卻，卸掉模型，完成鑄鋼板的制作； C)冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體上裝配外置鑄鋼板: (Cl)將上述已經(jīng)完成的冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分預(yù)熱到200-350°C，預(yù)熱過(guò)程在密封的加熱爐內(nèi)完成，加熱爐在升溫前需通入氬氣吹掃，氬氣量為加熱爐有效容積的1.5-2倍；加熱過(guò)程中加熱爐內(nèi)持續(xù)通入循環(huán)氬氣，氬氣流量為每分鐘10-30L/min，升溫速率控制在5-10°C /min ； (c2)達(dá)到預(yù)熱溫度后，從加熱爐內(nèi)取出冷卻板基體和冷卻水管結(jié)合體部分，將帶有“燕尾”的銅基體外置鑄鋼板沿著冷卻板基體內(nèi)表面的“燕尾槽”插入，插入后將裝配后的整體及時(shí)送入加熱爐，在加熱爐內(nèi)冷卻到100°C以下，取出冷卻至室溫； (c3)冷卻至室溫后，在燕尾槽的空隙內(nèi)，灌入碳素?fù)v打料并搗打密實(shí)，使得冷卻板基體和鑄鋼板無(wú)縫咬合接觸；即得成型的渣溝冷卻器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述硅鐵合金塊的成分和質(zhì)量百分比為:稀土元素15-20%、硅20-30%、鐵50-65% ;硅鐵合金塊加入比例為1-1Okg/噸銅水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述復(fù)合固體冷卻介質(zhì)的組分和質(zhì)量百分比為，Cr2O3:45-47%, SiO2:1_2%，CaO:0.5-1%, FeO:20-30%, MgO:10-15%，AL2O3:10-20%，余量為粒度70-100目的碳粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的復(fù)合固體冷卻介質(zhì)，其加入量為:l_10kg/噸銅水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:成渣劑的原料組分和質(zhì)量百分比為 30-50% 的 CaO, 10-30% 的 SiO2, 4-10% 的 AL, 15_25%A1203，10-15% 的 MgO ;所述的成渣劑的加入比例為30-60kg/噸銅水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣溝冷卻器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的液態(tài)冷卻介質(zhì)，其流速為l-10m/s。
【文檔編號(hào)】B22D19/00GK103615901SQ201310644842
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】王志斌, 陳和平, 潘宏偉, 程樹森, 邢濤 申請(qǐng)人:江蘇聯(lián)興成套設(shè)備制造有限公司