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项目名称 技术分类 单位信息 第一发明人 专利情况 项目简介 发明创新点 产业化及市场应用

项目名称:铁水扒渣板及其使用方法

  • 武钢有限技术中心
  • 湖北省武汉市青山区冶金大道28号
  • 430080
  • 江超
  • 15629189385

第一发明人

姓名 欧阳德刚 电话 电子邮件 Ouyangdegang@baosteel.com
区号 邮编 430080 通信地址 湖北省武汉市青山区冶金大道28号

其他发明人

周 甫 吴 浩 沈继胜 李明晖 朱万军 孙 伟 刘 婳 苏尚飞

专利情况

专利类型 专利状态
申请号 授权日期 授权专利号
201910098657.9 2021-04-30 ZL201910098657.9
201910152977.8 2021-10-15 ZL201910152977.8
201910099394.3 2021-01-12 ZL201910099394.3
202110423120.2 2022-07-12 ZL202110423120.2
参展目的

项目简介

针对上述常规金属扒渣板机械扒渣效能低、服役寿命短的问题,探明了金属扒渣板高温氧化与渗碳熔化损毁机理、扒渣回流动力学机制,发明了“铁水扒渣用高效能扒渣板;专利号:ZL201910099394.3;发明人:欧阳德刚、周甫、吴浩、沈继胜、李明晖、朱万军”和“铁水扒渣板及使用方法,专利号:ZL201910098657.9,发明人:欧阳德刚、周甫、吴浩、沈继胜、李明晖”,见附件。技术特征为耐火材料衬包裹金属芯组成的复合结构扒渣板。通过扒渣板金属芯的结构设计,提高扒渣板结构强度与刚度,保证复合扒渣板力学性能与抗机械变形能力;通过扒渣板金属芯包覆耐火浇注料外衬,实现扒渣板金属芯与铁水之间的物理隔离,避免扒渣板金属芯高温空气氧化及其在铁水中的高温渗碳融化;通过外衬水泥结合钢纤维增强刚玉莫来石质浇注料浇注的研制,提高扒渣板抗高温熔蚀、抗熔渣与铁水渗透侵蚀、抗热震剥落等性能;通过扒渣板金属芯内部结构及其V形、双V形金属锚固件焊接分布方式的优化设计,扩展金属芯与耐火浇注料外衬之间的结合界面,提高复合结构扒渣板结构整体性与结构强度,均化复合扒渣板服役过程中的热机械应力,避免热机械应力集中破损;通过复合扒渣板左右侧板沿中间板前倾120°~160°的三段式“马鞍”形结构设计,增大扒渣板浮渣包裹容量,减少扒渣过程侧板浮渣外溢回硫量;通过复合扒渣板与铁水罐罐嘴形状匹配性结构设计,减小扒渣板与罐嘴间缝隙与扒渣过程浮渣回流。此外,专利还提供了一种碳质防粘渣涂料技术方案,其技术特征为:利用土状石墨、鳞片石墨优良的抗熔渣、铁水浸润性,通过涂料中铝碳用后耐火材料与碳素原料的复配及其在复合扒渣板表面的涂刷,降低涂层表面熔渣与铁水粘附沉积速度以及粘渣界面结合强度,实现扒渣板粘渣自理清脱除,避免粘渣人工打渣清理对扒渣板的机械损伤,提高扒渣效率。通过实际生产应用,取得了扒渣板寿命延长10倍(即由13炉/支延长至150炉/支以上)、扒渣铁损降低1Kg/t铁、扒渣时间缩短3min、扒渣铁水温降减少3.5℃的应用效果。

发明创新点

针对上述复合结构扒渣板外衬水泥结合钢纤维增强刚玉莫来石质浇注料型养护、烘烤带来的制备周期长的不足,发明了“磷酸二氢铝结合钢纤维增强耐火浇注料及制备方法,专利号:ZL201910152977.8,发明人:欧阳德刚、罗巍、罗安智、李明晖、饶江平、周甫、沈继胜”。技术特征为:通过磷酸二氢铝结合剂的应用,实现了耐火浇注料的快速烘烤;通过有机与无机化工原料复配缓蚀剂的研究,避免了磷酸二氢铝结合剂对复合扒渣板金属芯和钢纤维的酸性腐蚀与放气;通过多种有机酸复配缓凝剂的优化,灵活调控浇注料凝固时间,实现快速成型与脱模。通过实际生产应用,复合扒渣板制备周期缩短2/3,复合扒渣板生产制备效率显著提升。 针对铁水加废钢引起的顶渣粘稠、铁水扒渣困难以及防粘渣涂料涂刷繁琐的问题,发明了“铁水复合结构扒渣板防粘渣耐火浇注料及制备方法、使用方法,专利号:ZL202110423120.2 欧阳德刚、周甫、邓品团、沈继胜、孙伟、朱万军、刘婳、苏尚飞、陈念铀”。通过引入膨胀石墨细粉与表面包覆有纳米碳膜的刚玉细粉,实现碳素材料在搅拌料中的分散均匀性,提高浇注料的抗渣浸润性能以及抗铁水与熔渣的渗透性能,防止复合扒渣板的粘渣,避免铁水、熔渣渗透的粘渣铆钉效应,降低粘渣结合强度,提高粘渣自剥落性;通过碳化硅原料的复合,改善浇注料的抗侵蚀性能与缺陷愈合性能;通过抗氧化剂的应用,提高碳素材料的时效性;通过邮寄纤维与钢纤维的复合,改善浇注料的力学性能与热震稳定性。通过实际生产应用,达到了延长复合扒渣板服役寿命、防止扒渣板耐火材料衬粘渣、提高扒渣效率、缩短扒渣时间、降低扒渣铁损、避免常规复合扒渣板粘渣人工清理劳动强度、简化扒渣操作等综合目的。

产业化及市场应用效益情况

相关发明专利技术在武钢有限铁水镁基复合喷吹和铁水KR搅拌脱硫站全面推广应用,复合结构扒渣板成品及其服役过程照片如图2所示,铁水脱硫扒渣技术经济指标显著改善,其中:在镁基复合喷吹脱硫站应用,扒渣板服役寿命最高达330炉,对于铁水加废钢后的融入废钢铁水扒渣,扒渣时间缩短5min以上,铁水脱硫扒渣温降减少5℃,金属镁脱硫剂消耗降低0.03Kg/t铁,扒渣铁损降低1.5Kg/t铁,仅扒渣铁损降低,年经济效益400多万元;在铁水KR搅拌脱硫站应用,服役寿命最高达150炉,对于铁水加废钢后的融入废钢铁水扒渣,扒渣时间缩短3.5min以上,铁水脱硫扒渣温降减少3℃,扒渣铁损降低1.0Kg/t铁,脱硫剂消耗降低0.5Kg/t铁。 基于相关发明专利技术优良的应用效果和推广应用的便利性,得到国内多家钢铁企业的关注,并通过专利实施许可和技术服务,先后在新余钢铁集团公司、涟源钢铁公司推广应用,取得了改善铁水脱硫扒渣效率、缩短扒渣时间、延长扒渣板服役寿命、减少铁水脱硫扒渣温降、降低脱硫剂消耗等优良效果,得到了相关钢铁企业的一致肯定。

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