本发明提供一种铁水罐透气砖防漏铁结构及防漏铁透气砖更换方法。所述防漏铁透气砖更换具体操作步骤：先将透气砖外缘相邻距离不小于600mm的原始工作层砌筑砖拆开，取出旧的透气砖，安装好新透气砖，新透气砖四周与铁水罐原永久层之间均预留间隙，之后在间隙内填充卤水调和的粘土质捣打料，并捣实，然后使用镁碳砖采用湿砌的方式回砌拆除部位，同时保证透气砖四周与回砌的工作层之间留有空隙，并在空隙中浇筑刚玉质自流浇筑料，然后自然养生6‑8小时后，进入烘烤阶段。本发明结构简单、砌筑施工方便，并能确保不会因为透气砖的更换而导致漏铁现象，且防漏铁效果好，避免了铁水罐的因为漏铁出现的安全隐患。
1.一种铁水罐透气砖防漏铁结构，包括铁水罐罐壁和设置在铁水罐罐壁的透气砖(1)，在透气砖(1)上设有透气管(4)，所述铁水罐罐壁从外向内依次由铁水罐外壳(8)、永久层(2)和工作层(3)组成，透气砖(1)嵌设在永久层(2)和工作层(3)内，透气管(4)从铁水罐外壳(8)向外穿出并延伸与外侧的供气管连接，其特征在于：在透气砖(1)与永久层(2)之间填充有捣打料填充层(5)，在透气砖(1)与工作层(3)之间设有浇筑料填充层(6)和镁质砖回砌层(7)，所述镁质砖回砌层(7)是采用镁质砖在拆除的工作层(3)部位按照工作层的砌筑方式砌筑而成，砌筑好的镁质砖回砌层(7)与原始工作层连为一个整体，所述浇筑料填充层(6)置于镁质砖回砌层(7)与透气砖(1)之间；所述捣打料填充层(5)和浇筑料填充层(6)为环形或回字形，包覆在透气砖的上、下、左、右四个面外，捣打料填充层(5)和浇筑料填充层(6)宽度相等。
2.根据权利要求1所述的一种铁水罐透气砖防漏铁结构，其特征在于：所述捣打料填充层(5)和浇筑料填充层(6)的宽度均为40-60mm。
3.根据权利要求1所述的一种铁水罐透气砖防漏铁结构，其特征在于：所述镁质砖回砌层(7)是采用镁炭砖沿着透气砖(1)上、下、左、右四个面砌筑而成，其宽度大于550mm。
4.根据权利要求1所述的一种铁水罐透气砖防漏铁结构，其特征在于：所述捣打料填充层(5)是采用比重为1.25的氯化镁水溶液与耐火度不低于1730摄氏度、Al2O3含量不小于
45％的粘土灰调和而成的粘土质捣打料填充捣打形成的填充层，所述浇筑料填充层(6)是采用刚玉质自流浇注料浇筑形成的填充层。
5.一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)在更换铁水罐透气砖时，先将透气砖外缘相邻距离不小于600mm的原始工作层砌筑砖拆开，然后按照常规的方法取出旧的透气砖，并将拆除范围内的原始工作层砌筑砖与新砌衬砖接触的砖门上残渣、残灰清除干净；
(2)在安装新透气砖的铁水罐罐壳内表面涂抹2-3mm的粘土质泥浆，再将透气砖安放在粘土质泥浆上面，用水平尺找水平，保证透气砖面与工作衬砖面装平装齐，新透气砖上、下、左、右面与铁水罐原永久层之间均预留40-60mm的间隙；
(3)在新透气砖的外围与铁水罐原永久层之间间隙内填充卤水调和的粘土质捣打料，在填充的过程中分层将捣打料捣实，将间隙完成填充密实；
(4)使用镁碳砖在透气砖上下左右拆除的工作层区域采用湿砌的方式进行回砌，根据原始工作层砌筑砖砌筑的方向先砌筑透气砖上下部位的镁碳砖，再砌筑透气砖左右部位的镁碳砖；砌筑过程中镁碳砖与原始工作层衬砖砌之间采用高铝质或粘土质火泥为粘合剂，镁碳砖之间用镁碳质火泥为粘合剂；回砌的镁碳砖与原始工作层中的砌筑砖连为一体，同时保证透气砖上、下、左、右面均与回砌的工作层之间留有40-60mm的空隙；
(5)在透气砖与回砌工作层之间的空隙中浇筑刚玉质自流浇筑料，然后自然养生6-8小时后，进入烘烤阶段。
6.根据权利要求5所述的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于所述步骤(1)中拆除工作层砌筑砖的具体步骤为：先将紧贴透气砖四周的一块工作层砌筑砖用打碎，并清除碎砖，然后在此空档处沿透气砖四周将工作层衬砖撤除。
7.根据权利要求5所述的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于所述步骤(3)中的卤水调和的粘土质捣打料具体制备方法如下：(1)采用水与氯化镁的按照质量比1:1.25的比例配制成比重为1.25的卤水；
(2)选用耐火度不低于1730摄氏度，Al2O3含量不小于45％的粘土灰，将其放置在灰盘中，加入盘中粘土灰重量16.5-16.8％的步骤(1)中配制的卤水，采用人工搅拌均匀，直到调和的捣打料用手握成团，摔下成粉时搅拌完成，配制成卤水调和的粘土质捣打料。
8.根据权利要求5所述的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于：所述步骤(4)中的镁碳砖砌筑时要保证横平竖直、灰浆饱满，砖缝小于2mm。
9.根据权利要求5所述的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于：在步骤(1)中将透气砖上、下、左、右相邻的三块原始工作层砌筑砖拆除；步骤(4)中采用湿砌方式在透气砖上下左右各回砌三块镁碳砖。
10.根据权利要求5所述的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于：在步骤(5)中烘烤阶段先采用小火烘烤2小时，再采用大火烘烤2小时。
铁水罐透气砖防漏铁结构及防漏铁透气砖更换方法
技术领域
[0001] 本发明属于钢铁冶金领域，具体是一种用于铁水罐透气砖更换后的铁水罐透气砖防漏铁结构及防漏铁透气砖更换方法。
背景技术
[0002] 铁水在进入炼钢炉前都需要对其进行脱硫预处理，以便去除其中过高的有害成分——硫，采用铁水预处理技术，不仅可以减轻炼钢炉的炼钢负担，同时还能优化炼钢工艺，并提高钢材的质量。使用透气砖向铁水罐内供气来提高铁水质量、提高脱硫效率的技术在2000年以来被许多钢厂在铁水预处理时广泛采用，已成为铁水预处理时的基本技术。铁水预处理时，铁水罐盛载铁水向扒渣机方向倾斜(即向翻罐桩对面倾斜)以方便扒渣，铁水罐透气砖安装在翻罐桩这一面，通过气体使铁渣涌向扒渣机这一边，达到快速扒渣效果，所以透气砖一般安装位置基于如下两个原则来确定：1)与翻罐桩不互相影响；2)基于水模的效果。
[0003] 一般铁水罐都会使用二层耐材结构，一层为工作衬，一般采用粘土或铝碳质耐火砖；一层为永久衬，用耐火浇浇注料；透气砖一般采用镶嵌在铁水罐罐壁内衬和永久衬上的方式砌筑，而且为了不影响透气砖的使用寿命和效果，一般是采取侧装的方式安装在铁水罐罐壁，透气砖供气管道穿过铁水罐罐壳伸出罐外连接外供气管道。铁水罐工作衬使用周期比较长，而透气砖因其供气而产生的损耗和清烧时烧损导致其使用周期较短，一般在铁水罐工作衬使用周期内需更换4-5次透气砖。
[0004] 目前，铁水罐新内衬安装透气砖因其是一体整筑，整体性较好，漏铁的风险较小，但重新更换的透气砖因其需将与罐壁砖和永久衬之间采用浇注料的方式来填充，不是一个整体。多次翻罐后，因其在翻罐桩那一面，在重力作用下，有可能导致其向罐内松动。在透气砖和浇注料与永久衬之间、钢壳接触处出现缝隙，且该缝隙与透气砖供气管道外伸的罐壳孔相连形成通道。而铁水渗透能力较强，易从周围的工作衬砖渗铁，渗透的铁一旦进入该通道，就会形成漏铁事故，这给铁水罐的安全生产带来了极大风险。
发明内容
[0005] 本发明针对铁水罐透气砖易造成漏铁事故的现状，提供一种铁水罐透气砖防漏铁结构及防漏铁透气砖更换方法，该防漏铁的方法可以解决铁水罐更换后的透气砖出现松动，或透气砖的填充料与永久衬出现缝隙，或砖之间的渗铁流动距离较短的等问题，避免因为以上情况而导致漏铁的问题。
[0006] 本发明提供的技术方案为：所述一种铁水罐透气砖防漏铁结构，包括铁水罐罐壁和设置在铁水罐罐壁的透气砖，在透气砖上设有透气管，所述铁水罐罐壁从外向内依次由铁水罐外壳、永久层和工作层，透气砖嵌设在永久层和工作层内，透气管从铁水罐外壳向外穿出并延伸与外侧的供气管连接，其特征在于：在透气砖与永久层之间填充有捣打料填充层，在透气砖与工作层之间设有浇筑料填充层和镁质砖回砌层，所述镁质砖回砌层是采用镁质砖在拆除的工作层部位按照工作层的正常砌筑方式砌筑而成，砌筑好的镁质砖回砌层与原始工作层连为一个整体，所述浇筑料填充层置于镁质砖回砌层与透气砖之间。
[0007] 本发明较优的技术方案：所述捣打料填充层和浇筑料填充层为环形或回字形，包覆在透气砖的上、下、左、右四个面外，两个填充层的宽度相等，均为40-60mm。
[0008] 本发明较优的技术方案：所述镁质砖回砌层是采用镁炭砖沿着透气砖上、下、左、右四个面砌筑而成，其宽度大于550mm。
[0009] 本发明较优的技术方案：所述捣打料填充层是采用比重为1.25的氯化镁水溶液与耐火度不低于1730摄氏度、Al2O3含量不小于45％的粘土灰调和而成的粘土质捣打料填充捣打形成的填充层，所述浇筑料填充层(6)是采用刚玉质自流浇注料浇筑形成的填充层；所述氯化镁水溶液是由水与氯化镁按照质量比1:1.25的比例混合配制而成，所述氯化镁水溶液的添加量为粘土灰重量的16.5-16.8％。
[0010] 本发明提供的一种防漏铁铁水罐透气砖更换方法，其特征在于具体步骤如下：
[0011] (1)在更换铁水罐透气砖时，先将透气砖外缘相邻距离不小于600mm的原始工作层砌筑砖拆开，然后按照常规的方法取出旧的透气砖，并将拆除范围内的与新砌衬砖接触的老工作层砌筑砖砖门上的残渣、残灰清除干净；
[0012] (2)在安装新透气砖铁水罐罐壳内表面涂抹2—3mm的粘土质泥浆，再将透气砖安放在粘土质泥浆上面，用水平尺找水平，保证透气砖面与工作衬砖面装平装齐，新透气砖上、下、左、右面与铁水罐原永久层之间均预留40-60mm的间隙；
[0013] (3)在新透气砖的外围与铁水罐原永久层之间间隙内填充卤水调和的粘土质捣打料，在填充的过程中分层将捣打料捣实，将间隙完成填充密实；
[0014] (4)使用镁碳砖在透气砖上下左右拆除的工作层区域采用湿砌的方式进行回砌，根据原始工作层砌筑砖筑方向先砌筑透气砖上下部位的镁碳砖，再砌筑透气砖左右部位的镁碳砖；砌筑过程中镁碳砖与原始工作层衬砖砌之间采用高铝质或粘土质火泥为粘合剂，镁碳砖之间用镁碳质火泥为粘合剂；回砌的镁碳砖与原始工作层中的砌筑砖连为一体，同时保证透气砖上、下、左、右面均与回砌的工作层之间留有40-60mm的空隙；
[0015] (5)在透气砖与回砌工作层之间的空隙中浇筑刚玉质自流浇筑料，然后自然养生6-8小时后，进入烘烤阶段。
[0016] 本发明较优的技术方案：所述步骤(3)中原始工作层的拆除具体是先将紧贴透气砖四周的一块工作层砌筑砖用风镐打碎，清除碎砖，再在此空档处沿透气砖四周将工作层衬砖撤除。
[0017] 本发明中卤水调和的粘土质捣打料具体制备方法如下：
[0018] (1)采用水与氯化镁的按照质量比1:1.25的比例配制成比重为1.25的卤水；
[0019] (2)选用耐火度不低于1730摄氏度，Al2O3含量不小于45％的粘土灰，将其放置在灰盘中，加入盘中粘土灰重量16.5-16.8％的步骤(1)中配制的卤水，采用人工搅拌均匀，至到调和的捣打料用手握成团，摔下成粉时搅拌完成，配制成卤水调和的粘土质捣打料。
[0020] 本发明较优的技术方案：所述步骤(4)中的镁碳砖砌筑时要保证横平竖直、灰浆饱满，砖缝小于2mm。
[0021] 本发明较优的技术方案：在步骤(1)中将透气砖上、下、左、右相邻的三块原始工作层砌筑砖拆除；步骤(4)中采用湿砌方式在透气砖上下左右各回砌三块镁碳砖。
[0022] 本发明较优的技术方案：在步骤(6)中烘烤阶段先采用小火烘烤2小时，再采用大火烘烤2小时。
[0023] 本发明的有益效果：
[0024] (1)本发明在更换铁水罐透气砖，将与透气砖外沿相邻距离不小于600mm工作衬衬砖拆除，以增加砖之间渗铁到罐外的流动距离，促使其在衬内冷却凝固，防止更换后的透气砖出现松动；
[0025] (2)本发明在透气砖与永久层之间填充捣打料，捣打料填充层不易随透气砖外移而外移，使其与永久层之间形成不了缝隙；
[0026] (3)本发明在拆除的工作衬砖处，砌筑膨胀系数较大的镁质衬砖，加大透气砖的紧固程度，不易外移，同时镁质衬砖之间也不会渗铁。
[0027] 本发明结构简单、砌筑施工方便，并能确保不会因为透气砖的更换而导致漏铁现象，且防漏铁效果好，避免了铁水罐的因为漏铁出现的安全隐患。
[0028] 附图说明书
[0029] 图1是本发明的结构示意图；
[0030] 图2是本发明工作层的截面示意图。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。如图1和图2中所示的一种铁水罐透气砖防漏铁结构，包括铁水罐罐壁和设置在铁水罐罐壁的透气砖1，在透气砖1上设有透气管4，所述铁水罐罐壁从外向内依次由铁水罐外壳8、永久层2和工作层3，透气砖1嵌设在永久层2和工作层3内，透气管4从铁水罐外壳8向外穿出并延伸与外侧的供气管连接，其特征在于：在透气砖1与永久层2之间填充有捣打料填充层5，所述捣打料填充层5是采用卤水调和的粘土质捣打料填充捣打形成的填充层；在透气砖1与工作层3之间设有浇筑料填充层6和镁质砖回砌层7，所述浇筑料填充层6是采用刚玉质自流浇注料浇筑形成的填充层；所述捣打料填充层5和浇筑料填充层6为环形或回字形，包覆在透气砖的上、下、左、右四个面外，两个填充层的宽度相等，均为40-60mm。所述镁质砖回砌层7是采用镁质砖在拆除的工作层3部位按照工作层的湿砌的砌筑方式砌筑而成，砌筑好的镁质砖回砌层7与原始工作层连为一个整体，所述浇筑料填充层6置于镁质砖回砌层7与透气砖1之间。镁质砖回砌层7具体是采用镁炭砖沿着透气砖上、下、左、右四个面砌筑而成，其宽度大于550mm。
[0032] 所述卤水调和的粘土质捣打料具体配制方法如下：
[0033] (1)采用水与氯化镁的按照质量比1:1.25的比例配制成比重为1.25的卤水；
[0034] (2)选用耐火度不低于1730摄氏度，Al2O3含量不小于45％的粘土灰，将其放置在灰盘中，加入盘中粘土灰重量16.5-16.8％的步骤(1)中配制的卤水，采用人工搅拌均匀，至到调和的捣打料用手握成团，摔下成粉时搅拌完成，配制成卤水调和的粘土质捣打料。
[0035] 本发明具体在某炼钢厂进行实施实验，并根据施工方法制定了严格的工艺技术流程和质量控制规范，取得了圆满的成功。其具体施工过程如下：
[0036] (1)在铁水罐冷却到常温后，进行透气砖的更换，先将紧贴透气砖四周的一块工作层砌筑砖用风镐打碎，清除碎砖，再在此空档处沿透气砖四周将原始透气砖上、下、左、右相邻的三块原始工作层砌筑砖拆开，并取出旧的透气砖；
[0037] (2)将拆除范围内的各种异物清理干净，特别是拆除范围内的原始工作层砌筑砖与新砌衬砖接触的砖门上残渣、残灰清除干净；
[0038] (3)在安装新透气砖铁水罐罐壳内表面涂抹2—3mm的粘土质泥浆，再将透气砖安放在粘土质泥浆上面，用水平尺找水平，保证透气砖面与工作衬砖面装平装齐，新透气砖上、下、左、右面与铁水罐原永久层之间均预留40-60mm的间隙；
[0039] (4)在新透气砖的外围与铁水罐原永久层之间间隙内填充卤水调和的粘土质捣打料，在填充的过程中分三层将磷酸盐调和的粘土质捣打料捣实，将间隙完成填充密实；
[0040] (5)使用镁碳砖在透气砖上下左右拆除的工作层区域采用湿砌的方式进行回砌，根据原始工作层砌筑砖筑方向先砌筑透气砖上下部位的三块镁碳砖，然后再砌筑透气砖左右部位的三块镁碳砖，必要时可以加工砖；同时保证透气砖与工作衬之间留有50mm左右宽空隙，镁碳砖砌筑时要保证横平竖直、灰浆饱满，砖缝小于2mm；砌筑过程中镁碳砖与原始工作层衬砖砌之间采用高铝质或粘土质火泥为粘合剂，镁碳砖之间用镁碳质火泥为粘合剂；回砌的镁碳砖与原始工作层中的砌筑砖连为一体，同时保证透气砖上、下、左、右面均与回砌的工作层之间留有40-60mm的空隙；
[0041] (5)在透气砖与回砌工作层之间的空隙中浇筑刚玉质自流浇筑料；
[0042] (6)砌筑位自然养生8小时后才能烘烤，烘烤时小火2小时，大火2小时。
[0043] 经过上述方法进行透气砖的更换，该炼钢厂再未发生一起铁水罐漏铁事故。
