[發明專利]一種高壽命中間包包蓋

在審

• 申請號: 201811622127.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109396407A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 湯致魁;徐華偉;張浩;王東
• 申請（專利權）人: 江蘇嘉耐高溫材料有限公司
• 主分類號: B22D41/00
• 分類號: B22D41/00;B22D41/02
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

一種高壽命中間包包蓋，涉及中間包制造技術領域，包括主體結構，主體結構為耐火材料成型體，主體結構內部置有骨架結構、預留有烘烤孔和塞棒孔，主體結構的外圍設有保護鋼板圍欄，主體結構的二面即上面非工作面和下面工作面或者下面工作面呈弧形設計，該結構的中間包包蓋，不易發生變形或塌落，使用安全性好、壽命長，相較現行使用的平板中間包包蓋使用時長提高20%以上。

技術領域

本發明是對中間包包蓋的優化改進，涉及中間包制造技術領域，具體涉及一種使用安全性好、壽命長的中間包包蓋，同時提供這種中間包包蓋的制備方法。

背景技術

節約能源及可持續發展，是經濟保持和提升發展的重要措施之一，隔熱保溫是節能的重要舉措之一，在連鑄鑄鋼過程中，中間包包蓋的使用在連鑄鑄鋼的隔熱保溫方面具有重要的地位。傳統的中間包包蓋是利用整體成型的全鑄鋼或鑄鐵件，其整體性好，但經高溫熱輻射后的受熱極不均勻，易產生較大的熱應力（差），特別是在急冷急熱作用下，鑄鋼件反復的相變，極易發生嚴重的變形和翹曲；同時還易粘渣粘鋼，不易清理，影響其正常使用。

現行使用廣泛的中包蓋多為金屬結構和耐火材料復合的平板式中包蓋，其易發生金屬結構燒蝕、彎曲變形及耐火澆注料結構剝落等損毀。金屬結構的燒蝕是一個高溫化學腐蝕與熔融的變化過程，由于變形而導致耐火澆注料與金屬結構或包蓋本體之間的接觸處密封不嚴，高溫燃燒的火焰及高溫廢氣直接的沖刷，再加上鋼水高溫輻射使得包蓋工作面溫度迅速上升，造成外露的金屬邊框表面出現嚴重的高溫氧化熔蝕，造成金屬結構的不斷燒蝕；其次包蓋受熱不均勻使其因熱應力而導致變形、澆注料剝落，加上包蓋的熱狀態裝卸時金屬結構的高溫力學性能低下，進而強化了耐火澆注料的剝落損毀。其次，在連鑄過程中鋼水表面添加的覆蓋層的熔融化學作用產生的氣體等對包蓋產生反復的沖擊也加劇了包蓋工作面的熱應力不均，成為其變形剝落的主要影響因素之一。

為了改善中包蓋的使用壽命，中國專利CN205834198U、CN205834200U公開的中間包包蓋，采用輔料添加口、塞棒孔的交替孔結構，同時輔以加強筋和Y型錨固件來增加耐火澆注料與金屬結構之間的結合和應力緩解強度，增強保溫隔熱，進而提高使用壽命。中國專利CN104588630A公開的一種連鑄中包，其對鋼水沖擊區位置包蓋進行金屬外框弧形化，同時輔以V型錨固件，以優化中包蓋的使用壽命。

采用上述方式，對中間包包蓋壽命提升較多，但隨著資源緊張、產量壓力及廢料利用遲緩的多重壓力，使用上，對包蓋的壽命提出了更艱巨的任務目標。

發明內容

本發明目的在于克服上述已有的技術的不足，提供一種不易發生變形或塌落、使用安全性好、壽命長的中間包包蓋，相較現行使用的平板中間包包蓋使用時長提高20%以上。

本發明的另一目的在于提供一種上述中間包包蓋的制備方法。

本發明目的的實現主要通過改善包蓋熱應力不均的承受能力及冷卻緩解高溫而達成。主要改進方向之一是改善中間包包蓋主體的外觀結構，采用拱橋形設計風格，對工作面及表面進行弧形設計，以弧形的有利曲線設計增大包蓋本體耐火澆注料預制件對應力的緩解釋放能力。具體是這樣實施的：一種高壽命中間包包蓋，包括主體結構，主體結構為耐火材料成型體，主體結構內部置有骨架結構、預留有烘烤孔和塞棒孔，主體結構的外圍設有保護鋼板圍欄，其特征在于主體結構的二面即上面非工作面和下面工作面或者下面工作面呈弧形設計。這種弧形設計是模仿拱形橋的設計模式，即弧形設計呈向上拱形模式，從工程力學角度考慮，可起到上拱之力，以抵消部分高溫情況下材料的塌落拉力；同時此種設計也起到在下榻變形過程中的曲線變直線過渡過程的所展現出來的擠壓抗力，與主體材料的下榻變形呈反向應力和反向支撐，以抑制包蓋的變形。同時為簡化制作和生產，其上面非工作面可設置為平面，僅依靠下面工作面的弧形結構來提高其應力釋放能力，延緩變形程度，提高壽命。

進一步地，主體結構的四周底面處于同一平面內，以保障包蓋的平穩密封放置。