一種高爐爐缸的製作方法

2023-07-15 07:58:16

【技術領域】

本發明涉及高爐設備的技術領域，特別是一種高爐爐缸。

背景技術：

高爐指橫截面為圓形的煉鐵豎爐，高爐本體自上而下包括爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸、爐底，高爐是煉鐵生產的主要設備，它具有產量大、生產率高和成本低的優點，這是其他煉鐵方法無法比擬的。高爐長壽是高爐系統維護的一項重要工作。保障高爐長壽最有效的手段是加強冷卻壁冷卻，即通過增加冷卻水流量，保證爐缸碳磚熱面溫度小於900℃，可以有效地減緩鹼金屬、鐵水、爐渣等各種侵蝕原因引起的侵蝕速度加快。目前，高爐設計多採用一個水泵站同時供高爐爐缸、爐身用水，高爐爐缸與爐身採取串聯或並聯的方式供水。這種供水方式的缺點：一是爐缸與爐身同一系統供水造成爐缸、爐身各自水量無法調節。二是爐身的熱負荷是爐缸的10-20倍，爐缸、爐身共用一個供水系統，由於爐身熱負荷高造成水溫高，用較高溫度的冷卻水冷卻爐缸，不利於爐缸冷卻，因此提出一種高爐爐缸。

技術實現要素：

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種高爐爐缸，利用單供高爐爐缸冷卻的冷卻系統，能夠為爐缸提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸冷卻強度，採用s型嵌裝式二級水冷管，並且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸不同高度冷卻均勻，達到了高爐安全生產和長壽的技術效果。

為實現上述目的，本發明提出了一種高爐爐缸，由外至內依次設有爐殼、冷卻壁、小塊碳磚層、碳素搗打料層、大塊碳磚層、剛玉磚層，所述冷卻壁內設有若干個冷卻管組件，所述冷卻管組件為迂迴上升的s型管件，所述冷卻管組件與冷卻系統相配合，所述冷卻管組件包括第一蛇形管和第二蛇形管，所述冷卻系統包括第一冷卻循環系統和第二冷卻循環系統，所述第一冷卻循環系統和第二冷卻循環系統分別與第一蛇形管和第二蛇形管相配合，所述爐缸的上方對稱設置有風口，所述爐缸的下方設置有鐵口。

作為優選，所述冷卻管組件的數目為4～8個，所述冷卻管組件呈均勻環形分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管之間的距離處處相同，所述第一蛇形管和第二蛇形管內的冷卻水流向相反。

作為優選，所述第一冷卻循環系統包括水箱、控制系統、泵體、空冷器、過濾器出水管道、進水管道、輸送支管和輸送主管道，所述水箱通過泵體與進水管道相連通，所述泵體與控制系統相連，所述進水管道、出水管道通過若干個輸送支管分別與輸送主管道的相連，所述出水管道內的冷卻水依次通過過濾器、空冷器進入到水箱中。

作為優選，所述輸送主管道包括上下兩個輔助主管道，所述輔助主管道為環形管道，所述輔助主管道之間設有若干個第二蛇形管，所述第二蛇形管呈環形分布。

作為優選，所述第一冷卻循環系統和第二冷卻循環系統的結構相同，所述第一冷卻循環系統、第二冷卻循環系統上的輸送主管道分別與第一蛇形管和第二蛇形管相連，所述第一蛇形管和第二蛇形管內的冷卻水流向相反。

作為優選，所述剛玉磚層的內壁呈階梯狀分布，所述剛玉磚層的內壁截面所在圓的半逕自上而下逐漸變小。

作為優選，所述爐缸的下方還設有若干個石墨碳纖維熱電偶。

本發明的有益效果：本發明通過爐殼、冷卻壁、小塊碳磚層、碳素搗打料層、大塊碳磚層、剛玉磚層和冷卻系統等的配合，通過在冷卻壁與碳素搗打料層之間設有小塊碳磚層，提高了碳素搗打料層的導熱係數，有利於保證爐內溫度，提高爐壁的使用壽命；石墨碳纖維熱電偶可隨時對爐內溫度進行檢測，輔助工作人員操作保證質量；利用單供高爐爐缸冷卻的冷卻系統，能夠為爐缸提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸冷卻強度，採用s型嵌裝式二級水冷管，並且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸不同高度冷卻均勻，達到了高爐安全生產和長壽的技術效果。

本發明的特徵及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】

圖1是本發明一種高爐爐缸的截面結構示意圖；

圖2是本發明一種高爐爐缸的冷卻管組件的結構示意圖；

圖3是本發明一種高爐爐缸的冷卻系統的結構示意圖；

圖4是本發明一種高爐爐缸的第一冷卻系統的結構示意圖。

【具體實施方式】

參閱圖1至圖4本發明一種高爐爐缸，由外至內依次設有爐殼1、冷卻壁2、小塊碳磚層3、碳素搗打料層4、大塊碳磚層5、剛玉磚層6，所述冷卻壁2內設有若干個冷卻管組件21，所述冷卻管組件21為迂迴上升的s型管件，所述冷卻管組件21與冷卻系統7相配合，所述冷卻管組件21包括第一蛇形管211和第二蛇形管212，所述冷卻系統7包括第一冷卻循環系統71和第二冷卻循環系統72，所述第一冷卻循環系統71和第二冷卻循環系統72分別與第一蛇形管211和第二蛇形管212相配合，所述爐缸的上方對稱設置有風口11，所述爐缸的下方設置有鐵口12。所述冷卻管組件21的數目為4～8個，所述冷卻管組件21呈均勻環形分布，所述第一蛇形管211和第二蛇形管212呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管211和第二蛇形管212之間的距離處處相同，所述第一蛇形管211和第二蛇形管212內的冷卻水流向相反。所述第一冷卻循環系統71包括水箱711、控制系統712、泵體713、空冷器714、過濾器715出水管道716、進水管道717、輸送支管718和輸送主管道719，所述水箱711通過泵體713與進水管道717相連通，所述泵體713與控制系統712相連，所述進水管道717、出水管道716通過若干個輸送支管718分別與輸送主管道719的相連，所述出水管道716內的冷卻水依次通過過濾器715、空冷器714進入到水箱711中。所述輸送主管道719包括上下兩個輔助主管道，所述輔助主管道為環形管道，所述輔助主管道之間設有若干個第二蛇形管212，所述第二蛇形管212呈環形分布。所述第一冷卻循環系統71和第二冷卻循環系統72的結構相同，所述第一冷卻循環系統71、第二冷卻循環系統72上的輸送主管道719分別與第一蛇形管211和第二蛇形管212相連，所述第一蛇形管211和第二蛇形管212內的冷卻水流向相反。所述剛玉磚層6的內壁呈階梯狀分布，所述剛玉磚層6的內壁截面所在圓的半逕自上而下逐漸變小。所述爐缸的下方還設有若干個石墨碳纖維熱電偶14。

本發明工作過程：

本發明一種高爐爐缸，在工作的過程中，通過在冷卻壁2與碳素搗打料層4之間設有小塊碳磚層3，提高了碳素搗打料層4的導熱係數，有利於保證爐內溫度，提高爐壁的使用壽命；石墨碳纖維熱電偶14可隨時對爐內溫度進行檢測，輔助工作人員操作保證質量；利用單供高爐爐缸冷卻的冷卻系統7，能夠為爐缸提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸冷卻強度，同時採用s型嵌裝式二級蛇形管，通入流向相反的冷卻液，避免遠離進水端的一側水溫過高，造成冷卻不均勻，保證爐缸不同高度冷卻均勻，達到了高爐安全生產和長壽的技術效果。

上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明簡單變換後的方案均屬於本發明的保護範圍。