高爐爐缸綜合內襯結構的製作方法

2023-09-18 19:24:00

專利名稱：高爐爐缸綜合內襯結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可提高高爐爐缸壽命且經濟合理的高爐爐缸綜合內襯結構。
目前，我國高爐爐缸內襯結構主要採用焙燒炭塊—陶瓷砌體複合內襯和自焙炭塊—陶瓷砌體複合內襯，焙燒炭塊—陶瓷砌體複合內襯主要存在如下缺點(1)陶瓷砌體和焙燒炭塊的接觸縫隙超標問題難以有效解決，如果留出搗料層就會成為爐襯整體結構中最薄弱的環節，不留出搗料層，縫隙超過標準，將會導致鐵水滲透，進而損毀內襯；(2)在陶瓷砌體存在的時候，可以使炭塊脆化的溫度控制在陶瓷砌體層內，當陶瓷砌體侵蝕完以後，產生環狀斷裂將是不可避免的，只是發生的時間有所推遲。
自焙炭塊—陶瓷砌體複合內襯不僅解決了砌縫超標問題，同時，在自焙炭塊完成「焙燒」的過程中，消除了熱應力對砌體的破壞作用解決了爐缸炭塊的「環狀斷裂」問題，但是，由於受自焙炭塊本身性質的限制，也暴露了它難以克服的缺陷。高爐內襯在一端受熱(1450℃左右)，另一端冷卻(常溫)的生產條件下，高爐內襯材料沿徑向可分為高溫區(1450℃-850℃)，次高溫區(850℃-650℃)，中溫區(650℃-200℃)，低溫區(＜200℃)。自焙炭磚在≥650℃的條件下可以完成「焙燒」過程，同時在焙燒過程中，其特異性能也得以充分發揮。因此，該溫度範圍也稱為焙燒段；自焙炭磚在中溫區(200℃-650℃)稱為過渡段，由於溫度達不到焙燒條件，自焙炭磚中的揮發份已經大部分揮發，但又沒有完全結焦，因而自焙炭磚在過渡段內其孔隙度增加、鹼金屬聚集後強度下降，導熱係數降低，成為爐缸內襯整體中的最薄弱的環節，爐容越大，這種弱點表現越明顯。自焙炭磚在低溫區始終處於原始狀態，其焙燒過程中的特殊性能和燒成後的性能不可能顯現出來。因此，該溫度範圍稱為原始段。由於自焙炭磚在焙燒段、過渡段和原始段因溫度高低而其性能各異，因此該爐襯結構雖然經濟，但不合理。
本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的不足而提供一種可穩固砌體結構、充分導熱、減少爐缸熱損失、防止液態渣、鐵從接觸縫隙處滲透到內襯砌體層內、安全可靠、可明顯提高高爐爐缸使用壽命並且經濟合理的高爐爐缸綜合內襯結構。
本實用新型的目的是這樣實現的在靠近冷卻壁側的低溫區和溫度小於650℃的中溫區設置微孔焙燒小塊炭磚，在次高溫區設置微孔自焙小塊炭磚，同液態渣、鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區設置高抗蝕小塊剛玉質磚。
本實用新型具有如下優點1、微孔焙燒小塊炭磚設置在高爐爐襯的低溫區和中溫區，在一代爐役的前期和中期均能發揮了其良好的使用性能。
2、開爐後微孔自焙小塊炭磚在完成「自焙」的過程中，經歷了一個由「準可塑」到不可塑的變化，這就能有效地消除溫差應力對內襯砌體材料的破壞作用，也有效地解決了自焙炭塊—陶瓷砌體複合爐缸內襯中，自焙炭塊存在過渡段不能焙燒的薄弱環節。
3、和微孔自焙小塊炭磚咬合砌築的高抗蝕小塊剛玉質磚在自焙炭磚「焙燒」過程中，自焙炭磚所產生的揮發份首先填充在高抗蝕小塊小塊剛玉質磚的氣孔內，在高爐這種特殊的情況下形成熱解碳，從而進一步提高了高抗蝕小塊剛玉質磚的使用性能，這種效果是其它任何內襯結構都不具備的特點。
4、沒有和微孔自焙小塊炭磚咬砌的那部分高抗蝕小塊剛玉質磚被侵蝕完後，咬砌在微孔自焙小塊炭磚砌體內的高抗蝕小塊剛玉質磚依然存在，這種狀態類似於鑲磚冷卻壁，其抗侵蝕性能更好。
5、微孔自焙小塊炭磚、高抗蝕小塊剛玉質磚一開始就和液態鐵、渣接觸，不僅能有效抵抗液態渣、鐵的侵蝕、衝刷，而且因其導熱係數低，在一代爐役的前期和中期可起到良好的蓄熱作用，從而降低焦比。
6、微孔焙燒小塊炭磚、微孔自焙小塊炭磚、高抗蝕小塊剛玉質磚在爐缸內襯結構中進行優化配置，既充分發揮各種材料的優點，又克服了自身存在的不足，不僅滿足了高爐長壽的需要，而且在投資上也達到了同等使用壽命而造價最低的目標。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
如
圖1所示，本實用新型由靠近冷卻壁1側的低溫區、溫度小於650℃中溫區、溫度為650℃至850℃的次高溫區和同液態渣、鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區組成，在爐缸內襯中，靠近冷卻壁1側的低溫區和中溫區設置微孔焙燒小塊炭磚2，在溫度為650℃至850℃的次高溫區設置微孔自焙小塊炭磚4；同液態渣、鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區設置高抗蝕小塊剛玉質磚3。5為組合磚；6為燒成鋁炭磚；7為半石質高爐炭塊；8為半石墨化自焙炭塊。
權利要求1.一種高爐爐缸綜合內襯結構，由靠近冷卻壁(1)側的低溫區，溫度小於650℃的中溫區，溫度為650℃至850℃的次高溫區和同液態渣、鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區組成，其特徵在於在冷卻壁(1)側的低溫區和中溫區設置微孔焙燒小塊炭磚(2)，在溫度為650℃至850℃的次高溫區設置微孔自焙小塊炭磚(4)，同液態渣、鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區設置高抗蝕小塊剛玉質磚(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種可提高高爐爐缸壽命且經濟合理的高爐爐缸綜合內襯結構,由靠近冷卻壁側的低溫區、溫度小於650℃的中溫區、同液態渣鐵及熾熱焦炭接觸的高溫區和溫度為650℃至850℃的次高溫區組成,在低溫、中溫區設置焙燒小塊炭磚,高溫區設置高抗蝕小塊剛玉質磚,次高溫區設置自焙小塊炭磚,可穩固砌體結構、充分導熱、減少爐缸熱損失、防止液態渣、鐵從接觸縫隙處滲透到內襯砌體層內、安全可靠、可明顯提高高爐爐缸使用壽命,在大中小不同容積的高爐上都可應用。
文檔編號C21B7/06GK2398290SQ99245500
公開日2000年9月27日 申請日期1999年12月6日 優先權日1999年12月6日
發明者張殿有, 李建偉, 葉樂 申請人:張殿有, 李建偉, 李大偉, 高賢成