CN202595166U - 炉缸侧壁内衬 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种炉缸侧壁内衬，该具有隔热夹层的炉缸侧壁内衬，可克服现有炉缸侧壁内衬热应力较大、热损失较大以及使用寿命不长的问题。本实用新型的炉缸侧壁内衬，包括含碳材料衬体和含Al2O3耐材衬体，其特征在于：含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间设有隔热层。优选地，所述含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间全部或部分设有隔热层（3）。隔热层为单层或多层。所述隔热层每层厚度为5mm — 50mm。所述隔热层由陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡或陶瓷纤维毯构成。所述隔热层的导热系数不高于所述含Al2O3耐材衬体的导热系数。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温冶炼炉中熔融金属液体熔池的侧壁内衬，特别涉及炼铁高炉的炉缸中一种有隔热夹层的炉缸侧壁耐火材料内衬。
背景技术
目前，炼铁高炉的炉缸部位的耐火材料内衬有两种形式。一种为仅采用含碳材料构成的全碳型炉缸侧壁内衬，另一种为采用了含碳材料和含Al2O3耐材、且Al2O3耐材位于含碳材料热面侧的复合型炉缸侧壁内衬。高炉炉缸是装有流态的熔融铁水和炉渣、煤气、碱金属等冶炼产物的高温、高压空间，围绕此空间的耐火材料内衬受到这些高温冶炼产物的物理、化学侵蚀以及高温和由于温度的变化所导致的应力破坏。虽然，现代高炉的炉缸侧壁采用了质量较好的含碳材料、含Al2O3耐材以及先进的冷却技术和装备，在精心操作条件下，可以适当延长炉缸寿命，但前述形式的炉缸侧壁耐火材料内衬仍然存在下述的主要不足。
1、仅由含碳材料构成炉缸侧壁内衬时，虽然导热性较好的微孔、超微孔炭砖等可在含碳材料的热面形成温度较低的“粘滞层”，但此“粘滞层”在熔融渣铁的流动和温度变化的影响下，并不能稳定存在，始终处于流动和更新之中。含碳材料仍然难免与流动渣铁直接接触从而受到机械冲刷和理化侵蚀。与传统碳砖相比，微孔炭砖、超微孔炭砖虽然在阻止液态渣铁直接渗入碳砖本体的破坏方面具有效果，但碱金属的渗透与侵蚀、锌金属渗入碳砖缝隙导致砖体膨胀导致的破坏和渣铁与炭砖接触面的化学侵蚀仍然存在。
2、在炉缸侧壁含碳材料的热面设置含Al2O3的陶瓷质耐材衬体时，它们在一定的炉役周期中降低了含碳材料的热面温度，消除了熔融铁水向含碳材料内部的渗入破坏，避免了流动渣铁对含碳材料的机械冲刷和化学侵蚀以及碱金属渗入的破坏等。但是，由于外部的冷却作用和炭砖具有较高的导热率，含Al2O3耐材衬体的冷热面温差较大，由此导致的不利于含Al2O3耐材衬体使用寿命的热应力也较大。
3、通常，高炉用炭砖的导热率为14w/m.k~18w/m.k，难以进一步提高。含碳材料热面的含Al2O3耐材衬体的厚度为300～400mm、导热率2w/m.k～3w/m.k时，炭砖热面的温度可达600～700℃。当炉缸侧壁的内衬仅由含碳材料构成时，含碳材料的热面温度可达1000℃以上。冷热面显著的温度梯度导致碳砖承受严重的热应力，从而导致碳砖的折断。
4、通常使用1m总体厚度的侧壁衬体，仅由含碳材料构成炉缸侧壁内衬时，通过侧壁的热流密度可达到8000w/m2以上；在碳质材料的热面砌筑有含Al2O3耐材衬体时，热流密度也达到5000～6000w/m2。可见，这两种形式的内衬均存在较大的热损失，既浪费能源也不利于冶炼生产。
由于目前公知的两种形式的炉缸侧壁内衬存在上述不足，要满足现代高炉越来越长的寿命和节能降耗要求还需要进一步改进。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种有隔热夹层的炉缸侧壁内衬，可克服现有炉缸侧壁内衬热应力较大、炭砖工作温度较高、热损失较大以及使用寿命不长的问题。
为了解决上述问题，本实用新型的一种炉缸侧壁内衬，包括含碳材料衬体和含Al2O3耐材衬体，其特征在于：含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间设有隔热层。
优选地，所述含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间全部或部分设有隔热层。
优选地，所述隔热层为单层或多层。
优选地，所述隔热层每层厚度为5mm — 50mm。
优选地，所述隔热层的导热系数不高于所述含Al2O3耐材衬体的导热系数。
更优选地，所述隔热层由陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡或陶瓷纤维毯构成。
按上述方案实施的有隔热夹层的炉缸侧壁内衬，隔热层降低了含碳材料热面的温度，降低了含碳材料所承受的热应力，有效阻止了气态碱金属向含碳材料内的渗透，极大地消除了碱金属在含碳材料内凝固、富集所导致的危害。同时，隔热层提高了含Al2O3耐材衬体的冷面温度、减小了含Al2O3耐材衬体的冷热面温差和热应力，降低了含Al2O3耐材衬体遭受热破坏的危险。通过炉缸侧壁内衬的热流密度得以降低，减小了高炉热损失，具有利于冶炼生产、节能降耗的效果。本实用新型中的炉缸侧壁内衬结构稳固可靠、实施容易，是一种有益于延长高炉寿命、节能降耗的有益改进。
附图说明
图1为由含碳材料衬体、隔热层、含Al2O3耐材衬体构成的高炉炉缸侧壁内衬的纵断面结构示意图。
图中，1为含Al2O3耐材衬体，2为含碳材料衬体，3为隔热层，4为炉底耐火砖，5为炉底含碳耐火材料，6为风口组合砖，7为炉缸侧壁的冷却壁。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。
参见图1，本实用新型的炉缸侧壁内衬包括：含Al2O3耐材衬体1，含碳材料衬体2，隔热层3，炉底耐火砖4，炉底含碳耐火材料5，风口组合砖6和炉缸侧壁的冷却壁7。含碳材料衬体2与含Al2O3耐材衬体1之间设有隔热层3。
隔热层的主要作用：降低含碳材料衬体的温度和冷热面的温差，含碳材料衬体所承受的温差应力得到降低，延长了含碳材料衬体的使用寿命；能将含碳材料衬体的热面温度控制在碱金属的凝固温度以下，避免了气态碱金属沉积在含碳材料衬体中，延长了含碳材料衬体的使用寿命；提高了含Al2O3耐材衬体的冷面温度、减小了含Al2O3耐材衬体的冷热面温差和热应力，降低了含Al2O3耐材衬体遭受热破坏的危险；通过炉缸侧壁内衬的热流密度得以降低，减小了高炉热损失，节省了能源。
优选地，所述含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间全部或部分设有隔热层。含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间全部设有隔热层是指含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间的间隙内均有隔热层；含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间部分设有隔热层是指含碳材料衬体与含Al2O3耐材衬体之间的部分间隙内有隔热层，即隔热层为不连续设置。部分设置隔热层时，具有费用较低的优点，但有热损失较大、部分含碳材料衬体仍然温度较高、热应力较大，部分含Al2O3耐材衬体的热应力也较大的不足。实施时，可根据实际情况选择为全部设置或部分设置隔热层。
优选地，所述隔热层为单层或多层。所述隔热层每层厚度为5mm至50mm。当隔热层采用不止一层时，各层是在高炉的径向上叠置。例如，间隙为20mm，可采用一层厚度为20mm的纤维板或采用两层厚度为10mm的纤维板。当采用两层厚度为10mm的纤维板时，两层将在高炉的径向上叠加放置。
优选地，所述隔热层的导热系数不高于所述含Al2O3耐材衬体的导热系数。以便使隔热层提供更好的隔热特性。隔热层可采用目前社会公知的、满足炉缸环境的陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡、陶瓷纤维毯等制作而成。
Claims (7)
1.一种炉缸侧壁内衬，包括含碳材料衬体（2）和含Al2O3耐材衬体（1），其特征在于：含碳材料衬体（2）与含Al2O3耐材衬体（1）之间设有隔热层（3）。
2.根据权利要求1所述的炉缸侧壁内衬，其特征在于：所述含碳材料衬体（2）与含Al2O3耐材衬体（1）之间全部设有隔热层（3）。
3.根据权利要求1所述的炉缸侧壁内衬，其特征在于：所述含碳材料衬体（2）与含Al2O3耐材衬体（1）之间部分设有隔热层（3）。
4.根据权利要求1所述炉的缸侧壁内衬，其特征在于：所述隔热层为单层或多层。
5.根据权利要求4所述的炉缸侧壁内衬，其特征在于：所述隔热层每层厚度为5mm — 50mm。
6.根据权利要求1所述的炉缸侧壁内衬，其特征在于：所述隔热层的导热系数不高于所述含Al2O3耐材衬体的导热系数。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的炉缸侧壁内衬，其特征在于：所述隔热层由陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡或陶瓷纤维毯构成。
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|---|---|---|---|---|
| CN103421916A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 明光瑞尔非金属材料有限公司 | 炉缸侧壁内衬 |
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2012
- 2012-05-14 CN CN 201220214932 patent/CN202595166U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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Granted publication date: 20121212 |