CN1016462B - 竖式炉的密封底部结构 - Google Patents

Abstract

一种用于竖式炉的底部结构，具有一多层耐火材料的水平层(8，9，11)和一位于最下一层耐火材料(11)之上的密封金属薄膜(10)。为了薄膜(10)容易建造，能调节温度变动并具有一顶部水平面，耐火材料层(11)直接置于金属薄膜(10)的下面，由砧块砌成，具有一水平顶面，是由分散的平板铺设而成，这些相互邻接的金属板(12～18)至少叠放三层，每层板的拼接形式是上下互相错开的，相邻二层的拼接形式如平面图所示，这种板可能是铜皮。薄膜周边有翼缘浇灌在炉壁槽内。

Description

本发明涉及竖式炉的密封底部结构，该结构有一多层耐火材料的水平层和一位于最低一层耐火材料层之上的密封金属薄膜，金属薄膜与炉壳密封。

有一种底部结构，发表于US-A-4，157，815，叙述了一层金属薄膜或隔离层是与底部通过冷却液的管道形成的冷却系统组合在一起。这些管道和金属薄膜是位于耐火材料砌筑层内。金属薄膜可防止煤气漏入冷却系统和液体促冷却系统漏入炉体内。金属薄膜由一层铜板组成或其他什么金属板，这种金属板是由黄铜带板和边缘构件钎焊成，它与钢炉壳连成单独的密封层。

作为冶金用的竖式炉，特别是高炉的一条准则，就是不能在底部形成冷却，底部结构的耐火材料必须直接建筑在近乎圆筒形墙体的非耐火材料砧或混凝土的支承结构上。如果炉子在煤气升压情况下操作，则这种炉体结构能允许煤气在底部钢炉壳边缘泄漏出去。这可能是危险的，同时，从操作的观点来看，也是不希望出现的。于是就需要创造一种不会在可能没有实心砌筑的耐火材料底部产生冷却的炉底密封结构。

加之，由一层组成的密封金属薄膜，它可能由诸如黄铜带组合而成，是有缺点的。首先是制造这种薄膜及其与钢外壳接触部分，劳动强度很大和需要精密控制;其次是当炉子由冷到热地加热时，使外壳和底部结构的耐火材料结构产生膨胀，作为一个整体及其组成部分 内，可能导致在金属薄膜中的应力升高，使局部形成很高的应力集中，其结果可能使密封薄膜破坏。在底部结构包括有耐火砧层的情况下，十分不希望有一层黄铜板或条组合而成的金属薄膜。例如由于黄铜焊缝圈的存在，阻碍金属薄膜上面的耐火材料密集的砌筑层局部加厚，由于这层耐火砧不能正规地砌筑在薄膜上，就会产生很不规则的导热形式，而导致整个底部结构不希望出现的温差。

本发明的目标，是克服上述缺陷，并使之有可能在没有一密实砌筑层和冷却系统的由耐火材料建成的炉子底部结构中，采用一密封金属薄膜。不过本发明并不妨碍密实砌体层或冷却系统的结合。因而本发明是与具有密实砌体层和冷却系统的底部结构同等适用的。

本发明的要点在于直接在金属薄膜之下的耐火材料层是由砧块形成，并有一水平顶面，同时还在于金属薄膜是由分散的板铺成，这些相互邻接的板至少要迭放三层。三层板中的每层板的接缝形式是彼此错开的，相邻二层的接缝形式如平面图所示。

这些薄膜板并非用焊接或钎接在一起，而是相互依次散铺而成，其结果，使该结构对温度变动并不敏感，并能完全适应之。在没有钎接或焊接情况下，能获得一整片薄膜，在该薄膜上另一层薄膜或由砧块形成的底层，能精密地迭放在上，就因为相互交错接缝形式的薄膜有三层，没有直通的接缝存在。唯一留下的煤气运行泄漏点是由板的表面不精确而形成的。但这些是能够消除的，使之达到完全合格的水平。

本发明中薄膜与钢炉壳接触处之所以能完全达到密封的要求，是在于金属薄膜周边具有一向上的翼缘与钢炉壳相贴，该翼缘伸入于炉壳上形成的并在顶部封死的环形槽内，翼缘和槽之间须用胶泥嵌实使 之相互密封。由于薄膜是由散板铺成，这些板的尺寸较之炉子直径要小得很多，这样薄膜周边翼缘可以由单块板直线弯起的翼缘组成，其与实际环形周边翼缘的误差，可以简单地由槽的宽度和薄板材料的柔性来调整。由于周边翼缘与槽之间的密封是位于炉子结构的冷却处，可以采用一种永久密封材料，例如硅胶泥作为密封材料将是合适的。

薄膜可用多种不同材料的金属板制成，最好是用耐腐蚀材料，不锈钢板可以采用，但最好是用0.3至0.5mm厚的铜板。此外，这些板是相对地便宜和容易加工，即便薄膜是三层厚，而这些钢板的厚度仍较US-A-4，157，815中所述的薄膜为薄。

在本发明的设计原理中，许多实施例都说明薄膜板可能具有不同拼接形式和板的尺寸。如果其中至少在一层内靠近炉壳的金属板是径向扇形排列，其余板按长方形排列，其尺寸最好是1×2mm左右，可获得较好的效果。

位于薄膜下的耐火材料层必须有一水平的表面，是为了给予金属板以好的、平整的支承面。如果金属薄膜位于二层由平整的石墨砧块砌成的耐火材料之间，则可获得最好的效果。石墨砧块能十分容易制作成精密尺寸，同时这样做;可在耐火材料层与钢板层接合处获得较佳温度。

由于金属薄膜在炉底形成密封层，当一台新的炉底投入使用时，由于存在冷凝水而可能出现问题。水从炉子外面耐火砧块中间蒸发出来，根据温度的分布有可能凝结，冷凝水必然往下通过底部，而凝结水并不能通过底部消失，因此，必须用其他办法来排除。在本发明中提供一种解决问题的办法，即在金属薄膜周边的附近和上面，至少设有一根吸水管，该管在薄膜末端所在的槽以上穿出炉壳。

本发明一个最好的实施例是用非限定的方法举例说明，即根据附图;

图1表示本发明实施例的炉子底部的纵剖面示意图。

图2表示图1中底部薄膜的不同层次的四个象限平面图。

图3表示一放大详图。

图1表示的地面标高1，竖式炉的钢炉壳建立在此标高上。

竖式炉的常规形式是具有一位于3的楔形孔和通向炉体5内的风嘴4。炉子的壁和底部均有耐火衬砌6，是砌筑在非耐火材料砌筑的基础之上。在底部的砧砌工程6和基础7之间，由顶到底有石墨衬砌8，下面一层9，底下是金属薄膜分离层10，然后再有一石墨层11。底下的石墨层11是由平整砧砌成，并仍要在其表面做成水平。层9也是由平整石墨砧组成。

金属薄膜10较大的详图示于图2。图2是图1中Ⅱ-Ⅱ的顶视图。金属薄膜由三层散铺而成，每层由0.4mm铜板紧密连成。在图2中，a、b和c三个象限，分别表示三层铜板的最下层、中间层和顶层的平面。象限d也是表示顶层平面，但其他下面二层的位置仍用虚线表示，这样能看出每一层的接缝形式，并不与其他任何一层板之间的接缝形式相同，因此，所有接缝与其他二层的接缝是错开的。用这种方法可以获得一可靠的密封薄膜。

在象限a中，参考标号11表示一排靠炉壁2铺设的扇形板，在该板的里面铺设长方形板12，其标准尺寸为1×2m和填充板13，是由相同标准尺寸的板切成。

在象限b中，板14，15和16表示和象限C中的板17和18情况相似。

在象限C中，只有铺设长方形板和填充板，换言之，沿炉壁2，无扇形板。

图3表示图1中Ⅲ的放大详图。详图中表示一狭长带19位于炉壁2边很小的空间内，这条狭长带的顶缘密封在炉壁2上，这样形成一向下开口的槽。在这条槽中插入金属薄膜10板的边翼缘20。金属薄膜10和钢带19是用硅胶泥密封在一起。在薄膜10的水平部分和边翼缘20形成的角度中有一小部分卵石层21铺设在层9的外面。一根吸水管22伸入这卵石层21，通过弯角部分23，密封地穿过炉壁2。零件23在炉子外面安装一截止阀，在该处能够连接抽水系统，用于抽出积聚于薄膜上的冷凝水。

Claims (6)

1、用于竖式炉的密封底部结构，具有一多层耐火材料的水平层(8，9，11)和一位于直接置于金属膜底下耐火材料层(11)之上的密封金属薄膜(10)，其特征在于至少有一耐火材料层在金属薄膜的底下，而直接置于金属薄膜(10)下面的耐火材料层(11)是由砧块砌成，并具有一水平顶面，同时还在于这层金属薄膜(10)是由分散的薄平板铺设而成，这些相互邻接的金属板(12-18)至少要迭放三层，这三层板的每层板的拼接形式以及相邻二层板的拼接形式都是上下相互错开的。

2、根据权利要求1的底部结构，其特征在于金属板（12-18）-为0.3～0.5mm厚的铜皮。

3、根据权利要求1的底部结构，其特征在于金属薄模（10）的周边，具有一向上的翼缘（2），它与炉壳（2）相贴，该翼缘有一环形槽（19）形成的炉壳（2）上并在其顶部封死，翼缘（20）伸入环形槽（19）并用胶泥嵌实使之相互密封。

4、根据权利要求3的底部结构，其特征在于至少有一根排水管（22），其开口靠近金属薄膜（10）周边的上面，该管（22）在金属薄膜（10）四周翼缘（20）所在位置的槽（19）以上伸进炉壳（2）。

5、根据权利要求1的底部结构，其特征在于至少在一层金属薄膜（10）中，靠近炉壳（2）的金属板（11，14）是径向扇形排列，其他金属板（12，13，15，16）是长方形排列。

6、根据权利要求1的底部结构，其特征在于金属薄膜（10）是位于二层（9，11）耐火材料之间，这二层耐火材料是由平整的石墨砧组成。

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