CN106288805A - 一种延长炉渣熔融炉使用寿命的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延长炉渣熔融窖炉使用寿命的装置，包括：保温砖层，设置于炉渣熔融窖炉内，作为炉渣熔融窖炉内的炉渣的接触层；钢壳，设置于保温砖层的外侧，用于支撑和加固保温砖层；不定形层，设置在保温砖层与钢壳之间，用于将保温砖层和钢壳紧密结合以利于传导热量；冷却设备，与钢壳接触，用于冷却保温砖层。本发明是在原有玻璃窖炉上做出的改进，使其适用于炉渣熔融，制造成本低、延长了使用寿命，且实用性很强。

Description

一种延长炉渣熔融炉使用寿命的装置

技术领域

本发明涉及玻璃熔融炉领域，尤其涉及一种延长炉渣使用寿命的装置。

背景技术

炉渣是冶金过程的一种大宗固体废弃物，不仅数量巨大，而且因炉渣成分富含无机金属氧化物导致其利用价值不高。目前炉渣成熟的综合利用途径是将炉渣机械磨碎后作为水泥的掺和料使用，但是伴随国内水泥行业的整体产能严重过剩，尽快实现炉渣利用新技术的拓展是未来环保治理所面临的重要课题。将炉渣经熔融改性后生产其它相关材料是当前科技人员主流研究的一种新方向，同时在生产过程中充分利用炉渣显热生产高附加值产品的一种新节能办法。高炉炉渣的主要特性包括：冷态炉渣不导电、不导热；液态炉渣高电阻率、导热差等特性。

炉渣与玻璃的化学成分相近，故借鉴玻璃熔窑装置来实现炉渣熔融也是新技术的尝试方向之一。虽然熔融炉渣与玻璃液的特性相差较大，但熔融炉渣和玻璃液均具有一定的电阻率适合于电阻焦耳加热，故利用玻璃熔窑来熔融处置炉渣的加热工艺是可行的。国内某钢厂已经尝试利用玻璃窑炉来熔融处理炉渣，但短时间内就发生炉墙烧穿事故，实践证明采用传统玻璃炉窑结构不适合于进行炉渣熔融处理，一般用于炉渣熔融的玻璃窑在连续运行下的使用寿命约3～4个月，即玻璃炉窑不能满足连续且长寿命进行炉渣熔融的生产工艺要求。开发适合于高温熔融炉渣的长寿命熔融窑炉也将成为影响炉渣熔融改性相关产业发展决定性因素。

通常情况下，玻璃炉窑是将耐材经砌筑而成的专门用于玻璃熔融的一种装置。为了降低炉体表面的热量散失，在炉墙耐材的外侧增设了一定厚度的保温砖层进行保温而不采取冷却措施，高温玻璃熔体会直接与耐材内表面直接接触造成耐材冲刷侵蚀程度大。通常情况下，熔融玻璃的玻璃窑使用寿命约为1年。由于炉渣中的氧化钙、氧化硅和氧化铝的含量均较高，在高温条件下炉渣容易与耐材中的相关组份形成低熔点化合物，若附加长时间处于流动冲刷状态，会加快了耐材的侵蚀速度。用于熔融炉渣的玻璃炉窑的使用寿命均非常短，最终无法实现产线的连续化和长寿命正常生产运营，并影响炉渣高温改性的相关产业发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种延长炉渣熔融炉使用寿命的装置，其能够有效延长熔融处理炉渣的玻璃窖炉的使用寿命。

本发明采用的技术方案是：

一种延长炉渣熔融窖炉使用寿命的装置，包括：

保温砖层，设置于所述炉渣熔融窖炉内，作为所述炉渣熔融窖炉内的炉渣的接触层；

钢壳，设置于所述保温砖层的外侧，用于支撑和加固所述保温砖层；

不定形层，设置在所述保温砖层与所述钢壳之间，用于将所述保温砖层和所述钢壳紧密结合以利于传导热量；

冷却设备，与所述钢壳接触，用于冷却所述保温砖层。

较佳的，所述保温砖层由耐火砖砌成。

较佳的，所述钢壳由钢板焊接而成。

较佳的，所述不定形层由不定形材料砌成。

较佳的，所述冷却设备设在所述钢壳的外侧，所述冷却设备通过所述钢壳、不定形层来冷却所述保温砖层。

较佳的，所述冷却设备设置在所述钢壳内侧，所述冷却设备用于冷却所述保温砖层。

本发明所采用的技术方案带来的有益技术效果是：

熔融炉渣经冷却后在保温砖层内侧形成一定厚度的炉渣不动层，该不动层可以防止高温炉渣对窖炉耐材的直接冲刷侵蚀，大幅提高了炉渣熔融窖炉的使用寿命；

本发明突破了原有玻璃窖炉的结构与形式，能够适用于炉渣熔融并且延长了使用寿命，且制造成本低，实用性很强。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

图中，1-冷却设备；2-钢壳；3-不定形层；4-保温砖层；5-不动层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

实施例1

请参考图1，一种延长炉渣熔融窖炉使用寿命的装置，包括：

保温砖层4，设置于炉渣熔融窖炉内，作为炉渣熔融窖炉内的接触层；

钢壳2，设置于保温砖层4的外侧，用于支撑和加固保温砖层4；

不定形层3，设置在保温砖层4与钢壳2之间，用于将保温砖层4和钢壳2紧密结合以利于传导热量，不定形层3可以是固体，也可以是液体；

冷却设备1，与钢壳2接触，用于冷却保温砖层4。

作为优选实施例，保温砖层4由耐火砖砌成。

作为优选实施例，钢壳2钢板焊接而成。

采用具有一定厚度及强度的钢板焊接成预定的熔融窖炉的外壳形状，在钢壳2外侧设置冷却设备1，可以是水冷却，也可以是空气冷却，在钢壳2内砌筑一顶厚度的保温砖层4，比如耐火砖，且保温砖层4和钢壳2之间采用不定形材料填充，从而确保保温砖层4与钢壳2之间无气隙。通常情况下，当保温砖层4的内侧直接接触高温熔体时，保温砖层4因热传导作用也会处于高温状态。对钢壳2进行冷却会使钢壳2始终处于低温状态下(正常不高于100℃)，在钢壳2和保温砖层4之间的不定形材料的热传导作用下，保温砖层4外侧的温度降大幅下降，在热传导作用下保温砖层4的内侧温度也将下降，保温砖层4内侧表面的熔体温度下降，最终导致熔体流动性变差后形成炉渣不动层5，从而使得保温砖层4与流动性高温炉渣之间得到有效隔离，减缓或避免了熔体对保温砖层4的直接冲刷和侵蚀。

由于炉渣熔融窖炉的出料通道的排料口位于炉底的上方(预留一定的距离或经过一定时间侵蚀后形成一定的距离)，即使在炉底不强化冷却的条件下，也会因侧壁冷却使熔渣会自动在窖炉内腔底部形成一定厚度的不动层5，从而隔离高温熔渣对窖炉的保温砖层4的直接冲刷和侵蚀。

该实施例的具体实施过程：

先将一定厚度的钢板按照要求焊接成钢壳2，然后在钢壳2内侧砌筑耐火砖，在砌筑耐火砖的同时施工不定形材料，确保钢壳2和耐火砖之间的不定形材料的填充密封实度达到要求，然后在外侧焊接冷却设备1。当所有部件按照要求施工完成后投入生产，在正常生产过程中，因冷却设备1的冷却作用，高温熔体的热量经过耐火砖、不定形材料和钢壳2被冷却设备1的冷却介质吸收，从而使高温熔体在耐火砖内侧因温度降低形成不动层5，最终不动层5隔离高温熔体和耐火砖，达到减缓或避免冲刷和侵蚀。

实施例2

与实施例1的区别在于，实施例2的冷却设备1设置在钢壳2内侧。冷却设备1的具体位置不设限制，但其目的是相同的，用于降低保温砖层4的温度，使其在熔融炉渣时生成不动层5，不动层5起到保护保温砖层4的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种延长炉渣熔融窖炉使用寿命的装置，其特征在于，包括：

保温砖层，设置于所述炉渣熔融窖炉内，作为所述炉渣熔融窖炉内的炉渣的接触层；

钢壳，设置于所述保温砖层的外侧，用于支撑和加固所述保温砖层；

不定形层，设置在所述保温砖层与所述钢壳之间，用于将所述保温砖层和所述钢壳紧密结合以利于传导热量；

冷却设备，与所述钢壳接触，用于冷却所述保温砖层。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述保温砖层由耐火砖砌成。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述钢壳由钢板焊接而成。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述不定形层由不定形材料填充形成。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述冷却设备设在所述钢壳的外侧，所述冷却设备通过所述钢壳、不定形层来冷却所述保温砖层。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述冷却设备设置在所述钢壳内侧，所述冷却设备用于冷却所述保温砖层。