CN112176141B - 一种高炉风口保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉风口保护装置，属于高炉设备技术领域。所述高炉风口包括风口组合砖、风口缝隙和风口冷却壁，所述风口缝隙为空腔结构，设于所述风口组合砖和所述风口冷却壁之间，所述风口缝隙的长度为a，深度为b，高度为c，所述保护装置设于所述风口缝隙内，所述保护装置包括导热装置和填充装置，所述导热装置的长度为（a‑5 mm）~a，深度为（b‑3 mm）~b,高度为（c/2‑5 mm）~c/2，所述导热装置的导热系数大于等于所述风口冷却壁的导热系数；所述填充装置包覆所述导热装置并与所述风口缝隙的空腔贴合。该装置能够减少风口部位的破损，提高高炉风口的冷却速度，同时延长风口寿命。

Description

一种高炉风口保护装置

技术领域

本发明属于高炉设备技术领域，具体涉及一种高炉风口保护装置。

背景技术

高炉风口部位温度高，风口部位破损较为频繁，且破损主要集中在冷却壁与风口组合砖的夹缝位置。传统方式上，一般将掺合料（精矿粉或熟料粉）与结合剂（高铝水泥）按一定比例进行配比，再加入铁屑和水进行搅拌，然后对风口缝隙进行填充。由于填充材料中高铝水泥铝含量较高，因此容易形成渣皮，形成的渣皮进而对缝隙具有保护作用。但通过这种方式对风口缝隙进行填充，往往存在填料失水浪费、填料在缝隙处疏密不均等问题。同时，与导热性良好的铜冷却壁或者铸铁冷却壁相比，经过填充的风口缝隙处导热性能更差，更易发生破损。因此，需要一种能够保护风口部位的装置，从而减少风口部位的破损，提高高炉风口的冷却速度，同时延长风口寿命。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种高炉风口保护装置，该装置能够减少风口部位的破损，提高高炉风口的冷却速度，同时延长风口寿命。

技术方案：一种高炉风口保护装置，所述高炉风口包括风口组合砖、风口缝隙和风口冷却壁，所述风口缝隙为空腔结构，设于所述风口组合砖和所述风口冷却壁之间，所述风口缝隙的长度为a，深度为b，高度为c，所述保护装置设于所述风口缝隙内，所述保护装置包括导热装置和填充装置，所述导热装置的长度为（a-5 mm）~a ，深度为（b-3 mm）~b,高度为（c/2-5 mm）~c/2，所述导热装置的导热系数大于等于所述风口冷却壁的导热系数；所述填充装置包覆所述导热装置并与所述风口缝隙的空腔贴合。

优选的，所述导热装置为纯度99.99%的铜片。

优选的，所述填充装置内含有精矿粉和高铝水泥的组合物，所述高铝水泥按重量计占组合物总重量的11%~15%。

优选的，所述填充装置内含有铜粉，所述铜粉的平均颗粒直径小于等于350 μm。

优选的，所述风口组合砖的导热端还设有耐火装置，所述耐火装置为MgO-Al₂O₃-C系铝镁碳砖。

优选的，所述风口缝隙的深度b≤150 mm。

有益效果：1.通过采用导热系数更高的导热装置，能够迅速将热量传递给风口冷却壁或其他介质，与传统方式相比，极大的提高了高炉风口部位的冷却速度，从而降低了风口的破损几率。

2.采用特定形状的导热装置，能够有效针对空腔大小不同的风口缝隙，在填充缝隙的同时节省材料用量，降低成本。

3.填充装置包覆导热装置，减少了导热装置的震动位移，同时填充装置与缝隙充分贴合，减少了风口的破损。

4.采用MgO-Al₂O₃-C系铝镁碳砖，具有形成渣皮的能力强；耐腐蚀能力强，膨胀系数低等优点，极大的增加了风口部位的冷却能力。

附图说明

图1 为高炉风口部位炉墙的结构示意图；

图2为高炉风口保护装置的结构示意图；

图中各数字标号表示如下：1. 风口组合砖、2.风口缝隙、3.风口冷却壁、4.导热装置、5.填充装置。

具体实施方式

为充分说明本发明，下面结合附图和实施例作进一步阐释。

实施例1

如图1和图2所示，一种高炉风口保护装置，所述高炉风口包括风口组合砖1、风口缝隙2和风口冷却壁3。所述风口缝隙2为空腔结构，设于所述风口组合砖1和所述风口冷却壁3之间，所述风口缝隙2的长度为a=1000 mm，深度为b=140 mm，高度为c=25 mm。所述保护装置设于所述风口缝隙2内，所述保护装置包括导热装置4和填充装置5。所述导热装置4的长度为995 mm，深度为137 mm,高度为10 mm。所述导热装置4为纯度99.99%的铜片，所述风口冷却壁3为铸铁冷却壁，即所述导热装置4的导热系数大于所述风口冷却壁3的导热系数。所述填充装置5包覆所述导热装置4并与所述风口缝隙2的空腔贴合。所述填充装置5内为精矿粉和高铝水泥的组合物，其中高铝水泥占组合物重量的11%~15%，实测为13%。

该保护装置安装时需要先将风口缝隙中的异物清除；再将导热装置铜片的表面打磨平整，然后将处理好的导热装置铜片填充至风口缝隙的空腔中，并根据空腔位置进行调整；再将填充装置内的组合物配好后加水搅拌均匀，然后通过小漏斗下料并用托盘接料，避免填充浪费。

由于铜的导热系数为377W/m·℃（100℃），导热性良好，且纯度越高的铜导热性能越高，因此采用导热系数更高的导热装置，能够迅速将热量传递给风口冷却壁或其他介质，与传统方式相比，极大的提高了高炉风口部位的冷却速度，从而降低了风口的破损几率。采用该特定形状的导热装置，能够有效针对该空腔大小的风口缝隙，在填充缝隙的同时节省材料用量，降低成本。填充装置包覆导热装置，减少了导热装置的震动位移，同时填充装置与缝隙充分贴合，减少了风口的破损。组合物中高铝水泥铝含量较高，容易形成渣皮，形成的渣皮对缝隙具有保护作用。

实施例2

如图1和图2所示，一种高炉风口保护装置，所述高炉风口包括风口组合砖1、风口缝隙2和风口冷却壁3。所述风口缝隙2为空腔结构，设于所述风口组合砖1和所述风口冷却壁3之间，所述风口缝隙2的长度为a=1000 mm，深度为b=150 mm，高度为c=30 mm。所述保护装置设于所述风口缝隙2内，所述保护装置包括导热装置4和填充装置5。所述导热装置4的长度为1000 mm，深度为150 mm,高度为15 mm。所述导热装置4为纯度99.99%的铜片，所述风口冷却壁3为铜冷却壁，即所述导热装置4的导热系数等于所述风口冷却壁3的导热系数。所述填充装置5包覆所述导热装置4并与所述风口缝隙2的空腔贴合。所述填充装置内含有铜粉，所述铜粉的平均颗粒直径小于等于350 μm。所述风口组合砖1的导热端还设有耐火装置，所述耐火装置为MgO-Al₂O₃-C系铝镁碳砖。

该保护装置安装时需要先将风口缝隙中的异物清除；再将导热装置铜片的表面打磨平整，然后将处理好的导热装置铜片填充至风口缝隙的空腔中，并根据空腔位置进行调整；再将填充装置内的铜粉压实填充在空腔内。

选用平均颗粒直径小于等于350 μm的铜粉，并压实填充在空腔内，使得保护装置在缝隙中的流动性降低，减少了风口缝隙的空气残留，同时结合金属铜的高导热性，进一步增强了传热效果，从而增强了风口的冷却速度。铝镁碳砖中Al₂O₃的含量为60%～69%，MgO 的含量为7%～14%，C 的含量为5%～12%。铝镁碳砖的使用带来了以下优点：形成渣皮的能力强；高温耐腐蚀性强，抗渣铁侵蚀能力强；铝镁碳砖在受热情况下生成尖晶石，尖晶石具有高残余线膨胀率的优点；膨胀系数较低，不容易在生产过程中形成新的裂缝。应用铝镁碳砖可以较好的减少风口部位的破损，同时可以延长风口寿命。

以上参照附图和实施例，对本发明进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的普通技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各装置的设置方式均可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高炉风口保护装置，所述高炉风口包括风口组合砖、风口缝隙和风口冷却壁，所述风口缝隙为空腔结构，设于所述风口组合砖和所述风口冷却壁之间，所述风口缝隙的长度为a，深度为b，高度为c，且所述风口缝隙的深度b≤150 mm；其特征在于，所述保护装置设于所述风口缝隙内，所述保护装置包括导热装置和填充装置，所述导热装置的长度为（a-5mm）~a ，深度为（b-3 mm）~b,高度为（c/2-5 mm）~c/2，所述导热装置的导热系数大于等于所述风口冷却壁的导热系数；所述填充装置包覆所述导热装置并与所述风口缝隙的空腔贴合；所述风口组合砖的导热端还设有耐火装置，所述耐火装置为MgO-Al₂O₃-C系铝镁碳砖；所述填充装置内含有精矿粉和高铝水泥的组合物，所述高铝水泥按重量计占组合物总重量的11%~15%。

2.根据权利要求1所述的一种高炉风口保护装置，其特征在于，所述导热装置为纯度99.99%的铜片。

3.根据权利要求1所述的一种高炉风口保护装置，其特征在于，所述填充装置内含有铜粉，所述铜粉的平均颗粒直径小于等于350 μm。

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