CN113088597B - 高炉出铁口结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高炉出铁口结构，包括：第一半砖、第二半砖和预制套管；所述预制套管倾斜布置，所述第一半砖具有与所述预制套管相适配的第一弧形凹面，所述第二半砖具有与所述预制套管相适配的第二弧形凹面，所述预制套管位于所述第一弧形凹面和所述第二弧形凹面围合的区域内。本发明提供的高炉出铁口结构，预制套管形成的铁口通道无缝隙，且预制套管不会产生空洞，避免了原铁口通道因铁口组合砖缝隙发生跑煤气现象，从而保证了高炉安全顺利出铁。

Description

高炉出铁口结构

技术领域

本发明涉及炼铁高炉设备技术领域，尤其涉及一种高炉出铁口结构。

背景技术

在实际生产过程中，由于铁口经常受到高温渣铁的侵蚀和冲刷，因此高炉铁口区域是炉缸内最薄弱的环节之一，铁口工作的好坏不但影响高炉的正常生产，而且还会缩短高炉一代寿命。在铁口维护过程中比较严重的问题就是喷溅问题。在铁口打开初期，渣铁与炉缸内的煤气从铁口孔道内喷注，出现喷溅现象。

铁口喷溅的主要原因是铁口结构和砌筑工艺(灌浆料不密实、碳素捣打料等不密实、不饱满)存在问题造成的。在高炉砌筑时，炉壳和冷却壁之间的缝隙采用灌浆料密封，但是由于灌浆料干燥后收缩，形成裂纹和缝隙，炉内煤气窜入炉壳和冷却壁之间，沿缝隙和裂纹窜入铁口通道，而现有的铁口结构是由组合砖砌筑而成，组合砖之间存在很多缝隙，正适应煤气冲入，造成铁口喷溅。

铁口喷溅不仅影响高炉正常出铁，同时制约高炉提升产能。如果铁口喷溅时间过长，对主沟侵蚀和泥套维护以及设备维护带来很大难度，增加很多工作量。铁口喷溅还给炉前工人的操作带来困难，增加了炉前工人的劳动强度，给环保带来危害。在喷溅严重时，造成渣铁出不净，堵不上铁口等事故，造成较大的经济损失。

发明内容

本发明提供一种高炉出铁口结构，用以解决现有技术中铁口结构容易产生铁口喷溅的问题。

本发明提供一种高炉出铁口结构，包括：第一半砖、第二半砖和预制套管；

所述预制套管倾斜布置，所述第一半砖具有与所述预制套管相适配的第一弧形凹面，所述第二半砖具有与所述预制套管相适配的第二弧形凹面，所述预制套管位于所述第一弧形凹面和所述第二弧形凹面围合的区域内。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述第一半砖与所述第二半砖相接触的端面和所述第二半砖与所述第一半砖相接触的端面中的一者设有第一凸起部，另一者设有与所述第一凸起部相适配的第一凹陷部。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，在多个所述第一半砖沿所述预制套管的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个所述第一半砖相接触的两个侧面中的一者设有第二凸起部，另一者设有与所述第二凸起部相适配的第二凹陷部。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，在多个所述第二半砖沿所述预制套管的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个所述第二半砖相接触的两个侧面中的一者设有第三凸起部，另一者设有与所述第三凸起部相适配的第三凹陷部。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述预制套管采用耐火材料制备而成。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述耐火材料为氮化硅结合碳化硅质、刚玉莫来石质或塞隆结合碳化硅质。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述预制套管呈圆筒形。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述预制套管的表面覆盖有耐火泥浆层或耐火涂抹料层，所述耐火泥浆层或所述耐火涂抹料层的厚度为5～20mm。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述预制套管的外径和所述预制套管的内径的差值为50～80mm。

根据本发明提供的一种高炉出铁口结构，所述预制套管的倾斜角度为3～15°。

本发明提供的高炉出铁口结构，第一半砖和第二半砖在相配合的情况下，预制套管位于第一弧形凹面和第二弧形凹面围合的区域内，此时预制套管的上表面与第一弧形凹面的内壁面相接触，预制套管的下表面与第二弧形凹面的内壁面相接触。本发明提供的高炉出铁口结构，预制套管形成的铁口通道无缝隙，且预制套管不会产生空洞，避免了原铁口通道因铁口组合砖缝隙发生跑煤气现象，从而保证了高炉安全顺利出铁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的高炉出铁口结构的分解示意图；

图2是本发明提供的高炉出铁口结构的结构示意图之一；

图3是本发明提供的高炉出铁口结构的结构示意图之二；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图4的B-B向剖视图；

附图标记：

1：第一半砖； 2：第二半砖； 3：预制套管；

4：耐火泥浆层； 5：第一凸起部； 6：第一凹陷部；

7：第二凸起部； 8：第二凹陷部。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中提供了一种高炉全碳质铁口通道塑型浇注工艺。将配好的浇注料分批填入铁口通道内，然后用装有压板的液压炮对铁口通道内浇注料进行压制。该方法虽然摒弃了传统的铁口组合砖砌筑工艺，但是浇注料在铁口通道内的均匀性难以保证，部分位置会存在空洞，而且缺乏有效的监控手段，难以保证通道内的浇注料密实。

另一现有技术提供了一种铁口结构，该铁口结构由带有半圆弧面的上砖和带有下半圆弧的下砖构成，同样避免了铁水直接接触铁口组合砖。但采用此种方法，上下砖之间会留有缝隙，且缝隙之间捣打填充较困难。煤气会通过此缝隙进入到上下圆弧砖与铁口组合砖之间。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种预制套管，上述的预制套管根据铁口通道尺寸使用耐火材料预制而成，此预制套管贯穿铁口布设，预制套管的内径尺寸与高炉设计中铁口通道尺寸相同，预制套管具有一定厚度。由此可知的是，此预制套管为整体通道，不存在缝隙，避免了铁口组合砖之间缝隙跑煤气现象。

如图1和图2所示，本发明实施例的高炉出铁口结构，包括：第一半砖1、第二半砖2和预制套管3。

预制套管3倾斜布置，预制套管3的倾斜角度为3～15°，例如，根据实际工况，将预制套管3的倾斜角度设为10°，其具体布设角度根据实际工况和环境情况进行选取，在此不作具体限定。

第一半砖1具有与预制套管3相适配的第一弧形凹面，第二半砖2具有与预制套管3相适配的第二弧形凹面，预制套管3位于第一弧形凹面和第二弧形凹面围合的区域内。

在本发明实施例中，第一半砖1和第二半砖2在相配合的情况下，预制套管3位于第一弧形凹面和第二弧形凹面围合的区域内，此时预制套管3的上表面与第一弧形凹面的内壁面相接触，预制套管3的下表面与第二弧形凹面的内壁面相接触。

本发明实施例提供的高炉出铁口结构，预制套管3形成的铁口通道无缝隙，且预制套管3不会产生空洞，避免了原铁口通道因铁口组合砖缝隙发生跑煤气现象，从而保证了高炉安全顺利出铁。

在可选的实施例中，第一半砖1与第二半砖2相接触的端面和第二半砖2与第一半砖1相接触的端面中的一者设有第一凸起部5，另一者设有与第一凸起部5相适配的第一凹陷部6。

需要说明的是，第一半砖1与第二半砖2相接触的端面设有第一凹陷部6，第二半砖2与第一半砖1相接触的端面设有第一凸起部5；

或者，第一半砖1与第二半砖2相接触的端面设有第一凸起部5，第二半砖2与第一半砖1相接触的端面设有第一凹陷部6。

具体地，第一凸起部5可以为凸台，第一凹陷部6可以为凹槽。

在可选的实施例中，如图3、图4和图5所示，在多个第一半砖1沿预制套管3的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个第一半砖相接触的两个侧面中的一者设有第二凸起部7，另一者设有与第二凸起部7相适配的第二凹陷部8。

也就是说，第一半砖1的相对两侧面中一个侧面设有第二凸起部7，另一个侧面设有第二凹陷部8。

具体地，第二凸起部7可以为弧形凸台，第二凹陷部8可以为弧形凹槽。

在可选的实施例中，在多个第二半砖2沿预制套管3的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个第二半砖2相接触的两个侧面中的一者设有第三凸起部，另一者设有与第三凸起部相适配的第三凹陷部。

也就是说，第二半砖2的相对两侧面中一个侧面设有第三凸起部，另一个侧面设有第三凹陷部。

具体地，第三凸起部可以为弧形凸台，第三凹陷部可以为弧形凹槽。

在可选的实施例中，预制套管3采用耐火材料预先制备而成。

其中，耐火材料为氮化硅结合碳化硅质、刚玉莫来石质或塞隆结合碳化硅质。例如，根据实际工况，耐火材料选取为氮化硅结合碳化硅质。

在可选的实施例中，预制套管3呈圆筒形。

其中，预制套管3的表面覆盖有耐火泥浆层4或耐火涂抹料层。例如，在预制套管3的表面覆盖有耐火泥浆层4的情况下，耐火泥浆层4的厚度为5～20mm。

在预制套管3的表面覆盖有耐火涂抹料层的情况下，耐火涂抹料层的厚度为10～20mm。

在可选的实施例中，预制套管3的外径和预制套管3的内径的差值为50～80mm。

也就是说，预制套管3需具备一定的厚度，其厚度的具体大小需要根据实际工况设计，在此不作具体限定。

采用传统铁口通道砌筑方法，铁口组合砖之间存在较多缝隙，使用过程中由于炉缸铁水静压力，热应力影响，导致组合砖开裂或变形，使得砖缝变大，煤气会通过组合砖缝隙进入到铁口通道内，出铁时与铁水一同流出，急剧燃烧，迅速膨胀引起铁口喷溅。

为解决上述问题，本发明实施例提供的高炉出铁口结构，在预制圆筒形套管外砌筑第一半砖和第二半砖，且在第一半砖和第二半砖结合面、相邻两个第一半砖结合面以及相邻两个第二半砖结合面均设有凹槽以及与凹槽相适配的凸台，减小第一半砖和第二半砖对预制圆筒形铁口通道形成剪切力，破坏铁口通道。

以下对高炉出铁口结构的组合过程进行详细说明。

第二半砖2砌筑完成后，将此预制圆筒形套管外均匀涂抹耐火泥浆或耐火涂抹料，然后放在第二半砖2的弧形凹面内，然后砌筑第一半砖1。并且，第一半砖1和第二半砖2装配完成后，需要确保第一半砖和第二半砖结合面、相邻两个第一半砖结合面以及相邻两个第二半砖结合面结合良好。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种高炉出铁口结构，其特征在于，包括：第一半砖、第二半砖和预制套管；

所述预制套管倾斜布置，所述第一半砖具有与所述预制套管相适配的第一弧形凹面，所述第二半砖具有与所述预制套管相适配的第二弧形凹面，所述预制套管位于所述第一弧形凹面和所述第二弧形凹面围合的区域内；

所述第一半砖与所述第二半砖相接触的端面和所述第二半砖与所述第一半砖相接触的端面中的一者设有第一凸起部，另一者设有与所述第一凸起部相适配的第一凹陷部；

所述预制套管为整体通道，形成的铁口通道无缝隙，且所述预制套管不会产生空洞，避免了铁口组合砖之间缝隙跑煤气现象；

在多个所述第一半砖沿所述预制套管的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个所述第一半砖相接触的两个侧面中的一者设有第二凸起部，另一者设有与所述第二凸起部相适配的第二凹陷部；

在多个所述第二半砖沿所述预制套管的长度方向依次布设的情况下，相邻的两个所述第二半砖相接触的两个侧面中的一者设有第三凸起部，另一者设有与所述第三凸起部相适配的第三凹陷部；

所述预制套管的表面覆盖有耐火泥浆层或耐火涂抹料层，所述耐火泥浆层或所述耐火涂抹料层的厚度为5～20mm；

所述预制套管的外径和所述预制套管的内径的差值为50～80mm。

2.根据权利要求1所述的高炉出铁口结构，其特征在于，所述预制套管采用耐火材料制备而成。

3.根据权利要求2所述的高炉出铁口结构，其特征在于，所述耐火材料为氮化硅结合碳化硅质、刚玉莫来石质或塞隆结合碳化硅质。

4.根据权利要求1所述的高炉出铁口结构，其特征在于，所述预制套管呈圆筒形。

5.根据权利要求1所述的高炉出铁口结构，其特征在于，所述预制套管的倾斜角度为3～15°。

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