CN209255833U - 一种安全且节能的铁水包内衬 - Google Patents

Abstract

一种安全且节能的铁水包内衬，主要包括绝热衬、永久衬和工作衬，所述绝热衬紧贴铁水包钢壳内壁，而后依次为永久衬和工作衬，其特征在于：所述绝热衬采用纳米微孔材料；所述永久衬包括两层，第一层为保温砖层，第二层为叶蜡石砖层；所述工作衬为ASC砖层；所述保温砖层在竖直方向上砌筑缝隙相互错开，所述叶蜡石砖层和保温砖层砌筑缝隙相互错开，所述ASC砖层与叶蜡石砖层砌筑缝隙相互错开，本铁水包内衬安全可靠、能够有效防止铁水渗透、散热热流密度低、铁水降温速率低、具有良好的节能效果。

Description

一种安全且节能的铁水包内衬

技术领域

本实用新型涉及耐火材料领域，尤其涉及一种安全且节能的铁水包内衬。

背景技术

铁水包是盛运铁水的设备，在钢厂使用比较普遍，铁水的输送和预处理都是在铁水包内完成的。铁水输送，是通过高温铁水容器（铁水包），在一定防护条件下将高炉铁水输送至炼钢炉。铁水预处理，是在铁水包中进行脱硅、脱磷和脱硫（简称“三脱”）处理，是冶炼优钢、洁净钢的必要工序，对提高产品质量起着举足轻重的作用。因此，铁水包内衬耐材的安全和节能，是现代化钢铁生产流程中不可缺少的重要环节。

铁水包内衬分为工作衬和永久衬，工作衬为铝碳化硅碳砖（ASC砖）；永久衬为不定型浇注料整体浇注，或者定型产品砌筑。

浇注料整体浇注铁水包永久衬时，浇注体经烘烤后，因耐材和钢材的膨胀系数存在差异，都会产生烘烤裂纹。铁水包在使用过程中，铁水运输或等待时静压力非常大，铁水预处理时搅拌头转速最高可达120r/min，铁水有渗透至永久衬的风险。当永久衬裂纹和钢壳排气孔贯穿时，极易发生铁水包排气孔渗铁、漏铁事故。

砖砌永久衬时，两层砌筑，材料厚度可根据随永久衬厚度而具体设计。为了避免永久衬砖缝直接贯穿至钢壳气孔，通常为第一、二层错缝，每层材料上、下错缝砌筑，可有效规避风险。定型产品砌筑永久衬时，材质通常为粘土砖、叶蜡石砖。中国专利CN103394681 A公开了“一种铁水包内衬砌筑方法”提供了一种铁水包永久衬砌筑方法，叶蜡石砖可应用于铁水包永久衬。铁水预处理时，高速旋转铁水对耐材的冲刷和侵蚀都非常严重，为了提高铁水包使用寿命，保障铁水包周转率，工作衬通常采用含碳材料、致密材料。当材料含碳、致密化时，其热导率将增大。当工作衬采用热导率较大的ASC砖时，永久衬不管是采用粘土砖，还是采用叶蜡石砖，最终铁包外壳温度都较高，可达350℃以上，钢壳温度高极易发生形变，存在严重的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种安全可靠、能够有效防止铁水渗透、散热热流密度低、铁水降温速率低、具有良好的节能效果的一种安全且节能的铁水包内衬。

为实现本实用新型提供以下技术方案：

一种安全且节能的铁水包内衬，主要包括绝热衬、永久衬和工作衬，所述绝热衬紧贴铁水包钢壳内壁，而后依次为永久衬和工作衬，其特征在于：所述绝热衬采用纳米微孔材料；所述永久衬包括两层，第一层为保温砖层，第二层为叶蜡石砖层；所述工作衬为ASC砖层；所述保温砖层在竖直方向上砌筑缝隙相互错开，所述叶蜡石砖层和保温砖层砌筑缝隙相互错开，所述ASC砖层与叶蜡石砖层砌筑缝隙相互错开。

进一步地，所述绝热衬和永久衬之间还设有第一保护衬，所述永久衬和工作衬之间还设有第二保护衬。

进一步地，所述第一保护衬为钢板保护层，所述第二保护衬为铝镁碳浇注料浇注而成，厚度为10~20mm。

进一步地，所述绝热衬的厚度为5~10mm。

进一步地，所述保温砖层的厚度为30~40mm。

进一步地，所述叶蜡石砖层的厚度为30~65mm。

进一步地，所述永久衬和工作衬的总厚度≥150mm。

本实用新型的有益之处：

第一：通过浇注和错缝砌筑最大限度的避免了铁水渗透，安全可靠；

第二：永久衬中使用保温砖和叶腊石砖，配合绝热衬，使得铁水包整体传热系数低、保温效果好、降低散热热流密度、使得铁水降温速率低，节约能耗；

第三：第一保护衬主要是用于保护绝热衬内的纳米微孔材料；第二保护衬为浇注而成，可以更好的保护永久衬，同时有能够使永久衬和工作衬贴合更紧密。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为内衬截面图。

图中：1是钢壳、2是绝热衬、3是第一保护衬、4是永久衬、4.1是保温砖层、4.2是叶蜡石砖层、5是第二保护衬、6是工作衬。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“ 固定于”或“ 设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“ 连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“ 长度”、“ 宽度”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“ 第一”、“ 第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“ 多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种安全且节能的铁水包内衬，主要包括绝热衬2、永久衬4和工作衬6，所述绝热衬2紧贴铁水包钢壳1内壁，而后依次为永久衬4和工作衬6，其特征在于：所述绝热衬2采用纳米微孔材料；所述永久衬4包括两层，第一层为保温砖层4.1，第二层为叶蜡石砖层4.2；所述工作衬6为ASC砖层；所述保温砖层4.1在竖直方向上砌筑缝隙相互错开，所述叶蜡石砖层4.2和保温砖层4.1砌筑缝隙相互错开，所述ASC砖层与叶蜡石砖层4.2砌筑缝隙相互错开，所述绝热衬2和永久衬4之间还设有第一保护衬3，所述永久衬4和工作衬6之间还设有第二保护衬5，所述第一保护3衬为钢板保护层，所述第二保护衬5为铝镁碳浇注料浇注而成，厚度为10~20mm，所述绝热衬2的厚度为5~10mm，所述保温砖层4.1的厚度为30~40mm，所述叶蜡石砖层4.2的厚度为30~65mm，所述永久衬4和工作衬6的总厚度≥150mm。

永久衬4第一层工作温度在300-900℃，而保温砖加热永久线变化≤2%的试验温度超1350℃；永久衬4第二层工作温度在900-1300℃，而叶蜡石砖耐火度达1610℃，0.2MPa荷重软化开始温度为1380℃。永久衬4第一层、第二层所选材料，分别采用在各自工作温度下，具有持续正体积效应的材料，弥补了砌筑过程中产生的施工缝，可保证永久衬4结构的整体性；砌筑材料的安全性和砌筑结构的合理性，封闭了铁水由内而外渗透至钢壳的路径，因而阻止了铁水渗透至气孔的可能，提高了铁水包的在线使用的安全可靠性。

同时铁水包盛放高温铁水时，热量通过热传导方式传至内衬和钢壳，再以对流方式和辐射方式传向周围空间，高温铁水的热量通过内衬材料向外散热的方式，可视为多层壁、一位稳态导热。为了降低铁水包内衬的散热热流，应降低最内层的保温材料的传热系数，这样整体传热系数才会大幅下降，才能够收到最显著的节能效果。因此永久衬第一层采用了导热系数更低的材料保温砖，并且设置绝热衬，铁水包内衬结构热阻增加，散热热流密度下降，不仅降低了铁水包外壳温度，还减慢了铁水的降温速率，起到了很好的节能节耗效果。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种安全且节能的铁水包内衬，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种安全且节能的铁水包内衬，主要包括绝热衬、永久衬和工作衬，所述绝热衬紧贴铁水包钢壳内壁，而后依次为永久衬和工作衬，其特征在于：所述绝热衬采用纳米微孔材料；所述永久衬包括两层，第一层为保温砖层，第二层为叶蜡石砖层；所述工作衬为ASC砖层；所述保温砖层在竖直方向上砌筑缝隙相互错开，所述叶蜡石砖层和保温砖层砌筑缝隙相互错开，所述ASC砖层与叶蜡石砖层砌筑缝隙相互错开。

2.根据权利要求1所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述绝热衬和永久衬之间还设有第一保护衬，所述永久衬和工作衬之间还设有第二保护衬。

3.根据权利要求2所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述第一保护衬为钢板保护层，所述第二保护衬为铝镁碳浇注料浇注而成，厚度为10~20mm。

4.根据权利要求1所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述绝热衬的厚度为5~10mm。

5.根据权利要求1所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述保温砖层的厚度为30~40mm。

6.根据权利要求1所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述叶蜡石砖层的厚度为30~65mm。

7.根据权利要求1所述的一种安全且节能的铁水包内衬，其特征在于：所述永久衬和工作衬的总厚度≥150mm。