CN220520528U - 一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，属于冷却壁领域。本实用新型冷却壁壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖与冷却壁之间还填充有碳糊，碳糊填充在镶砖与冷却壁之间的缝隙中，使镶砖与冷却壁实现紧密贴合。本实用新型有助于缓解炉缸冷却壁与碳素捣打料气隙问题，从而提高导热效率，提升炉缸的使用寿命，降低炉缸侵蚀的风险。

Description

一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构

技术领域

本实用新型属于冷却壁技术领域，更具体地说，涉及一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构。

背景技术

目前行业内常见的高炉炉缸内侧一般由炉壳内部光面冷却壁、碳素捣打料、大块碳砖、陶瓷杯壁组成，这种传统炉缸侧壁结构能保持炉缸工作10年左右的寿命，关键问题是炉缸侧壁碳砖，耐火材料不可避免地被铁水的侵蚀，当碳砖厚度减少到一定程度后(通常为300mm左右)，高炉就必须进行大修。

影响炉缸侧面碳砖侵蚀的关键因素是炉内热量不能及时通过碳砖、捣打料传递到冷却壁的冷却水并由冷却水带走，如果冷却能力足够大，就可以在碳砖热面形成较稳定的凝铁层(该处温度为1150℃左右，铁水)，碳砖就不会被侵蚀。凝铁层的温度为铁水凝固温度1150℃左右，因此如果碳砖、捣打料的导热能力足够高，并且能够将导出的热量及时传递到冷却壁并加热冷却水，由冷却水带走，那么靠近铁水侧的碳砖就会被凝铁层保护而不被损坏，所以及时将热量从高温区导出并被冷却水带走是延长高炉碳砖材料使用寿命的关键因素。

在长期的生产实践过程中，我们得以知道捣打料与冷却壁间因不同材质的原因，尤其容易形成气隙，影响导热过程。所以不同材质间的气隙形成问题是亟待解决的问题。本实用新型据此进一步研究出高导热型炉缸侧面的冷却壁结构。

经检索，申请号2019110130235的专利申请案公开了一种高炉冷却壁镶砖、镶砖组合及冷却壁结构，其镶砖的一端上设置有燕尾榫，镶砖在远离燕尾榫的一端的侧壁上相对设置有局部凹陷结构以及局部凸起结构；通过在镶砖上分别设有局部凹陷结构和局部凸出结构，使得上下相邻的镶砖镶嵌互锁，即使有部分镶砖在镶砖断面突变的凹折处产生裂纹，断裂部分的镶砖也能和相邻的镶砖固定在一起，不会脱落，保持冷却壁镶砖的完整性，得以继续保护冷却壁，从而延长冷却壁寿命。该设计是针对高炉炉体冷却壁的优化，重在强化冷却壁的固定安装效果，对于冷却壁的热量传导问题并无过多关注，仍有进一步优化空间。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对目前炉缸冷却壁与碳素捣打料之间容易产生气隙影响热量传递的问题，本实用新型拟提供一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，有助于缓解炉缸冷却壁与碳素捣打料气隙问题，从而提高导热效率，提升炉缸的使用寿命，降低炉缸侵蚀的风险。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

本实用新型的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，冷却壁的壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖与冷却壁之间还填充有碳糊，碳糊填充在镶砖与冷却壁之间的缝隙中，使镶砖与冷却壁实现紧密贴合。

更进一步地，冷却壁壁面上的燕尾型凹槽深度为60-65mm。

更进一步地，冷却壁壁面上的燕尾型凹槽燕尾角为55-80°。

更进一步地，镶砖为超微孔高导热碳砖。

更进一步地，镶砖为超薄碳砖。

更进一步地，包括于镶砖外侧依次分布的碳素捣打料、大块碳砖和陶瓷杯壁。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且进一步填充碳糊解决了冷却壁与镶砖间因工艺尺寸而留存的间隙，使得冷却壁与镶砖紧密贴合不存在间隙，提升导热效率，加快热传导。

(2)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，设有燕尾凹槽形状的炉缸冷却壁与具有与燕尾型凹槽相契合的燕尾榫的超微孔高导热碳砖紧密契合在一块，杜绝了冷却壁与碳砖间的分离，增大了碳砖与冷却壁间的导热面积，提升导热效率。

(3)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，冷却壁与捣打料之间加了一层镶砖，避免了冷却壁与捣打料直接接触，碳砖与冷却壁固定贴合，碳砖材质与捣打料相似，减小两者间形成间隙的可能，热量传导更加稳定，从而提升生产效率。

附图说明

图1为目前现有炉缸冷却壁的结构示意图；

图2为本实用新型中炉缸冷却壁镶砖结构示意图；

图3为本实用新型中炉缸冷却壁碳糊位置示意图；

图4为本实用新型中高炉冷却壁镶砖结构右视图；

图5为本实用新型中局部炉缸剖面图。

图中：

1、冷却壁；2、镶砖；3、碳糊；4、碳素捣打料；5、大块碳砖；6、陶瓷杯壁。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例

本实施例的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，是专门针对高炉炉缸部位的冷却壁进行优化，首先如图1所示为现有炉缸冷却壁结构设计，炉缸的冷却壁1热面未经过任何异形处理，在修建生产中与碳素捣打料4直接接触，在实际生产过程中因冷却壁1壁体与碳素捣打料4材质不同，容易在生产过程中产生气隙，导致热量没法及时通过冷却壁1中的冷却水排出，造成碳砖的侵蚀破损，炉缸的变薄，引发冷却壁的侵蚀及破损，缩短了高炉炉缸冷却壁的使用寿命。

本实施例针对此问题提出了优化设计，结合图2-图5所示，本实施例的冷却壁结构依次包括冷却壁1、镶砖2、碳素捣打料4、大块碳砖5和陶瓷杯壁6，其中冷却壁1的壁面上布设有多条燕尾型凹槽，实践中燕尾型凹槽深度可采用60-65mm，燕尾型凹槽燕尾角可采用55-80°，镶砖2上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，且镶砖2为超微孔高导热碳砖或超薄碳转，镶砖2与冷却壁1之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，实践中，镶砖2与冷却壁1以燕尾形结构紧密铆合在一起，因异性尺寸问题，难免会留有气隙，进一步在镶砖2与冷却壁1之间还填充有碳糊3，碳糊3为碳质糊状材料，碳糊3填充在镶砖2与冷却壁1之间的缝隙中，使镶砖2与冷却壁1实现紧密贴合无气隙。然后碳素捣打料4与冷却壁1通过镶砖2相连，避免两种不同材质的材料直接接触，镶砖2与碳素捣打料4材质相近。

本实施例的冷却壁结构，通过在冷却壁1与碳素捣打料4之间镶嵌碳砖，避免了碳素捣打料4与冷却壁1间因不同材质直接接触而形成气隙，燕尾槽铆合结构和碳糊填充又保证冷却壁1与碳砖间的紧密贴合，进一步减小气隙的形成，提升了导热效率，加快热传导，从而减小冷却壁1的侵蚀破损，延长高炉寿命。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)的壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖(2)上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖(2)与冷却壁(1)之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖(2)与冷却壁(1)之间还填充有碳糊(3)，碳糊(3)填充在镶砖(2)与冷却壁(1)之间的缝隙中，使镶砖(2)与冷却壁(1)实现紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)壁面上的燕尾型凹槽深度为60-65mm。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)壁面上的燕尾型凹槽燕尾角为55-80°。

4.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：镶砖(2)为超微孔高导热碳砖。

5.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：镶砖(2)为超薄碳砖。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：还包括于镶砖(2)外侧依次分布的碳素捣打料(4)、大块碳砖(5)和陶瓷杯壁(6)。