CN221071551U - 炉体冷却结构及高炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉体冷却结构及高炉，该炉体冷却结构包括：冷却壁，相邻两个冷却壁之间形成有横缝间隙和竖缝间隙；砌块，所述砌块填充在所述横缝间隙和所述竖缝间隙内；所述横缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块所形成的砌块宽度与所述冷却壁的宽度相等；所述竖缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块形成的砌块总高度与每层的冷却壁的高度相等；所述多个砌块填充在所述竖缝间隙内后与所述冷却壁之间形成有竖缝，相邻两个砌块之间的缝隙与所述竖缝错位设置。本申请能够有效延长高炉的使用寿命。

Description

炉体冷却结构及高炉

技术领域

本实用新型涉及炉体冷却技术领域，特别涉及一种炉体冷却结构及高炉。

背景技术

冷却设备是保证高炉在高温条件下抵御热流侵袭和机械磨损的关键设备。现代高炉设计主要采用冷却壁作为冷却器。经过多年的炼铁生产实践证明高炉冷却壁的破损是影响高炉寿命的重要原因之一，在高热负荷区域尤为严重。

高炉设计中，为实现炉体冷却，通常在炉壳内设置冷却壁。冷却壁从高炉炉底往上直至炉喉下沿范围内错缝安装。在冷却壁横缝和竖缝之间填充炭化硅捣打料或铁屑填料。但是，施工时炭化硅捣打料或铁屑填料采用人工捣打，很难保证施工质量。捣料不紧实会影响冷却壁导热，并造成冷却壁背部串煤气。此外，冷却壁热面渣皮脱落也会粘连部分冷却壁缝隙间的填料，使冷却壁热面边角部位长期裸露在炉内高温热流中，由此导致冷却壁本体热面边角部位侵蚀严重甚至损坏。

为此，有必要提出一种炉体冷却结构，解决上述至少一个问题。

实用新型内容

针对现有技术所存在的缺陷，本实用新型实施方式中提供了一种炉体冷却结构及高炉，能够有效延长高炉的使用寿命。

本实用新型实施方式的具体技术方案是：

一种炉体冷却结构，所述炉体冷却结构用于设置在高炉炉壳的内周壁上，所述炉体冷却结构包括：

冷却壁，相邻两个冷却壁之间形成有横缝间隙和竖缝间隙；

砌块，所述砌块填充在所述横缝间隙和所述竖缝间隙内；

所述横缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块所形成的砌块宽度与所述冷却壁的宽度相等；所述竖缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块形成的砌块总高度与每层的冷却壁的高度相等；所述多个砌块填充在所述竖缝间隙内后与所述冷却壁之间形成有竖缝，相邻两个砌块之间的缝隙与所述竖缝错位设置。

在一个优选的实施方式中，所述砌块与所述冷却壁之间还设置有填充板。

在一个优选的实施方式中，所述填充板包括下述中的任意一种或其组合：铜板、钢板。

在一个优选的实施方式中，所述填充板的厚度在2毫米至5毫米之间。

在一个优选的实施方式中，所述竖缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。

在一个优选的实施方式中，每层所述冷却壁在竖缝方向对应3层砌块。

在一个优选的实施方式中，所述横缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。

在一个优选的实施方式中，每块所述冷却壁在横缝方向对应2块砌块。

在一个优选的实施方式中，所述砌块的宽度与所述冷却壁的厚度相等。

在一个优选的实施方式中，所述砌块包括下述中的任意一种：石墨砖、半石墨砖、微孔砖、超微孔砖、高导热炭砖。

在一个优选的实施方式中，相邻两块砌块之间设置有炭质泥浆层。

一种高炉，包括上述任一所述的炉体冷却结构以及炉壳，所述炉体冷却结构设置在所述炉壳的内周壁上。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请实施方式中提供一种炉体冷却结构。冷却壁之间的间隙利用高导热砌块砌筑替代人工捣料，能够保证施工质量。利用导热性能好的高导热砌块，降低了冷却壁之间缝隙的热阻，使圆周方向上冷却壁冷却更加均匀，减缓生产过程中冷却壁边角部位的侵蚀，有利于延长高炉的使用寿命。此外，利用高导热砌砖和冷却壁交错安装，还可以避免捣料不密实出现窜煤气情况。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为现有技术之一提供的一种密集式铜冷却板结构的结构示意图；

图2为现有技术之二提供的一种高炉冷却结构的结构示意图；

图3为现有技术之二提供的一种高炉冷却结构的主视图；

图4为现有技术之三提供的一种铸铁冷却壁结构的结构示意图；

图5为本申请实施方式中提供的一种炉体冷却结构的主视图；

图6为本申请实施方式中提供的一种炉体冷却结构的侧视图；

图7为本申请实施方式中提供的一种炉体冷却结构的俯视图。

本申请的附图标记：

1、炉壳；

2、冷却壁；

3、砌块；

4、填充板。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，现有技术之一提供了一种密集式铜冷却板结构，将纯铜制造的冷却板(简称铜冷却板101)插入高炉砌体内，降低内衬温度。各层冷却板之间间距较小，约300mm。

然而，上述密集式铜冷却板结构存在如下问题：该冷却板结构属于点式冷却，对耐火材料的冷却欠均匀；随着耐材的侵蚀，冷却板前端裸露在炉内，容易造成熔损性烧坏，维护量大；不易形成平滑的操作炉型；炉壳开孔大，影响炉壳强；此外，采用铜材质造价高。

如图2和图3所示，现有技术之二提供了一种高炉冷却结构，冷却壁102安装于炉壳内表面，冷却板103嵌设于相邻冷却壁102的水平缝隙间，冷却板103向炉壳内部伸出，长度为100-150mm。冷却壁102与冷却板103之间的空隙处填满导热填充层104。

上述高炉冷却结构由于冷却板103伸入炉内较长，冷却板103易损坏，且炉壳开孔多，施工难度大，配管复杂。

如图4所示，现有技术之三提供了一种铸铁冷却壁结构，将铸铁冷却壁102安装于炉壳105内表面，上下层之间错缝安装，冷却壁102间隙保留30-40mm，中间填充炭化硅捣打料或铁屑填料。

上述铸铁冷却壁结构中捣料的导热系数较低，且冷却壁102间隙填料采用人工捣打，捣料容易不密实，捣料不密实会影响冷却壁102导热，并造成冷却壁背部串煤气。此外，冷却壁102热面渣皮脱落时会连带间隙捣料一起脱落，导致冷却壁102边角部位侵蚀严重。

本实用新型提供一种炉体冷却结构，其具体为一种长寿型炉体冷却结构。冷却壁之间的间隙利用高导热砌块砌筑替代人工捣料，能够保证施工质量。利用导热性能好的高导热砌块，降低了冷却壁之间缝隙的热阻，使圆周方向上冷却壁冷却更加均匀，减缓生产过程中冷却壁边角部位的侵蚀，有利于延长高炉的使用寿命。此外，利用高导热砌砖和冷却壁交错安装，还可以避免捣料不密实出现窜煤气情况。

请综合参阅图5、图6和图7，本申请说明书实施方式中提供了一种炉体冷却结构，所述炉体冷却结构用于设置在高炉炉壳1的内周壁上，所述炉体冷却结构可以包括：冷却壁2，相邻两个冷却壁2之间形成有横缝间隙和竖缝间隙；砌块3，所述砌块3填充在所述横缝间隙和所述竖缝间隙内；所述横缝间隙内填充有多个砌块3，多个砌块3所形成的砌块3宽度与所述冷却壁2的宽度相等；所述竖缝间隙内填充有多个砌块3，多个砌块3形成的砌块3总高度与每层的冷却壁2的高度相等；所述多个砌块3填充在所述竖缝间隙内后与所述冷却壁2之间形成有竖缝，相邻两个砌块3之间的缝隙与所述竖缝错位设置。

在本实施方式中，该炉体冷却结构用于设置在高炉炉体壳的内周壁上，其主要包括冷却壁2和砌块3。其中，该冷却壁2可以沿着高炉的高度方向分布多层，具体的，可以根据炉壳1外形、炉型结构确定每层冷却壁2块数及外形尺寸。在本申请的实施方式中，不对该冷却壁2的块数和外形尺寸做具体的限定。

其中，相邻两个冷却壁2之间形成有横缝间隙和竖缝间隙。具体的，所述竖缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。所述横缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。在所述横缝间隙和所述竖缝间隙内填充有砌块3。该砌块3的厚度可与所述竖缝间隙和横缝间隙的宽度相匹配，例如相等。

具体的，所述砌块3可以包括下述中的任意一种：石墨砖、半石墨砖、微孔砖、超微孔砖、高导热炭砖。当砌块3为上述任意一种形式时，由于上述任意一种形式的砌块3均具有良好的导热性能，因此均能够达到较佳的导热效果。

在本申请的实施方式中，主要以高导热炭砖为例进行展开说明，其他形式砌块3的形式可以参照该高导热炭砖，本申请在此不再一一展开赘述。

本申请实施方式中，利用导热性能好的砌块3填充冷却壁2之间的缝隙，可以减小冷却壁2之间热阻，增强边角部位的冷却；可以避免冷却壁2热面渣皮脱落导致边缘缝隙捣料的脱落；可以避免传统捣料结构不密实出现漏煤气情况；而且利用导热性能好的砌块3替代人工捣料填充冷却壁2间隙，可减小冷却壁2间热阻，增强了对边角部位的冷却，冷却壁2缝隙的冷却效果增强，冷却壁2冷却更加均匀，有利于冷却壁2的长寿，进而延长高炉寿命。此外，由于加入了导热性能好的砌块3，该砌块3可以替换部分冷却壁2的位置，相当于减少了冷却壁2的用料，减少了炉壳1开孔；而且还可以进一步减少水管根数。

具体的，所述竖缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。所述横缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。相对于原来没有设置砌块3时，上述缝宽尺寸在30毫米左右，从上述数值对比可以更加直观地发现：相同圆周内冷却壁2的用量能有效减少。此外，冷却壁2水管间距保持不变，冷却壁2用量减少，故水管根数可以减少。

在一些实施方式中，所述砌块3与所述冷却壁2之间还可以设置有填充板4。

理论上，将砌块3的厚度与缝宽尺寸相等，砌块3可以对竖缝间隙和横缝间隙进行密封。但是，由于设备制造及安装误差仍不可避免地会产生的缝隙。此时，可以在砌块3与冷却壁2之间的缝隙内设置填充板4，将缝隙填充紧实。

具体的，所述填充板4可以包括下述中的任意一种或其组合：铜板、钢板。也即是说，该填充板4可以选用导热性能好，耐腐蚀的材质。其中，所述填充板4的厚度在2毫米至5毫米之间。当该填充板4的厚度在上述范围内时能够较佳地满足缝隙填充的需求，并且在制作成本上也较为经济合理。

其中，相邻两块砌块3之间还可以设置有炭质泥浆层。利用该炭质泥浆层作为连接和密封过渡层。

在一个具体的实施方式中，可以选用石墨炭砖砌块3填充冷却壁2间隙。炭砖砌块3的厚度150mm，竖缝炭砖砌块3总高度与每层冷却壁2等高，每层冷却壁2对应3层炭砖砌块3，砌块3之间涂抹炭质泥浆；砌块3总宽度与冷却壁2宽度相等，每块冷却壁2对应2块炭砖砌块3，砌块3之间涂抹炭质泥浆。冷却壁2横缝间砌块3与冷却壁2错缝砌筑，从而保证砌块3的缝隙不与冷却壁2纵缝重合，避免窜煤气的风险；砌块3宽度与冷却壁2的厚度相等。由于设备制造及安装误差产生的缝隙采用铜板填充紧实，铜板厚度5mm。按照此方法安装冷却壁2和高导热砌块3，直至炉喉下沿。

在本实施方式中，每层所述冷却壁2在竖缝方向对应3层砌块3。每块所述冷却壁2在横缝方向对应2块砌块3。

若砌块3长度过短，会导致砌块3间隙多，增大窜煤气风险；同时砌块3不宜过长，以免影响其力学强度。考虑到常用冷却壁2的尺寸，本申请实施方式中对冷却壁2对应炭砖砌块3的数量进行了上述优选。

本申请实施方式中还提供一种高炉，所述高炉主要包括上述炉体冷却结构以及炉壳1，所述炉体冷却结构设置在所述炉壳1的内周壁上。该高炉通过设置所述炉体冷却结构可以达到炉体冷却结构实施方式所实现的技术效果，具体的，请参照上述实施方式的具体描述，本申请在此不再赘述。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种炉体冷却结构，其特征在于，所述炉体冷却结构用于设置在高炉炉壳的内周壁上，所述炉体冷却结构包括：

冷却壁，相邻两个冷却壁之间形成有横缝间隙和竖缝间隙；

砌块，所述砌块填充在所述横缝间隙和所述竖缝间隙内；

所述横缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块所形成的砌块宽度与所述冷却壁的宽度相等；所述竖缝间隙内填充有多个砌块，多个砌块形成的砌块总高度与每层的冷却壁的高度相等；所述多个砌块填充在所述竖缝间隙内后与所述冷却壁之间形成有竖缝，相邻两个砌块之间的缝隙与所述竖缝错位设置。

2.如权利要求1所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述砌块与所述冷却壁之间还设置有填充板。

3.如权利要求2所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述填充板包括下述中的任意一种或其组合：铜板、钢板。

4.如权利要求2所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述填充板的厚度在2毫米至5毫米之间。

5.如权利要求2所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述竖缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。

6.如权利要求5所述的炉体冷却结构，其特征在于，每层所述冷却壁在竖缝方向对应3层砌块。

7.如权利要求2所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述横缝间隙的缝宽尺寸在100毫米至150毫米之间。

8.如权利要求7所述的炉体冷却结构，其特征在于，每块所述冷却壁在横缝方向对应2块砌块。

9.如权利要求1所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述砌块的宽度与所述冷却壁的厚度相等。

10.如权利要求1所述的炉体冷却结构，其特征在于，所述砌块包括下述中的任意一种：石墨砖、半石墨砖、微孔砖、超微孔砖、高导热炭砖。

11.如权利要求1所述的炉体冷却结构，其特征在于，相邻两块砌块之间设置有炭质泥浆层。

12.一种高炉，其特征在于，包括如权利要求1至11任一所述的炉体冷却结构以及炉壳，所述炉体冷却结构设置在所述炉壳的内周壁上。