[实用新型]炉缸侧壁内衬

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温冶炼炉中熔融金属液体熔池的侧壁内衬，特别涉及炼铁高炉的炉缸中一种有隔热夹层的炉缸侧壁耐火材料内衬。

背景技术

目前，炼铁高炉的炉缸部位的耐火材料内衬有两种形式。一种为仅采用含碳材料构成的全碳型炉缸侧壁内衬，另一种为采用了含碳材料和含Al₂O₃耐材、且Al₂O₃耐材位于含碳材料热面侧的复合型炉缸侧壁内衬。高炉炉缸是装有流态的熔融铁水和炉渣、煤气、碱金属等冶炼产物的高温、高压空间，围绕此空间的耐火材料内衬受到这些高温冶炼产物的物理、化学侵蚀以及高温和由于温度的变化所导致的应力破坏。虽然，现代高炉的炉缸侧壁采用了质量较好的含碳材料、含Al₂O₃耐材以及先进的冷却技术和装备，在精心操作条件下，可以适当延长炉缸寿命，但前述形式的炉缸侧壁耐火材料内衬仍然存在下述的主要不足。

1、仅由含碳材料构成炉缸侧壁内衬时，虽然导热性较好的微孔、超微孔炭砖等可在含碳材料的热面形成温度较低的“粘滞层”，但此“粘滞层”在熔融渣铁的流动和温度变化的影响下，并不能稳定存在，始终处于流动和更新之中。含碳材料仍然难免与流动渣铁直接接触从而受到机械冲刷和理化侵蚀。与传统碳砖相比，微孔炭砖、超微孔炭砖虽然在阻止液态渣铁直接渗入碳砖本体的破坏方面具有效果，但碱金属的渗透与侵蚀、锌金属渗入碳砖缝隙导致砖体膨胀导致的破坏和渣铁与炭砖接触面的化学侵蚀仍然存在。

2、在炉缸侧壁含碳材料的热面设置含Al₂O₃的陶瓷质耐材衬体时，它们在一定的炉役周期中降低了含碳材料的热面温度，消除了熔融铁水向含碳材料内部的渗入破坏，避免了流动渣铁对含碳材料的机械冲刷和化学侵蚀以及碱金属渗入的破坏等。但是，由于外部的冷却作用和炭砖具有较高的导热率，含Al₂O₃耐材衬体的冷热面温差较大，由此导致的不利于含Al₂O₃耐材衬体使用寿命的热应力也较大。

3、通常，高炉用炭砖的导热率为14w/m.k~18w/m.k，难以进一步提高。含碳材料热面的含Al₂O₃耐材衬体的厚度为300～400mm、导热率2w/m.k～3w/m.k时，炭砖热面的温度可达600～700℃。当炉缸侧壁的内衬仅由含碳材料构成时，含碳材料的热面温度可达1000℃以上。冷热面显著的温度梯度导致碳砖承受严重的热应力，从而导致碳砖的折断。

4、通常使用1m总体厚度的侧壁衬体，仅由含碳材料构成炉缸侧壁内衬时，通过侧壁的热流密度可达到8000w/m²以上；在碳质材料的热面砌筑有含Al₂O₃耐材衬体时，热流密度也达到5000～6000w/m²。可见，这两种形式的内衬均存在较大的热损失，既浪费能源也不利于冶炼生产。

由于目前公知的两种形式的炉缸侧壁内衬存在上述不足，要满足现代高炉越来越长的寿命和节能降耗要求还需要进一步改进。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种有隔热夹层的炉缸侧壁内衬，可克服现有炉缸侧壁内衬热应力较大、炭砖工作温度较高、热损失较大以及使用寿命不长的问题。

为了解决上述问题，本实用新型的一种炉缸侧壁内衬，包括含碳材料衬体和含Al₂O₃耐材衬体，其特征在于：含碳材料衬体与含Al₂O₃耐材衬体之间设有隔热层。

优选地，所述含碳材料衬体与含Al₂O₃耐材衬体之间全部或部分设有隔热层。

优选地，所述隔热层为单层或多层。

优选地，所述隔热层每层厚度为5mm — 50mm。

优选地，所述隔热层的导热系数不高于所述含Al₂O₃耐材衬体的导热系数。

更优选地，所述隔热层由陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡或陶瓷纤维毯构成。