[实用新型]一种高炉薄壁炉衬

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高炉薄壁炉衬，属于钢铁高炉设计领域。

背景技术

目前普遍使用的高炉炉体内衬主要有两种结构形式：一种是采用铸铁、铸钢或铜冷却板的厚内衬结构，另一种是采用铸铁和铜冷却壁相结合的砖壁合一的薄内衬结构。在我国现有高炉中，前一种多为中小型高炉采用，后一种多为大型高炉采用。随着国家产业政策的实施，中小型高炉逐步被淘汰，高炉大型化已使得炉体砖壁合一、薄壁内衬结构得到广泛推广应用。

薄壁内衬结构在炉腹、炉腰和炉身下部采用铜冷却壁，炉身中、上部采用铸铁冷却壁，在铜冷却壁热面侧喷涂一定厚度的特种耐火材料或镶嵌一定厚度的耐火砖，在铸铁冷却壁靠炉内侧镶上一定厚度的耐火砖来代替传统的砌砖。因为耐火材料喷涂层厚度和镶砖层厚度相比传统的炉体内衬砌筑层厚度大大减薄，因此，薄壁内衬结构炉型基本接近高炉的操作炉型。

典型的薄壁炉衬高炉采用全冷却壁作为冷却设备，在高热负荷区域炉腹、炉腰及炉身下部采用铜冷却壁，其它部位采用铸铁冷却壁。冷却壁的镶砖仅凸出冷却壁热面100-150mm，不及普通厚炉衬的1/2（普通厚炉衬的砌砖厚度超过400mm.）,根据高炉各部位的工作条件和破坏机理，在不同的区域采用不同材质的耐火材料。由于铜冷却壁具有高导热性能、良好的抗热震性能和抗热流冲击性能，因而越来越多的薄壁炉衬高炉在高热负荷区（炉身下部、炉腰、炉腹）采用了此种冷却设备。高炉薄壁内衬结构具有很多优点：炉型稳定，有利于煤气流分布均匀和操作顺行；耐材耗量大量减少，节省大量投资；内衬预先在炉外砌筑，缩短了施工周期；内衬镶嵌在冷却壁中，支撑效果好；内衬薄，渣皮的稳定起到了保护内衬的作用，从而延长了高炉的使用寿命。

目前国内使用的传统薄壁内衬结构存在的问题是：由于风口以上炉腹部位炉衬过薄(250-350mm)且仅靠风口组合砖支撑，因此，这一区域在长期的炉料磨损和高热负荷作用下炉衬容易脱落，炉衬脱落后导致冷却壁很快被磨损或冷却壁水管很快（最快的在高炉投产2-3个月时间内出现）出现渗漏的危险情况发生。一旦出现这些问题，处理起来非常棘手，轻则需对破损的管路进行处理，例如用穿软管的办法来代替漏损的管路，重则需进行内衬修补和对冷却壁进行更新改造。而对冷却壁进行更新改造是非常困难的。

有的大型高炉（如武钢8^#高炉）为了解决传统薄壁内衬高炉的炉腹下部至风口组合砖之间局部的缺陷，将风口带冷却壁用铜冷却壁替代了球墨铸铁冷却壁。虽然这一方案实际使用效果也非常好，该高炉从2009年8月1日投产起到现在没有出现一块冷却壁损坏的问题，但是风口带冷却壁采用铜冷却壁的投资太高，一般冶金企业恐怕难以接受，武钢8^#高炉因为风口带冷却壁采用铜冷却壁一项就给该高炉增加约2000万元的直接投资。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高炉薄壁炉衬，克服传统高炉薄壁炉衬技术应用中的缺陷，解决了传统高炉薄壁炉衬过快损坏、冷却壁水管过快出现渗漏以及冷却器烧坏后不易更换的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高炉薄壁炉衬，包括高炉炉壳、铜冷却壁、压入泥浆、异型砖、风口、风口组合砖和球墨铸铁冷却壁，所述异型砖和风口组合砖上下设置，在所述异型砖与高炉炉壳之间设有铜冷却壁，且铜冷却壁与高炉炉壳之间填充有压入泥浆，铜冷却壁块与块之间填充有缓冲料和捣打料，在所述风口组合砖与高炉炉壳之间设有球墨铸铁冷却壁，且球墨铸铁冷却壁与高炉炉壳之间填充有压入泥浆，球墨铸铁冷却壁块与块之间填充有铁屑填料和捣打料，所述风口依次贯穿高炉炉壳、压入泥浆、球墨铸铁冷却壁和风口组合砖，在所述异型砖和风口组合砖之间设有标准砖，在所述铜冷却壁与球墨铸铁冷却壁之间设有铜冷却板，所述铜冷却板位于高炉炉壳和标准砖之间，且其中的间隙填充有压入泥浆，所述铜冷却板通过短管与高炉炉壳焊接，并伸入到标准砖中。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述铜冷却板为两层，高度方向呈上下排列，圆周展开方向看上下排之间呈交错布置。

在炉腹下部至风口组合砖之间局部的冷却设备设计中采用了两层铜冷却板替代铸铁或铜冷却壁，在不增加整座高炉炉衬厚度，不改变炉型尺寸的前提下，将炉腹下部局部区域炉衬的厚度增加到460mm，虽然炉衬的厚度增加，但是由于铜冷却板插入炉内深度较冷却壁要深（达到460mm）且上下层两层采用错开角度布置，最大限度保证了该区域的砖衬支撑的稳定，降低了炉衬损坏脱落的速度，从而起到保护冷却壁的作用。