阅读说明：本技术 一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法 (Uniform erosion type long-life blast furnace hearth building method ) 是由 姜喆 谢明辉 郭天永 车玉满 姚硕 刘炳楠 邵思维 费静 李晓春 曾宇 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法,从上到下在炉缸顶部至铁口部位,炉衬由高导热石墨砖砌筑；从上到下在铁口至炉底部位,炉衬由长度逐渐增大的超微孔炭砖砌筑；在炉缸炉衬内侧砌筑至少一层陶瓷杯；炉底平铺炭砖6～8层,在炉底炭砖上设置至少一层粘土砖；铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为炉缸直径的12％～16％。优点是：不仅可以避免炉缸炉衬应力最大部位固定不变而造成的炉缸局部单一位置侵蚀速度过快和最终导致一代炉役时间变短的状况,还可大幅度的降低高炉的砌筑成本。(The invention relates to a method for building a uniform erosion type long-life blast furnace hearth, wherein a furnace lining is built by high-heat-conductivity graphite bricks from the top of the furnace hearth to an iron notch part from top to bottom; the furnace lining is built by the ultramicropore carbon bricks with gradually increased length from the iron notch to the furnace bottom from top to bottom; building at least one layer of ceramic cup on the inner side of a furnace lining of a furnace hearth; 6-8 layers of carbon bricks are tiled at the bottom of the furnace, and at least one layer of clay brick is arranged on the carbon bricks at the bottom of the furnace; the distance from the center line of the taphole to the carbon brick at the uppermost layer of the furnace bottom is 12 to 16 percent of the diameter of the furnace hearth. The advantages are that: the method can avoid the conditions that the erosion speed of the local single position of the hearth is too high and the service time of the first generation of furnace is shortened finally caused by the fact that the maximum stress position of the hearth lining is fixed, and can also greatly reduce the building cost of the blast furnace.)

一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法

技术领域

本发明属于高炉砌筑领域，尤其涉及一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法。

背景技术

高炉是用于炼铁的大型高温高压反应设备，高炉从下至上依次划分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉。其中炉缸的主要作用是定期储存和排放渣铁，因其长期受高温渣铁的冲刷导致其炉衬减薄，使其成为制约高炉整体寿命的限制性部位。一旦炉缸内炉衬减薄到300mm以下就需要大修，高炉停炉大修不仅扰乱了钢铁厂正常的生产计划，还增加了巨额的大修成本。因此，有必要对现有炉缸结构进行改进和优化，有效缓解炉缸内炉衬的侵蚀速度，从而实现高炉长寿。

高炉炉缸的高温高压工作环境决定了炉缸内衬容易受侵蚀破坏，其侵蚀原因主要是渣铁流动冲刷、热应力冲击以及有害元素侵蚀等。往往炉缸铁口中心线以下1.5m-3m，铁口圆周方向15°以内局部位置受铁水冲刷和应力冲击最为严重，造成此处侵蚀速度最快。当炉缸某一处炉衬剩余厚度＜300mm时，整个高炉炉缸炉底都需要重新砌筑。如果能够随着高炉一代炉役生产过程中逐步改变受铁水冲刷和应力冲击最为严重的部位，则可使高炉缸炉衬均匀侵蚀从而达到延长一代高炉炉役寿命的目的。

中国专利申请号202020029567.2，公布了一种侵蚀引导型长寿高炉炉底炉缸，上部为炉缸，底部为炉底，它包括炉壳，冷却壁以及设置在炉缸上的铁口，它的创新点在于，所述冷却壁内侧自上而下设置有若干层炉缸环砌微孔炭砖，若干层炉缸环砌超微孔炭砖和若干层炉底平砌超微孔炭砖，该若干层炉缸环砌筑微孔炭砖以及若干层炉缸环砌超微孔炭砖内侧设置有竖向及平铺的陶瓷杯；若干层平铺炭砖最上一层为两种炭砖组合砌筑形式，即中心内环区域采用炉底微孔炭砖，外环采用炉底为超微孔炭砖。尽管此发明可以一定程度上引导炉缸成“锅底”型侵蚀，但炉底同一层微孔炭砖和超微孔炭砖往往会因为两类砖膨胀系数不同而造成接触面炭砖角部破碎，造成炉底和炉缸象脚部位快速侵蚀，并没有有效的增加炉缸整体寿命。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法，在达到保证高炉稳定顺行的同时，延长高炉一代炉役。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法，包括：

1)从上到下在炉缸顶部至铁口部位，炉衬由高导热石墨砖砌筑；所述的高导热石墨砖的30℃～1150℃导热系数＞80w/mk；

2)从上到下在铁口至炉底部位，炉衬由长度逐渐增大的超微孔炭砖砌筑；

所述的超微孔炭砖30℃～1150℃导热系数＞15w/mk；超微孔炭砖平均孔径≤1μm；超微孔炭砖的孔径＜1μm，孔容积＞80％；超微孔炭砖抗压强度＞50MPa；

3)在炉缸炉衬内侧砌筑至少一层陶瓷杯；

所述的陶瓷杯常温抗压强度≥60MPa、显气孔率≤11％、体积密度≥3.25g/cm³；

4)炉底平铺炭砖6～8层，在炉底炭砖上设置至少一层粘土砖；

铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为炉缸直径的12％～16％。

超微孔炭砖砌筑采用错缝处理。

所述的超微孔炭砖的长度为800～1000mm。

所述的陶瓷杯中Al₂O₃含量≥80wt％、Fe₂O₃含量≤0.6wt％。

所述的炭砖为石墨砖，石墨砖高度为400～600mm、30℃～1150℃导热系数：＞40w/mk。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的砌筑方法不仅可以避免炉缸炉衬应力最大部位固定不变而造成的炉缸局部单一位置侵蚀速度过快和最终导致一代炉役时间变短的状况，还可大幅度的降低高炉的砌筑成本，具体优点是：

(1)由于本发明在炉底分别用价格低廉的粘土砖和高导热的石墨砖代替原有价格高昂的陶瓷垫和超微孔炭砖，可以大幅度降低高炉砌筑成本；

(2)在炉缸环炭部位、炉缸和炉底交界“象脚”部位采用错缝处理方式砌筑，有效的避免了铁水沿着砖缝隙的渗透，从而避免了铁水环流对炉缸侧壁耐材冲刷侵蚀，实现了炉缸和炉底的均匀侵蚀。

附图说明

图1是本发明的砌筑结构示意图一。

图2是本发明的砌筑结构示意图二。

图中：1-炉缸 2-炉底 3-炉壳 4-冷却壁 5-铁口 6-石墨砖 7-超微孔炭砖 8-陶瓷杯 9-粘土砖。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

高炉炉缸炉底的结构：上部为炉缸1，底部为炉底2，高炉炉缸炉底的具体结构包括炉壳3、冷却壁4以及设置在炉缸1上的铁口5，冷却壁4内侧自上而下设置若干层炉缸环砌炭砖。

实施例1

见图1，一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法，包括：

1)从上到下在炉缸顶部至铁口部位，炉衬由石墨砖6砌筑，30℃～1150℃导热系数为80～90w/mk；

2)从上到下在铁口至炉底部位，炉衬由大块超微孔炭砖7砌筑；此处炉缸第1-4层超微孔炭砖长度逐渐增大，并采用错缝处理，其30℃～1150℃导热系数：15～18w/mk、平均孔径为0.8μm、＜1μm孔容积为86％；抗压强度为60MPa；(此处内容指超微孔炭砖7还是砌筑后的部位)

3)炉缸侧壁环炭第一层炭砖长度为950mm，第二层炭砖长度为900mm，第三层炭砖长度为850mm，第四层炭砖长度为800mm；

4)在炉缸炉衬内侧砌筑一层陶瓷杯8；陶瓷杯Al₂O₃含量为86wt％、陶瓷杯Fe₂O₃含量为0.6wt％、常温抗压强度为62MPa；显气孔率为10％、体积密度为3.65g/cm³；

5)在炉缸陶瓷杯内侧砌筑一层粘土砖9，粘土砖性能无要求；

6)炉底平铺炭砖为6层，在炉底炭砖上设置2层粘土转；炉底平铺炭砖全部为大块石墨砖10，大块石墨炭砖厚度：500mm；30℃～1150℃导热系数为45～50w/mk，粘土砖性能无要求；

7)铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为1.5m，炉缸直径为11.5m，铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为炉缸直径的13％。

实施例2

见图2，一种均匀侵蚀型长寿高炉炉缸砌筑方法，包括：

1)从上到下在炉缸顶部至铁口部位，炉衬由石墨砖6砌筑，30℃～1150℃导热系数在80～90w/mk；(石墨砖的尺寸是否需要限定)

2)从上到下在铁口至炉底部位，炉衬由大块超微孔炭砖砌筑；此处炉缸第1-4层超微孔炭砖长度逐渐增大，并采用错缝处理，其30℃～1150℃导热系数：16～19w/mk、平均孔径为0.6μm、＜1μm孔容积为85％；抗压强度为56MPa；

3)炉缸侧壁环炭第一层炭砖长度为1000mm，第二层炭砖长度为950mm，，第三层炭砖长度为900mm，第四层炭砖长度为850mm；

4)在炉缸炉衬内侧砌筑一层陶瓷杯7；陶瓷杯Al₂O₃含量为86wt％、陶瓷杯Fe₂O₃含量为0.6wt％、常温抗压强度为62MPa；显气孔率为10％、体积密度为3.65g/cm3；

5)在炉缸陶瓷杯内侧砌筑一层粘土砖8，粘土砖性能无要求；

6)炉底平铺炭砖为8层，在炉底炭砖上设置2层粘土转；炉底平铺炭砖全部为大块石墨砖9，大块石墨炭砖厚度：400mm；30℃～1150℃导热系数为45～50w/mk，粘土砖性能无要求；

7)铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为1.8m，炉缸直径为12.4m，铁口中心线到炉底最上层炭砖的距离为炉缸直径的14.5％。