專利名稱：異質(zhì)鑲嵌式爐缸耐火材料內(nèi)襯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種爐缸耐火材料內(nèi)襯，特別是涉及一種異質(zhì)鑲嵌式爐缸耐火材料內(nèi)襯。
背景技術(shù)：
目前，公知高爐爐缸部位耐火材料內(nèi)襯采用的炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)能夠歸納為以下三種情況1、第一種在靠近爐缸冷卻壁部位砌筑導(dǎo)熱型耐火磚(微孔或非微孔炭磚、半石墨一炭化硅焙燒炭磚、熱壓小炭磚等)，在靠近爐內(nèi)側(cè)部位砌筑非導(dǎo)熱型耐火磚(剛玉一莫來石磚、復(fù)合棕剛玉磚等)。
2、第二種在靠近爐缸冷卻壁部位砌筑自焙炭磚，在靠近爐內(nèi)側(cè)部位砌筑非導(dǎo)熱型耐火磚(剛玉一英來石磚、復(fù)合棕剛玉磚等)。
3、第三種在靠近爐缸冷卻壁位置(所謂“低溫區(qū)”)砌筑焙燒炭磚、靠近爐內(nèi)側(cè)部位(所謂“高溫區(qū)”)砌筑非導(dǎo)熱型耐火磚、在“高溫區(qū)”和“低溫區(qū)”之間的部位(所謂“次高溫區(qū)”)砌筑自焙炭磚。自焙炭磚與焙燒炭磚、非導(dǎo)熱型耐火磚形成咬和砌體結(jié)構(gòu)。
公知第一種炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)中，在導(dǎo)熱型耐火磚與非導(dǎo)熱型耐火磚的結(jié)合面存在一條從上到下的貫通結(jié)合縫。結(jié)合縫的實際寬度視設(shè)計選擇方式不同為2～10mm；根據(jù)結(jié)合縫的設(shè)計寬度不同，采用耐火泥漿或耐火搗打料填充這條結(jié)合縫。這條上下貫通的結(jié)合縫為鐵水鉆入導(dǎo)熱型耐火磚與非導(dǎo)熱型耐火磚之間提供方便條件。進而破壞爐缸耐火材料內(nèi)襯的整體性、穩(wěn)定性。一旦鐵水鉆入這條結(jié)合縫，復(fù)合爐襯中的陶瓷砌體將失去應(yīng)有保溫、避免鐵水接觸炭磚等功效，嚴(yán)重危害爐缸壽命。同時，較寬結(jié)合縫中填充的耐火搗打料影響這種復(fù)合內(nèi)襯的傳熱效率，非導(dǎo)熱型耐火磚得不到充分的冷卻保護，使得非導(dǎo)熱型耐火磚受到侵蝕的速率加快。
公知的第二種自焙炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)，不僅存在第一種炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)的技術(shù)缺陷，而且由于自焙炭磚需要在一定的溫度條件下，才能實現(xiàn)完全自焙，進而獲得滿足爐缸條件的使用性能。但是，在自焙炭磚的熱端砌筑了非導(dǎo)熱型耐火磚時，自焙炭磚在相當(dāng)長的時間內(nèi)處于不能實現(xiàn)完全自焙的較低溫或低溫狀態(tài)，自焙炭磚結(jié)合劑卻揮發(fā)掉(但沒有結(jié)焦)。這樣，當(dāng)具備了溫度條件的時候，自焙炭磚中已經(jīng)沒有粘合物質(zhì)。鑒于這種自焙炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)具有這些技術(shù)缺陷，它不能滿足現(xiàn)代高效、長壽高爐的要求。
公知的第三種綜合爐缸內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，雖然依靠與炭磚和非導(dǎo)熱型耐火磚咬和砌筑的自焙炭磚的“準(zhǔn)可塑”性能避免了炭磚、非導(dǎo)熱型耐火磚不均勻膨脹造成的危害，同時通過咬和砌筑消除了前述兩種炭磚一陶瓷砌體結(jié)構(gòu)中存在的上下連通結(jié)合縫。但是，自焙炭磚完合自焙后的導(dǎo)熱能力一般低于優(yōu)質(zhì)焙燒炭磚，這樣爐缸冷卻壁的冷卻能力和優(yōu)質(zhì)炭磚的高導(dǎo)熱性能得不到充分發(fā)揮，砌筑在爐缸熱面非導(dǎo)熱型耐火磚受到侵蝕的速率加快；而且，自焙炭磚抵抗鐵水、爐渣等的化學(xué)侵蝕的能力低于優(yōu)質(zhì)焙燒炭磚，卻又占據(jù)了原本能夠砌筑優(yōu)質(zhì)焙燒炭磚的徑向空間(也就是說減少了優(yōu)質(zhì)炭磚的長度)，當(dāng)作為消耗性的非導(dǎo)熱型耐火磚侵蝕殆盡的時候，自焙炭磚不能實現(xiàn)與優(yōu)質(zhì)炭磚等同的使用效果，影響爐缸壽命。還有，目前從理論和實踐中還沒有比較完全地了解自焙炭磚的“準(zhǔn)可塑”性能，依靠這種方式克服非導(dǎo)熱型耐火磚和焙燒炭磚不均勻膨脹存在潛在的危險。另外，同時砌筑焙燒炭磚、自焙炭磚、非導(dǎo)熱型耐火磚使用的2～3種泥漿也難于保證施工砌筑質(zhì)量。
(三)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服當(dāng)前高爐爐缸現(xiàn)有炭磚一陶瓷砌體復(fù)合爐襯的不足，延長爐缸爐齡，制出異質(zhì)鑲嵌式爐缸耐火材料內(nèi)襯。
本實用新的技術(shù)方案是一種異質(zhì)鑲嵌式爐缸耐火材料內(nèi)襯，有導(dǎo)熱型耐火磚，非導(dǎo)熱型耐火磚，相鄰磚和上、下層磚之間用耐火泥漿粘合，砌筑在靠近爐缸冷卻壁一端的導(dǎo)熱型耐火磚的熱端與砌筑在靠近爐缸內(nèi)熱面位置的非導(dǎo)熱型耐火磚的冷端交合面，上、下磚層和相鄰磚之間，交錯排列互相咬合鑲嵌砌筑，在異質(zhì)耐火磚相連交合面上，形成一條從上到下凹凸交錯相間的鋸齒形連接縫。
導(dǎo)熱型或非導(dǎo)熱型耐火磚在常溫～1200℃溫度范圍的熱膨脹率為0～3％，選取導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚時，盡可能做到熱膨脹率對應(yīng)相近。
耐火泥漿具有同時適應(yīng)導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚砌筑，并且在常溫～1200℃溫度范圍內(nèi)具有固化的技術(shù)性能，耐火泥漿具有0～50％的熱態(tài)壓縮比。
導(dǎo)熱型耐火磚可為具有微量膨脹的焙燒炭磚，微孔炭磚，燒成微孔鋁炭磚，鋁炭磚，熱壓炭磚，模壓小塊炭磚，半石墨炭化硅焙燒炭磚等，非導(dǎo)熱型耐火磚可為具有微量膨脹的剛玉莫來石磚，復(fù)合棕剛玉磚，黃剛玉莫來石磚，高鋁磚，塑性相復(fù)合剛玉磚，賽隆剛玉磚等。
本實用新型的有益積極效果為1、異質(zhì)鑲嵌式耐火材料內(nèi)襯，消除目前公知技術(shù)炭磚一陶瓷砌體復(fù)合爐襯中非導(dǎo)熱耐火磚和導(dǎo)熱耐火磚之間存在的上下貫通結(jié)合縫，避免了鐵水鉆入爐缸耐火材料內(nèi)部的危險。
2、選擇導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚、兩者熱膨率接近，較好消除它們之間咬合砌筑時不均勻膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力破壞缺陷。
3、鑲嵌砌筑結(jié)構(gòu)，使非導(dǎo)熱型和導(dǎo)熱型耐火磚緊密接觸，使導(dǎo)熱型耐火磚的高導(dǎo)熱性為非導(dǎo)熱型耐火磚提供了有效的冷卻條件，降低了非導(dǎo)熱型耐火磚受到鐵水侵蝕的速率。
4、由于非導(dǎo)熱型耐火磚與爐內(nèi)渣，鐵、焦炭混合物的親和性較好，當(dāng)導(dǎo)熱型耐火磚內(nèi)側(cè)面的非導(dǎo)熱型耐火磚被侵蝕殆盡時，在導(dǎo)熱型耐火磚內(nèi)存留的部分非導(dǎo)熱型耐火磚殘體有利于渣、鐵，焦炭混合物粘結(jié)在磚襯的熱面，保護導(dǎo)熱型耐火磚。耐火泥漿具有保證砌筑質(zhì)量，節(jié)約砌筑時間的優(yōu)點。
5、綜合上述的四個優(yōu)點的結(jié)果，本實用新型綜合的有益效果是較有效延長各級別容積的高爐壽命，降低企業(yè)經(jīng)營成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。


圖1 為異質(zhì)鑲嵌爐缸耐火材料內(nèi)襯結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)具體的實施例參見圖1，圖中，1為爐缸耐火材料內(nèi)襯的非導(dǎo)熱型耐火磚，如使用剛玉莫來石耐火磚等，2為粘結(jié)上下磚層和相鄰磚的耐火泥漿縫，3為爐缸耐火材料內(nèi)襯的導(dǎo)熱型耐火磚如鋁炭磚等，4為高爐冷卻壁，5為冷卻壁和導(dǎo)熱型耐火磚之間的搗打料層，6為內(nèi)襯上端的組合磚，7為高爐爐底非導(dǎo)熱型的耐火磚，8為高爐爐底炭磚，9為剛玉搗打耐火磚。
權(quán)利要求1.一種異質(zhì)鑲嵌式爐缸耐火材料內(nèi)襯，有導(dǎo)熱型耐火磚，非導(dǎo)熱型耐火磚，相鄰磚和上、下層磚之間用耐火泥漿粘合，其特征是砌筑在靠近爐缸冷卻壁一端的導(dǎo)熱型耐火磚的熱端與砌筑在靠近爐缸內(nèi)熱面位置的非導(dǎo)熱型耐火磚的冷端交合面，上、下磚層和相鄰磚之間，交錯排列互相咬合鑲嵌砌筑，在異質(zhì)耐火磚相連交合面上，形成一條從上到下凹凸交錯相間的鋸齒形連接縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火材料內(nèi)襯，其特征是導(dǎo)熱型或非導(dǎo)熱型耐火磚在常溫～1200℃溫度范圍的熱膨脹率為0～3％，選取導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚時，盡可能做到熱膨脹率對應(yīng)相近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐火材料內(nèi)襯，其特征是耐火泥漿具有同時適應(yīng)導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚砌筑，并且在常溫～1200℃溫度范圍內(nèi)具有固化的技術(shù)性能，耐火泥漿具有0～50％的熱態(tài)壓縮比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐火材料內(nèi)襯，其特征是導(dǎo)熱型耐火磚可為具有微量膨脹的焙燒炭磚，微孔炭磚，燒成微孔鋁炭磚，鋁炭磚，熱壓炭磚，模壓小塊炭磚，半石墨炭化硅焙燒炭磚等，非導(dǎo)熱型耐火磚可為具有微量膨脹的剛玉莫來石磚，復(fù)合棕剛玉磚，黃剛玉莫來石磚，高鋁磚，塑性相復(fù)合剛玉磚，賽隆剛玉磚等。
專利摘要本實用新型涉及一種爐缸耐火材料內(nèi)襯，特別是涉及一種異質(zhì)鑲嵌式的爐缸耐火材料內(nèi)襯。該內(nèi)襯有導(dǎo)熱型和非導(dǎo)熱型耐火磚，相鄰磚和上、下層磚之間用耐火泥漿粘合。砌筑在靠近爐缸冷卻壁一端的導(dǎo)熱型耐火磚的熱端與砌筑在靠近爐缸內(nèi)熱面位置的非導(dǎo)熱型耐火磚的冷端交合面上、下磚層和相鄰磚之間交錯排列，互相咬合鑲嵌砌筑，在質(zhì)異磚相連接面上，形成一條從上至下的凹凸交錯相間的鋸齒形連接縫。本內(nèi)襯結(jié)構(gòu)能夠延長各級別容積高爐壽命，降低經(jīng)營成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
文檔編號C21B7/06GK2542675SQ02229348
公開日2003年4月2日 申請日期2002年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者白紀(jì)周, 何汝生, 聶桂秋 申請人:鄭州華宇耐火材料集團公司