鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)的是高鈦渣冶煉領(lǐng)域的一種使用壽命更長(zhǎng)的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，該內(nèi)襯分為爐膛和爐底，爐膛上設(shè)有出渣口和出鐵口，爐底的鎂磚層和粘土層之間設(shè)有鎂砂層，鎂砂層因空隙較大能補(bǔ)償爐底鎂磚的膨脹，爐底鎂磚層和粘土層采用多層磚體按照奇偶層砌筑中心線相交叉的方式砌筑而成，提高了爐底的穩(wěn)定性和耐侵蝕性，爐膛出渣口和出鐵口周圍是最易被金屬熔體侵蝕的地方，采用高純度的鎂磚以及直行磚與子母扣組合磚相結(jié)合的砌筑結(jié)構(gòu)能有效減緩爐膛的侵蝕。本實(shí)用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)合理，能在很大程度上延長(zhǎng)鈦渣爐內(nèi)襯的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。
【專利說(shuō)明】鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高鈦渣冶煉領(lǐng)域，尤其是一種使用壽命更長(zhǎng)的鈦渣爐內(nèi)襯。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦渣爐即有色冶金行業(yè)中用來(lái)生產(chǎn)富鈦料的礦熱式電弧爐，鈦渣爐分為爐殼和爐內(nèi)襯，爐殼一般為鋼板，爐內(nèi)襯一般由鎂質(zhì)耐火磚、高鋁質(zhì)耐火磚或碳質(zhì)耐火磚砌筑而成，鈦渣生產(chǎn)需在1600?1800°C的高溫下完成冶煉過(guò)程，由于鈦渣熔體具有極高的化學(xué)活性，幾乎能與所有金屬和非金屬材料發(fā)生作用，它能很快地腐蝕普通的耐火材料，另一方面，因鎂質(zhì)耐火磚的熱膨脹系數(shù)很大，容易出現(xiàn)爐殼“鼓肚”變形的現(xiàn)象。
[0003]目前，鈦渣電爐爐體的大修周期最長(zhǎng)的為3?4年，短的只有半年，爐體損壞主要表現(xiàn)為爐墻特別是靠近出渣口部位的侵蝕，爐底燒穿以及爐殼被撐破等。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有鈦渣爐內(nèi)襯使用壽命短，檢修費(fèi)用高等不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種結(jié)構(gòu)更合理，使用壽命更長(zhǎng)得鈦渣爐內(nèi)襯。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，包括爐膛和爐底，爐膛上設(shè)有出渣口和出鐵口，爐底從上往下分為鎂磚層和粘土層，所述鎂磚層與粘土層之間設(shè)有鎂砂層，所述鎂磚層和粘土層均由多層磚體構(gòu)成且多層磚體奇偶層的砌筑中心線相互交叉。
[0006]所述爐底的粘土層上設(shè)有通風(fēng)口。
[0007]所述爐膛分為上下兩部分，平均料面以上為高鋁磚層，平均料面以下為鎂磚層。
[0008]所述爐膛下部分的鎂磚層分為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)層為純度為95%的鎂磚，爐膛外層為純度為91%的鎂磚。
[0009]所述出鐵口和出渣口區(qū)域均采用純度為96%?98%的鎂磚砌筑。
[0010]所述出鐵口和出渣口區(qū)域由直形磚和子母扣組合磚相結(jié)合砌筑而成，中間留有通孔，子母扣組合磚位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域?yàn)橹毙写u。
[0011 ] 進(jìn)一步的是，在爐底和爐膛外側(cè)設(shè)有焦寶石層。
[0012]進(jìn)一步的是，在爐膛焦寶石層的外側(cè)設(shè)有硅酸鋁纖維層。
[0013]進(jìn)一步的是，在爐底焦寶石層的外側(cè)設(shè)有石棉板。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:在鎂磚層與粘土層之間設(shè)置的鎂砂層為用干法砌筑的鎂砂，比普通打結(jié)料層可壓縮性更大，能有效補(bǔ)償鎂磚的膨脹，鎂磚層和粘土層奇偶層的砌筑中心線交叉布置的爐底結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，能更耐沖刷和侵蝕，合理的高純度鎂磚不會(huì)對(duì)鈦渣產(chǎn)生較大影響，卻能有效減緩爐體的侵蝕，綜合上述優(yōu)點(diǎn)，能在很大程度上延長(zhǎng)鈦渣爐內(nèi)襯的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的主視圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型爐體外側(cè)局部放大圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型爐底奇數(shù)層的砌筑結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖5是本實(shí)用新型爐底偶數(shù)層的砌筑結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖中標(biāo)記為，1-爐膛，2-爐底，3-出渣口，4-出鐵口，5-焦寶石層，6-硅酸鋁纖維層，7-石棉板，11-鋁磚層，12-鎂磚層，13-爐膛外層，14-爐膛內(nèi)層，21-鎂磚層，22-鎂砂層，23-粘土層，24-通風(fēng)孔，31-直行磚，32-字母扣組合磚，33-通孔。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型主要包括爐膛I和爐底2，爐膛I上設(shè)有出渣口 3和出鐵口 4，出鐵口的平面略低于出渣口平面，在爐底2的鎂磚層21和粘土層23之間設(shè)有鎂砂層22，鎂磚層21和粘土層23由多層磚體按照奇偶層中心線相交叉的方式進(jìn)行砌筑。
[0023]由于鈦渣生產(chǎn)一般是在1600?1800°C的高溫下完成冶煉過(guò)程，鈦渣爐的爐底2的熱量除了來(lái)自熔池傳導(dǎo)熱以外，還有爐底耗電產(chǎn)生的熱，所以其溫度較高，是鎂質(zhì)材料熱膨脹最劇烈的區(qū)域，在鎂磚層21和粘土層23之間設(shè)有采用干法砌筑的鎂砂層22，因?yàn)殒V砂層的氣孔率較鎂磚高，其伸縮性較大，所以能很好的補(bǔ)償鎂磚層21的熱膨脹，從而防止了因膨脹而撐破爐底的情況。另一方面，爐底除了受高溫和侵蝕以外還受到金屬熔體的沖刷作用，為了增強(qiáng)爐底的穩(wěn)定性以及耐腐蝕性，爐底鎂磚層和粘土層均采用多層磚體按照奇偶層的砌筑中心線相互交叉的方式砌筑，最佳的實(shí)施方式是如圖4和圖5所示，奇偶層中心線相差45度，這種結(jié)構(gòu)能有效防止金屬溶液順著砌筑縫隙侵蝕爐體底部。
[0024]因爐底是受熱最劇烈的地方，所以為了更好的散熱，在爐底粘土層上設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔24，一方面具有通風(fēng)孔的粘土層23伸縮性更好，可以吸收一部分來(lái)自鎂磚層的膨脹，另一方面通過(guò)風(fēng)機(jī)的作用能加快爐底的散熱，從而緩解爐底的熱膨脹。
[0025]爐膛部分綜合成本和耐用度考慮，將平均料面以下的爐膛采用鎂磚砌筑，平均料面以上采用高鋁磚砌筑，因?yàn)槠骄厦嬉陨系牟糠纸佑|到金屬熔體的頻率較小，不易被侵蝕，而高鋁磚耐火度略低于鈦渣的正常熔煉溫度，但使用溫度和鎂磚一樣，所以能滿足熔煉需求，關(guān)鍵是其價(jià)格比鎂磚便宜，能節(jié)約成本。另一方面，爐膛內(nèi)層的鎂磚接觸金屬熔體，且溫度較高，而爐膛外層的鎂磚受熱相對(duì)較低，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，因鎂磚中的MgO成份會(huì)影響產(chǎn)品鈦渣的質(zhì)量，同時(shí)鎂磚的熱膨脹系數(shù)也跟其純度有關(guān)，所以當(dāng)內(nèi)層采用純度為95%的鎂磚，外層采用91%的鎂磚時(shí)能達(dá)到一個(gè)最佳的經(jīng)濟(jì)適用的效果。
[0026]在出渣口 3和出鐵口 4處采用96%?98%的高純度鎂磚砌筑，是因?yàn)閺囊酝慕?jīng)驗(yàn)來(lái)看，爐膛I上最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方便是靠近出渣口 3和出鐵口 4的區(qū)域，因此增加這兩個(gè)地方鎂質(zhì)材料的純度能很好的提高其耐侵蝕的能力，為了使其結(jié)構(gòu)更緊密，在這兩個(gè)地方都采用了直行磚與子母扣組合磚相結(jié)合的方式砌筑，中間留有通孔，子母扣組合磚位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域?yàn)橹毙写u。采用這種結(jié)構(gòu)能進(jìn)一步延長(zhǎng)其使用壽命。
[0027]作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，為了使?fàn)t膛I和爐底2在出現(xiàn)輕微的外鼓時(shí)能得到限制，防止?fàn)t殼鋼板被內(nèi)襯撐破，可以在爐膛I和爐底2的外側(cè)設(shè)置焦寶石層5。在鋪設(shè)焦寶石時(shí)只需輕輕將其壓平即可，在焦寶石層5與粘土層23之間預(yù)留一定的孔隙，一是起到對(duì)爐襯膨脹的緩沖，二是能高效的排除爐內(nèi)的氣體。
[0028]進(jìn)一步的，為了更好的隔絕爐膛I和爐底2與外界環(huán)境的熱交換，可以在爐膛焦寶石層外壁上設(shè)置硅酸鋁纖維層6，在爐底焦寶石層的外壁上設(shè)置石棉板7，因硅酸鋁纖維和石棉板的可壓縮空間很大，且保溫性很好，所以不僅能很好的起到絕熱的效果，也能有效的抵消爐襯的膨脹。
【權(quán)利要求】
1.鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，包括爐膛⑴和爐底(2)，爐膛⑴上設(shè)有出渣口(3)和出鐵口(4)，爐底(2)從上往下分為鎂磚層(21)和粘土層(23)，其特征在于:所述鎂磚層(21)與粘土層(23)之間設(shè)有鎂砂層(22)，所述鎂磚層(21)和粘土層(23)均由多層磚體構(gòu)成且多層磚體奇偶層的砌筑中心線相互交叉。
2.如權(quán)利要求1所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐底(2)的粘土層(23)上設(shè)有通風(fēng)口(24)。
3.如權(quán)利要求2所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐膛(I)分為上下兩部分，平均料面以上為高鋁磚層(11)，平均料面以下為鎂磚層(12)。
4.如權(quán)利要求3所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐膛(I)下部分的鎂磚層(12)分為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)層(14)為純度為95%的鎂磚，爐膛外層(13)為純度為91%的鎂磚。
5.如權(quán)利要求1所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:所述出鐵口⑷和出渣口(3)區(qū)域均采用純度為96%?98%的鎂磚砌筑。
6.如權(quán)利要求5所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:所述出渣口(3)和出鐵口(4)區(qū)域由直形磚(31)和子母扣組合磚(32)相結(jié)合砌筑而成，中間留有通孔(33)，子母扣組合磚(32)位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域?yàn)橹毙写u(31)。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐膛(I)和爐底⑵外側(cè)設(shè)有焦寶石層(5)。
8.如權(quán)利要求7所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐膛焦寶石層的外側(cè)設(shè)有硅酸鋁纖維層(6)。
9.如權(quán)利要求8所述的鈦渣爐長(zhǎng)壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐底焦寶石層的外側(cè)設(shè)有石棉板(7)。
【文檔編號(hào)】F27D1/10GK203980901SQ201420448058
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】楊飛, 吳秋廷, 余國(guó)才, 冉健 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司, 攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司