一种高炉炉缸冷却结构的制作方法

1.本实用新型属于炼铁高炉领域，涉及一种高炉炉缸冷却结构。


背景技术：

2.高炉炼铁技术发展至今，可以说已经十分成熟，但炼铁界对高炉长寿的追求和研究永无止境。随着操作、工艺、耐材及设备等技术进步，高炉一代炉龄从以前的几年发展到现在的十几二十年，但炉缸依然无法长寿、甚至时常有烧穿事故的情况发生。
3.目前的高炉炉缸主要有铸铁冷却壁冷却、铜冷却壁冷却壁和夹壳式槽板冷却方式，铸铁冷却壁冷却由于铸铁冷却导热性差冷却强度低，无法到达有效保护炉缸耐材的目的；铜冷却壁冷却炉缸由于铜的塑性高，容易变形，用在炉缸容易变形形成气隙，同样无法达到保护炉缸耐材目的；夹壳式槽板冷却由于取消了所有冷却设备，依靠在炉壳外安装钢板形成冷却通道，炉壳直接与炉缸耐材接触，一旦发生串铁水，炉壳就暴露于铁水中，危险性极高，因此目前的冷却方式均无法达到较长寿命和安全生产的目的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高炉炉缸冷却结构，其构简单合理，操作简便，且能有效提高高炉炉缸寿命，避免发生炉缸烧穿的技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高炉炉缸冷却结构，包括铜冷却板，铜冷却板头部密封固定安装在炉壳上，尾部水平穿插进炉壳内侧的高导热耐材层。
6.进一步，所述铜冷却板内部设有弯曲通道，所述弯曲通道与铜冷却板头部的进水口和出水口相互连通。
7.进一步，所述铜冷却板沿炉壳高度方向层层分布，每层铜冷却板沿炉壳圆周均布，相邻层铜冷却板之间的连线不与炉壳高度方向平行。
8.进一步，所述铜冷却板设置在炉缸象脚区。
9.进一步，所述炉壳内侧喷涂隔热涂料层，隔热喷涂料层材料为刚玉喷涂料。
10.进一步，所述高导热耐材层材料为高导热浇注料或高导热炭砖。
11.进一步，所述高导热耐材层内侧设置有捣料层，所述捣料层为高导热炭素捣料或高导热浇注料。
12.进一步，所述捣料层内侧设有炭砖层，所述炭砖层为大块炭砖。
13.进一步，所述高导热耐材层内侧设有炭砖层，所述炭砖层为小块炭砖，高导热耐材层和炭砖层构筑成整体结构。
14.进一步，所述炭砖层内侧为刚玉陶瓷杯或浇筑料。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型依靠铜冷却板深入炉内一定长度，并与高导热耐材形成了一道保护墙，可以防止发生炉缸烧传事故，并解决了传统铜冷却壁冷却炉缸，铜容易变形，使炉缸炭砖和铜冷却壁间产生气隙影响导热，无法长寿的问题；其还利用铜冷却板高强度冷却特性，
解决了传统铸铁冷却壁高炉冷却强度不够炉缸寿命短的技术问题。
17.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
19.图1为传统冷却高炉炉缸结构示意图；
20.图2为一种高炉炉缸冷却结构示意图；
21.图3为一种高炉炉缸冷却结构局部放大图；
22.图4为一种高炉炉缸冷却结构的铜冷却板剖视图；
23.图5为一种高炉炉缸冷却结构铜冷却板分布图；
24.图6为一种高炉炉缸冷却结构另一种小块砖实施结构示意图；
25.图7为一种高炉炉缸冷却结构只有炉缸象脚区实施结构示意图；
26.附图标记：铜冷却板1、炉壳2、隔热喷涂料层3、高导热耐材层4、捣料层5、炭砖层6、刚玉陶瓷杯7、进水口8、出水口9。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
29.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.实施例1
31.请参阅图2-5，一种高炉炉缸冷却结构，包括铜冷却板1、炉壳2，炉壳2内侧设置有隔热喷涂料层3，隔热喷涂料层3材料为刚玉喷涂料；隔热喷涂料层3内侧设置有高导热耐材
层4，高导热耐材层4材料为高导热浇注料或高导热炭砖；高导热耐材层4内侧设置有捣料层5，捣料层5材料为高导热炭素捣料或高导热浇注料；捣料层5内侧设有炭砖层6，本实施例中为大块炭砖，大块炭砖内侧为刚玉陶瓷杯7，也可以是浇筑料。炉壳2上设有与铜冷却板1配套的通孔，铜冷却板1水平穿过炉壳2上的通孔和隔热喷涂料层3，铜冷却板1头部密封固定安装在炉壳2上，尾部水平穿插进炉壳内侧的高导热耐材层4中，铜冷却板1内部设有弯曲通道，所述弯曲通道与铜冷却板头部的进水口8和出水口9相互连通。铜冷却板1沿炉壳2高度方向层层分布，每层铜冷却板1沿炉壳2圆周均布，相邻层铜冷却板1之间的连线不与炉壳高度方向平行。
32.本实用新型的捣料层5将吸收炉缸内侧的刚玉陶瓷杯7和大块炭砖的上的热量，将其传递到高导热耐材层4，高导热耐材层4中的高导热浇注料或高导热炭砖将捣料层5的热量吸收，并传递到在其内部的铜冷却板1，铜冷却板1通过其较强的热传导性将热量传导至内部流动的水流中将热量带出，达到保护炉缸，防止发生炉缸烧穿的技术问题。通过铜冷却板1、高导热耐材层4、捣料层5、大块炭砖和刚玉陶瓷杯7以及高炉内渣铁凝固层形成一个稳定的温度场，来确保高炉正常生产出铁。其炉壳2上设置的隔热喷涂料，与铜冷却板1可形成最后一层的屏障，一旦有铁水或者煤气穿入，能有效的保护炉壳2，防止发生泄露。
33.实施例2
34.请参阅图6，实施例2与实施例1的区别在于，实施例2将实施例1中炭砖层6中的大块炭砖换为小块炭砖，并取消了捣料层5，直接使小块炭砖与高导热耐材层4相接触，高导热耐材层4和炭砖层6构筑成整体结构，可以避免捣料层5的气隙热阻。有利于炉缸传热，形成稳定温度场。
35.实施例3
36.请参阅图7，实施例3与实施例1的区别在于，只在炉缸的象脚区设置铜冷却结构，因为在整个炉缸中象脚区的温度最高，也最容易发生烧穿炉缸的事故，所以加强象脚区既能有利于炉缸长寿和防止烧穿炉缸发生，又能减少铜冷却板1的使用降低生产成本。
37.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。