高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109266800A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811331442.9(22)申请日2018.11.09(71)申请人唐山钢铁集团有限责任公司地址063000河北省唐山市路北区滨河路9号申请人河钢股份有限公司唐山分公司(72)发明人刘连继张文强肖洪贾凤娟李晓云曾琦胡金波客海滨(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人李桂琴(51)Int.Cl.C21B7/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法(57)摘要本发明公开了一种高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法，其工艺为：当炭砖厚度L1为已知时，则陶瓷内衬厚度L2采用式（Ⅰ）计算：L2≤((T2-T1)/Q-L1/λ1)*λ（2Ⅰ）；当陶瓷内衬厚度L2为已知时，则炭砖厚度L1采用式（Ⅱ）计算：L1≤((T2-T1)/Q-L2/λ2)*λ（1Ⅱ）；所述式（Ⅰ）或式（Ⅱ）中：Q：为炉缸初期热流强度，kcal·2-1（m·h）；L1：为炭砖厚度，m；L2：为陶瓷内衬厚-1度，m；λ1：为炭砖导热系数，w·（m·k）；λ2：为-1陶瓷内衬导热系数，w·（m·k）；T1：为炭砖冷面温度，℃；T2：为陶瓷砌体热面温度，取铁水凝固温度，℃。本方法建立在理论计算的基础上，使炉缸耐材砌体设计更科学、更合理、更量化，避免了设计的盲目性；可确保炉缸砌体具有较好的综合导热性，有利炉缸长寿，同时也有利于避免耐材浪费，维持合理炉缸内型。CN109266800ACN109266800A权利要求书1/1页1.一种高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法，其特征在于：当炭砖厚度L1为已知时，则陶瓷内衬厚度L2采用式（Ⅰ）计算：L2≤((T2-T1)/Q-L1/λ1)*λ2（Ⅰ）；当陶瓷内衬厚度L2为已知时，则炭砖厚度L1采用式（Ⅱ）计算：L1≤((T2-T1)/Q-L2/λ2)*λ1（Ⅱ）；所述式（Ⅰ）或式（Ⅱ）中：Q：为炉缸初期热流强度，kcal·（m2·h）-1；L1：为炭砖厚度，m；L2：为陶瓷内衬厚度，m；-1λ1：为炭砖导热系数，w·（m·k）；-1λ2：为陶瓷内衬导热系数，w·（m·k）；T1：为炭砖冷面温度，℃；T2：为陶瓷砌体热面温度，取铁水凝固温度，℃。2.根据权利要求1所述的高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法，其特征在于：所述炭砖冷面温度T1取40℃～50℃。3.根据权利要求1或2所述的高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法，其特征在于：所述炉缸初期热流强度Q取4000～5000kcal·（m2·h）-1。2CN109266800A说明书1/3页高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种高炉炉缸砌体，尤其是一种高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法。背景技术[0002]高炉炉缸的耐材砌体一般由外层导热性好的炭砖和内层隔热性好的陶瓷内衬组成。目前炉缸设计缺少整体观念，不同炉缸耐材砌体独立设计，没有考虑相互之间的匹配关系。如炉缸炭砖和陶瓷内衬厚度设计不合理，可能会使炉缸产生结构性缺陷，影响炉缸长寿，也可能会造成炉缸耐材浪费并影响炉缸合理内型。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种设计合理的高炉炉缸砌体中炭砖与陶瓷内衬的厚度设计方法。[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：当炭砖厚度L1为已知时，则陶瓷内衬上限厚度L2采用式（Ⅰ）计算：L2≤((T2-T1)/Q-L1/λ1)*λ2（Ⅰ）；当陶瓷内衬厚度L2为已知时，则炭砖上限厚度L1采用式（Ⅱ）计算：L1≤((T2-T1)/Q-L2/λ2)*λ1（Ⅱ）；所述式（Ⅰ）或式（Ⅱ）中：Q：为炉缸初期热流强度，kcal·（m2·h）-1；L1：为炭砖厚度，m；L2：为陶瓷内衬厚度，m；-1λ1：为炭砖导热系数，w·（m·k）；-1λ2：为陶瓷内衬导热系数，w·（m·k）；T1：为炭砖冷面温度，℃；T2：为陶瓷砌体热面温度，取铁水凝固温度，℃。[0005]本发明所述炭砖冷面温度T1取40℃～50℃。[0006]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过合理匹配炭砖、陶瓷内衬厚度，将铁水凝固温度等温线推至陶瓷内衬热面以内的炉内，使陶瓷砌体热面温度等于或低于铁水凝固温度，从而在陶瓷内衬热面外表面形成一层凝固铁水保护层（铁水凝滞层），隔绝铁水、碱金属、锌及煤气与陶瓷内衬直接接触，避免受其侵蚀，起到保护炉缸砌体的作用，从而延长炉缸寿命。[0007]本发明将炉缸结构设计建立在理论计算的基础上，使设计更科学、更合理、更量化，避免了设计的盲目性；本发明揭示了炉缸炭砖与陶瓷内衬厚度的匹