高炉绿色陶瓷风口小套.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102994674A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102994674A(43)申请公布日2013.03.27(21)申请号201210442806.7(22)申请日2012.10.27(71)申请人赵宇晖地址243000安徽省马鞍山市花雨亭小区13栋304室(72)发明人赵宇晖(51)Int.Cl.C21B7/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称高炉绿色陶瓷风口小套(57)摘要一种不会被高温液态渣铁熔损或高速煤粉颗粒磨损，不会因为局部热应力增大而龟裂；可以不使用铜材料；若采用冷却水作为介质，冷却水量只有现役风口小套若干分之一的高性能陶瓷风口小套。风口小套骨架用来与风口中套和直吹管密封并支撑风口小套筒体，风口小套骨架内通少量介质冷却。骨架上装有锚固桩，攀附钢丝形成锚固网。骨架外包覆高性能的陶瓷材料，形成陶瓷筒体。该陶瓷材料具有良好的高温力学性能、满足使用条件下的荷重软化温度以及抗高温液态渣铁熔损性能。在陶瓷筒体的外部镶嵌或粘结既有高强度又有冲击韧性的风口小套外套，保护风口小套在安装过程中免于遭受撞击而损坏，并在高炉送风后一段时间内隔离渣铁和高温气流与陶瓷筒体的接触。CN1029467ACN102994674A权利要求书1/1页1.一种不会被高温液态渣铁熔损或高速煤粉颗粒冲刷磨损，不会因为局部热应力增大而龟裂，可以不使用铜材料的高性能陶瓷风口小套。2.风口小套的骨架材质。可以为铜质材料，可以为其他金属材料，可以为非金属材料，也可以为三种材料之间的互相组合。3.风口小套的骨架冷却方式。采用流体冷却，可以是气体，可以是液体。若采用水冷却，冷却水的使用量只有现役风口小套的若干分之一。4.风口小套的筒体。面向环境的筒体采用陶瓷材料，该陶瓷材料具有良好的高温力学性能，满足使用条件下的荷重软化温度以及抗高温液态渣铁熔损性能。5.风口小套筒体与骨架的结合。骨架上装有足量的锚固桩，锚固桩上攀附钢丝形成锚固网。陶瓷材料用浇注方法成型，通过锚固网的抓力，与骨架牢牢结为一体。6.风口小套保护外套。陶瓷筒体的外部、风口小套前端部镶嵌或粘结的风口小套外套，风口小套外套也可以覆盖整个陶瓷筒体。风口小套外套的作用是保护风口小套在安装过程中免于遭受撞击而损坏，并在高炉送风后一段时间内隔离渣铁和高温气流与陶瓷筒体接触。7.风口小套保护外套材质。风口小套外套的材质必须既有高强度又有冲击韧性。可以是金属材料，也可以是非金属材料。2CN102994674A说明书1/2页高炉绿色陶瓷风口小套技术领域：[0001]本发明属高炉炼铁技术领域。背景技术：[0002]风口小套的工作环境是高炉中最恶劣的区域，现在广泛使用的风口小套大多是铜质材料直接面对工作环境，内部通水冷却，以保证工作正常。该方法有明显的缺陷：1)容易被铁水熔损，往炉内漏水导致高炉休风，中断高炉正常进程，导致产量损失和消耗增高；2)容易被喷吹煤粉磨损，后果与被铁水熔损相当；3)局部热应力过大时，易产生裂纹或龟裂；4)风口破损不能及时发现或不能及时更换，大量冷却水进入炉缸，既会造成高炉炉凉事故，使炉况顺行逆转，损失较大，也会加速炉衬的烧蚀；5)通水冷却既耗能又耗宝贵的水资源，在缺水地区该缺陷更明显；6)风口大量使用冷却水，降低了入炉的实际风温水平。据有关企业介绍：风口小套冷却水温差提高3℃，可提高风温20℃；7)消耗大量的战略资源。视高炉容积，风口小套重量达数十千克到数百千克不等。目前检索到的关于高炉风口的发明或实用新型发明专利大都是对现有风口小套表面进行涂镀处理，这类方法只能稍微延缓风口小套寿命，仍然无法解决风口小套的根本缺陷。发明内容：[0003]针对上述问题，本发明的目的是要提供一种不会被高温液态渣铁熔损或高速煤粉颗粒冲刷磨损；可以不使用铜材料；若采用冷却水作为介质，冷却水量只有现役风口小套1/4～1/3的高性能陶瓷风口小套。[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：制作风口小套骨架用来与风口中套和直吹管密封并支撑风口小套筒体，风口小套骨架内流通少量介质冷却。骨架外包覆高性能的陶瓷材料，形成陶瓷筒体。该陶瓷材料具有良好的高温力学性能、满足使用条件下的荷重软化温度以及抗高温液态渣铁熔蚀性能。在风口小套前端部、陶瓷筒体的外部镶嵌或粘结既有高强度又有冲击韧性的风口小套外套，保护风口小套在安装过程中免于遭受撞击而损坏，并在高炉送风后一段时间内隔离渣铁和高温气流与陶瓷筒体的接触。[0005]选用材料和结构特点：[0006]1)抗高速煤粉颗粒冲刷；2)抗高温液态渣铁侵蚀；3)局部热应力增大不会导致龟裂；4)若用水冷却，冷却水量只是普通风口的若干分之一；5)高温、复杂变化的环境气氛下能保持高强度；