一种高炉冷却壁镶砖.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102249698A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102249698A(43)申请公布日2011.11.23(21)申请号201010175364.5(22)申请日2010.05.18(71)申请人北京联合荣大工程材料有限责任公司地址101400北京市怀柔区北房镇经纬工业区龙云路9号(72)发明人章荣会李芳(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高炉冷却壁镶砖(57)摘要本发明涉及一种高炉冷却壁镶砖的材质与制作工艺。其材料由矾土、刚玉、碳化硅、氧化铝微粉、硅灰、结合剂、减水剂、钢纤维组成，结合剂为硫铝酸钙水泥或磷酸或磷酸二氢铝。砖中金属钢纤维的含量高达砖体积的10％～20％，砖重量的15％～40％。镶砖采用注浆预制成型工艺制造。CN1024968ACN102249698A权利要求书1/1页1.一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：其材料由矾土、刚玉、碳化硅、氧化铝微粉、硅灰、结合剂、减水剂、钢纤维组成，结合剂为铝酸盐水泥或磷酸或磷酸二氢铝。2.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：砖中金属钢纤维的含量高达砖体积的10％～20％，砖重量的15％～40％。3.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：砖材料中配有耐火材料粉末，包括高铝、刚玉、碳化硅、氧化铝微粉、硅微粉。4.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：砖材料结合剂为硫铝酸钙水泥。5.根据权利要求1或2所述的一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：砖是采用注浆成型方法制作，即按尺寸设计支护模具，在模具全部空间内均匀布撒钢纤维后，将搅拌好的耐火泥浆注入全部纤维空隙内，注浆时配合振动。6.根据权利要求1或2所述的一种高炉冷却壁镶砖，其特征是：砖具有燕尾结构，以便与冷却壁燕尾槽匹配安装。2CN102249698A说明书1/3页一种高炉冷却壁镶砖技术领域[0001]本发明涉及高炉冷却壁内衬镶嵌的耐火砖材质与制作工艺。背景技术[0002]高炉冷却壁一般都设计成带燕尾槽内壁结构，以便镶嵌耐火砖保护层。镶嵌在冷却壁表面的耐火砖能够有效的保护冷却壁不受炉料磨损，同时也在炉壁形成一道热阻以降低炉壁散热能耗。[0003]但冷却壁表面的耐火材料所处使用环境十分苛刻，它要长时间在高温的条件下承受炉渣的侵蚀、炉料的磨损、上升煤气流的冲刷、温度变化的热冲击等，因而一般几个月或稍长时间就被逐步磨损或冲刷掉。没有了耐火材料的保护，冷却壁表面就会暴露出来直接接触高温炉料与炉气的冲刷与侵蚀。同时，由于没有了耐火材料层的隔热，冷却壁内冷却水会带走大量热量，造成大量热量的散失，表现为生产的高焦比与高能耗。[0004]耐火材料被磨损冲刷掉的原因主要是耐火材料一般为脆性材料，燕尾槽处的巨大剪切力很容易造成镶砖的根部断裂，从而造成耐火材料保护层的脱落甚至整体垮塌。[0005]在高炉的熔融带，当冷却壁耐火材料被冲刷掉以后，炉渣会粘接到炉壁上形成了一个保护层，炉渣保护层的作用同样是隔热并防止冷却壁表面被磨损，但这种渣皮与冷却壁的粘接不牢固，会频繁脱落，有时会造成冷却壁局部过热，甚至烧毁个别冷却壁。[0006]而高炉的中上部一般很少有熔渣，因此冷却壁耐火材料被磨损后，很难有炉渣附着，这必然会造成冷却壁金属结构的直接磨损和极大的热量损耗。同时，由于很多高炉的冷却水管是上下联通的的单路控制，高炉还可能因为中上部冷却强度过大而造成整体运行效率的下降。[0007]为了防止出现高能耗与冷却壁的烧毁等问题，高炉一般都采用定期的内壁喷涂喷补或压入造衬修补，目的都是在内壁耐火材料被磨损后，设法重新在内壁上构筑一层新的耐火材料保护层。[0008]但无论是喷补还是压入，材料的使用寿命依然很短，干法喷涂的内衬一般半年或稍长时间即已脱落。因此，高炉在使用炉役内，为了保证高炉的正常运行，定期的内壁喷涂或压入是一种常态的内衬维护工作。而在镶嵌耐材损坏后或喷补材料损坏后，只能指望冷却壁附着粘附一层炉渣来隔热和保护冷却壁了。发明内容[0009]本发明的目的就是要研制出一种新型的高强度的冷却壁镶砖，具体方案是：采用耐火材料粉末和硫铝酸盐水泥混匀后加水搅拌形成泥浆，采用注浆法填充预制空间内填满的金属钢纤维的纤维间隙。耐火材料由矾土、刚玉、碳化硅、氧化铝微粉、硅灰、减水剂等原料按一定比例混配均匀，结合剂为硫铝酸钙水泥，钢纤维的含量是最终浇注体体积的10％～20％，重量比应达到15％～40％。[0010]本发明的具体实施方法是：首先按比例配制上述包含刘铝酸钙水泥在内的耐火混3CN102249698A说明书2/3页合物(混合物中不包括钢纤维)备用。[0011]按砖型设