專利名稱：轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)底爐爐底耐火材料砌筑技術(shù)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在處理鋼鐵廠粉塵、處理紅土鎳礦、釩鈦磁鐵礦和難選鐵礦的直接還原領(lǐng)域以及最前沿的第三代煉鐵技術(shù)(粒鐵)領(lǐng)域，其核心技術(shù)裝備是一個大型的轉(zhuǎn)底爐，爐內(nèi)有一個環(huán)形的旋轉(zhuǎn)爐床，在這個旋轉(zhuǎn)爐床上完成物料的高溫快速還原的冶金過程。對于年產(chǎn)量20、50、80萬噸的大型工業(yè)化轉(zhuǎn)底爐來講，追求高的作業(yè)率對穩(wěn)定生產(chǎn)、穩(wěn)定工藝和取得良好經(jīng)濟效益至關(guān)重要，實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)爐底壽命不理想，是影響整個生產(chǎn)線作業(yè)率的重要因素。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)底爐爐底采用厚度700毫米的耐火材料砌筑而成，在爐底鋼結(jié)構(gòu)上有500多毫米厚的輕質(zhì)保溫磚4作為隔熱層，其上是兩層高鋁耐火磚3、2，再上是鋪設(shè)了一層工業(yè)級的顆粒狀鎂砂I。由于在1380°C 1500°C左右的高溫下爐料軟熔、生成了液態(tài)的冶金渣和鐵水，上述現(xiàn)有技術(shù)中的爐底技術(shù)至少存在如下4個致命缺點(I)爐料在爐底聚集、熔結(jié)，表現(xiàn)為被處理的冶金產(chǎn)物在爐底不斷增厚、爐底長高。(2)隨著時間延長，不斷長高的爐床形成一個有爐料和鎂砂組成的硬度很大的板塊，這個板塊強烈磨擦出料螺旋葉片，葉片壽命降低，甚至造成出料螺旋的過載停車。(3)高溫下產(chǎn)生的具有流動性的熔渣灌滿鎂砂的間隙并與鎂砂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進而順著爐底磚縫流動，嚴重時造成爐底燒穿，生產(chǎn)被迫停止。(4)在1400°C以上高溫的條件下，爐底耐火磚膨脹嚴重，造成爐床隆起，轉(zhuǎn)底爐爐角磚被爐床磚推出，脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抗渣侵蝕性能和抗金屬和液態(tài)渣附著性能，并且能解決爐底熱脹冷縮的尺寸穩(wěn)定性問題的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，包括多層結(jié)構(gòu)，由上至下依次為A層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；B層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；C層莫來石耐火磚層；D層聞?wù)写u層；E層輕質(zhì)保溫磚層。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，由于由上至下依次包括含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；莫來石耐火磚層；高鋁磚層；輕質(zhì)保溫磚層。具有抗渣侵蝕性能和抗金屬和液態(tài)渣附著性能，并且能解決爐底熱脹冷縮的尺寸穩(wěn)定性問題。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。本發(fā)明的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，其較佳的具體實施方式
如圖2所示包括多層結(jié)構(gòu)，由上至下依次為A層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；B層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；C層莫來石耐火磚層；D層聞?wù)写u層；E層輕質(zhì)保溫磚層。所述A層優(yōu)選為含石墨8% 45%、電熔鎂砂氧化鎂92% 54%的碳質(zhì)復(fù)合材料層；所述B層優(yōu)選為含石墨8% 45%、電熔鎂砂氧化鎂92% 54%的碳質(zhì)復(fù)合材料層。層與層之間可以采用連續(xù)不定型的耐火泥過渡。本發(fā)明針對現(xiàn)有爐底技術(shù)的局限性，即爐底長高和液態(tài)渣與液態(tài)金屬腐蝕爐底或灌穿爐底，以及爐床熱穩(wěn)定差的難題，是一種具有特殊的抗渣侵蝕性能和抗金屬和液態(tài)渣附著性能的綜合爐床，并且解決了爐底熱脹冷縮的尺寸穩(wěn)定性問題。本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果如下I、現(xiàn)有技術(shù)中的顆粒狀的鎂砂層在高溫下爐料浸入其縫隙，鎂砂層沿出料方向被迫流動，造成爐底由內(nèi)向外沿徑向氧化鎂含量逐漸降低，爐底耐火度也由內(nèi)向外沿徑向逐漸降低。采用本發(fā)明的A層后上述缺點完全避免。2、現(xiàn)有技術(shù)中的顆粒狀的鎂砂層在高溫下爐料浸入其縫隙，并與鎂砂顆粒在鎂砂的全部界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。液態(tài)的爐料透過鎂砂顆粒層的縫隙繼續(xù)侵蝕下部耐火磚并沿耐火磚砌層的縫隙滲透，最終造成局部或大面積爐底燒穿。本發(fā)明的A、B層都是致密的碳質(zhì)耐火層，顯氣孔率只有3%左右，體密度在3. 05克/立方厘米左右，熔點在2800°C以上，具有很好的抗渣侵蝕性能，并有固體潤滑劑的作用。由于A/B層材料的特殊物理化學(xué)性能，強烈降低了液態(tài)渣和液態(tài)金屬對A/B層的侵潤性，帶來的好處是還原產(chǎn)物液態(tài)渣和液態(tài)金屬對爐底的附著性變差，爐底像個不粘鍋一樣，還原產(chǎn)物不容易附著爐底，生產(chǎn)過程中產(chǎn)物在出料螺旋的外力作用下很容易地排出爐外，達到“自潔凈”目的，不用定期停爐，不用進行定期的費力的人工清理爐床，作業(yè)率提高，經(jīng)濟效益大大改善。3、A和B兩層重復(fù)，調(diào)整了碳質(zhì)耐火磚的成分，同時增加了可靠性。4、A/B層下增加的C層，為莫來石耐火磚，1800°C時仍很穩(wěn)定。C層導(dǎo)熱系數(shù)小，熱振穩(wěn)定性極好。C層起到了隔熱和穩(wěn)定爐床尺寸的特殊效果，使得傳到爐底鋼結(jié)構(gòu)的熱負荷
4明顯降低。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點如下(I)與爐料產(chǎn)物直接接觸的爐床材料是一種致密的石墨類碳素材料。(2)這個碳素材料由石墨和鎂砂組成。(3)這個石墨和鎂砂組成的碳質(zhì)耐火料應(yīng)用于轉(zhuǎn)底爐爐床。(4)這個爐床的結(jié)構(gòu)形式為三個功能層上面的碳質(zhì)層、中間的耐熱層和下面的保溫層。在這個復(fù)合爐底的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了石墨-鎂砂碳質(zhì)層和莫來石層。(5)各層之間采用連續(xù)不定型耐火泥過渡，重復(fù)多次隔斷了液態(tài)金屬和渣的浸入。 爐底防滲漏的可靠性增加。具體實施例在北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司節(jié)能與低碳技術(shù)聯(lián)合實驗室直徑10 米的轉(zhuǎn)底爐上應(yīng)用，爐內(nèi)溫度1480°C，采用本發(fā)明的綜合爐底技術(shù)，解決了爐底板結(jié)、長高和燒穿問題，連續(xù)穩(wěn)定運行，用于處理釩鈦磁鐵礦的還原等，取得良好效益。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括多層結(jié)構(gòu)，由上至下依次為A層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；B層含石墨、電熔鎂砂氧化鎂的碳質(zhì)復(fù)合材料層；C層莫來石耐火磚層；D層聞?wù)写u層；E層輕質(zhì)保溫磚層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于所述A層為含石墨8% 45%、電熔鎂砂氧化鎂92% 54%的碳質(zhì)復(fù)合材料層； 所述B層為含石墨8 % 45 %、電熔鎂砂氧化鎂92 % 54%的碳質(zhì)復(fù)合材料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，其特征在于，層與層之間采用連續(xù)不定型的耐火泥過渡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)底爐爐底結(jié)構(gòu)，包括多層結(jié)構(gòu)，由上至下依次為含石墨8％～45％、電熔鎂砂氧化鎂92％～54％的碳質(zhì)復(fù)合材料層；含石墨8％～45％、電熔鎂砂氧化鎂92％～54％的碳質(zhì)復(fù)合材料層；莫來石耐火磚層；高鋁磚層；輕質(zhì)保溫磚層。具有特殊的抗渣侵蝕性能和抗金屬和液態(tài)渣附著性能的綜合爐床，并且解決了爐底熱脹冷縮的尺寸穩(wěn)定性問題。
文檔編號C21C5/48GK102586540SQ20121005715
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者吳道洪, 王建民 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司