鈦渣爐長壽內(nèi)襯的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的是高鈦渣冶煉領域的一種使用壽命更長的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，該內(nèi)襯分為爐膛和爐底，爐膛上設有出渣口和出鐵口，爐底的鎂磚層和粘土層之間設有鎂砂層，鎂砂層因空隙較大能補償爐底鎂磚的膨脹，爐底鎂磚層和粘土層采用多層磚體按照奇偶層砌筑中心線相交叉的方式砌筑而成，提高了爐底的穩(wěn)定性和耐侵蝕性，爐膛出渣口和出鐵口周圍是最易被金屬熔體侵蝕的地方，采用高純度的鎂磚以及直行磚與子母扣組合磚相結合的砌筑結構能有效減緩爐膛的侵蝕。本實用新型的有益效果是：結構合理，能在很大程度上延長鈦渣爐內(nèi)襯的使用壽命，降低維護費用。
【專利說明】鈦渣爐長壽內(nèi)襯

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高鈦渣冶煉領域，尤其是一種使用壽命更長的鈦渣爐內(nèi)襯。

【背景技術】
[0002]鈦渣爐即有色冶金行業(yè)中用來生產(chǎn)富鈦料的礦熱式電弧爐，鈦渣爐分為爐殼和爐內(nèi)襯，爐殼一般為鋼板，爐內(nèi)襯一般由鎂質耐火磚、高鋁質耐火磚或碳質耐火磚砌筑而成，鈦渣生產(chǎn)需在1600?1800°C的高溫下完成冶煉過程，由于鈦渣熔體具有極高的化學活性，幾乎能與所有金屬和非金屬材料發(fā)生作用，它能很快地腐蝕普通的耐火材料，另一方面，因鎂質耐火磚的熱膨脹系數(shù)很大，容易出現(xiàn)爐殼“鼓肚”變形的現(xiàn)象。
[0003]目前，鈦渣電爐爐體的大修周期最長的為3?4年，短的只有半年，爐體損壞主要表現(xiàn)為爐墻特別是靠近出渣口部位的侵蝕，爐底燒穿以及爐殼被撐破等。
實用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有鈦渣爐內(nèi)襯使用壽命短，檢修費用高等不足，本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種結構更合理，使用壽命更長得鈦渣爐內(nèi)襯。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:鈦渣爐長壽內(nèi)襯，包括爐膛和爐底，爐膛上設有出渣口和出鐵口，爐底從上往下分為鎂磚層和粘土層，所述鎂磚層與粘土層之間設有鎂砂層，所述鎂磚層和粘土層均由多層磚體構成且多層磚體奇偶層的砌筑中心線相互交叉。
[0006]所述爐底的粘土層上設有通風口。
[0007]所述爐膛分為上下兩部分，平均料面以上為高鋁磚層，平均料面以下為鎂磚層。
[0008]所述爐膛下部分的鎂磚層分為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)層為純度為95%的鎂磚，爐膛外層為純度為91%的鎂磚。
[0009]所述出鐵口和出渣口區(qū)域均采用純度為96%?98%的鎂磚砌筑。
[0010]所述出鐵口和出渣口區(qū)域由直形磚和子母扣組合磚相結合砌筑而成，中間留有通孔，子母扣組合磚位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域為直行磚。
[0011 ] 進一步的是，在爐底和爐膛外側設有焦寶石層。
[0012]進一步的是，在爐膛焦寶石層的外側設有硅酸鋁纖維層。
[0013]進一步的是，在爐底焦寶石層的外側設有石棉板。
[0014]本實用新型的有益效果是:在鎂磚層與粘土層之間設置的鎂砂層為用干法砌筑的鎂砂，比普通打結料層可壓縮性更大，能有效補償鎂磚的膨脹，鎂磚層和粘土層奇偶層的砌筑中心線交叉布置的爐底結構更穩(wěn)定，能更耐沖刷和侵蝕，合理的高純度鎂磚不會對鈦渣產(chǎn)生較大影響，卻能有效減緩爐體的侵蝕，綜合上述優(yōu)點，能在很大程度上延長鈦渣爐內(nèi)襯的使用壽命，降低維護費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的主視圖。
[0016]圖2是本實用新型的俯視圖。
[0017]圖3是本實用新型爐體外側局部放大圖。
[0018]圖4是本實用新型爐底奇數(shù)層的砌筑結構圖。
[0019]圖5是本實用新型爐底偶數(shù)層的砌筑結構圖。
[0020]圖中標記為，1-爐膛，2-爐底，3-出渣口，4-出鐵口，5-焦寶石層，6-硅酸鋁纖維層，7-石棉板，11-鋁磚層，12-鎂磚層，13-爐膛外層，14-爐膛內(nèi)層，21-鎂磚層，22-鎂砂層，23-粘土層，24-通風孔，31-直行磚，32-字母扣組合磚，33-通孔。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0022]如圖1、圖2所示，本實用新型主要包括爐膛I和爐底2，爐膛I上設有出渣口 3和出鐵口 4，出鐵口的平面略低于出渣口平面，在爐底2的鎂磚層21和粘土層23之間設有鎂砂層22，鎂磚層21和粘土層23由多層磚體按照奇偶層中心線相交叉的方式進行砌筑。
[0023]由于鈦渣生產(chǎn)一般是在1600?1800°C的高溫下完成冶煉過程，鈦渣爐的爐底2的熱量除了來自熔池傳導熱以外，還有爐底耗電產(chǎn)生的熱，所以其溫度較高，是鎂質材料熱膨脹最劇烈的區(qū)域，在鎂磚層21和粘土層23之間設有采用干法砌筑的鎂砂層22，因為鎂砂層的氣孔率較鎂磚高，其伸縮性較大，所以能很好的補償鎂磚層21的熱膨脹，從而防止了因膨脹而撐破爐底的情況。另一方面，爐底除了受高溫和侵蝕以外還受到金屬熔體的沖刷作用，為了增強爐底的穩(wěn)定性以及耐腐蝕性，爐底鎂磚層和粘土層均采用多層磚體按照奇偶層的砌筑中心線相互交叉的方式砌筑，最佳的實施方式是如圖4和圖5所示，奇偶層中心線相差45度，這種結構能有效防止金屬溶液順著砌筑縫隙侵蝕爐體底部。
[0024]因爐底是受熱最劇烈的地方，所以為了更好的散熱，在爐底粘土層上設有多個通風孔24，一方面具有通風孔的粘土層23伸縮性更好，可以吸收一部分來自鎂磚層的膨脹，另一方面通過風機的作用能加快爐底的散熱，從而緩解爐底的熱膨脹。
[0025]爐膛部分綜合成本和耐用度考慮，將平均料面以下的爐膛采用鎂磚砌筑，平均料面以上采用高鋁磚砌筑，因為平均料面以上的部分接觸到金屬熔體的頻率較小，不易被侵蝕，而高鋁磚耐火度略低于鈦渣的正常熔煉溫度，但使用溫度和鎂磚一樣，所以能滿足熔煉需求，關鍵是其價格比鎂磚便宜，能節(jié)約成本。另一方面，爐膛內(nèi)層的鎂磚接觸金屬熔體，且溫度較高，而爐膛外層的鎂磚受熱相對較低，根據(jù)以往的經(jīng)驗，因鎂磚中的MgO成份會影響產(chǎn)品鈦渣的質量，同時鎂磚的熱膨脹系數(shù)也跟其純度有關，所以當內(nèi)層采用純度為95%的鎂磚，外層采用91%的鎂磚時能達到一個最佳的經(jīng)濟適用的效果。
[0026]在出渣口 3和出鐵口 4處采用96%?98%的高純度鎂磚砌筑，是因為從以往的經(jīng)驗來看，爐膛I上最容易出現(xiàn)問題的地方便是靠近出渣口 3和出鐵口 4的區(qū)域，因此增加這兩個地方鎂質材料的純度能很好的提高其耐侵蝕的能力，為了使其結構更緊密，在這兩個地方都采用了直行磚與子母扣組合磚相結合的方式砌筑，中間留有通孔，子母扣組合磚位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域為直行磚。采用這種結構能進一步延長其使用壽命。
[0027]作為對上述方案的改進，為了使爐膛I和爐底2在出現(xiàn)輕微的外鼓時能得到限制，防止爐殼鋼板被內(nèi)襯撐破，可以在爐膛I和爐底2的外側設置焦寶石層5。在鋪設焦寶石時只需輕輕將其壓平即可，在焦寶石層5與粘土層23之間預留一定的孔隙，一是起到對爐襯膨脹的緩沖，二是能高效的排除爐內(nèi)的氣體。
[0028]進一步的，為了更好的隔絕爐膛I和爐底2與外界環(huán)境的熱交換，可以在爐膛焦寶石層外壁上設置硅酸鋁纖維層6，在爐底焦寶石層的外壁上設置石棉板7，因硅酸鋁纖維和石棉板的可壓縮空間很大，且保溫性很好，所以不僅能很好的起到絕熱的效果，也能有效的抵消爐襯的膨脹。
【權利要求】
1.鈦渣爐長壽內(nèi)襯，包括爐膛⑴和爐底(2)，爐膛⑴上設有出渣口(3)和出鐵口(4)，爐底(2)從上往下分為鎂磚層(21)和粘土層(23)，其特征在于:所述鎂磚層(21)與粘土層(23)之間設有鎂砂層(22)，所述鎂磚層(21)和粘土層(23)均由多層磚體構成且多層磚體奇偶層的砌筑中心線相互交叉。
2.如權利要求1所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐底(2)的粘土層(23)上設有通風口(24)。
3.如權利要求2所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐膛(I)分為上下兩部分，平均料面以上為高鋁磚層(11)，平均料面以下為鎂磚層(12)。
4.如權利要求3所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:所述爐膛(I)下部分的鎂磚層(12)分為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)層(14)為純度為95%的鎂磚，爐膛外層(13)為純度為91%的鎂磚。
5.如權利要求1所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:所述出鐵口⑷和出渣口(3)區(qū)域均采用純度為96%?98%的鎂磚砌筑。
6.如權利要求5所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:所述出渣口(3)和出鐵口(4)區(qū)域由直形磚(31)和子母扣組合磚(32)相結合砌筑而成，中間留有通孔(33)，子母扣組合磚(32)位于出口后半段的芯層部位，其余區(qū)域為直行磚(31)。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐膛(I)和爐底⑵外側設有焦寶石層(5)。
8.如權利要求7所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐膛焦寶石層的外側設有硅酸鋁纖維層(6)。
9.如權利要求8所述的鈦渣爐長壽內(nèi)襯，其特征在于:在爐底焦寶石層的外側設有石棉板(7)。
【文檔編號】F27D1/10GK203980901SQ201420448058
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】楊飛, 吳秋廷, 余國才, 冉健 申請人:攀鋼集團工程技術有限公司, 攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司