用于冶金炉的壁板保护系统及冶金炉壁板体的制作方法

1.本实用新型涉及用于冶金炉(例如高炉)的壁板保护系统。


背景技术：

2.常规的高炉包括几个部分和部件，包括烟囱、炉腰、炉腹、风口、炉床和出铁口。高炉的内壳可通过水冷式冷却板(称为壁板)来保护，该板可保护内壳免于在炉内进行还原过程期间过热。现代壁板通常由铜或铜合金构造，也可使用其他材料(例如钢或铸铁)。
3.在填充到熔炉中的固体原材料通过熔炉下降时，壁板易受来自该固体原材料的磨损的影响。由于下降的炉料和施加在壁板面上的向外压力所引起的磨损，可能会在壁板的一个或多个位置局部地发生或在壁板的整个表面上发生磨损或变薄。具体地，焦炭是非常具有磨蚀性的。
4.已努力设计具有更长使用寿命的壁板。
5.已知通过在操作期间在壁板的前面上形成凝固的炉渣增积物来减小壁板的磨损。为此，壁板具有机加工的前面或热面，其包括将增积物保持到壁板上的肋条和凹槽。在图1中示出了这种类型的示例性铜壁板的一部分。
6.对该构思的改进是添加前面保护材料或覆层，该保护材料或覆层比铜基体材料更坚硬，但仍允许通过在面上凝固来形成保护增积层。这是通过使用碳化硅和石墨砖的组合来实现的，如图2所示，其出了铜壁板及其横截面。
7.wo2009/147192描述了一种具有前面的壁板，该前面包括肋条和凹槽，这些肋条和凹槽形成用于将耐火砖衬里、耐火喷浆或过程生成的增积层锚固在该面上的锚固装置。金属插入件被设置在凹槽中，如图3示意性地示出。金属插入件覆盖肋条的侧壁以保护肋条不受腐蚀。然而，有关此解决方案的可能问题是金属插入件可能易于变形和/或屈曲，并且通过使用比壁板体(为铜时)的导热更差的导热材料，壁板的导热性能降低，这可能会影响保护增积层的凝固。
8.现在参考图4，已经提出在壁板的面的每个凹槽中放置多个突出的矩形块，这些块沿着凹槽的长度彼此间隔开。这些块可包括碳化硅或某种其他硬质材料，由此为壁板面提供保护覆层。这些块通过较短的间隔插入件彼此分开。插入件可在块之间的区域中保护壁板面。如图4所示，这些块优选地在凹槽之间交错以便在壁板面上提供方格图案。
9.因此，用于减小壁板磨损率的现有解决方案包括：
10.i)在壁板中或前面安装耐火/陶瓷耐磨衬里；
11.ii)在壁板的前面处安装突出部以促进更厚的增积物堆积；以及
12.iii)在前面处的机加工形状内安装覆层。
13.即使努力增加了使用寿命，但有时壁板不能再安全地用于生产。更换完整壁板意味着劳动和资本密集型的工作以及冶金炉的长时间停机。因此，需要允许在更短停机时间之后以更少人工和更少资金来进行安全生产的解决方案。


技术实现要素：

14.根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于冶金炉的壁板保护系统，该壁板保护系统适合于改装到现有的壁板，无论是磨损还是新的壁板。壁板保护系统包括：
15.‑
适合于插入到壁板的相邻肋条之间的空间中的至少一个安装杆，
16.‑
适合于固定到至少一个安装杆的多个增积体。
17.当使用配备有已安装的壁板保护系统的壁板时，增积体能够将凝固的炉渣增积物保持到其上。它们用于创建布置在壁板的前面上的多个凹陷部；增积体从壁板的前面突出，使得在使用中，炉料被困在相邻增积体之间的空间中，以便在壁板的前面上提供炉料的保护层。每个增积体包括至少一个主体部分，但其也可包括共同形成增积体的若干主体部分。
18.为了安装壁板保护系统，将安装杆插入壁板的相邻肋条之间的空间后固定到壁板。在插入和/或固定到壁板之前或之后，增积体被固定到安装杆；即当安装完成时，将壁板增积体安装在自身被固定到壁板的安装杆上。安装杆将增积体固定并向壁板提供导热路径以在操作期间提供冷却。
19.安装杆被形成为适合于插入壁板的相邻肋条之间的空间中。优选地，其被形成为使得其与该空间的任何楔形形状完全接合，由此防止掉出该空间。安装杆可由铜制成。
20.增积体的形状优选地使得凝固的炉渣具有用于保持的良好抓握。增积体为壁板的前面(或热面)提供覆层，当在炉中使用壁板时，该覆层可促进在前面上形成炉料的保护层。
21.当炉料在重力作用下流动时，增积体的构造和布置(例如，它们的偏移和几何形状)促进炉料被增积体困住或被困在其间。例如，当炉料经过导流表面时，会困住炉料。增积体可具有多面体，例如六边形，因此具有倾斜的导流表面，其有利地使炉料在多个方向上同时分布在壁板的面上并被困住。
22.通过合适的固定装置将增积体固定到安装杆以及将安装杆固定到壁板，该合适的固定装置可以是例如螺钉、锚固件、t型螺栓、锚定螺栓。
23.如本文所用，“炉料”是指以下中的一者或两者：(i)高炉中的含铁材料，例如铁矿石或铁矿石球团，以及(ii)高炉炉渣，当铁矿石或铁丸、焦炭和助熔剂(例如石灰石或白云石)在高炉中一起融化时形成并且然后固化的炉渣。
24.每个增积体包括至少一个主体部分，但其也可包括共同形成增积体的若干主体部分(区段)。为了形成增积体，它们可以通过保持器被保持在一起。
25.每个插入件的区段和/或保持器可包括金属材料。金属材料可以包括铜、铜合金、钢或铸铁。
26.区段中的每一者可通过间隙与相邻区段分开。
27.根据本实用新型的另一方面，提供了一种冶金炉壁板体，其包括：前面和前面上的肋条，其中至少一个安装杆在相邻肋条之间的空间中被固定到前面，并且其中多个增积体被固定到每个安装杆。
28.增积体可能以均匀的图案布置。均匀图案可以包括具有行和列的阵列。优选地，增积体被安装成使得它们以具有行和列的阵列布置在冶金炉壁板上。如果增积体具有六边形形状，则它们可能由此在冶金炉壁板上提供蜂窝状图案。
29.优选地，增积体从壁板体的前面突出。
30.优选地，多个增积体延伸越过与安装体邻接的相邻肋条。
31.使用本实用新型的壁板保护系统来创建本实用新型的冶金炉壁板体具有以下优点：可以在仍安装在冶金炉的壁板上进行系统的安装。因此，与必须完全更换磨损壁板的情况相比，可以恢复生产，停机时间显著减少。即使无法将增积体直接固定在壁板上，安装杆仍允许安装增积体。在将本实用新型的壁板保护系统安装到冶金炉中之前，还可以将其安装在新壁板体上。
32.通过使熔炉壁与增积物热绝缘，可以很容易地延长使用寿命并可以降低操作成本，从而节省焦炭。
附图说明
33.现在将通过示例的方式参考附图来描述实施方式，其中：
34.图1示出了用于熔炉的常规铜壁板的一部分。
35.图2示出了包括碳化硅和石墨砖的常规铜壁板。
36.图3示出了包括金属插入件的常规铜壁板的一部分。
37.图4示出了常规壁板的一部分，该常规壁板包括金属插入件和突出的矩形块。
38.图5示出了本实用新型的壁板保护系统的变型。
39.图6是本实用新型壁板保护系统的增积体的变型。
40.图7示意性地示出了磨损的壁板的变型。
41.图8示出了本实用新型的壁板体的一部分。
具体实施方式
42.参照图5，示意性地示出了本实用新型的壁板保护系统的安装杆100的变型。安装杆可由铜制成。如图7所示，安装杆100适合于插入壁板300的相邻肋条200之间的空间中。多个增积体400可以被固定到安装杆100。
43.参照图6，示出了本实用新型的壁板保护系统的增积体400的变型。增积体400适合于被固定到安装杆100，如图7所示。
44.参照图7，示意性地示出了磨损的壁板300。壁板的肋条201、202、203的区域已磨损，而其它肋条204、205、206、207大部分没有损坏。
45.参照图8，基于图7示出了本实用新型的壁板体500的一部分。在磨损壁板300的前面(描绘了其区域)上，插入磨损肋条201和202之间的空间中的安装杆100由锚固螺栓600固定。两个增积体401、402通过未具体描绘的三通头螺栓来固定到安装杆100。为了清楚起见，省略了其它增积体的表示。
46.通过使用本实用新型的壁板保护系统，有助于将增积体均匀地安装到壁板，尤其是壁板的磨损区域，因为安装杆向增积体提供均匀的连接区域，同时通过适应其肋条设计而轻松固定到壁板。可以在冶金炉内安装的壁板上进行安装。增积体为壁板(尤其是磨损的壁板)提供了附加的保护，该增积体优选地对齐使得所形成的表面图案将炉料困在空隙中，形成自我保护的牺牲性磨损层。
47.参考标号列表
48.100安装杆200肋条
201肋条202肋条203肋条204肋条205肋条206肋条207肋条300壁板400增积体401增积体402增积体500壁板体600锚固螺栓