一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构的制作方法

本技术属于冷却壁，更具体地说，涉及一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构。

背景技术：

1、目前行业内常见的高炉炉缸内侧一般由炉壳内部光面冷却壁、碳素捣打料、大块碳砖、陶瓷杯壁组成，这种传统炉缸侧壁结构能保持炉缸工作10年左右的寿命，关键问题是炉缸侧壁碳砖，耐火材料不可避免地被铁水的侵蚀，当碳砖厚度减少到一定程度后(通常为300mm左右)，高炉就必须进行大修。

2、影响炉缸侧面碳砖侵蚀的关键因素是炉内热量不能及时通过碳砖、捣打料传递到冷却壁的冷却水并由冷却水带走，如果冷却能力足够大，就可以在碳砖热面形成较稳定的凝铁层(该处温度为1150℃左右，铁水)，碳砖就不会被侵蚀。凝铁层的温度为铁水凝固温度1150℃左右，因此如果碳砖、捣打料的导热能力足够高，并且能够将导出的热量及时传递到冷却壁并加热冷却水，由冷却水带走，那么靠近铁水侧的碳砖就会被凝铁层保护而不被损坏，所以及时将热量从高温区导出并被冷却水带走是延长高炉碳砖材料使用寿命的关键因素。

3、在长期的生产实践过程中，我们得以知道捣打料与冷却壁间因不同材质的原因，尤其容易形成气隙，影响导热过程。所以不同材质间的气隙形成问题是亟待解决的问题。本实用新型据此进一步研究出高导热型炉缸侧面的冷却壁结构。

4、经检索，申请号2019110130235的专利申请案公开了一种高炉冷却壁镶砖、镶砖组合及冷却壁结构，其镶砖的一端上设置有燕尾榫，镶砖在远离燕尾榫的一端的侧壁上相对设置有局部凹陷结构以及局部凸起结构；通过在镶砖上分别设有局部凹陷结构和局部凸出结构，使得上下相邻的镶砖镶嵌互锁，即使有部分镶砖在镶砖断面突变的凹折处产生裂纹，断裂部分的镶砖也能和相邻的镶砖固定在一起，不会脱落，保持冷却壁镶砖的完整性，得以继续保护冷却壁，从而延长冷却壁寿命。该设计是针对高炉炉体冷却壁的优化，重在强化冷却壁的固定安装效果，对于冷却壁的热量传导问题并无过多关注，仍有进一步优化空间。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对目前炉缸冷却壁与碳素捣打料之间容易产生气隙影响热量传递的问题，本实用新型拟提供一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，有助于缓解炉缸冷却壁与碳素捣打料气隙问题，从而提高导热效率，提升炉缸的使用寿命，降低炉缸侵蚀的风险。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

5、本实用新型的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，冷却壁的壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖与冷却壁之间还填充有碳糊，碳糊填充在镶砖与冷却壁之间的缝隙中，使镶砖与冷却壁实现紧密贴合。

6、更进一步地，冷却壁壁面上的燕尾型凹槽深度为60-65mm。

7、更进一步地，冷却壁壁面上的燕尾型凹槽燕尾角为55-80°。

8、更进一步地，镶砖为超微孔高导热碳砖。

9、更进一步地，镶砖为超薄碳砖。

10、更进一步地，包括于镶砖外侧依次分布的碳素捣打料、大块碳砖和陶瓷杯壁。

11、3、有益效果

12、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

13、(1)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且进一步填充碳糊解决了冷却壁与镶砖间因工艺尺寸而留存的间隙，使得冷却壁与镶砖紧密贴合不存在间隙，提升导热效率，加快热传导。

14、(2)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，设有燕尾凹槽形状的炉缸冷却壁与具有与燕尾型凹槽相契合的燕尾榫的超微孔高导热碳砖紧密契合在一块，杜绝了冷却壁与碳砖间的分离，增大了碳砖与冷却壁间的导热面积，提升导热效率。

15、(3)本实用新型的高炉炉缸侧壁冷却壁结构，冷却壁与捣打料之间加了一层镶砖，避免了冷却壁与捣打料直接接触，碳砖与冷却壁固定贴合，碳砖材质与捣打料相似，减小两者间形成间隙的可能，热量传导更加稳定，从而提升生产效率。

技术特征：

1.一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)的壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖(2)上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖(2)与冷却壁(1)之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖(2)与冷却壁(1)之间还填充有碳糊(3)，碳糊(3)填充在镶砖(2)与冷却壁(1)之间的缝隙中，使镶砖(2)与冷却壁(1)实现紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)壁面上的燕尾型凹槽深度为60-65mm。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：冷却壁(1)壁面上的燕尾型凹槽燕尾角为55-80°。

4.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：镶砖(2)为超微孔高导热碳砖。

5.根据权利要求1所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：镶砖(2)为超薄碳砖。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，其特征在于：还包括于镶砖(2)外侧依次分布的碳素捣打料(4)、大块碳砖(5)和陶瓷杯壁(6)。

技术总结
本技术公开了一种高炉炉缸侧壁冷却壁结构，属于冷却壁领域。本技术冷却壁壁面上开设有多条燕尾型凹槽，镶砖上对应设有与该燕尾型凹槽相契合的燕尾榫，镶砖与冷却壁之间通过燕尾型凹槽和燕尾榫的配合相连接，且镶砖与冷却壁之间还填充有碳糊，碳糊填充在镶砖与冷却壁之间的缝隙中，使镶砖与冷却壁实现紧密贴合。本技术有助于缓解炉缸冷却壁与碳素捣打料气隙问题，从而提高导热效率，提升炉缸的使用寿命，降低炉缸侵蚀的风险。

技术研发人员：高鹏,郝团伟,安吉南,聂毅,杨佳龙
受保护的技术使用者：马鞍山钢铁股份有限公司
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/2/25