一种节能型矿热炉冷凝炉衬的制作方法

本实用新型涉及一种矿热炉，尤其涉及一种节能型矿热炉冷凝炉衬。

背景技术：

矿热炉它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬。

矿热炉炉体是由炉壳、冷却壁、耐火材料内衬组成。耐火材料内衬主要是在高炉开炉初期保护炉壳和冷却壁，并形成高炉操作内型。冷却壁的主要作用是及时带走高炉冶炼过程中的热恋，同时保护高炉炉壳的结构性和密闭性，从而使得高炉炉体能够在高压、高温及强腐蚀的条件下长期工作。冷却壁对高炉能否顺利、高效及低耗生产起着十分重要的作用。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提出了一种节能型矿热炉冷凝炉衬。

该冷凝炉衬包括：包括在炉体最外部的炉壳，设置于炉壳内层的高导热石墨层，高导热石墨层内还铺设着一层直接与熔炼原料接触的耐火保护砖，其中，炉壳又包括设置于炉体最底部的下铜冷壁和包裹在炉体侧面的侧铜冷壁。

进一步地，其特征在于，所述下铜冷壁内设置着冷却液管路，至少八条冷却液管路从下铜冷壁的外圆轮廓上伸出，形成下冷壁进液口，冷却液管路按“之”字形排布向中间延伸，最后全部汇集在下铜冷壁中心，并向下伸出一个总的下冷壁出液口，保证炉底冷却效果的均匀一致，将所有进水口设置在外部，出水口设置在中心，保证炉体底部温度梯度均匀。

进一步地，所述侧铜冷壁至少由8块弧形铸铜板合围而成，每一块弧形铸铜板至少在上部设置一个侧冷壁进液口，相应地在下部设置一个侧冷壁出液口，侧冷壁进液口与侧冷壁出液口之间的冷却管路布置在弧形铸铜板内部。

进一步地，炉体底部的下铜冷壁与高导热石墨层之间设置有耐火材料层，耐火材料层优选为致密的高铝砖。

进一步地，所述位于炉体底层的耐火保护砖与高导热石墨层之间还铺设有一层厚度为300mm至450mm的导热碳砖。

进一步地，所述冷凝炉衬的出铁口内层设置着耐高温石墨套，耐高温石墨套与炉衬之间包裹着碳化硅砖。

本实用新型的技术效果在于：在高导热石墨层和耐火材料层外包括着铜冷却壁，连接进液口和出液口的内部冷却液管路布满整个铜板，通过向冷却液管路通入冷却介质，可以对整个炉衬起到迅速冷却的作用，温度降低后的炉衬与熔炼原料接触后，会在内表面形成一层坚硬的皮渣，可以对冷却设备起到很好的保护作用，一方面可以极大的减缓炉料对炉壁的磨损和气流对炉壁的冲刷，而且渣皮的导热系数很低，而形成皮渣后，整个炉衬的导热系数会增大，从而降低能量从炉衬散失出去，提升了能源利用效率，降低熔炼金属所需的总能耗。

附图说明

图1是本实用新型中冷凝炉衬的剖视图；

图2是本实用新型中下铜冷壁的剖视图；

图3是本实用新型中矿热炉炉体的俯视图。

图中，1.炉壳，2.耐火材料层，3.高导热石墨层，4.导热碳砖，5.耐火保护砖，6.耐高温石墨套，7.碳化硅砖，11.下铜冷壁，12.侧铜冷壁，13.下冷壁出液口，14.下冷壁进液口，15.侧冷壁进液口，16.侧冷壁出液口，17.冷却液管路。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本实用新型的实施方式进行具体说明。

图1示意了冷凝炉衬的具体结构，该冷凝炉衬包括：包括在炉体最外部的炉壳1，设置于炉壳1内层的高导热石墨层3，高导热石墨层3内还不铺设着一层直接与熔炼原料接触的耐火保护砖5，其中，炉壳1又包括设置于炉体最底部的下铜冷壁11和包裹在炉体侧面的侧铜冷壁12；炉体底部的下铜冷壁11与高导热石墨层3之间设置有耐火材料层2，所述位于炉体底层的耐火保护砖5与高导热石墨层3之间还铺设有一层厚度为300mm至450mm的导热碳砖4，所述冷凝炉衬的出铁口内层设置着耐高温石墨套6，耐高温石墨套6与炉衬之前包裹着碳化硅砖7。

图2和图3示意了下铜冷壁的内部结构和侧铜冷壁安装位置，其特征在于，所述下铜冷壁11内设置着冷却液管路17，至少八条冷却液管路17从下铜冷壁11的外圆轮廓上伸出，形成下冷壁进液口14，冷却液管路17按“之”字形排布向中间延伸，最后全部汇集在下铜冷壁11中心，并向下伸出一个总的下冷壁出液口13，所述侧铜冷壁12至少由8块弧形铸铜板合围而成，每一块弧形铸铜板至少在上部设置一个侧冷壁进液口15，相应地在下部设置一个侧冷壁出液口16，侧冷壁进液口15与侧冷壁出液口16之间的冷却管路布置在弧形铸铜板内部。

工作原理：矿热炉加热时，熔炼原料受热后变为高温熔融的金属液，金属液的热量从内向外，依次传递至耐火保温砖5、导热碳砖4耐高温石墨套6、炉壳1，炉壳1由下铜冷壁11和侧铜冷壁12组成，铜冷壁内均设置着“之”字型蜿蜒片排布的冷却液管路17，冷却介质分别从各个铜冷壁的进液口进入，出液口流出，迅速带走热量，导致使炉衬的温度降低，熔融的金属液与温度较低的炉衬接触界线上形成一层坚硬的渣皮，渣皮的热阻系数较大，对炉体中间的高温金属液具有保温作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，该冷凝炉衬包括：包括在炉体最外部的炉壳(1)，设置于炉壳(1)内层的高导热石墨层(3)，高导热石墨层(3)内还铺设着一层直接与熔炼原料接触的耐火保护砖(5)，其中，炉壳(1)又包括设置于炉体最底部的下铜冷壁(11)和包裹在炉体侧面的侧铜冷壁(12)。

2.根据权利要求1所述的节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，所述下铜冷壁(11)内设置着冷却液管路(17)，至少八条冷却液管路(17)从下铜冷壁(11)的外圆轮廓上伸出，形成下冷壁进液口(14)，冷却液管路(17)按“之”字形排布向中间延伸，最后全部汇集在下铜冷壁(11)中心，并向下伸出一个总的下冷壁出液口(13)。

3.根据权利要求1所述的节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，所述侧铜冷壁(12)至少由8块弧形铸铜板合围而成，每一块弧形铸铜板至少在上部设置一个侧冷壁进液口(15)，相应地在下部设置一个侧冷壁出液口(16)，侧冷壁进液口(15)与侧冷壁出液口(16)之间的冷却管路布置在弧形铸铜板内部。

4.根据权利要求2所述的节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，炉体底部的下铜冷壁(11)与高导热石墨层(3)之间设置有耐火材料层(2)。

5.根据权利要求4所述的节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，位于炉体底层的耐火保护砖(5)与高导热石墨层(3)之间还铺设有一层厚度为300mm至450mm的导热碳砖(4)。

6.根据权利要求1所述的节能型矿热炉冷凝炉衬，其特征在于，所述冷凝炉衬的出铁口内层设置着耐高温石墨套(6)，耐高温石墨套(6)与炉衬之间包裹着碳化硅砖(7)。

技术总结
本实用新型提供了一种节能型矿热炉冷凝炉衬，该冷凝炉衬包括：包括在炉体最外部的炉壳，设置于炉壳内层的高导热石墨层，高导热石墨层内还不铺设着一层直接与熔炼原料接触的耐火保护砖，其中，炉壳又包括设置于炉体最底部的下铜冷壁和包裹在炉体侧面的侧铜冷壁，铜冷壁可以使炉体快速冷却，冷却后形成的皮渣可以有效降低炉体内部热量的散失，节约加热所需的能耗。

技术研发人员：王秀荣;韩伟;王延年;王宁宇
受保护的技术使用者：宁夏荣华缘特种新材料有限公司
技术研发日：2020.06.03
技术公布日：2021.05.04