[發明專利]一種復合結構的電爐爐襯

有效

• 申請號: 201010202679.4
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102062540A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 秦廷許;張珂澤;胡曉;尹國才;李華彬;范先國;張璽
• 申請（專利權）人: 四川龍蟒礦冶有限責任公司
• 主分類號: F27D1/10
• 分類號: F27D1/10
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 趙國虹

技術領域

本發明涉及一種鋼鐵工業和有色金屬冶煉用電爐的爐襯，特別適用于釩鈦磁鐵礦直接還原鐵和鈦鐵礦冶煉的電爐的復合結構的爐襯。

背景技術

用釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦冶煉高鈦渣，常用電爐這種設備進行還原并熔分得到含釩、鉻、鎳等金屬元素的鐵水，由于熔分電爐冶煉溫度高達1500-1700℃，因此電爐內的爐底和爐墻需襯以耐火磚砌筑的爐襯，爐襯的使用壽命往往是工業電爐能否長壽的關鍵因素。

目前，這種電爐內襯材料主要用鎂質耐火磚干砌。爐底上部為立砌的4-6層磚，呈反圓拱形，爐底下部為平砌的15-20層磚，電爐側墻用3-4塊磚平砌。在工業應用中，人們發現這種鎂磚爐襯結構存在一些缺點，甚至是致命性的問題。第一，耐火磚塊砌成后的磚體縫隙特別多，冶煉中磚膨脹錯位后磚縫愈來愈大，這些磚縫是滲漏鐵水燒壞爐殼的罪魁禍首。第二，鎂磚膨脹系數大，是粘土磚及高鋁磚或碳磚的3-4倍，鎂磚受熱后體積膨脹，造成爐殼脹裂，漲破的爐殼導致電爐爐底滲漏鐵水、高溫渣鐵漏出的現象十分普遍，嚴重時容易造成重大的火災或爆炸事故，安全生產受到威脅，并且引起巨大的經濟損失。第三，受制磚壓力的限制，鎂磚體積密度一般為2.8g/cm³左右，因此它的顯氣孔率比較高，達到16-20％，影響其機械強度。第四，爐襯通常需用幾萬塊鎂磚砌筑，施工很麻煩，需要大量的磨磚和切割，四周磚縫和磚間銜接不容易緊密，砌筑的鎂磚爐襯仍難達到使用要求。

發明內容

針對現有冶煉電爐爐襯結構的缺點和不足，本發明提供一種復合結構的電爐爐襯，它用多種耐火材料分層復合制成，特別是根據電爐死鐵區的爐底和爐墻部位冶煉要求和防破損要求最高的特點，采用鎂鈣鐵質料打結層將爐底和爐墻燒結成一體，具有極優異的耐高溫性能和金屬液不滲漏特性，顯著提高了電爐爐襯的安全性和使用壽命。

本發明的上述目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的復合結構的電爐爐襯形成在電爐爐殼6的內壁上，所述爐襯所圍成的爐腔從上到下包括無渣無鐵區、渣鐵區和直至爐底的死鐵區，在無渣無鐵區，所述爐襯從爐殼6向內依次采用至少由耐火纖維氈隔熱層5、顆粒料填充層4和保溫磚層1制成的復合結構；在渣鐵區和死鐵區，所述爐襯從爐殼6向內依次采用由耐火纖維氈隔熱層5、顆粒料填充層4、鎂鈣鐵質料打結層3和鎂質磚層2制成的復合結構；所述爐底的爐襯從爐殼6向內依次采用至少由耐火纖維氈隔熱層5、顆粒料填充層4和鎂鈣鐵質料打結層3制成的復合結構。所述的耐火纖維氈隔熱層5緊貼在爐殼6的內壁上，所述爐底上鎂鈣鐵質料打結層3的頂面高于渣鐵區的鎂質磚層2的底面，使二者之間形成無縫過渡。

所述的在無渣無鐵區爐襯中的保溫磚層1采用耐火磚錯砌，所述耐火磚為Al₂O₃含量≥42％、荷軟溫度≥1430℃、抗熱振性大于20次的粘土磚，所述耐火磚或者為Al₂O₃含量48-65％的高鋁磚。

所述的在渣鐵區和死鐵區爐襯中的鎂質磚層2采用鎂質磚錯砌，砌筑在保溫磚層1和所述爐底的爐襯之間。所述的鎂質磚是MgO含量≥95％、荷軟溫度≥1650℃的高級鎂磚、MgO含量91-94％的鎂磚或鎂碳磚中任選其一，優選高級鎂磚。

所述的爐底的爐襯在所述鎂鈣鐵質料打結層3的最下面砌筑保溫用粘土磚層，采用錯砌。所述的保溫磚層1和/或爐底粘土磚砌筑時所用的粘結材料為90％的耐火泥漿和10％的水泥加水混合。

所述的鎂鈣鐵質料打結層3的MgO含量≥85％、CaO?6.5-8.5％、SiO₂≤1.2％、Fe₂O₃?3.5-5.5％，爐底上的鎂鈣鐵質料打結層3的厚度大于爐墻上的鎂鈣鐵質料打結層3的厚度。

所述顆粒料填充層4的顆粒料從鎂質顆粒料、鋁質焦寶石、保溫磚顆粒、高鋁磚顆粒、鎂砂中任選其一，優選采用MgO含量≥90％的鎂質顆粒料。所述顆粒料填充層4的顆粒料的粒度為5-15mm，優選粒度為8-15mm。

所述的耐火纖維氈隔熱層5從硅酸鋁纖維氈、高鋁纖維氈、石棉板中任選其一，優選采用硅酸鋁纖維氈。

本發明在電爐內的不同部位，綜合選用保溫磚層或高級鎂質磚層、鎂鈣鐵質料打結層以及填充在緊貼爐殼的隔熱層內的顆粒料填充層制成復合結構的爐襯，使爐內渣鐵區無磚縫，爐底高溫時不再膨脹，不僅達到了電爐爐底不滲漏、爐襯安全、長壽的最佳保護效果，并且為提高電爐作業率、降低維修費用、確保安全生產提供了可靠保證。

附圖說明

圖1是本發明的復合結構的電爐爐襯實施例的結構示意圖。