还原竖炉耐火混凝土炉衬结构

还原竖炉是磁化焙烧贫赤铁矿的一种设备。其用途是将弱磁性的贫赤铁矿(Fe2O3)，通过磁化焙烧使之成为具有天然磁矿(Fe3O4)的性质，从而满足于选矿工艺的要求。下面介绍下还原竖炉耐火混凝土炉衬结构。

还原竖炉下部有钢制水箱梁，承受整个炉体和炉料的重量，上部为炉膛。炉膛自上而下分为预热带(温度小于800℃)，加热带(温度为800—850℃)和还原带(温度为570—620℃)。炉膛加热带两侧设有燃烧室(温度为1050—1250℃)，热燃气经过导火孔进入炉膛。矿石(粒径为25—75毫米)自炉顶进入炉膛，经预热和焙烧后至还原带，从下部通入的煤气还原后，由水箱梁下部的排矿辊排出。50米³还原竖炉炉体剖面图。炉体高为8724毫米，长为6728毫米，宽为5234毫米。还原竖炉炉体全部采用耐火混凝土预制构件，钢制水箱梁也用耐火钢筋混凝土预制梁所代替，使用效果良好。

耐火钢筋混凝土预制梁是采用铝—60水泥或矾土水泥做胶结剂、粘土质或高铝矾土骨料、细粉，现场振动成型的。机械吊装后，在梁的工作面层安装铸铁护板，护板上侧砌120毫米厚的耐火砖，与梁的上表面子齐。它与钢制水箱梁柑比，具有不变形不挠曲的特点，因此在生产中排矿口宽度变动不大，沿炉体长度方向排矿均匀，矿石的焙烧质量好，也不用人工挠矿，减轻了劳动强度，可节约钢材和大量的工业用水，同时，每根梁的成本降低了50％，使用寿命提高两倍多，而且不用中小修，提高了炉子作业率。但是，炉子下部环境温度略有升高，抢修设备不易冷却，也不便浇水。

还原竖炉的预热带和还原带炉衬采用水玻璃粘土质或高铝质耐火混凝土预制构件，每块重500—1200公斤，共计100块；加热带炉衬、导火孔及烧嘴砖采用磷酸粘土质耐火混凝土(二级矾土熟料做粉料)预制构件，每块重510—1650公斤(烧嘴砖单重较小)，共计50块，燃烧室炉衬采用矾土水泥高铝质耐火混凝土预制构件，每块重930—2000公斤，共计46块。全炉采用的耐火混凝土预制件共计为196块。机械吊装。水平缝采用矾土水泥泥浆砌筑，垂直缝应留方形或圆形灌浆孔，并用与预制构件同材质的混凝土浇注。

还原竖炉耐火混凝土炉衬使用四年多，目前仍在使用中。生产实践证明，采用耐火混凝土预制构件，炉衬整体性好，无明显变形和内倾现象；工作面磨损较少，平整光滑，显示了水玻璃和磷酸耐火混凝土的耐压强度高，耐磨性能好的特点。同时，基本上杜绝了导火孔的结瘤现象，扩大了矿石的有效受热面积，有利于热效率的提高。总之，采用耐火混凝土后，可实现机械化筑炉，延长了炉子寿命，炉料顺行，焙烧质量良好，提高了作业率。

由于耐火混凝土在水箱梁和炉膛内衬使用成功，为还原竖炉改造提供了条件。某厂在还原竖炉炉体外形尺寸不变的情况下，将加热带炉膛横向尺寸由原450毫米加宽至1044毫米，并增设六根横穿梁以承载物料的动负荷。同时，预热带和还原带也采用了相应的措施，以改善炉料和炉气的均匀分布和顺行。炉子有效容积由原50米³增加到70米³。

横穿梁是用耐热铸铁制做的，两端放在磷酸粘土质耐火混凝土预制构件上，还原带内衬采用水玻璃不烧砖砌筑，其余部位与前述材质相同。炉型改造后，炉子有效容积扩大40％，台时产量增加近80％，磁化合格率提高5.2％。炉子运行一年多，炉况正常，物料顺行，实现了增产不增人，单炉产量翻一番的指标。耐火混凝土使用情况良好。