[实用新型]高炉出铁沟

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，具体说是涉及一种高炉出铁沟。

背景技术

近年来，高炉在生产实践中发生了一些变化，采用精料、炉容扩大、铁水温度提高、炉顶压力提高使出铁周期加快，出铁量和渣量增大，出铁时间延长，铁水流速增加，使得沟衬材料的使用条件变得更加苛刻。为提高铁沟使用寿命，各耐火材料企业对出铁沟用耐火材料材质及其性能、施工方法等进行了广泛而深入的研究。目前国内绝大多数企业生产使用的铁沟浇注料使用寿命通常为通铁10～15万吨，并且其所使用的原料和材料配方体系基本趋同，这使得在一定的成本约束条件下对材料的继续改进提高出现了一定的困难。其次通过长期的生产实践观察，铁沟使用到后期需要维修时，主要是因为落铁点处(通常是铁沟的前2～6m处)沟壁的磨损非常严重了，不维修将会出现生产安全事故，但此时铁沟后段的沟壁却并没有磨损多少，至少还可以再使用一个周期，经观察落铁点处和后段沟壁厚度可以相差100～300mm。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种可使沟衬材料——铁沟浇注料工作层前后磨损程度基本一致，从而使铁沟整体使用寿命得到提高的高炉出铁沟。

本实用新型可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的高炉出铁沟包括由永久层外壁和铁沟浇注料工作层共同组成的横截面为凹形结构的铁沟槽，在铁沟槽前段两侧沟壁内设置有冷却装置，为配合水冷管的使用，本实用新型在设计中将传统的铁沟永久层外壁改为由干式振动料制作而成的永久层，所述干式振动料是不采用水作为施工载体的浇注耐火材料，以配制好的干料形式直接进行施工。用干式振动料主要是基于以下考虑：(1)材料本身不含水分，施工快捷方便，烘烤时间短，使用寿命长；(2)为了有效缓冲浇注料工作层的高温膨胀应力，避免因膨胀应力而导致的内衬损坏；(3)可以有效吸收水冷管在高温下的膨胀，避免水管挤坏工作层材料；(4)可有效阻止内衬发生意外时液态金属和熔渣的向下渗漏，材料本体内在使用过程中逐渐形成功能梯度，可有效避免热应力对材料造成损伤等特点，避免发生铁沟跑铁事故。

本实用新型中所述冷却装置是由设置在永久层外壁与铁沟浇注料工作层之间的以S型排布方式设置的水冷管组成；为了避免发生漏铁事故时冷却水遇到铁水发生爆炸事故，在水冷管的出口处安装水温监控装置，该装置在监测到出口处冷却水的温度异常升高时，可立即发出指令控制进口处水阀断水，并启动排水装置，将水冷管中的余水排空，最大限度地保证炉前的安全。

本实用新型中所述所述干式振动料是由高铝矾土、刚玉、SiC、结合剂等原材料配制而成。

本实用新型在铁沟槽前段两侧沟壁内设置S型的水冷管的作用是通过改变水冷管中冷却水的流量来控制冷却强度，使铁沟内靠近工作层的铁水因温度低于铁水凝固线而在耐火材料表面凝固，从而在铁沟工作层表面形成一层不流动的死铁层，它可以有效地阻止炽热流动的铁水对浇注料工作衬的冲刷和磨损，达到延长铁沟内衬使用寿命的目的。由于铁沟冲刷磨损严重的区域主要集中在铁沟的前2～6m区域，为提高水冷的效果，同时降低设备的复杂程度，因此设计上只在铁沟靠前的区域(0～4m或6m)内局部采用水冷。同时水冷管的进出水口均设在沟底永久层处，改装不复杂，不会增加施工的难度。冷却水流与铁水同向流动。

本实用新型相比现有技术具有如下有益效果：

铁沟前部在得到有效冷却时，凝固的铁水保护了沟壁材料，延长了其使用寿命；而干式振动料层能充分吸收膨胀和防渗，水温监控能确保用水安全，有效地延长整个铁沟使用寿命，提高经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2示图1的A-A剖视图。

图中序号：1、水冷管，2、干式振动料永久层外壁，3、铁沟浇注料工作层，4、渣沟，5、撇渣器，6、水温监控装置及进出水阀。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述：

本实用新型高炉出铁沟包括由永久层外壁2和铁沟浇注料工作层3共同组成的横截面为凹形结构的铁沟槽，在铁沟槽前段4-6m的区段内的两侧沟壁内均设置有冷却装置，更具体讲：所述冷却装置是由设置在永久层外壁2与铁沟浇注料工作层3之间的以S型排布方式设置的水冷管组成，且水冷管的进、出水口均设在沟底部永久层外壁处；工作时，水冷管中的冷却水流与铁水同向流动；在水冷管出水口安装有水温监控装置及进出水阀6；所述永久层外壁2是由干式振动料制作而成。

本实用新型中所述的水温监控装置可以是公知技术中的任一适用的一种。

实施本实用新型的技术时，应首先安装好水冷管(水冷管在制作完成后应进行打压试验，确保不漏不爆)，并应试水检验接头处是否漏水，水温监控装置接至控制室；之后用模具施工由高铝矾土、刚玉、SiC、结合剂等原材料配制而成干式振动料永久层，施工完成后模具不取出；最后安装好铁沟内模，按常规方法施工Al₂O₃-SiC-C质铁沟浇注料工作层。铁沟投入使用后，水冷管中冷却水流与铁水同向流动，以提高冷却效果。