[发明专利]一种风冷式主沟强化自然冷却装置

说明书

本发明提供一种风冷式主沟强化自然冷却装置，属于高炉主沟冷却技术领域，包括主沟框架，主沟框架内设置主沟工作部，主沟框架与主沟工作部之间设置U型截面的通风通道，通风通道顶部开口上封堵耐火预制板，通风通道顶部开口上还封堵导热连接板，导热连接板上设置有排风管道，排风管道采用导热材料；导热连接板上设置有通孔，通孔连通排风管道与通风通道；主沟工作部外侧为钢壳，钢壳连接导热连接板，通过在主沟工作部与主沟框架之间设置通风通道，并在通风通道靠近高炉出铁口的一端设置排风管道，形成半封闭空间的“烟囱”结构，利用“烟囱”效应，实现自然状态下的空气强制循环，进而解决自然冷却风冷式主沟钢壳的散热问题。

技术领域

本发明属于高炉主沟冷却技术领域，具体涉及一种风冷式主沟强化自然冷却装置。

背景技术

高炉主沟是高炉炉前的重要设施，其功能是实现液态渣和铁的分离。随着高炉大型化和强化冶炼，主沟使用条件日益严苛，其使用寿命极大影响着炉前操作工的劳动强度，吨铁耐材消耗量，甚至影响高炉的正常生产。

而随着高炉大型化、对主沟通铁量要求的提高，钢壳寿命成为影响主沟寿命的重要因素，而国内典型的主沟按不同的冷却方式可分为有隔热型主沟和冷却型主沟，其中，冷却型主沟主要是风冷式主沟，风冷式主沟有自然冷却和强制冷却两种。强制冷却风冷式主沟通过在主沟沟头设置强冷风机强制钢壳外部的空气流通，以降低钢壳温度，进而提高主沟钢壳和主沟耐材的使用寿命；自然冷却风冷式主沟在满足主沟支撑的条件下，尽可能减少钢壳外部的混凝土结构，避免热量聚集，以达到自然冷却的目的。

隔热型主沟因钢壳埋在出铁场里，通过隔热来延缓温度的升高，但不可避免的在频繁升温、降温过程中出现钢壳开裂、变形的问题，每三年左右需要大修一次，更换钢壳。

自然风冷式主沟依靠钢壳与空气的自然接触和对流来实现降温，但效果不尽如人意，尤其是封闭较多的风冷式主沟，钢壳温度达到300℃以上，钢壳变形开裂影响主沟寿命的问题仍然比较严重。

强制风冷式主沟能够解决钢壳温度升高、变形、开裂等问题，有效提高主沟寿命，但强制风冷式主沟需增加投资且运行维护成本较高，也是一种能源的浪费。

尤其是近几年，随着风冷式预制件主沟的发展，如何实现主沟预制件一代炉役的寿命，针对钢壳采用一种经济有效的冷却方式是必须解决的问题。

发明内容

为了解决风冷式主沟存在的冷却效果不好、冷却能源消耗大等技术问题，本发明提供一种风冷式主沟强化自然冷却装置，解决由于主沟钢壳外空气流动性差造成主沟钢壳温度过高的问题，从而避免钢壳变形、开裂，提高主沟寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种风冷式主沟强化自然冷却装置，包括主沟框架，主沟框架内设置主沟工作部，主沟框架与主沟工作部之间设置U型截面的通风通道，通风通道顶部开口上封堵耐火预制板，通风通道顶部开口上还封堵导热连接板，导热连接板上设置有排风管道，排风管道采用导热材料；导热连接板上设置有通孔，通孔连通排风管道与通风通道；

主沟工作部外侧为钢壳，钢壳连接导热连接板；在主沟工作部与主沟框架之间设置通风通道，并在通风通道上连通排风管道，使通风通道内的热空气可以与外界冷空气进行自然流通，利用排风管道强化自然通风效果，形成“烟囱”效应，实现在自然状态下的空气强制循环。

进一步地，主沟工作部采用风冷式预制件主沟，长度大于10米，利用风冷式预制件主沟实现一代炉役的寿命。

进一步地，钢壳底面铺设耐火砖层，耐火砖层上方为浇筑料层，钢壳内侧面覆盖预制件组块，通过耐火砖层、浇筑料层、预制件组块为钢壳隔热。

进一步地，主沟框架底面设置沟底混凝土梁，沟底混凝土梁上设置沟底钢梁，沟底钢梁上方支撑主沟工作部，利用沟底钢梁支撑主沟工作部，并控制主沟工作部的钢壳与沟底混凝土梁之间的间距，即控制通风通道的底部高度。