專利名稱：高爐出鐵溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種高爐出鐵溝。
技術(shù)背景近年來，高爐在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)生了一些變化，采用精料、爐容擴(kuò)大、鐵水 溫度提高、爐頂壓力提高使出鐵周期加快，出鐵量和渣量增大，出鐵時(shí)間延長， 鐵水流速增加，使得溝襯材料的使用條件變得更加苛刻。為提高鐵溝使用壽命， 各耐火材料企業(yè)對(duì)出鐵溝用耐火材料材質(zhì)及其性能、施工方法等進(jìn)行了廣泛而 深入的研究。目前國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)使用的鐵溝澆注料使用壽命通常為通鐵10 15萬噸，并且其所使用的原料和材料配方體系基本趨同，這使得在一 定的成本約束條件下對(duì)材料的繼續(xù)改進(jìn)提高出現(xiàn)了一定的困難。其次通過長期 的生產(chǎn)實(shí)踐觀察，鐵溝使用到后期需要維修時(shí)，主要是因?yàn)槁滂F點(diǎn)處(通常是 鐵溝的前2 6m處)溝壁的磨損非常嚴(yán)重了，不維修將會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故， 但此時(shí)鐵溝后段的溝壁卻并沒有磨損多少，至少還可以再使用一個(gè)周期，經(jīng)觀 察落鐵點(diǎn)處和后段溝壁厚度可以相差100 300mm。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一 種可使溝襯材料——鐵溝澆注料工作層前后磨損程度基本一致，從而使鐵溝整 體使用壽命得到提高的高爐出鐵溝。本實(shí)用新型可通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的高爐出鐵溝包括由永久層外壁和鐵溝澆注料工作層共同組 成的橫截面為凹形結(jié)構(gòu)的鐵溝槽，在鐵溝槽前段兩側(cè)溝壁內(nèi)設(shè)置有冷卻裝置， 為配合水冷管的使用，本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)中將傳統(tǒng)的鐵溝永久層外壁改為由干 式振動(dòng)料制作而成的永久層，所述干式振動(dòng)料是不采用水作為施工載體的澆注 耐火材料，以配制好的干料形式直接進(jìn)行施工。用干式振動(dòng)料主要是基于以下 考慮(l)材料本身不含水分，施工快捷方便，烘烤時(shí)間短，使用壽命長；(2)為了有效緩沖澆注料工作層的高溫膨脹應(yīng)力，避免因膨脹應(yīng)力而導(dǎo)致的內(nèi)襯損壞；(3)可以有效吸收水冷管在高溫下的膨脹，避免水管擠壞工作層材料；(4) 可有效阻止內(nèi)襯發(fā)生意外時(shí)液態(tài)金屬和熔渣的向下滲漏，材料本體內(nèi)在使用過 程中逐漸形成功能梯度，可有效避免熱應(yīng)力對(duì)材料造成損傷等特點(diǎn)，避免發(fā)生 鐵溝跑鐵事故。本實(shí)用新型中所述冷卻裝置是由設(shè)置在永久層外壁與鐵溝澆注料工作層 之間的以S型排布方式設(shè)置的水冷管組成；為了避免發(fā)生漏鐵事故時(shí)冷卻水遇 到鐵水發(fā)生爆炸事故，在水冷管的出口處安裝水溫監(jiān)控裝置，該裝置在監(jiān)測到 出口處冷卻水的溫度異常升高時(shí)，可立即發(fā)出指令控制進(jìn)口處水閥斷水，并啟 動(dòng)排水裝置，將水冷管中的余水排空，最大限度地保證爐前的安全。本實(shí)用新型中所述所述干式振動(dòng)料是由高鋁礬土、剛玉、SiC、結(jié)合劑等 原材料配制而成。本實(shí)用新型在鐵溝槽前段兩側(cè)溝壁內(nèi)設(shè)置S型的水冷管的作用是通過改 變水冷管中冷卻水的流量來控制冷卻強(qiáng)度，使鐵溝內(nèi)靠近工作層的鐵水因溫度 低于鐵水凝固線而在耐火材料表面凝固，從而在鐵溝工作層表面形成一層不流 動(dòng)的死鐵層，它可以有效地阻止熾熱流動(dòng)的鐵水對(duì)澆注料工作襯的沖刷和磨 損，達(dá)到延長鐵溝內(nèi)襯使用壽命的目的。由于鐵溝沖刷磨損嚴(yán)重的區(qū)域主要集 中在鐵溝的前2 6m區(qū)域，為提高水冷的效果，同時(shí)降低設(shè)備的復(fù)雜程度， 因此設(shè)計(jì)上只在鐵溝靠前的區(qū)域(0 4m或6m)內(nèi)局部采用水冷。同時(shí)水冷 管的進(jìn)出水口均設(shè)在溝底永久層處，改裝不復(fù)雜，不會(huì)增加施工的難度。冷卻 水流與鐵水同向流動(dòng)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果鐵溝前部在得到有效冷卻時(shí)，凝固的鐵水保護(hù)了溝壁材料，延長了其使用 壽命；而干式振動(dòng)料層能充分吸收膨脹和防滲，水溫監(jiān)控能確保用水安全，有 效地延長整個(gè)鐵溝使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2示圖1的A—A剖視圖。圖中序號(hào)1、水冷管，2、干式振動(dòng)料永久層外壁，3、鐵溝澆注料工作 層，4、渣溝，5、撇渣器，6、水溫監(jiān)控裝置及進(jìn)出水閥。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述本實(shí)用新型高爐出鐵溝包括由永久層外壁2和鐵溝澆注料工作層3共同組 成的橫截面為凹形結(jié)構(gòu)的鐵溝槽，在鐵溝槽前段4-6m的區(qū)段內(nèi)的兩側(cè)溝壁內(nèi) 均設(shè)置有冷卻裝置，更具體講所述冷卻裝置是由設(shè)置在永久層外壁2與鐵溝 饒注料工作層3之間的以S型排布方式設(shè)置的水冷管組成，且水冷管的進(jìn)、出 水口均設(shè)在溝底部永久層外壁處；工作時(shí)，水冷管中的冷卻水流與鐵水同向流 動(dòng)；在水冷管出水口安裝有水溫監(jiān)控裝置及進(jìn)出水閥6;所述永久層外壁2是 由干式振動(dòng)料制作而成。本實(shí)用新型中所述的水溫監(jiān)控裝置可以是公知技術(shù)中的任一適用的一種。實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)時(shí)，應(yīng)首先安裝好水冷管(水冷管在制作完成后應(yīng) 進(jìn)行打壓試驗(yàn)，確保不漏不爆)，并應(yīng)試水檢驗(yàn)接頭處是否漏水，水溫監(jiān)控裝 置接至控制室；之后用模具施工由高鋁礬土、剛玉、SiC、結(jié)合劑等原材料配 制而成干式振動(dòng)料永久層，施工完成后模具不取出；最后安裝好鐵溝內(nèi)模，按 常規(guī)方法施工Al203-SiC-C質(zhì)鐵溝澆注料工作層。鐵溝投入使用后，水冷管中 冷卻水流與鐵水同向流動(dòng)，以提高冷卻效果。
權(quán)利要求1、一種高爐出鐵溝，它包括由永久層外壁(2)和鐵溝澆注料工作層(3)共同組成的橫截面為凹形結(jié)構(gòu)的鐵溝槽，其特征在于在鐵溝槽前段兩側(cè)溝壁內(nèi)設(shè)置有冷卻裝置(1)，所述永久層外壁(2)是由干式振動(dòng)料制作而成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐出鐵溝，其特征在于所述冷卻裝置(1)是由設(shè)置在永久層外壁(2)與鐵溝澆注料工作層(3)之間的以S型排布方式 設(shè)置的水冷管組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐出鐵溝，其特征在于在水冷管出水口安裝有水溫監(jiān)控裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高爐出鐵溝，其特征在于所述冷卻裝置(1)中的冷卻水流與鐵水同向流動(dòng)。
專利摘要一種高爐出鐵溝，它包括由永久層外壁(2)和鐵溝澆注料工作層(3)共同組成的橫截面為凹形結(jié)構(gòu)的鐵溝槽，其特征在于在鐵溝槽前段兩側(cè)溝壁內(nèi)設(shè)置有冷卻裝置(1)，所述永久層外壁(2)是由干式振動(dòng)料制作而成。由于本實(shí)用新型采用了水冷結(jié)構(gòu)強(qiáng)化鐵溝內(nèi)襯的冷卻，使鐵溝內(nèi)靠近工作層的鐵水因溫度低于鐵水凝固線而凝固，從而在鐵溝工作層表面形成一層不流動(dòng)的死鐵層，它可以有效地阻止熾熱流動(dòng)的鐵水對(duì)澆注料工作襯的沖刷，達(dá)到延長鐵溝內(nèi)襯使用壽命的目的。本實(shí)用新型中采用干式振動(dòng)料來制作永久層外壁的目的則是為了有效緩沖澆注料工作層的高溫膨脹應(yīng)力，避免因膨脹應(yīng)力而導(dǎo)致的內(nèi)襯損壞，同時(shí)可有效阻止內(nèi)襯向下滲漏的鐵水，避免發(fā)生鐵溝跑鐵事故。
文檔編號(hào)C21B7/14GK201106055SQ20072009241
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者劉緒瑞, 方昌榮, 謝朝暉, 趙泰昆 申請人:鞏義市順祥耐材有限公司