CN110317913A - 一种强制冷却的铁水主沟及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炼铁高炉用炉前装备，具体涉及一种强制冷却的铁水主沟及其制作方法。本发明包括：钢壳、耐材工作层、侧壁耐材浇注层、底部耐材层、金属管、托架；位于钢壳与耐材工作层之间的侧壁耐材浇注层中有两端伸出至钢壳外的金属管，其形状为U型或蛇形，冷却介质从金属管的一端进入、从另一端排出。制作时，将金属管安装在托架上，其两端穿出至钢壳外面，焊接密封板或密封罩，安装侧壁耐材浇注层浇注用模板，填充耐火浇注料并适当振动；待浇注料凝固后拆除模板，制成内置有金属管的侧壁耐材浇注层。本发明的铁水主沟耐材工作层能得到良好的冷却，降低了耐材工作层的温度和侵蚀速率、提高铁水主沟的通铁量、减少耐材消耗量。
Description
技术领域
本发明属于炼铁高炉用炉前装备，具体涉及一种强制冷却的铁水主沟及其制作方法。
背景技术
目前，高炉铁水主沟有强制空冷、自然空冷两种方式。强制空冷方式的铁水主沟，是将铁水主沟钢壳做成“夹壳”，向“夹壳”中鼓入空气来实现冷却，以降低钢壳的温度。由于这种方式的冷却介质远离铁水主沟的耐材工作层，且在钢壳与耐材工作层之间还设有低导热的安全层、隔热耐火砖等，使得铁水主沟的耐材工作层几乎得不到冷却。众所周知，铁水主沟耐材工作层破损的主要原因为熔融渣铁的侵蚀、磨损等，若能降低铁水主沟耐材工作层的温度，则可降低它们的侵蚀和磨损速率，从而提高铁水主沟的通铁量、降低工作层耐材的消耗数量。显而易见，前述形式的强制空冷方式达不成这种效果。自然空冷方式铁水主沟是依靠空气在钢壳面的自然流动来降低钢壳的温度，由于自然流动空气与钢壳间的换热系数比空气强制流动时的低很多，这种方式对铁水主沟耐材工作层的冷却效果显然比强制空冷方式更差，存在比强制空冷式铁水主沟更明显的技术缺陷。
可见，目前两种方式的铁水主沟存在耐材工作层冷却效果差，耐材工作层的侵蚀、磨损速率高、铁水主沟通铁量低、耐材消耗大的技术缺陷。
发明内容
为克服现有高炉铁水主沟的技术不足，提高铁水主沟的通铁量、降低耐材消耗量，本发明提供一种强制冷却的铁水主沟及其制作方法。
本发明解决背景技术存在缺陷的技术方案是：
本发明的强制冷却的铁水主沟，包括：钢壳（1）、耐材工作层（2）、侧壁耐材浇注层（3）、底部耐材层（4）、金属管（5）、托架（6）；位于钢壳（1）与耐材工作层（2）之间的侧壁耐材浇注层（3）中至少有一根两端伸出至钢壳（1）外的金属管（5），冷却介质从金属管（5）的一端进入、从另一端排出以实现对侧壁耐材浇注层（3）和耐材工作层（2）的冷却。
所述的金属管（5）为U型或蛇形盘绕于侧壁耐材浇注层（3）中。
内置有金属管（5）的侧壁耐材浇注层（3）沿铁水主沟纵向的长度≤铁水主沟的纵向长度。
所述的钢壳（1）的内侧壁上有支撑金属管（5）的托架（6）。
所述的钢壳（1）在金属管（5）的穿出部位开有圆形或椭圆形通孔，开孔处有同时与金属管（5）和钢壳（1）焊接的密封板或密封罩。
所述的冷却介质为压缩空气或压缩空气与氮气的混合气体或水。
制作本发明的强制冷却的铁水主沟的方法包括：安装主沟钢壳（1）、制作底部耐材层（4）、制作侧壁耐材层（3）、制作耐材工作层（2）、烘烤等；制作侧壁耐材层（3）的步骤为：
步骤1：将托架（6）安装在主沟钢壳（1）的内侧壁上；
步骤2：将金属管（5）安装在托架（6）上，使金属管（5）的两端穿过钢壳（1）上预留的圆孔或椭圆孔，然后将密封板或密封罩分别与钢壳（1）和金属管（5）焊接；
步骤3：安装侧壁耐材浇注层（3）的浇注用模板，将耐火浇注料填充在所安装模板与钢壳（1）的侧壁、底部耐材层（4）围成的空间内并适当振动；待浇注料凝固后拆除模板，制成内置有金属管（5）的侧壁耐材浇注层（3）。
本发明的有益积极效果为：
本发明中内置有金属管的侧壁耐材浇注层紧贴于铁水主沟耐材工作层的背面，金属管中的冷却介质至铁水主沟工作层的距离较背景技术近、热阻小，对铁水主沟耐材工作层的冷却效果优越于背景技术，可显著降低耐材工作层的温度，从而可降低耐材工作层的侵蚀速率、提高铁水主沟的通铁量、减少耐材消耗量。
附图说明
图1为本发明的强制冷却的铁水主沟的断面结构示意图；
图2为图1的A向视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
请参阅参见图1、图2，其揭示本发明实施例，其中，1为钢壳，2为耐材工作层，3为侧壁耐材浇注层，4为底部耐材层，5为金属管，6为托架，7为密封罩。
本实施例中，铁水主沟两侧的结构相同，位于铁水主沟侧壁的侧壁耐材浇注层3（侧壁耐材浇注层3沿铁水主沟纵向的长度小于铁水主沟的纵向长度）中，设有一根蛇形盘绕的金属管5，金属管5伸出钢壳1侧壁位置的圆形开孔处焊接密封罩7，钢壳1的内侧壁上还设有支撑金属管5的托架6；金属管5伸出钢壳侧壁的两个端头中，一个用于接入压缩空气、另一个用于排出受热后的压缩空气，以实现对侧壁耐材浇注层3和耐材工作层2的冷却。
本实施例铁水主沟制作方法如下：
A.先安装主沟钢壳1；
B.制作底部耐材层4；
C.然后按下述步骤制作侧壁耐材浇注层3：
步骤1：将托架6安装在主沟钢壳1的内侧壁上；
步骤2：将金属管5安装在托架6上，使金属管5的两端穿过钢壳1上预留的圆孔，然后将密封罩分别与钢壳1和金属管5焊接；
步骤3：安装侧壁耐材浇注层3的浇注用模板，将耐火浇注料填充在所安装模板与钢壳1的侧壁、底部耐材层4围成的空间内并适当振动；待浇注料凝固后拆除模板，制成内置有金属管5的侧壁耐材浇注层3；
D.制作耐材工作层3：侧壁耐材浇注层制作完毕后，在铁水主沟内安装耐材工作层的浇注模具，在模具与侧壁耐材浇注层3之间填充耐材工作层浇注料，并适当振动，待浇注料凝固后脱模、烘烤；
E．将金属管5的一个端头与外部的压缩空气供应管口接通、将另一个端头与外部的压缩空气排出管口接通。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (7)
1.一种强制冷却的铁水主沟，包括：钢壳（1）、耐材工作层（2）、侧壁耐材浇注层（3）、底部耐材层（4）、金属管（5）、托架（6），其特征为：位于钢壳（1）与耐材工作层（2）之间的侧壁耐材浇注层（3）中至少有一根两端伸出至钢壳（1）外的金属管（5），冷却介质从金属管（5）的一端进入、从另一端排出以实现对侧壁耐材浇注层（3）和耐材工作层（2）的冷却。
2.如权利要求1所述的一种强制冷却的铁水主沟，其特征为：所述的金属管（5）为U型或蛇形盘绕于侧壁耐材浇注层（3）中。
3.如权利要求1所述的一种强制冷却的铁水主沟，其特征为：内置有金属管（5）的侧壁耐材浇注层（3）沿铁水主沟纵向的长度≤铁水主沟的纵向长度。
4.如权利要求1所述的一种强制冷却的铁水主沟，其特征为：所述的钢壳（1）的内侧壁上有支撑金属管（5）的托架（6）。
5.如权利要求1所述的一种强制冷却的铁水主沟，其特征为：所述的钢壳（1）在金属管（5）的穿出部位开有圆形或椭圆形通孔，开孔处有同时与金属管（5）和钢壳（1）焊接的密封板或密封罩。
6.如权利要求1所述的一种强制冷却的铁水主沟，其特征为：冷却介质为压缩空气或压缩空气与氮气的混合气体或水。
7.一种强制冷却的铁水主沟的制作方法，依次包括：安装主沟钢壳（1）、制作底部耐材层（4）、制作侧壁耐材浇注层（3）、制作耐材工作层（2）、烘烤工序，其特征为：侧壁耐材浇注层（3）的具体制作步骤为：
步骤1：将托架（6）安装在主沟钢壳（1）的内侧壁上；
步骤2：将金属管（5）安装在托架（6）上，使金属管（5）的两端穿过钢壳（1）上预留的圆孔或椭圆孔，然后将密封板或密封罩分别与钢壳（1）和金属管（5）焊接；
步骤3：安装侧壁耐材浇注层（3）的浇注用模板，将耐火浇注料填充在所安装模板与钢壳（1）的侧壁、底部耐材层（4）围成的空间内并适当振动；待浇注料凝固后拆除模板，制成内置有金属管（5）的侧壁耐材浇注层（3）。
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