CN113337658A - 高炉出铁沟施工方法及出铁沟 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高炉出铁沟施工方法及出铁沟。高炉出铁沟施工方法包括：制作钢壳层；在钢壳层的内部表面布置陶瓷隔热纤维，形成与钢壳层紧密贴合的陶瓷隔热纤维层；在陶瓷隔热纤维层的内部表面布置具有预定厚度的预制件层，预制件层、陶瓷隔热纤维层和钢壳层共同构成出铁沟的永久层；在永久层的内部表面制作工作层。本申请的技术方案有效低出铁沟永久层的松动变形，减少维修次数，延长出铁沟的使用寿命。

Description

高炉出铁沟施工方法及出铁沟

技术领域

本申请涉及冶金炼铁设备领域，具体而言，涉及一种高炉出铁沟施工方法及出铁沟。

背景技术

高炉出铁沟是高炉出铁必不可少的通道，是炼铁生产工艺中的重要设施，出铁沟系统安全可靠是保证高炉正常冶炼的前提条件。

高炉出铁沟主要包括永久层和工作层，工作层直接与熔渣和铁水接触，永久层作为出铁沟的基座，位于工作层的下部，起到隔热和保温作用。现有出铁沟的永久层包括钢壳、隔热涂料层、粘土砖和高铝碳化硅砖。由于隔热涂料层、粘土砖和高铝碳化硅砖组成的结构在经受一定通铁量后，较容易产生体积膨胀，进而引起外部钢壳的变形。在温度降低时，钢壳又容易产生收缩。由于钢壳的热胀冷缩会导致整体永久层的松动变形，从而影响出铁沟的寿命，增加维修次数，影响通铁量。

同时，现有永久层结构在施工时，由于较多的粘土砖和高铝碳化硅砖在施工时容易留下施工缝隙，为每一块砖的位移残留位移空间，这也加剧了后续永久层的松动变形。

因此，如何设计出一种永久层不易发生松动变形的出铁沟，成为业内研究的热点。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种高炉出铁沟施工方法，其能够有效降低出铁沟永久层的松动变形，减少维修次数，延长出铁沟的使用寿命。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种使用上述高炉出铁沟施工方法制作的出铁沟。

第一方面，提供了一种高炉出铁沟施工方法，包括以下步骤：

制作钢壳层；在钢壳层的内部表面布置陶瓷隔热纤维，形成与钢壳层紧密贴合的陶瓷隔热纤维层；在陶瓷隔热纤维层的内部表面布置具有预定厚度的预制件层，预制件层、陶瓷隔热纤维层和钢壳层共同构成出铁沟的永久层；在永久层的内部表面制作工作层。

在一种可实施的方案中，预制件层包含多个预制件，多个预制件的形状与出铁沟沿铁水流动方向划分成的多个区段的沟体形状相对应。

在一种可实施的方案中，在相邻预制件之间的空隙内填充可抗拉抗缩的填充剂。

在一种可实施的方案中，制作工作层包括以下步骤：

制作与出铁沟形状和尺寸对应的模具；在预制件层上方预定距离处安装模具，在预制件层与模具之间浇注浇注料，待浇注料干燥成型后取出模具；对成型脱模后的浇注料进行烘烤，形成工作层。

在一种可实施的方案中，永久层与工作层的厚度比例范围为0.57～0.93。

在一种可实施的方案中，陶瓷隔热纤维层与预制件层的厚度比例范围为0.03～0.06。

在一种可实施的方案中，还包括在出铁沟的熔渣和铁水分离位置制作渣铁分离器。渣铁分离器的施工步骤包括：

制作渣铁分离器预制件；将渣铁分离器预制件定位在出铁沟的熔渣和铁水分离位置，并在渣铁分离器预制件的周围安装渣铁分离器模具；将渣铁分离器浇注料浇注到渣铁分离器预制件与渣铁分离器模具之间，待渣铁分离器浇注料干燥成型后取出渣铁分离器模具；对成型脱模后的渣铁分离器浇注料进行烘烤，形成与出铁沟相固定的渣铁分离器。

在一种可实施的方案中，在制作工作层完毕后还包括对工作层进行维护。对工作层进行维护的施工方法包括以下步骤：

确定出出铁沟的极限总通铁量t₀和单次极限通铁量t_n，其中n为大于等于1的自然数；根据单次实际通铁量达到单次极限通铁量t_n时，确定对出铁沟进行第n次放残铁检测；根据第n次放残铁检测结果和对比实际总通铁量与极限总通铁量t₀的关系确定出工作层厚度的损耗量；根据工作层厚度的损耗量确定出对出铁沟的工作层进行修补和/或解体重筑。

在一种可实施的方案中，对工作层进行维护还包括以下步骤：

确定出出铁沟不停机检测的报警阈值α_n；在检测到单次实际通铁量小于单次极限通铁量t_n前，对出铁沟进行不停机检测，得到出铁沟不停机检测的实际值；若实际值大于等于报警阈值α_n时，确定对出铁沟进行第n次放残铁检测。

根据本申请的第二方面，还提供了一种使用上述高炉出铁沟施工方法制作的出铁沟。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

1.在本申请的永久层采用预制件代替原有粘土砖、高铝碳化硅砖等结构，预制件作为一个整体构件，使用模具浇筑成型后在出铁沟内组装使用，减少了结构复杂性，且预制件在受热产生膨胀时，其膨胀幅度远小于多个粘土砖和高铝碳化硅砖的组合膨胀幅度，从而将预制件的体积膨胀对外部钢壳的影响降到最低，基本消除热胀冷缩带来的松动问题。

2.在本申请通过在钢壳层和预制件层之间加入陶瓷隔热纤维层来增强隔热和保温效果。陶瓷隔热纤维重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小，能够较好的阻隔高温，从而降低高温对外部钢壳层的影响，减小钢壳层的变形。陶瓷隔热纤维层阻隔热量的同时，也减缓温度的流失，使得永久层的温度保持在较为稳定的范围内，保证永久层的变形量位于一个较小范围，从而降低变形对永久层的破坏，减少维修次数，延长出铁沟寿命。

3.本申请中的陶瓷隔热纤维层不仅仅起到隔热和保温作用，又因为陶瓷隔热纤维层具有一定的空隙和厚度，为永久层的体积膨胀预留空间，尤其是为预制件的体积膨胀预留空间，从而降低预制件对钢壳的挤压影响，减小钢壳层的变形。

4.本申请中的预制件层可有效减少原有粘土砖和高铝碳化硅砖的施工缝隙，减小预制件因为体积膨胀产生的位移变化，减少永久层结构产生位移的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种高炉出铁沟施工方法的流程图；

图2为根据本申请实施例示出的一种制作工作层的流程图；

图3为根据本申请实施例示出的一种制作渣铁分离器的流程图；

图4为根据本申请实施例示出的一种出铁沟的俯视图；

图5为根据本申请实施例示出的一种出铁沟的侧视图；

图6为根据图4和5示出的出铁沟主沟段的横截面示意图。

图中：10、出铁沟；11、主沟接头段；12、主沟段；13、铁沟段；14、排渣口段；15、排铁口段；16、残铁口段；17、小井段；18、渣铁分离器；20、永久层；21、钢壳层；22、陶瓷隔热纤维层；23、预制件层；30、工作层；40、沟沿板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有出铁沟主要包括主沟段、铁沟段、排渣口段、排铁口段、残铁口段等区段，每个区段的出铁沟结构基本为永久层和工作层的组合，永久层多采用钢壳、隔热涂料层、粘土砖和高铝碳化硅砖的组合结构，其缺点为施工缝隙大，受热体积膨胀大，保温效果相对较差，也较容易引起钢壳的热胀冷缩，产生大幅度的松动变形。本申请发明人创造性地改变当前永久层的施工方法及结构形式，能够有效降低永久层的松动变形。

本申请提供了一种出铁沟，参见图4至图6，根据出铁沟10的铁水流动方向将出铁沟10划分为主沟接头段11、主沟段12、铁沟段13、排渣口段14、排铁口段15、残铁口段16、小井段17和渣铁分离器18。出铁沟10的每个区段均包括永久层20和工作层30，永久层20包括依次相互贴合的钢壳层21、陶瓷隔热纤维层22和预制件层23，紧贴预制件层23的内表面为工作层30，在出铁沟10的沟帮边沿设置有沟沿板40，沟沿板40被工作层30覆盖。下面介绍本申请的出铁沟10的施工方法。

参见图1，高炉出铁沟施工方法包括以下步骤：

S10：制作钢壳层。

在一种实施方案中，根据出铁沟10不同区段的的形状制作相适应的钢壳，并将其通过拼接形成钢壳层21。

S20：在钢壳层的内部表面布置陶瓷隔热纤维，形成与钢壳层紧密贴合的陶瓷隔热纤维层。

在一种实施方案中，陶瓷隔热纤维可使用Al₂O₃-SiO₂纤维，并且可以在其中引入Cr₂O₃材料以提高其耐火与抗氧化特性。陶瓷纤维的平均直径控制在22至33微米之间，纤维细、密度小，使得导热率较低，隔热效果较好。

在一种实施方案中，陶瓷隔热纤维层22可使用有机粘合剂使陶瓷纤维形成薄板形织物，薄板形织物的纤维方向垂直于温度传递方向(热流方向)，具有更好的阻热隔热效果。陶瓷隔热纤维层22包括一层或多层薄板形织物，在使用多层薄板形织物时，使用层层敷贴的方式使多层薄板形织物组合在一起，形成多层垂直于热流的纤维层，进一步提高隔热保温效果。同时，多层薄板形织物的组合使陶瓷隔热纤维层22具有较好的柔性，从而使陶瓷隔热纤维层22具有良好的抗机械震动与冲击的能力，有效缓冲钢壳层21和预制件层23的热胀冷缩带来的体积变化。

在一种实施方案中，由薄板形织物形成的陶瓷隔热纤维层22的结构中，可以在靠近温度较高的预制件层23的一侧填充散装纤维和/或耐热水泥，进一步提高隔热能力。此外，多层薄板形织物使用栓杆铆接，一般在1222℃以下采用耐温金属栓杆，1223℃以上采用陶瓷质铆接件，采用陶瓷质铆接件还可防止因碳素沉积引起的纤维变质。

在一种实施方案中，将陶瓷隔热纤维与钢壳之间通过喷补粘结剂紧密贴合在一起，陶瓷隔热纤维层22的厚度随出铁沟10不同位置的温度大小而变化。例如，主沟接头段11位置的温度较高，此处的陶瓷隔热纤维层22可采用多层薄板形织物组合，来增加隔热效果。但是，不同位置不同厚度的陶瓷隔热纤维层22需要连接过渡平缓，没有异常凸起，以便于后续预制件层23的安装。

S30：在陶瓷隔热纤维层的内部表面布置具有预定厚度的预制件层，预制件层、陶瓷隔热纤维层和钢壳层共同构成出铁沟的永久层。

在一种实施方案中，预制件层23与陶瓷隔热纤维层22通过粘结剂贴合。

在一种实施方案中，预制件层23包括多个预制件，预制件安装到出铁沟10沿铁水流动方向分成的多个区段上，且预制件与其安装的区段的沟体形状相适配。根据出铁沟10主沟接头段11、主沟段12、铁沟段13、排渣口段14、排铁口段15、残铁口段16、小井段17等位置的永久层20的不同形状制作预制件，每个位置预制件可为一个或者多个拼接。参见图6，在主沟段12，预制件的截面形状为“U”形截面，因为主沟较长，可采用多块“U”形预制件拼接而成。排铁口段15的长度较小，且无异形结构，可采用一个整体的预制件。

在一种实施方案中，在相邻预制件之间的空隙内填充可抗拉抗缩的填充剂。预制件在受热膨胀时，填充剂可缓冲体积膨胀带来的作用力，减小预制件之间的相互挤压，保护预制件。预制件在降温体积收缩时，填充剂又可以受拉填充空隙。填充剂可使用受热耐材中添加一定比例的蛋白质材料和碳纤维材料制备而成，该种填充剂既具有耐材的受热和耐熔损功效，还具有蛋白质材料和碳纤维材料的抗拉抗缩功效，使预制件层23具有较好的抗膨胀和抗收缩功能。

S40：在永久层的内部表面制作工作层。

图2为根据本申请实施例示出的一种制作工作层的流程图，参见图2，包括以下步骤：

S41：制作与出铁沟形状和尺寸对应的模具。

根据出铁沟10主沟接头段11、主沟段12、铁沟段13、排渣口段14、排铁口段15、残铁口段16、小井段17和渣铁分离器18主等位置的工作层30的不同形状制作相适应的模具。

S42：在预制件层上方预定距离处安装模具，在预制件层与模具之间浇注浇注料，待浇注料干燥成型后取出模具。

在一种实施方案中，进行模具安装前对模具清扫和涂油，优先装主沟接头段11的模板，再依次装主沟前半段和后半段的模板、通道及小井模板等。模具定好位后，用千斤顶顶起模具(调整模具的水平标准)，同时焊接固定支撑杆，出铁口端模具挡板焊接处要塞实防止浇注料流出，接着焊接出渣口模具，同时安装一体式渣铁分离器，一体式渣铁分离器底部也要密封紧实，防止浇注料流出。可使用PVM-500型搅拌机搅拌浇注料，将搅拌机安装在主沟模具的轨道上，调节搅拌机让搅拌的浇注料由搅拌机的驱动装置运送到出铁沟10模具的各处。

需要说明的是，在浇注过程中，预制件层23的内表面也作为工作层30模具的一部分，以便于浇注形成工作层。

在一种实施方案中，搅拌浇注料时要严格控制加水量。特大型高炉出铁沟10的浇注料的水的配比例一般为4.5～6％，例如主沟段12与铁沟段13和小井段17接头的浇注料水的配比一般为5％～6.0％，浇注料搅拌时间保证在3分钟以上，确保浇注料的流动性，防止沟浇注料浇注的不密实。浇注料搅拌时确保水料配比，搅拌好后让料均匀的从料口落入模具与预制件层23中间，同时进行浇注后的振动，振动方式采用“三步式振动法”，即，一是振动间隔小于1米，二是振动深度不小于300mm，三是振动棒快进慢出，振动时间一般不超过30秒，防止轻质料上浮，影响浇注质量，来增强耐材密度。

在一种实施方案中，浇注时先浇注铁线后浇注渣线。例如特大型高炉出铁沟10施工中，当铁线料施工离上沿400～500mm时，更换为渣线料，为避免铁线料与渣线料过分混合，此时在铁线料施工完后，稍停一段时间后再施工渣线料。

在一种实施方案中，出铁沟10的全线沟浇注料浇注完成后，确保养护一段时间，一般为24小时。养护结束，将所有的焊接物拆除，同时拆除模具。移除模具后，对沟体进行点检，若发现龟裂、剥落等异常情况，可进行修补操作。

需要说明的是，渣线与铁线的浇注料配比不同，根据不同沟大小和结构合理确定配比。一般渣线主要耐受熔渣熔损，因此Al₂O₃的含量大于等于50％，SiC的含量大于等于30％。铁线主要耐受铁水的熔损，Al₂O₃的含量大于等于68％，SiC的含量大于等于8％。铁线的体积密度和耐压强度一般大于渣线的体积密度和耐压强度，从而更好的耐受熔损。

需要进一步说明的是，如图6所示，在预制件层23与模具之间浇注浇注料时，同时将出铁沟10的沟沿板40浇注在内。上述措施使得工作层30延伸到沟体的沟帮边沿，使耐材可以保护到外部的钢壳层21，即使出铁沟10溅溢出渣铁，也无法烧损钢壳层21，从而对钢壳层21起到较好的保护作用。

S43：对成型脱模后的浇注料进行烘烤，形成工作层。

在一种实施方案中，出铁沟10根据位置的不同采用不同的烘烤设备。例如，在主沟段12使用专用的多孔燃烧器，烘烤时可盖上波纹板，波纹板之间可预留一定缝隙，便于水蒸气散发。由于小井段17处的形状不同，根据其结构，采用管式喷嘴燃烧器，进行相应的烘烤。还要对烘烤温度进行控制，调节烘烤温度，实现弱火烘烤、中火烘烤和强火烘烤，进而达到高炉出铁沟10的生产需求。

综上，在本申请的技术方案中，永久层20采用预制件代替原有粘土砖、高铝碳化硅砖等结构，预制件作为一个整体构件，使用模具浇筑成型后在出铁沟10内组装使用，减少了结构复杂性，且预制件在受热产生膨胀时，其膨胀幅度远小于多个粘土砖和高铝碳化硅砖的膨胀幅度，从而将预制件的体积膨胀对外部钢壳的影响降到最低，基本消除松动问题。

在钢壳层21和预制件层23之间加入陶瓷隔热纤维层22，陶瓷隔热纤维因其重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小，能够较好的阻隔高温，从而降低高温对外部钢壳层21的影响，减小钢壳层21的变形。

陶瓷隔热纤维层22阻隔热量的同时，也减缓温度的流失，使得永久层20的温度保持在较为稳定的范围内，保证永久层20的变形量位于一个较小范围内，从而降低变形对永久层20的破坏。

陶瓷隔热纤维层22不仅仅起到隔热和保温作用，又因为陶瓷隔热纤维层22具有一定的空隙和厚度，为永久层20的体积膨胀预留空间，尤其是为预制件的体积膨胀预留空间，从而降低预制件对钢壳的挤压影响，减少变形。预制件层23可有效减少原有粘土砖和高铝碳化硅砖的施工缝隙，有效减少永久层20结构产生位移的空间，减小预制件因为体积膨胀产生的位移变化。

在一种实施方案中，永久层20与工作层30的厚度比例范围为0.57～0.93。工作层30的厚度远大于永久层20，从而保证工作层30可以更长时间的经受渣铁的侵蚀，保证出铁沟10的通铁量。但是工作层30不能无限厚，若工作层30过厚，导致出铁沟10流道过窄，通铁量变小，严重会产生熔渣铁水卡涩，导致发生安全事故。此外，永久层20也不能无限薄，若是永久层20过薄，渣铁的高温极易传递到外部钢壳层21，导致永久层20的钢壳层21和预制件层23产生严重变形，从而使得出铁沟10报废，降低寿命，减少通铁量，增加沟体材料的损耗。上述比例是经过试验得出的优选比例。

在一种实施方案中，陶瓷隔热纤维层22与预制件层23的厚度比例范围为0.03～0.06。陶瓷隔热纤维层22在保证隔热效果下，保留较小的厚度，可以承载一定的预制件膨胀作用力。陶瓷隔热纤维层22的厚度较小，若厚度较大会预留过多的膨胀空间，不利于钢壳层21和预制件层23膨胀体积的控制。

图3为根据本申请实施例示出的一种制作渣铁分离器的流程图，在出铁沟10的熔渣和铁水分离位置制作渣铁分离器18的施工步骤包括：

S51：制作渣铁分离器预制件。

熔渣的比重小，浮于铁水上方，渣铁分离器18用于分离熔渣和铁水，其也为出铁沟10的一部分。渣铁分离器18也是由永久层20和工作层30组成，但是渣铁分离器18的永久层20只有预制件层23，没有钢壳层21和陶瓷隔热纤维层22。

需要说明的是，渣铁分离器预制件以Al₂O₃、SiC和C相混合的耐材制作，渣铁分离器与出铁沟10其他部位的浇注料不同，渣铁分离器是在成型之后经烘烤烧制而成，其详细步骤是将刚玉(主成分三氧化二铝)、碳化硅、碳素材料、超微粉、抗氧化剂和水混炼成混合物料，再将混合物料倒入预制模板中，待成型后经脱模，得到坯料，然后将坯料放入隧道窑中烘烤烧制，得到渣铁分离器预制件。

S52：将渣铁分离器预制件定位在出铁沟的熔渣和铁水分离位置，并在渣铁分离器预制件的周围安装渣铁分离器模具。

渣铁分离器18的模具安装与出铁沟10其它位置模具基本同时安装，等待浇注。

S53：将渣铁分离器浇注料浇注到渣铁分离器预制件与渣铁分离器模具之间，待渣铁分离器浇注料干燥成型后取出渣铁分离器模具。

浇注方法与上述技术方案中的出铁沟10的工作层施工方法相同。

S54：对成型脱模后的渣铁分离器浇注料进行烘烤，形成与出铁沟相固定的渣铁分离器。

通过上述方法制作的渣铁分离器18具有抗渣性好、耐铁水冲刷、热震稳定性高等优良性能，具有较长的使用寿命，能够满足当前高炉快节奏生产的需要。

需要说明的是，出铁沟10永久层20的预制件的配料和工作层30的浇注料可以借鉴不定形耐火材料粒度组成控制方法，确定合理的颗粒级配比。在材料中加入各种微粉，以降低气孔率，提高沟体的抗渣性，加入氧化物-非氧化物合成抗氧化剂，提高综合抗氧化性，从而使预制件或者工作层既具有高强度、耐渣侵蚀、抗铁水冲刷等优点。烘烤烧制提高预制件和工作层使用效果好坏的关键技术，通过烘烤提高热震稳定性。

在一种实施方案中，在制作工作层30完毕后还包括对工作层30进行维护。对工作层30进行维护的施工方法包括以下步骤：

确定出出铁沟10的极限总通铁量t₀和单次极限通铁量t_n，其中n为大于等于1的自然数。根据单次实际通铁量达到单次极限通铁量t_n时，确定对出铁沟10进行第n次放残铁检测。根据第n次放残铁检测结果和对比实际总通铁量与极限总通铁量t₀的关系确定出工作层30厚度的损耗量。根据工作层30厚度的损耗量确定出对出铁沟10的工作层进行修补和/或解体重筑。

需要说明的是，出铁沟10的极限总通铁量根据出铁沟10的类型和规模可以确定，单次极限通铁量t_n代表第n次放残铁检测前的通铁量，第n次放残铁检测结果包括工作层的熔损速率、熔损厚度、残余厚度等参数。上述方法使得出铁沟10在运行后，能够通过定量的参数判断何时需要维护，以及采取何种方法维护。

在一种实施方案中，修补一般是对出铁沟10进行喷补或者热修补，其主要目的是降低耐材损耗，使出铁沟10在修补后还可以继续通铁，从而使工作层30的残余耐材得到有效的利用，增加了通铁量。当熔损达到极限，即使修补也无法有效保证出铁沟10的正常使用，此时需要将工作层解体，重新浇筑。

需要进一步说明的是，极限总通铁量t₀是出铁沟10的最大承载通铁量，即使工作层30的残留厚度足以继续通铁，但是此时因为通铁量超过极限，也必须将工作层30解体重筑。因为达到极限总通铁量t₀后，在后续的使用中，无法把控熔损情况，极易发生铁水烧穿破坏永久层20的情况，进而发生漏铁事故，影响生产安全。

在一种实施方案中，对工作层进行维护还包括以下步骤：

在对工作层30进行维护前，确定出出铁沟10不停机检测的报警阈值α_n。在检测到单次实际通铁量小于单次极限通铁量t_n前，对出铁沟10进行不停机检测，得到出铁沟10不停机检测的实际值。若实际值大于等于报警阈值α_n时，确定对出铁沟10进行第n次放残铁检测。

需要说明的是，不停机检测是指在出铁沟10正常工作中，通过使用钢钎插入出铁沟10点检的方式检测熔损情况，同时也通过观察法记录铁水中的冒泡情况来判断那些位置发生较为严重的熔损。不停机检测主要是针对工作层30的熔损检测。对钢钎点检和观察法得到的情况进行统计，形成熔损百分比、熔损点检合格率等参数，将其作为不停机检测的实际值。报警阈值α_n代表第n次放残铁检测前的熔损百分比、熔损点检合格率等参数的极限值，此极限值是在以往生产活动中形成的统计学结果。引入报警阈值α_n和实际值的比较，从而能够更好的确定何时需要进行放残铁检测。

需要进一步说明的是，特大型高炉出铁沟10的放残铁检测的次数一般为4至8次，即n的取值为4≤n≤8。当达到放残铁检测的次数上限，出铁沟10的工作层30熔损速率一般会有较大程度的上升，导致熔损情况超出把控范围，容易出现铁水烧穿破坏永久层20的事故，因此超过放残铁检测的极限次数，也需进行工作层30的解体重筑。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高炉出铁沟施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作钢壳层；

在所述钢壳层的内部表面布置陶瓷隔热纤维，形成与钢壳层紧密贴合的陶瓷隔热纤维层；

在所述陶瓷隔热纤维层的内部表面布置具有预定厚度的预制件层，所述预制件层、所述陶瓷隔热纤维层和所述钢壳层共同构成所述出铁沟的永久层；

在所述永久层的内部表面制作工作层。

2.根据权利要求1所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，所述预制件层包含多个预制件，多个所述预制件的形状与所述出铁沟沿铁水流动方向划分成的多个区段的沟体形状相对应。

3.根据权利要求2所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，在相邻所述预制件之间的空隙内填充可抗拉抗缩的填充剂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，所述制作工作层包括以下步骤：

制作与所述出铁沟形状和尺寸对应的模具；

在所述预制件层上方预定距离处安装所述模具，在所述预制件层与所述模具之间浇注浇注料，待所述浇注料干燥成型后取出所述模具；

对成型脱模后的所述浇注料进行烘烤，形成所述工作层。

5.根据权利要求4所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，所述永久层与所述工作层的厚度比例范围为0.57～0.93。

6.根据权利要求4所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，所述陶瓷隔热纤维层与所述预制件层的厚度比例范围为0.03～0.06。

7.根据权利要求1所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，还包括：

在所述出铁沟的熔渣和铁水分离位置制作渣铁分离器；

所述渣铁分离器的施工步骤包括：

制作渣铁分离器预制件；

将所述渣铁分离器预制件定位在出铁沟的熔渣和铁水分离位置，并在所述渣铁分离器预制件的周围安装渣铁分离器模具；

将渣铁分离器浇注料浇注到所述渣铁分离器预制件与所述渣铁分离器模具之间，待所述渣铁分离器浇注料干燥成型后取出所述渣铁分离器模具；

对成型脱模后的所述渣铁分离器浇注料进行烘烤，形成与所述出铁沟相固定的渣铁分离器。

8.根据权利要求4所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，在所述制作工作层完毕后还包括，对所述工作层进行维护；

对所述工作层进行维护的施工方法包括以下步骤：

确定出所述出铁沟的极限总通铁量t₀和单次极限通铁量t_n，其中n为大于等于1的自然数；

根据单次实际通铁量达到单次极限通铁量t_n时，确定对所述出铁沟进行第n次放残铁检测；

根据第n次放残铁检测结果和对比实际总通铁量与极限总通铁量t₀的关系确定出所述工作层厚度的损耗量；

根据所述工作层厚度的损耗量确定出对所述出铁沟的工作层进行修补和/或解体重筑。

9.根据权利要求8所述的高炉出铁沟施工方法，其特征在于，对所述工作层进行维护还包括以下步骤：

确定出所述出铁沟不停机检测的报警阈值α_n；

在检测到单次实际通铁量小于单次极限通铁量t_n时，对所述出铁沟进行不停机检测，得到所述出铁沟不停机检测的实际值；

若实际值大于等于报警阈值α_n时，对所述出铁沟进行第n次放残铁检测。

10.一种出铁沟，其特征在于，所述出铁沟根据权利要求1-9任一项所述的高炉出铁沟施工方法制作。

Images