[发明专利]一种水冷型储铁式铁沟及冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水冷型储铁式铁沟及冷却方法，属于高炉出铁沟技术领域。

背景技术

高炉出铁主沟早期都是采用捣打耐火材料和旱沟(非储铁式)结构，其使用寿命很短，维修频繁，劳动强度大，环境污染，材料消耗大，还耽误生产。

后来普遍采用耐火浇注料浇注的储铁式铁沟，在出铁期间和出铁间隔时间内铁沟内总是储存大量的铁水，因此铁沟耐火材料所处温度环境相对恒定，且出铁时从出铁口冲出并落下的铁水冲击沟底的力量被储存在沟底的铁水缓冲，不会对铁沟底形成太大的冲击。特别是防爆快烘浇注料出现后，几乎所有的高炉，包括只有一个出铁口的中小型高炉的出铁主沟都已经采用了浇注料浇注的储铁式铁沟，铁沟的寿命也从原来的1～2周延长至2～3个月。

导致储铁式铁沟损毁的主要原因是熔融渣铁对铁沟内衬耐火材料的侵蚀和磨损。随着高炉相关设备的技术进步，需要一种寿命更长的铁沟，从而进一步降低生产成本和劳动强度。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种水冷型储铁式铁沟及冷却方法，通过在铁沟侧壁设置水冷组件来降低和减轻熔融渣铁对铁沟内衬耐火材料的侵蚀和磨损，使铁沟的使用寿命能够进一步延长到半年或更长时间，实现降本增效和降耗减排。

一种水冷型储铁式铁沟，包括储铁式铁沟、水冷组件和测温监控装置，储铁式铁沟连接高炉；铁沟左侧结构为水冷组件置于铁沟沟槽前半段侧壁内侧，与内衬浇注料直接接触；循环水路的进水管道、出水管道连接水冷组件；循环水收集斗连接进水管道、出水管道和测温监控装置；多个水冷组件组成连排，连排置于铁沟沟槽前半段侧壁内侧；

铁沟右侧结构与铁沟左侧结构相同。

水冷组件包括水管、金属陶瓷浇注体和金属背板，水管铺设于金属背板上并包埋在金属陶瓷浇注体中，水管为S型盘绕连接金属背板；水管的一端连接水冷组件进水口，水管的另一端连接水冷组件出水口；测温监控装置的温度传感器分别安装在水冷组件进水口和水冷出水口处；水冷组件进水口连接进水管道，水冷出水口连接出水管道。

水冷组件或者包括水管、金属陶瓷浇注体和铸钢(或铸铁)件，水管埋于铸钢(或铸铁)件中；水管的一端连接水冷组件进水口，水管的另一端连接水冷组件出水口；测温监控装置的温度传感器分别安装在水冷组件进水口和水冷出水口处；水冷组件进水口连接进水管道，水冷出水口连接出水管道。

从高炉冷却水系统引来的冷却水通过钢管或软管联接至水冷组件进水口，在水管中流动对铁沟侧壁内衬进行冷却后，从水冷组件出水口流出，最后通过钢管或软管的进水管道、出水管道连接至高炉平台的循环水收集斗，形成循环水路。

水冷组件的金属陶瓷浇注体由耐火材料浇注而成，其中含有10～40％重量份数的金属纤维和60～90％重量份数的耐火材料；水冷组件为厚度为100～500mm、宽度为500～2000mm、高度为400～1500mm的矩形块，总长度为3米；多个水冷组件之间的水路串联联接。

多个水冷组件之间的水路联接采用串联或并联方式。

水冷组件重点布置在主沟落铁点两侧沟帮，且水冷组件的总长度优选为1～8米。

一种水冷型储铁式铁沟冷却方法，含有以下步骤；

水冷组件置于铁沟沟槽(靠近高炉出铁口落铁点的)前半段侧壁内侧，与内衬浇注料直接接触；从高炉冷却水系统引来的冷却水被引入水冷组件对铁沟侧壁内衬进行冷却，流出水冷组件的冷却水再流至高炉平台循环水收集斗，形成循环水路；通过测温监控系统监测水冷组件的进水温度和出水温度，以判断水冷组件的工作状态，从而及时采取必要的安全措施，防止发生铁沟渗铁爆炸事故。

本发明的优点在于，通过在铁沟侧壁设置水冷组件，用循环冷却水带走铁沟侧壁内衬耐火材料的热量，增大沟衬内的温度梯度，使1150℃凝铁等温面更加靠近沟衬工作面(迎铁面)，使工作面衬凝成渣皮，保护甚至代替内衬耐火材料，改善了铁沟耐火材料的工作环境，从而减弱了渣铁对耐火材料的侵蚀，大幅度提高耐火材料的使用寿命，使铁沟的使用寿命达到半年或更长时间，实现降本增效和降耗减排。另外，本发明通过对进出水温差的监控可以实现对沟衬损毁情况的分析推断，从而更有效防止铁沟漏铁。如果进出水温差在较短的时间内有迅速的升高，则说明透过沟衬耐火材料传到水冷组件上的热流有较大的变化，沟衬耐火材料可能局部较薄或出现孔洞或局部裂纹，此温差的迅速变化提示需要对铁沟耐火材料进行必要的维修。

附图说明