[发明专利]一种高炉出渣沟的相变冷却装置及高炉出渣沟

说明书

本发明实施例提供一种高炉出渣沟的相变冷却装置及高炉出渣沟，该相变冷却装置包括：相变单元，所述相变单元用于设置于远离出渣沟的内表面的一侧，并用于沿所述出渣沟的内表面对应分布。本发明可在出渣时，基于相变单元相应的相变材料在从固相至液相转变时吸收的大量的热量，对出渣沟的内表面的各个区域进行快速降温，使得出渣沟的内表面稳定地维持在挂渣温度，从而便于在出渣沟的内表面形成稳定的挂渣，并由挂渣的渣皮对出渣沟形成可靠的保护，进而大大提高了出渣沟的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别是涉及一种高炉出渣沟的相变冷却装置及高炉出渣沟。

背景技术

在高炉炼铁工艺中，高炉出渣沟是高炉出铁平台中的一项重要组成结构，该出渣沟主要采用铝碳化硅碳耐火材料进行浇注或捣打成形。在高炉炼铁中，出渣沟主要用于高炉炉前大沟渣铁分离后的氧化硅渣(简称：渣)的流淌输送，将渣由大沟输送至冲渣沟、干渣沟以及干渣槽，但是，由于渣中的矿物组成十分复杂，其主要成分是二氧化硅，还含有多种金属及非金属氧化物，从而出渣沟容易因高温的渣对耐火材料的侵蚀与机械冲刷而严重损坏，必须对其进行定期维护。

为了解决上述问题，提高出渣沟的使用寿命，在现有的技术方案中采用了水冷渣沟，即在渣沟预制件中预埋水冷管。在出渣时，通过向预埋水冷管中通入一定流量的冷水，以降低出渣沟内表面的温度，使得与出渣沟内表面相接触的渣的温度降低，从而粘度增大，便于在出渣沟内表面附着一层渣皮，进而可基于该渣皮保护出渣沟不被损坏，大大提高出渣沟的使用寿命。

然而，在实际应用中，基于预埋水冷管的水冷效果并不稳定，导致出渣沟内表面的温度波动较大，这使得出渣沟内表面不会稳定地挂渣皮，高温的渣通常还是会对出渣沟造成损坏。

与此同时，采用预埋水冷管对出渣沟进行水冷时，通过预埋水冷管的水的流量有限，从出渣沟带走的热量也受到较大的限制。然而，出渣沟的出渣过程往往是间断进行的，在出渣的初期与后期，出渣沟的前部和后部的温度具有较大的差异性，从而导致出渣沟的内表面各个区域的温度也不相同，出渣沟的内表面挂渣皮的效果也存在明显的差异，因而，仅仅通过调节流经预埋水冷管的水量难以对出渣沟内表面的温度分布的均匀性实现有效的控制，相应的，在出渣沟内表面的温度分布不均匀时，难以确保出渣沟的内表面温度稳定在挂渣温度，也就难以在出渣沟的内表面形成稳定的挂渣，以对出渣沟形成可靠的保护。

发明内容

本发明实施例提供一种高炉出渣沟的相变冷却装置及高炉出渣沟，用于解决现有的水冷渣沟的内表面温度存在不可控的缺陷，导致在出渣时不能形成稳定的挂渣皮的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高炉出渣沟的相变冷却装置，包括：相变单元，所述相变单元用于设置于远离出渣沟的内表面的一侧，并用于沿所述出渣沟的内表面对应分布。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，还包括：耐高温导热层，所述耐高温导热层用于形成于所述出渣沟的内表面。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，还包括：导热结构，所述导热结构形成于所述耐高温导热层朝向所述相变单元的一侧面，所述导热结构连接所述相变单元。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，所述导热结构连接所述相变单元的一端呈燕尾状。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，所述相变单元包括：储热腔与相变材料，所述储热腔用于形成于所述出渣沟的沟壁内，所述相变材料填充于所述储热腔内。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，还包括：传热结构，所述传热结构设置于所述储热腔内，所述传热结构的至少一端用于伸出所述出渣沟。

根据本发明一个实施例的高炉出渣沟的相变冷却装置，所述储热腔为用于形成于所述出渣沟的沟壁内的夹层，所述传热结构为设置于所述夹层内的预埋水冷管，所述预埋水冷管的进水端与出水端用于伸出所述出渣沟。