一種水冷型儲鐵式鐵溝及冷卻方法
【專利摘要】一種水冷型儲鐵式鐵溝及冷卻方法，屬于高爐出鐵溝【技術領域】。水冷組件置于鐵溝溝槽(靠近高爐出鐵口落鐵點的)前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水被引入水冷組件對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，流出水冷組件的冷卻水再流至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路；通過測溫監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水冷組件的進水溫度和出水溫度，以判斷水冷組件的工作狀態(tài)，從而及時采取必要的安全措施，防止發(fā)生鐵溝滲鐵爆炸事故。本發(fā)明的水冷型儲鐵式鐵溝大大延長了使用壽命，可以達到半年或更長時間，能夠?qū)崿F(xiàn)降本增效和降耗減排。
【專利說明】一種水冷型儲鐵式鐵溝及冷卻方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水冷型儲鐵式鐵溝及冷卻方法，屬于高爐出鐵溝【技術領域】。

【背景技術】
[0002]高爐出鐵主溝早期都是采用搗打耐火材料和旱溝(非儲鐵式)結構，其使用壽命很短，維修頻繁，勞動強度大，環(huán)境污染，材料消耗大，還耽誤生產(chǎn)。
[0003]后來普遍采用耐火澆注料澆注的儲鐵式鐵溝，在出鐵期間和出鐵間隔時間內(nèi)鐵溝內(nèi)總是儲存大量的鐵水，因此鐵溝耐火材料所處溫度環(huán)境相對恒定，且出鐵時從出鐵口沖出并落下的鐵水沖擊溝底的力量被儲存在溝底的鐵水緩沖，不會對鐵溝底形成太大的沖擊。特別是防爆快烘澆注料出現(xiàn)后，幾乎所有的高爐，包括只有一個出鐵口的中小型高爐的出鐵主溝都已經(jīng)采用了澆注料澆注的儲鐵式鐵溝，鐵溝的壽命也從原來的I?2周延長至2?3個月。
[0004]導致儲鐵式鐵溝損毀的主要原因是熔融渣鐵對鐵溝內(nèi)襯耐火材料的侵蝕和磨損。隨著高爐相關設備的技術進步，需要一種壽命更長的鐵溝，從而進一步降低生產(chǎn)成本和勞動強度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種水冷型儲鐵式鐵溝及冷卻方法，通過在鐵溝側壁設置水冷組件來降低和減輕熔融渣鐵對鐵溝內(nèi)襯耐火材料的侵蝕和磨損，使鐵溝的使用壽命能夠進一步延長到半年或更長時間，實現(xiàn)降本增效和降耗減排。
[0006]一種水冷型儲鐵式鐵溝，包括儲鐵式鐵溝、水冷組件和測溫監(jiān)控裝置，儲鐵式鐵溝連接高爐；鐵溝左側結構為水冷組件置于鐵溝溝槽前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；循環(huán)水路的進水管道、出水管道連接水冷組件；循環(huán)水收集斗連接進水管道、出水管道和測溫監(jiān)控裝置；多個水冷組件組成連排，連排置于鐵溝溝槽前半段側壁內(nèi)側；
[0007]鐵溝右側結構與鐵溝左側結構相同。
[0008]水冷組件包括水管、金屬陶瓷澆注體和金屬背板，水管鋪設于金屬背板上并包埋在金屬陶瓷澆注體中，水管為S型盤繞連接金屬背板；水管的一端連接水冷組件進水口，水管的另一端連接水冷組件出水口 ；測溫監(jiān)控裝置的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口和水冷出水口處；水冷組件進水口連接進水管道，水冷出水口連接出水管道。
[0009]水冷組件或者包括水管、金屬陶瓷澆注體和鑄鋼(或鑄鐵)件，水管埋于鑄鋼(或鑄鐵)件中；水管的一端連接水冷組件進水口，水管的另一端連接水冷組件出水口 ；測溫監(jiān)控裝置的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口和水冷出水口處；水冷組件進水口連接進水管道，水冷出水口連接出水管道。
[0010]從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水通過鋼管或軟管聯(lián)接至水冷組件進水口，在水管中流動對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻后，從水冷組件出水口流出，最后通過鋼管或軟管的進水管道、出水管道連接至高爐平臺的循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路。
[0011]水冷組件的金屬陶瓷澆注體由耐火材料澆注而成，其中含有10?40%重量份數(shù)的金屬纖維和60?90%重量份數(shù)的耐火材料；水冷組件為厚度為100?500111111、寬度為500?2000皿、高度為400?1500皿的矩形塊，總長度為3米；多個水冷組件之間的水路串聯(lián)聯(lián)接。
[0012]多個水冷組件之間的水路聯(lián)接采用串聯(lián)或并聯(lián)方式。
[0013]水冷組件重點布置在主溝落鐵點兩側溝幫，且水冷組件的總長度優(yōu)選為1?8米。
[0014]一種水冷型儲鐵式鐵溝冷卻方法，含有以下步驟；
[0015]水冷組件置于鐵溝溝槽(靠近高爐出鐵口落鐵點的)前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水被引入水冷組件對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，流出水冷組件的冷卻水再流至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路；通過測溫監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水冷組件的進水溫度和出水溫度，以判斷水冷組件的工作狀態(tài)，從而及時采取必要的安全措施，防止發(fā)生鐵溝滲鐵爆炸事故。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過在鐵溝側壁設置水冷組件，用循環(huán)冷卻水帶走鐵溝側壁內(nèi)襯耐火材料的熱量，增大溝襯內(nèi)的溫度梯度，使11501凝鐵等溫面更加靠近溝襯工作面(迎鐵面)，使工作面襯凝成渣皮，保護甚至代替內(nèi)襯耐火材料，改善了鐵溝耐火材料的工作環(huán)境，從而減弱了渣鐵對耐火材料的侵蝕，大幅度提高耐火材料的使用壽命，使鐵溝的使用壽命達到半年或更長時間，實現(xiàn)降本增效和降耗減排。另外，本發(fā)明通過對進出水溫差的監(jiān)控可以實現(xiàn)對溝襯損毀情況的分析推斷，從而更有效防止鐵溝漏鐵。如果進出水溫差在較短的時間內(nèi)有迅速的升高，則說明透過溝襯耐火材料傳到水冷組件上的熱流有較大的變化，溝襯耐火材料可能局部較薄或出現(xiàn)孔洞或局部裂紋，此溫差的迅速變化提示需要對鐵溝耐火材料進行必要的維修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定，如圖其中:
[0018]圖1為本發(fā)明的水冷型儲鐵式鐵溝的整體結構示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的水冷組件的結構之一示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的水冷組件的結構之二示意圖。
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

【具體實施方式】
[0022]顯然，本領域技術人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0023]實施例1:如圖1、圖2、圖3所示，一種水冷型儲鐵式鐵溝，包括儲鐵式鐵溝1、水冷組件2和測溫監(jiān)控裝置7，儲鐵式鐵溝1連接高爐6 ；鐵溝左側結構為水冷組件2置于鐵溝1溝槽前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；循環(huán)水路的進水管道3、出水管道4連接水冷組件2 ；循環(huán)水收集斗5連接進水管道3、出水管道4和測溫監(jiān)控裝置7 ；多個水冷組件2組成連排，連排置于鐵溝I溝槽前半段側壁內(nèi)側；
[0024]鐵溝右側結構與鐵溝左側結構相同；
[0025]水冷組件2包括水管21、金屬陶瓷澆注體22和金屬背板23，水管21鋪設于金屬背板23上并包埋在金屬陶瓷澆注體22中，水管21為S型盤繞連接金屬背板23 ;水管21的一端連接水冷組件進水口 24，水管21的另一端連接水冷組件出水口 25 ;測溫監(jiān)控裝置7的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口 24和水冷出水口 25處；水冷組件進水口 24連接進水管道3，水冷出水口 25連接出水管道4。
[0026]水冷組件2的另外一種形式是:包括水管21、金屬陶瓷澆注體22和鑄鋼(或鑄鐵)件26，水管21埋于鑄鋼(或鑄鐵)件26中；水管21的一端連接水冷組件進水口 24，水管21的另一端連接水冷組件出水口 25 ;測溫監(jiān)控裝置7的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口 24和水冷出水口 25處；水冷組件進水口 24連接進水管道3，水冷出水口 25連接出水管道4(見圖3)。
[0027]從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水通過鋼管或軟管聯(lián)接至水冷組件進水口 24，在水管21中流動對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻后，從水冷組件出水口 25流出，最后通過鋼管或軟管的進水管道3、出水管道4連接至高爐平臺的循環(huán)水收集斗5，形成循環(huán)水路。
[0028]水冷組件2的金屬陶瓷澆注體22由耐火材料澆注而成，其中含有40%重量份數(shù)的金屬纖維和60%重量份數(shù)的耐火材料。水冷組件2為厚度300mm、寬度1000mm、高度100mm的矩形塊，總長度為3米。多個水冷組件2之間的水路串聯(lián)聯(lián)接。
[0029]實施例2:如圖1、圖2、圖3所示，一種水冷型儲鐵式鐵溝，在本發(fā)明的另一個實施例中，水冷型儲鐵式鐵溝的結構與實施例1相同。水冷組件的金屬陶瓷澆注體由耐火材料澆注而成，其中含有10%重量份數(shù)的金屬纖維和90%重量份數(shù)的耐火材料。水冷組件為厚度100mm、寬度2000mm、高度500mm的矩形塊，鋪滿鐵溝側壁的整個長度空間，實現(xiàn)主溝全長度水冷。多個水冷組件之間的水路并聯(lián)聯(lián)接。
[0030]實施例3:如圖1、圖2、圖3所示，一種水冷型儲鐵式鐵溝，包括儲鐵式鐵溝、水冷組件、循環(huán)水路和測溫監(jiān)控系統(tǒng)；水冷組件置于鐵溝溝槽前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；從高爐冷卻水系統(tǒng)將冷卻水引入水冷組件對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，流出水冷組件的冷卻水再流至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路；由測溫監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水冷組件進水和出水的溫度。
[0031]水冷組件包括水管、金屬陶瓷澆注體和金屬背板，水管鋪設于金屬背板上并包埋在金屬陶瓷澆注體中。冷卻水通過鋼管或軟管聯(lián)接至水冷組件進水口，在水管中流動對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，再經(jīng)由水冷組件出水口通過鋼管或軟管連接至高爐平臺循環(huán)水收集斗。水冷組件的金屬陶瓷澆注體由耐火材料澆注而成，其中含有10?40%重量份數(shù)的金屬纖維和60?90%重量份數(shù)的耐火材料。
[0032]水冷組件優(yōu)選為板狀結構。水冷組件優(yōu)選厚度為100?500mm、寬度為500?2000mm、高度為400?1500mm的矩形塊。多個水冷組件之間的水路聯(lián)接采用串聯(lián)或并聯(lián)方式。水冷組件重點布置在主溝落鐵點兩側溝幫，且水冷組件的總長度優(yōu)選為I?8米。
[0033]實施例4:如圖1、圖2、圖3所示，一種水冷型儲鐵式鐵溝，包括儲鐵式鐵溝、水冷組件、循環(huán)水路和測溫監(jiān)控系統(tǒng)。儲鐵式鐵溝的基本結構與現(xiàn)在通用的儲鐵式鐵溝結構相同。一組水冷組件置于鐵溝溝槽(靠近高爐出鐵口落鐵點的)前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸。從高爐冷卻水系統(tǒng)弓I來的冷卻水被弓I入水冷組件對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，流出水冷組件的冷卻水再流至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路。通過測溫監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水冷組件的進水溫度和出水溫度，以判斷水冷組件的工作狀態(tài)，從而及時采取必要的安全措施，防止發(fā)生鐵溝滲鐵爆炸事故。
[0034]水冷組件包括水管、金屬陶瓷澆注體和金屬背板，水管鋪設于金屬背板上并包埋在金屬陶瓷澆注體中。從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水通過鋼管或軟管聯(lián)接至水冷組件的進水口，在水冷組件內(nèi)部埋設的水管中流動從而對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，再經(jīng)由水冷組件的出水口通過鋼管或軟管連接至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路。
[0035]水冷組件的金屬陶瓷澆注體由耐火材料澆注而成，其中含有10?40%重量份數(shù)的金屬纖維和60?90%重量份數(shù)的耐火材料，兼具耐高溫、高導熱和高抗折不易開裂的特性。
[0036]水冷組件優(yōu)選板狀結構，優(yōu)選厚度為100?500臟、寬度為500?2000臟、高度為400?1500皿的矩形塊。多個水冷組件之間的水路聯(lián)接采用串聯(lián)或并聯(lián)方式。水冷組件的總長度優(yōu)選為1?8米，也可以更長，甚至接近主溝全長度，從而實現(xiàn)主溝全長度水冷。
[0037]測溫監(jiān)控系統(tǒng)包括分別安裝在水冷組件進水口和出水口處的溫度傳感器。必要時還可以增加對每塊水冷組件的工作面溫度的監(jiān)控。
[0038]如上所述，對本發(fā)明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于:包括儲鐵式鐵溝、水冷組件和測溫監(jiān)控裝置，儲鐵式鐵溝連接高爐；鐵溝左側結構為水冷組件置于鐵溝溝槽前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；循環(huán)水路的進水管道、出水管道連接水冷組件；循環(huán)水收集斗連接進水管道、出水管道和測溫監(jiān)控裝置；多個水冷組件組成連排，連排置于鐵溝溝槽前半段側壁內(nèi)側； 鐵溝右側結構與鐵溝左側結構相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于水冷組件包括水管、金屬陶瓷澆注體和金屬背板，水管鋪設于金屬背板上并包埋在金屬陶瓷澆注體中，水管為S型盤繞連接金屬背板；水管的一端連接水冷組件進水口，水管的另一端連接水冷組件出水口 ；測溫監(jiān)控裝置的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口和水冷出水口處；水冷組件進水口連接進水管道，水冷出水口連接出水管道。
3.根據(jù)權利要求1所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于水冷組件包括水管、金屬陶瓷澆注體和鑄鋼(或鑄鐵)件，水管埋于鑄鋼(或鑄鐵)件中；水管的一端連接水冷組件進水口，水管的另一端連接水冷組件出水口 ；測溫監(jiān)控裝置的溫度傳感器分別安裝在水冷組件進水口和水冷出水口處；水冷組件進水口連接進水管道，水冷出水口連接出水管道。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水通過鋼管或軟管聯(lián)接至水冷組件進水口，在水管中流動對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻后，從水冷組件出水口流出，最后通過鋼管或軟管的進水管道、出水管道連接至高爐平臺的循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于水冷組件的金屬陶瓷澆注體由耐火材料澆注而成，其中含有10?40%重量份數(shù)的金屬纖維和60?90%重量份數(shù)的耐火材料；水冷組件為厚度為100?500mm、寬度為500?2000mm、高度為400?1500mm的矩形塊，總長度為3米；多個水冷組件之間的水路串聯(lián)聯(lián)接。
6.根據(jù)權利要求1所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于，多個水冷組件之間的水路聯(lián)接采用串聯(lián)或并聯(lián)方式。
7.根據(jù)權利要求1所述的水冷型儲鐵式鐵溝，其特征在于，水冷組件重點布置在主溝落鐵點兩側溝幫，且水冷組件的總長度優(yōu)選為1?8米。
8.一種水冷型儲鐵式鐵溝冷卻方法，含有以下步驟； 水冷組件置于鐵溝溝槽(靠近高爐出鐵口落鐵點的)前半段側壁內(nèi)側，與內(nèi)襯澆注料直接接觸；從高爐冷卻水系統(tǒng)引來的冷卻水被引入水冷組件對鐵溝側壁內(nèi)襯進行冷卻，流出水冷組件的冷卻水再流至高爐平臺循環(huán)水收集斗，形成循環(huán)水路；通過測溫監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水冷組件的進水溫度和出水溫度，以判斷水冷組件的工作狀態(tài)，從而及時采取必要的安全措施，防止發(fā)生鐵溝滲鐵爆炸事故。
【文檔編號】C21B7/24GK104313221SQ201410543191
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權日:2014年10月14日
【發(fā)明者】章榮會, 劉貫重 申請人:北京聯(lián)合榮大工程材料有限責任公司