本實(shí)用新型涉及一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，屬于高爐儲(chǔ)鐵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高爐出鐵溝是高爐煉鐵工藝中必不可少的設(shè)施，其主要作用為緩沖鐵口噴出的渣鐵，并實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，最后分別將分離出的渣和鐵輸送至鐵水包和沖渣?；O(shè)施。無(wú)論是大型高爐如4500m³還是小型的450m³高爐，其基本作用是沒(méi)有變化的。其結(jié)構(gòu)材料體系經(jīng)歷了搗打料旱溝到澆筑料旱溝至現(xiàn)在主流的澆筑儲(chǔ)鐵式大溝。壽命已經(jīng)由原先的1～2周延長(zhǎng)到現(xiàn)在的1～3個(gè)月。

但是從每次大溝維護(hù)依然是十分耗費(fèi)時(shí)間和精力的任務(wù)，尤其是爐前工人的勞動(dòng)強(qiáng)度依然很大，面臨著高溫、粉塵、噪音、煤氣、機(jī)械傷害等風(fēng)險(xiǎn)。本著以人為本的原則，依然需要尋找延長(zhǎng)大溝試用壽命的途徑和方法。從環(huán)保的角度說(shuō)更加環(huán)保節(jié)省不可再生耐火材料資源的要求也很迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，通過(guò)這種更為安全有效地冷卻器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)出鐵溝耐材使用壽命的顯著提高。以大幅度降低檢修頻率，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)，進(jìn)而大幅降低爐前鐵溝維護(hù)工作的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)使儲(chǔ)鐵式大溝冷卻器的安裝和更換更為簡(jiǎn)單易行。

一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，由冷卻器本體、金屬無(wú)縫管、金屬陶瓷及鋼板構(gòu)成，由金屬無(wú)縫管充當(dāng)冷卻液循環(huán)換熱的冷卻水管道，金屬陶瓷作為中間導(dǎo)熱體及無(wú)縫管保護(hù)層，背面由鋼板制中空腔體，用于分布管路，并形成相對(duì)開(kāi)放的空間；冷卻器本體含有冷卻器空腔，冷卻器空腔的頂部連接封板，金屬陶瓷填充在金屬背板與冷卻器本體殼體之間，冷卻水管道連接在金屬陶瓷中，冷卻水管道有水管進(jìn)水段，水管進(jìn)水段伸出金屬背板位于冷卻器空腔中，撇渣器橫梁和冷卻器本體分別位于鐵溝澆注料內(nèi)，鐵溝澆注料圍成的大溝溝槽中有渣鐵混合物，鐵溝澆注料的下部連接鐵溝料或預(yù)先澆筑的鐵溝永久層，主溝鋼結(jié)構(gòu)包裹鐵溝料或預(yù)先澆筑的鐵溝永久層。

一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，可以單件使用也可以多件從長(zhǎng)度方向串聯(lián)或并聯(lián)使用。

一種高爐出鐵溝主溝水冷器件安裝使用方法；含有冷卻器制作步驟、安裝步驟及澆筑步驟，

冷卻器制作步驟：首先使用金屬無(wú)縫管作為冷卻水管道，采用填沙熱折彎的方式加工成循環(huán)回轉(zhuǎn)裝，之后將經(jīng)過(guò)折彎的金屬無(wú)縫管固定到由鋼板制成的空腔結(jié)構(gòu)表面，再使用金屬陶瓷使用澆筑成型的方式澆鑄成金屬無(wú)縫管保護(hù)層；

主溝水冷器結(jié)構(gòu)完成，在金屬陶瓷固化后經(jīng)過(guò)500℃以上烘干，排除金屬陶瓷內(nèi)的自由水即可運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)等待安裝；

安裝步驟：安裝時(shí)將原有鐵溝內(nèi)的材料清除，之后將冷卻器固定到溝內(nèi)，安裝鐵溝澆筑用內(nèi)模具，冷卻器可以安裝到單側(cè)的中間位置或距離大溝正中的模具約300mm左右；

澆筑步驟：以上裝置固定完畢之后即可開(kāi)始澆筑鐵溝澆注料。

待澆注料固化后，打開(kāi)水冷器空腔部分的蓋板，鏈接冷卻水管路、傳感器信號(hào)線等。

當(dāng)使用多個(gè)冷卻器時(shí)，既可以使用串聯(lián)的方式連接也可以使用并聯(lián)等方式鏈接，連接完成后大溝進(jìn)行烘烤并投入使用。

運(yùn)行中可以通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)冷卻器的運(yùn)行情況，遇到緊急情況時(shí)，可以將進(jìn)水管路接入壓縮空氣，開(kāi)放出水管道，吹入壓縮空氣排干冷卻器內(nèi)的液態(tài)水。

正常工作時(shí)熱量可通過(guò)較薄的鐵溝澆注料傳遞至金屬陶瓷，再由金屬陶瓷傳遞至冷卻器內(nèi)的循環(huán)冷卻水，由冷卻水帶走，形成熱流通道。

達(dá)到降低主溝耐材工作溫度，提高抗侵蝕能力的目的，最高提高鐵溝使用壽命，降低維修頻率。

本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)式是使用無(wú)縫管折彎形成冷卻水流通通道，使用金屬陶瓷材料使用澆筑的形式在無(wú)縫管周邊澆筑保護(hù)層，使用金屬陶瓷的是考慮了金屬陶瓷的耐高溫性能，使金屬陶瓷作為抵御高溫保護(hù)冷卻管路的保護(hù)層，同時(shí)利用金屬陶瓷的高導(dǎo)熱特性，可以作為良好的傳熱介質(zhì)。

此外通過(guò)鋼板在冷卻器背面形成空腔，空腔內(nèi)的空間用于安裝連接冷卻管道，溫度傳感器等，同時(shí)空腔作為非封閉空間，在發(fā)生極端情況時(shí)不會(huì)產(chǎn)生爆炸等問(wèn)題，間接的提高了大溝試用水冷器的安全性。

而安裝位置方面對(duì)水冷器位置進(jìn)行了調(diào)整，以往的主溝水冷通常是在儲(chǔ)鐵式大溝的外側(cè)，但是考慮到傳統(tǒng)鐵溝料一般導(dǎo)熱系數(shù)較低。

在這種情況下，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念中鐵溝料厚度通常達(dá)到600mm以上，最多可以達(dá)到1200mm，因此熱阻較大，熱量必須克服鐵溝料的熱阻才能達(dá)到水冷器，因此效果極為有限，熱通量難以提高，想要達(dá)到理想的冷卻強(qiáng)度是比較困難的，而當(dāng)使用一段時(shí)間之后，鐵溝側(cè)壁厚度減薄之后，冷卻效率雖然可以得到提高，但是由于冷卻器外側(cè)已經(jīng)沒(méi)有其他能夠承受高溫液態(tài)鐵水的耐火材料保護(hù)層，因此如果發(fā)生極端情況，會(huì)產(chǎn)生漏鐵，往往后果極為嚴(yán)重。

因此一般的使用習(xí)慣是鐵溝耐材襯厚度減薄至不足300mm即開(kāi)始修補(bǔ)內(nèi)襯鐵溝耐材，因此將主溝冷卻器安裝到靠近高爐出鐵溝大溝的近內(nèi)側(cè)，使冷卻器在鐵溝投入使用之初即開(kāi)始發(fā)揮較大的工作效率，同時(shí)在冷卻器外側(cè)繼續(xù)設(shè)置安全層或稱(chēng)為永久層，作為保護(hù)，因此既提高了冷卻器的使用效果，也挺高了安全性。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是提出了高爐出鐵溝用水冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有主溝水冷效率低、或安全不足的弊端，能夠提高高爐儲(chǔ)鐵式大溝的使用壽命，同時(shí)安裝更為便捷。

本實(shí)用新型基本結(jié)構(gòu)是由無(wú)縫管充當(dāng)冷卻液循環(huán)換熱通道，金屬陶瓷作為中間導(dǎo)熱體及無(wú)縫管保護(hù)層，背面由鋼板制中空腔體，用于分布管路，并形成相對(duì)開(kāi)放的空間，避免封閉空間導(dǎo)致的各種隱患。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高，可以有效的提高高爐出鐵溝的使用壽命。理想狀態(tài)下能使現(xiàn)有高爐出鐵溝一次性通鐵量提高數(shù)倍，或極大的延長(zhǎng)同等工況下的試用壽命。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，如圖其中：

圖1本實(shí)用新型冷卻器的基本結(jié)構(gòu)圖。

圖2本實(shí)用新型冷卻器的安裝后的大溝俯視圖。

圖3本實(shí)用新型冷卻器的安裝后的斷面圖。

圖4是本實(shí)用新型冷卻器的正面視圖。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實(shí)用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱(chēng)元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。

為便于對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。

實(shí)施例1：如圖1、圖2、圖3及圖4所示，一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，冷卻器本體8含有冷卻器空腔1，冷卻器空腔1的頂部連接封板2，封板2能夠打開(kāi)，金屬陶瓷3填充在金屬背板5與冷卻器本體8殼體之間，冷卻水管道4連接在金屬陶瓷3中，冷卻水管道4有水管進(jìn)水段6，水管進(jìn)水段6伸出金屬背板5位于冷卻器空腔1中，撇渣器橫梁9和冷卻器本體8分別位于鐵溝澆注料12內(nèi)，鐵溝澆注料12圍成的大溝溝槽中有渣鐵混合物11，鐵溝澆注料12的下部連接鐵溝料或預(yù)先澆筑的鐵溝永久層14，主溝鋼結(jié)構(gòu)13包裹鐵溝料或預(yù)先澆筑的鐵溝永久層14；冷卻水管道4有出水口15、冷卻水管道4的水管進(jìn)水段6的進(jìn)水口16，金屬陶瓷3內(nèi)埋入的冷卻水管道4。

進(jìn)水口16一端連接高爐循環(huán)水或其他水源，出水口15一端連接到回水管路中，實(shí)現(xiàn)水流循環(huán)流通。

實(shí)施例2：一種高爐出鐵溝主溝水冷器件安裝使用方法；含有冷卻器制作步驟、安裝步驟及澆筑步驟，

冷卻器制作步驟：首先使用金屬無(wú)縫管作為冷卻水管道4，采用填沙熱折彎的方式加工成循環(huán)回轉(zhuǎn)裝，之后將經(jīng)過(guò)折彎的金屬無(wú)縫管固定到由鋼板制成的空腔結(jié)構(gòu)表面，再使用金屬陶瓷使用澆筑成型的方式澆鑄成金屬無(wú)縫管保護(hù)層；

主溝水冷器結(jié)構(gòu)完成，在金屬陶瓷固化后經(jīng)過(guò)500℃以上烘干，排除金屬陶瓷內(nèi)的自由水即可運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)等待安裝；

安裝步驟：安裝時(shí)將原有鐵溝內(nèi)的材料清除，之后將冷卻器固定到溝內(nèi)，安裝鐵溝澆筑用內(nèi)模具，冷卻器可以安裝到單側(cè)的中間位置或距離大溝正中的模具約300mm左右；

澆筑步驟：以上裝置固定完畢之后即可開(kāi)始澆筑鐵溝澆注料。

待澆注料固化后，打開(kāi)水冷器空腔部分的蓋板，鏈接冷卻水管路、傳感器信號(hào)線等。

當(dāng)使用多個(gè)冷卻器時(shí)，既可以使用串聯(lián)的方式連接也可以使用并聯(lián)等方式鏈接，連接完成后大溝進(jìn)行烘烤并投入使用。

運(yùn)行中可以通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)冷卻器的運(yùn)行情況，遇到緊急情況時(shí)，可以將進(jìn)水管路接入壓縮空氣，開(kāi)放出水管道，吹入壓縮空氣排干冷卻器內(nèi)的液態(tài)水。

正常工作時(shí)熱量可通過(guò)較薄的鐵溝澆注料傳遞至金屬陶瓷，再由金屬陶瓷傳遞至冷卻器內(nèi)的循環(huán)冷卻水，由冷卻水帶走，形成熱流通道。

達(dá)到降低主溝耐材工作溫度，提高抗侵蝕能力的目的，最高提高鐵溝使用壽命，降低維修頻率。

實(shí)施例3：如圖1、圖2、圖3所示，一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，其核心設(shè)計(jì)為帶有空腔結(jié)構(gòu)、無(wú)縫金屬管折彎管路，并且在金屬管路外附有由金屬陶瓷制成的保護(hù)層。

冷卻器的單件冷卻壁的厚度在400～600mm，高度為600～1200mm，長(zhǎng)度在1000～2000mm，實(shí)際大小與大溝的尺寸及高爐的大小有關(guān)。

冷卻器所用無(wú)縫管為1～3寸無(wú)縫管，通過(guò)熱折工藝折彎形成回轉(zhuǎn)通道。

覆蓋金屬無(wú)縫管的金屬陶瓷材料由氧化鋁顆粒與細(xì)粉、剛玉顆粒與細(xì)粉、結(jié)合劑、鋼纖維組成，并且通過(guò)機(jī)械攪拌混合入模成型。

冷卻器中的金屬無(wú)縫管與金屬空腔的外壁是固定在一起的，固定形式包括不限于焊接、螺栓錨固。

出鐵大溝的冷卻器空腔結(jié)構(gòu)使用鋼板制成，內(nèi)部有角鋼或槽鋼等加固結(jié)構(gòu)，同時(shí)單件冷卻器的進(jìn)水端與出水端也在空腔之內(nèi)。

出鐵大溝的冷卻器空腔頂部鋼板并非固定，而是可以從上部打開(kāi)的，這樣可以實(shí)現(xiàn)安裝后的連接及檢修工作，同時(shí)避免密閉空間水蒸氣的壓力升高爆炸。

冷卻器可以單件使用也可以多件從長(zhǎng)度方向串聯(lián)或并聯(lián)使用。

一種高爐出鐵溝主溝水冷器件，可以單件使用也可以多件從長(zhǎng)度方向串聯(lián)或并聯(lián)使用，由金屬無(wú)縫管、金屬陶瓷材料、閥門(mén)、鋼板構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)是由無(wú)縫管充當(dāng)冷卻液循環(huán)換熱通道，金屬陶瓷作為中間導(dǎo)熱體及無(wú)縫管保護(hù)層，背面由鋼板制中空腔體，用于分布管路，并形成相對(duì)開(kāi)放的空間，避免封閉空間導(dǎo)致的各種隱患。該冷卻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高，可以有效的提高高爐出鐵溝的使用壽命。理想狀態(tài)下能使現(xiàn)有高爐出鐵溝一次性通鐵量提高數(shù)倍，或極大的延長(zhǎng)同等工況下的試用壽命。

如上所述，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。