一种双材质非金属冷却壁及其构造的高炉铁水主沟制造技术

本实用新型专利技术属于炼铁高炉用炉前装备，具体涉及一种双材质非金属冷却壁及其构造的高炉铁水主沟。本实用新型专利技术的双材质非金属冷却壁，包括导热率较高的热面端（11）、导热率较低的冷面端（12）和供冷却介质流动的金属管（2）；本实用新型专利技术的双材质非金属冷却壁构造的高炉铁水主沟，双材质非金属冷却壁置于铁水主沟钢壳内的两个侧壁，其热面端（11）紧贴耐材工作层（5），金属管（2）的两端穿出至铁水主沟的钢壳侧壁之外。本实用新型专利技术具有铁水主沟耐材工作层温度较低，耐材侵蚀速率慢、可提高铁水主沟通铁量、降低耐材消耗量；铁水主沟钢壳温度较低、消除了高温蓝化现象，为主沟耐材内衬提供有效的结构支撑。

A kind of bimetal non-metallic cooling stave and its main hot metal channel

【技术实现步骤摘要】
一种双材质非金属冷却壁及其构造的高炉铁水主沟
本技术属于炼铁高炉用炉前装备，具体涉及一种双材质非金属冷却壁及其构造的高炉铁水主沟。
技术介绍
目前，高炉铁水主沟有强制空冷、自然空冷两种方式。强制空冷方式的铁水主沟，是将铁水主沟钢壳做成“夹壳”，向“夹壳”中鼓入空气来实现冷却，以降低钢壳的温度。由于这种方式的冷却介质远离铁水主沟的耐材工作层，且在钢壳与耐材工作层之间还设有低导热的安全层、隔热耐火砖等，使得铁水主沟的耐材工作层几乎得不到冷却。众所周知，铁水主沟耐材工作层破损的主要原因为熔融渣铁的侵蚀、磨损等，若能降低铁水主沟耐材工作层的温度，则可降低它们的侵蚀和磨损速率，从而提高铁水主沟的通铁量、降低工作层耐材的消耗数量。显而易见，前述形式的强制空冷方式达不成这种效果。自然空冷方式铁水主沟是依靠空气在钢壳面的自然流动来降低钢壳的温度，由于自然流动空气与钢壳间的换热系数比空气强制流动时的低很多，这种方式对铁水主沟耐材工作层的冷却效果显然比强制空冷方式更差，存在比强制空冷式铁水主沟更明显的技术缺陷。可见，目前两种方式的铁水主沟存在耐材工作层冷却效果差，耐材工作层的侵蚀、磨损速率高、铁水主沟通铁量低、耐材消耗大的技术缺陷。在铁水主沟耐材工作层冷面的耐材永久层中埋设金属管、或者将内置金属管的耐材预制块设于铁水主沟耐材工作层的冷面、在金属管中通入冷却介质时，冷却介质至铁水主沟工作层的距离较上述的强制空冷式铁水主沟的小，对铁水主沟耐材工作层的冷却效果较传统的强制空冷式铁水主沟得到了改善。然而，包覆金属管的耐材永久层、耐材预制块为导热型时，虽然有利于提高对铁水主沟耐材工作层的冷却效果，但也会促使更多的热量传递给铁水主沟钢壳，使其处于相对较高的温度，出现强度衰减，不利于为铁水主沟内衬提供有效支撑。此时，欲减少传递到铁水主沟钢壳的热量时，需在钢壳内面增设隔热层，这无疑复杂了铁水主沟的内衬结构；若采用隔热型耐材制作耐材永久层、耐材预制块时，虽然能够降低铁水主沟的钢壳温度，但同时也降低了对铁水主沟耐材工作层的冷却效果。可见，这两种方式虽在对铁水主沟耐材工作层的冷却效果上，较目前公知的强制空冷式和自然空冷式铁水主沟有所进步，但仍然存在或者不利于冷却效果或者不利于铁水主沟钢壳温度的技术缺陷。
技术实现思路
为克服目前公知的强制空冷式、自然空冷式铁水主沟和永久层耐材埋设金属管、内置金属管预制块的技术不足，获得铁水主沟耐材工作层冷却效果好、主沟钢壳温度也较低的效果，从而提高铁水主沟通铁量、延长主沟钢壳使用寿命、降低耐材消耗，本技术提供一种双材质非金属冷却壁及其构造的高炉铁水主沟。本技术解决
技术介绍
存在问题的技术方案是：一种双材质非金属冷却壁，包括：冷却壁本体（1）、金属管（2），冷却壁本体（1）是由耐火浇注料A形成的热面端（11）、耐火浇注料B形成的冷面端（12）获得的整体耐材浇注块、其内至少有1根供冷却介质流经的金属管（2）；所述的冷却壁本体（1）的热面端（11）的导热率大于冷面端（12）的导热率。所述的浇注料A为同时含有Al2O3、SiC成分或者为同时含有Al2O3、SiC、C成分的浇注料。所述的浇注料B为刚玉质、高铝质、粘土质浇注料中的一种，或者为SiC含量＜浇注料A的SiC含量的浇注料，或者为SiC+C的合量＜浇注料A的SiC+C的合量的浇注料。所述的金属管（2）为U形或蛇形，其两端延伸至冷却壁本体（1）的冷面端（12）之外。一种双材质非金属冷却壁构造的高炉铁水主沟：双材质非金属冷却壁置于高炉铁水主沟钢壳（4）内的两个侧壁纵向的局部或整个范围内，双材质非金属冷却壁的热面端（11）紧贴耐材工作层、其下为铁水主沟的底部耐材衬（7）或钢壳（4）的底面、其冷面端（12）与铁水主沟钢壳的侧壁间填充侧壁耐火材料（6），金属管（2）的两端通过铁水主沟钢壳侧壁上的圆孔或椭圆孔穿出至铁水主沟的钢壳（4）侧壁之外，在金属管（2）的端头穿出处设分别与金属管（2）的端头和主沟钢壳（4）侧壁焊接的密封板或密封罩。本技术的有益积极效果为：本技术的双材质非金属冷却壁的热面端采用导热率较高的耐材制作，冷面端采用导热率较低的耐材制作，在所构造的高炉铁水主沟中，导热率较高的热面端可将较多的热量导出至冷却介质，从而使得铁水主沟的耐材工作层得到较好的冷却，降低了耐材工作层的侵蚀速率，提高铁水主沟的通铁量，降低耐材的消耗量；导热率较低的冷面端可阻止较多的热量传递到主沟钢壳，使铁水主沟钢壳在较低的温度下工作，消除了钢壳的高温蓝化现象，从而给予主沟内衬以有效的结构支撑，同样降低了铁水主沟耐材工作层的侵蚀速率，还延长了铁水主沟钢壳的使用寿命。附图说明图1为本技术双材质非金属冷却壁的正面示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本技术双材质非金属冷却壁所构造的铁水主沟断面结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。请参阅图1、图2、图3，其揭示本技术实施例。图中，1为双材质非冷却壁本体，11为热面端，12为冷面端，2为金属管，3为热面端11与冷面端12的理论分界面，4为钢壳，5为耐材工作层，6为侧壁耐火材料，7为底部耐材衬，8为密封罩。本实施例双材质非金属冷却壁，包括：冷却壁本体1、金属管2，冷却壁本体1是由Al2O3-SiC-C质耐火浇注料A形成的热面端11、刚玉质耐火浇注料B形成的冷面端12获得的整体耐材浇注块，热面端11的导热率大于冷面端12的导热率，冷却壁本体1内设有1根供冷却介质流经的蛇形结构金属管2，其两端延伸至的冷面端12之外。本实施例双材质非金属冷却壁构造的高炉铁水主沟：双材质非金属冷却壁置于高炉铁水主沟钢壳4内的两个侧壁的纵向局部区域内，双材质非金属冷却壁的热面端11紧贴耐材工作层5、其下为铁水主沟的底部耐材衬7、其冷面端12与铁水主沟钢壳4的侧壁间填充侧壁耐火材料6，金属管2的两端通过铁水主沟钢壳4侧壁上的椭圆孔穿出至铁水主沟的钢壳4侧壁之外，在金属管2的端头穿出处设分别与金属管2的端头和主沟钢壳4侧壁焊接的密封罩8。本实施例的双材质非金属冷却壁的热面端采用导热率较高的耐材制作，冷面端采用导热率较低的耐材制作，在所构造的高炉铁水主沟中，导热率较高的热面端可将较多的热量导出至冷却介质，从而使得铁水主沟的耐材工作层得到较好的冷却，降低了耐材工作层的侵蚀速率，提高铁水主沟的通铁量，降低耐材的消耗量；导热率较低的冷面端可阻止较多的热量传递到主沟钢壳，使铁水主沟钢壳在较低的温度下工作，消除了钢壳的高温蓝化现象，从而给予主沟内衬以有效的结构支撑，同样降低了铁水主沟耐材工作层的侵蚀速率，还延长了铁水主沟钢壳的使用寿命。尽管本技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双材质非金属冷却壁，包括：冷却壁本体(1)、金属管(2)，其特征为：冷却壁本体(1)是由耐火浇注料A形成的热面端(11)、耐火浇注料B形成的冷面端(12)获得的整体耐材浇注块、其内至少有1根供冷却介质流经的金属管(2)；所述的冷却壁本体(1)的热面端(11)的导热率大于冷面端(12)的导热率。/n

【技术特征摘要】
1.一种双材质非金属冷却壁，包括：冷却壁本体(1)、金属管(2)，其特征为：冷却壁本体(1)是由耐火浇注料A形成的热面端(11)、耐火浇注料B形成的冷面端(12)获得的整体耐材浇注块、其内至少有1根供冷却介质流经的金属管(2)；所述的冷却壁本体(1)的热面端(11)的导热率大于冷面端(12)的导热率。


2.如权利要求1所述的一种双材质非金属冷却壁，其特征为：所述的金属管(2)为U形或蛇形，其两端延伸至冷却壁本体(1)的冷面端(12)之外。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞图，何汝生，李东，
申请(专利权)人：北京瑞尔非金属材料有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11