输送熔化材料的装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:2483072 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为减少由于引导熔化材料的耐火通道,例如铁水流动装置或铁水输送槽,具有不同的膨胀率而产生的裂缝,通过固定衬层(3-7)的中间层往里对熔化材料通道的耐磨内衬(2)施加侧向压载荷。这些中间层包括摩擦小的滑动板(3,4)和至少一层具有高热传导率的中间层(3,6)。施加压力的装置(10)顶在外框架结构(9,13)上,并且最好施加的压力与通道的膨胀程度无关。(*该技术在2009年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。这些材料的特例是从高炉中放出的铁水和铁渣,本专利技术将特别说明接收从高炉放出的铁水的通道,如已知的出铁槽和铁水浇道,但本专利技术并非仅限于这些方面。已知一种铁水浇道,具有耐磨内衬,在操作期间,该耐磨内衬与铁水直接接触,并且还具有包容耐磨内衬的固定衬层,可以用强迫通风或自然通风的方法对该固定衬层进行空气冷却,也可以用水冷或其它冷却方法,例如使用乙二醇/水的混合物对其进行冷却。铁水浇道的耐磨内衬可以用耐火混凝土构成,固定衬层可以用混合了氧化铝的碳砖,或氧化铝砖构成,通常铁水浇道的外部是钢外壳,有时也称为盒槽。从强度方面考虑,这种钢外壳不能承受高于大约260℃的温度。从高炉出来的生铁铁水直接与耐磨内衬接触,铁水的温度大约为1500℃-1550℃。结果在铁水浇道的结构中产生热应力,该热应力使铁水浇道产生很可观的膨胀。一种典型的铁水浇道大约长20米和宽3米。由于与生铁铁水接触,耐火混凝土的耐磨内衬在轴向上膨胀了大约18厘米,在宽度方向上膨胀了大约2.7厘米。然而,在耐磨内衬外面的固定衬层处于较低的温度,而且,该固定衬层是用另一种材料制成的,因此它的膨胀较小。由于上述的不同使耐磨内衬和固定衬层产生应力会使这些衬层有产生裂缝的趋势,特别是在接近浇道底部的地方。同样,铁水浇道固定在高炉的端部以避免使用时产生位移,浇道的底部会产生水平膨胀,这时裂缝主要产生在衬层的侧壁上。由温差造成的第一种裂缝尽管在衬层带有膨胀接头,以便吸收由冷状态到操作状态时产生的膨胀时还会发生。这是因为这些衬层并不是均匀地膨胀的。裂缝会导致一个问题,即当铁水浇道停止操作进行维修时,铁水会凝固在裂缝中。当铁水浇道再次投入使用时,会产生进一步的膨胀,于是铁水浇道的尺寸进一步增加。从而发生较大的变形使铁水浇道遭受进一步的损害。操作时,裂缝会产生熔化金属漏出的危险,这就必须对整个铁水浇道的结构进行化费很大的修理工作。本专利技术涉及输送熔化材料的方法和结构,无论在操作前还是在操作过程中,衬层始终经受实际的压力。在现有技术,英国专利GB-A-773272中提出压缩弹簧从钢外壳的侧壁作用到输送槽外壳的端板上,以便补偿外壳的热膨胀,外壳在轴向上的热膨胀大于耐火材料的膨胀。该端板相对于外壳的侧壁是可活动的。1988年10月的“钢铁工程师”第35-37页和第47-51页提出了各种冷却出铁槽和浇道的方法,并且讨论了各种工作及固定村层的构造,其中一些构造是用砖块制成的。第48页的图2显示了一个结构,据报导该结构已获得专利,该结构包括具有高热传导性的衬层。AT-B-379172显示了一套铁渣流道,该流道的内界面处于冷却介质和铁渣之间,在液压的油缸或气动的气缸及活塞作用下,该内界面横向弯曲。根据本专利技术,提供了一种在通道中输送熔化材料的装置,该通道为耐磨内衬所限定,并且该装置具有外层金属壳体,还有压力装置作用在该外壳上,其特点在于压力装置从反作用点作用到至少外壳的侧壁上,因此压力通过该外壳的侧壁和中间的固定衬层作用到耐磨内衬上。上述特点的效果是使装置减少开裂,而在产生裂缝的地方则将裂缝封闭,使得熔化材料不能在这里凝固,于是防止了该装置的损坏。一个简单的实施例是使用弹簧装置压到外壳的壁板上。随着膨胀的增加,压负荷也增加。因而,最好压负荷能与外壳尺寸的变化不发生关系。压力装置最好用液压装置或气动装置,它们比弹簧装置更容易调整。压负荷与膨胀无关意味着与装置的实际尺寸无关,在该装置内,无论是在熔化材料浇入之前,浇入时及浇完后,始终施加着足够将裂纹封住的载荷。最好是将外壳的底面制成能相对于侧壁自由活动的。同样,最好一般具有U型的横断面的各衬层侧壁至少外衬层侧壁与相应的底板是可分离的,并且使其能至少相对于U型衬层的底部能侧向移动。建议外壳的端板由至少两部分构成,该两部分在垂直方向上上下排列,并且能够相对活动。这种方式是考虑到装置膨胀的变化。此外,最好压力装置提供来分配压载荷,使不同的压载荷能根据每一个压力点的位置施加到外壳的壁上,压载荷的量一般从外壳的底部向上到外壳的顶部减小。这种方式是考虑到在结构上与温度梯度有关的膨胀力的变化。当使用弹簧装置作为压力装置时,可以用下述方法简单地得到压载荷的分配,即根据作用在外壳壁板上的位置来使用不同弹簧常数的弹簧装置的组合。最好,在耐磨内衬和固定衬层之间至少安装一块滑动板,例如石墨制的滑动板。在其内装有熔化材料的耐磨内衬的重量很重以致使这层滑动板有助于抵抗开裂,这是由于摩擦力阻止了相对移动。如果在耐磨内衬和固定衬层之间安装两块邻接的滑动板,将获得良好的效果,这两块滑动板最好都是用石墨制成的。最好,该装置的耐磨内衬由至少两层能相互活动的薄层制成。在每一个薄层内的热应力小于单层耐磨内衬内的热应力,这是因为耐磨内衬的温度梯度被分成一些较小的温度梯度。最好至少有一块滑动板也起到中间衬层的作用,并且具有高于大约25kcal/m·℃·h的热传导系数,对于这点,合适的材料可以用如半石墨或石墨。这使得在耐磨内衬较冷的一侧有足够的温度均衡,于是该耐磨内衬只经受较小的热应力,较少出现开裂,并且有持续较长的使用寿命。此外,设计该装置时,对于从局部热点传走热量的问题可以赋予较少的考虑。从1988年10月的“钢铁工程师”第48页图2可以知道,该装置可以有一个外衬层,该层由两个以上的外层构成,紧靠固定衬层外面的一层具有比第二层高的热传导系数。该外衬层是用半石墨或石墨制成的,当该外衬层处于紧靠在外壳的里面的最外层时,也可以用铜制成。由于该层具有高传导性和它的位置靠着外壳,当熔化材料穿过裂缝进入耐磨内衬和固定衬层直到该外衬层时,该层成为防止熔化材料渗漏出的最后一道保护措施。然而,如果第一层外衬层没有安装在最外层,而是象本专利技术的实施例提出的那样,紧靠着固定衬层并且具有高于大约25kcal/m·℃·h的高传导系数,渗出的熔化材料渗漏到装置外的机会是很少的。这样可以使裂缝处的熔化材料的热量传到较大的冷却面积上,并且大大地增加了系统的安全。最好安装在装置端板处的该外衬层穿过外壳的侧板延伸出去。这能使装置端板处的固定衬层的峰值局部热载荷很快地得以均衡,这样就延长了固定衬层的使用寿命。邻接固定衬层的耐磨内衬的侧边具有上窄的燕尾型,也是有优点的,这样可以阻止由于膨胀引起的耐磨内衬的竖直位移。在一个实施例中,以下列方式选择压力装置,即,在操作温度下指定点处,水平方向上压力装置施加的压载荷在耐磨内衬极限压应力值的60~80%的范围内。“极限压应力”指当耐磨内衬破裂时该点承受的压载荷。根据这个实施例,不仅在压力作用下使裂缝密封,而且,施加了足够大的压载荷以补偿耐磨内衬的热拉伸应力而减少开裂。本专利技术的内容还包括提供一种在耐磨内衬耐火材料的通道内输送熔化材料的方法,包括通过在包含内外衬层的外壳侧壁上施加压力而通过固定衬层在耐磨内衬上施加压载荷,施加在指定点处,该压力最好在该点水平方向上的耐磨内衬极限压应力的60~80%的范围内。现在参照图说明本专利技术的一个实施例。附图说明图1表示的是体现本专利技术装置的铁水浇道的剖面图。图2表示的是铁水浇道的侧视图。在图1中表示的铁水浇道的边界面限定了输送铁水的通道,该边界面是由耐磨内衬2形成的。耐磨内衬2可以由一些能作相对移动的薄层构成。该耐磨内衬可以用不本文档来自技高网...

【技术保护点】
在通道中输送熔化材料的装置,该通道为耐磨内衬(2)所限定。该耐磨内衬被包容在外壳(8,11)内,该装置还具有作用在外壳壁板上的压力装置(10),其特征在于所述的压力装置(10)对着外部的反作用构件(9)对至少在外壳的侧壁(8)上施加压载荷,通过固定衬层(5)作用到耐磨内衬(2)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:扎科布斯万拉尔
申请(专利权)人:胡格温斯格罗波公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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