一种温度全面监测的高炉出铁主沟的制作方法

本发明属于冶金炼铁设备领域，涉及一种温度全面监测的高炉出铁主沟。

背景技术：

高炉炼铁，主沟是高炉炉前的重要设施，其功能是实现液态铁和渣的分离。高温铁水和渣流入主沟后在落铁点周围形成一个冲击区以及液态渣铁在主沟中的流动，均会给主沟工作层耐火材料带来磨损及侵蚀，工作层耐火材料损毁速度极快。当工作层耐火材料厚度减薄至不能承受高温液态渣铁的冲刷和侵蚀时，会发生漏铁状况，后果往往极为严重。

在传统操作中，主沟使用通铁前期，需要每天开堵口前后重点利用渣铁线液面涌动下降时点检沟沿渣线部位有否剥落开裂；主沟使用通铁中后期，需要每天堵口后用耐材伸缩卡尺测量液面处渣线耐火材料的残存厚度，当残存耐材厚度接近200mm时安排放残铁点检喷补作业；当残存耐材厚度小于200mm时安排放残铁热修补作业。针对主沟的检测方法基本停留在目测和使用伸缩卡尺进行探查，无法放完铁水进行细致观察，存在一定的缺陷，有时不能发现耐材的开裂、剥落、孔洞等危险状况。

常规设计，主沟热电偶埋入主沟永久层与砖衬之间。热电偶的布置方式，决定了其不具有可更换性，且不能根据温度监控需求进行密布。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温度全面监测的高炉出铁主沟，可以检测主沟内预制块的冷面温度，从而通过数值模拟反推出主沟工作层浇注料的残存厚度，以确保主沟的安全使用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种温度全面监测的高炉出铁主沟，包括钢壳，设置在钢壳内的底部预制块，设置在底部预制块两侧上部的承托预制块以及设置在承托预制块上部远离底部预制块一侧的侧部预制块；所述底部预制块、承托预制块、侧部预制块朝向所述钢壳的一侧上设有用于导热的导热片；还包括贯穿钢壳设置的热电偶，所述热电偶的一端设置在钢壳外部，另一端设置在导热片上；所述热电偶的布置位置与所述导热片的布置位置相匹配。

可选的，所述底部预制块、承托预制块、侧部预制块与所述钢壳之间设有用于吸收钢壳变形或耐火材料涨缩的柔性件。

可选的，所述柔性件为纤维毡。

可选的，所述底部预制块与承托预制块的连接处设有相互配合的凸台和凹槽；所述承托预制块与所述侧部预制块的连接处设有相互配合的凸台和凹槽。

可选的，所述导热片为铜片。

可选的，所述钢壳上设有用于安装所述热电偶的套管；所述套管的布置位置与所述导热片的布置位置相匹配。

可选的，所述套管上设有用于固定热电偶的紧固件。

可选的，还包括设置在底部预制块、承托预制块、侧部预制块远离所述钢壳的一侧的工作层浇注料。

可选的，所述工作层浇注料采用支模、浇筑或烘烤方式制作。

可选的，所述钢壳外部设有加强筋板，用于满足钢壳内耐火材料及铁水的承重需求。

可选的，所述热电偶为压簧式热电偶。

本发明的有益效果在于：

本发明所涉及的一种温度全面监测的高炉出铁主沟，通过压簧式热电偶以及布置在底部预制块、承托预制块、侧部预制块冷面上的铜片，既实现了热电偶更换的便易性及温度检测可靠性，又实现了主沟耐火材料温度的实时可监控性，可以通过数值模拟反推出主沟工作层浇注料的残存厚度，以确保主沟的安全使用。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的整体结构布置图；

图2为本发明的局部放大图；

图3为本发明钢壳外部的热电偶布置图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图3，附图中的元件标号分别表示：工作层浇注料1、侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4、纤维毡5、钢壳6、热电偶7、铜片21、套管61。

一种温度全面监测的高炉出铁主沟，包括钢壳6，设置在钢壳6内的底部预制块4，设置在底部预制块4两侧上部的承托预制块3以及设置在承托预制块3上部远离底部预制块4一侧的侧部预制块2；所述底部预制块4、承托预制块3、侧部预制块2朝向所述钢壳6的一侧上设有用于导热的导热片；还包括贯穿钢壳6设置的热电偶7，所述热电偶7的一端设置在钢壳6外部，另一端设置在导热片上；所述热电偶7的布置位置与所述导热片的布置位置相匹配。

可选的，所述底部预制块4、承托预制块3、侧部预制块2与所述钢壳6之间设有用于吸收钢壳6变形或耐火材料涨缩的柔性件；所述柔性件为纤维毡5；所述底部预制块4与承托预制块3的连接处设有相互配合的凸台和凹槽；所述承托预制块3与所述侧部预制块2的连接处设有相互配合的凸台和凹槽；所述导热片为铜片21；所述钢壳6上设有用于安装所述热电偶7的套管61；所述套管61的布置位置与所述导热片的布置位置相匹配；所述套管61上设有用于固定热电偶7的紧固件；还包括设置在底部预制块4、承托预制块3、侧部预制块2远离所述钢壳6的一侧的工作层浇注料1；所述工作层浇注料1采用支模、浇筑或烘烤方式制作；所述钢壳6外部设有加强筋板，用于满足钢壳6内耐火材料及铁水的承重需求；所述热电偶7为压簧式热电偶。

本发明通过工作层浇注料1、侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4、纤维毡5、外部钢壳6及热电偶7组成一种温度全面监测的高炉出铁主沟。侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4，均为大块预制件，便于整体安装、修补；侧部预制块2与承托预制块3、承托预制块3与底部预制块4搭接处设有相互咬合的凸台和凹槽，三者既可以满足搭接的密闭性，又可以保证搭接的稳定性；侧部预制块2覆盖绝大部分主沟侧壁，主沟易侵蚀“渣线”区域段不存横向贯通缝，减少主沟漏铁的风险；侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4冷面设置有铜片21，预制块上铜片21布置与主沟外热电偶7的布置相匹配，外部钢壳6外热电偶7的布置需满足主沟工作层浇注料1厚度数值模拟的需求。铜片21紧密附着于侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4的冷面，与三种预制块(侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4)构造为一体，且铜片21导热性极好，能准确反映冷面的温度；纤维毡5置于侧部预制块2、承托预制块3、底部预制块4与外部钢壳6之间，其具有可压缩性，可以一定程度吸收主沟内耐火材料的涨缩及钢壳6的变形；热电偶7为压簧式热电偶，热电偶7通过压簧将热电偶7端部与铜片21紧贴，以提高温度测量的可靠性和准确性；热电偶7测量温度实时远传中控室，得到主沟三种预制块冷面的温度场分布，通过数值模拟反推出工作层浇注料1的残存厚度，以确保主沟的安全使用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。