一種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及鋼鐵工業(yè)中的煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種用于高爐爐體導(dǎo)熱的 強(qiáng)化冷卻的冷卻壁。
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入二十一世紀(jì)W來，社會經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，而伴隨著運(yùn)種社會進(jìn)步，各個(gè)行業(yè) 對于鋼鐵的需求也與日俱增，為此，鋼鐵企業(yè)不斷的擴(kuò)充自身產(chǎn)能，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，用 W滿足運(yùn)些行業(yè)對于鋼鐵材料的需要。鋼鐵材料用量的不斷增加，也導(dǎo)致了各個(gè)企業(yè)間加 大投入，不斷的更新設(shè)備及工藝，使無論從生產(chǎn)工藝、還是設(shè)備條件及自控水平，都較過去 有了大幅度的提升，并表現(xiàn)出了工藝自控化及設(shè)備大型化的特點(diǎn)，使得現(xiàn)代生產(chǎn)更加簡捷 與節(jié)能。雖然工藝和裝備上取得了巨大的進(jìn)步，但也仍然存在一些困然企業(yè)生產(chǎn)的難題，就 是隨著設(shè)備的大型化及利用強(qiáng)度的提升，爐體局部的破損情況也較過去有所加劇，如高爐 本體的冷卻設(shè)備(注:冷卻壁、冷卻板等），表現(xiàn)為隨著服役期限的延長，局部破損現(xiàn)象加劇， 嚴(yán)重時(shí)，會導(dǎo)致冷卻水管燒壞，甚至燒損整體冷卻壁和冷卻板，嚴(yán)重的制約了高爐的生產(chǎn)， 處理不慎還會帶來安全隱患，帶來企業(yè)產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益的下降，最終嚴(yán)重影響到企業(yè)生產(chǎn) 及經(jīng)濟(jì)效益。由于今天大型冶金企業(yè)的高爐有效爐容都達(dá)到2000m3W上，利用系數(shù)大多都 超過2.0，因此，在運(yùn)種較高的冶煉強(qiáng)度下，如何做到減輕甚至避免冷卻壁破損的現(xiàn)象發(fā)生， 是冶金工作者必須要面臨和解決的問題之一。為此，不少冶金企業(yè)?？诔闪⒘烁郀t長壽團(tuán) 隊(duì)，從爐體設(shè)計(jì)，到冷卻設(shè)備制定，再到爐內(nèi)磚襯的選型等等，都開展了全方位的研究，形成 了具有本企業(yè)特色的長壽管理制度，并都取得一定的效果，如鞍鋼、武鋼、寶鋼等國內(nèi)大型 鋼鐵企業(yè)。但在現(xiàn)實(shí)中，冷卻壁的破損問題，仍然是制約高爐長壽的瓶頸之一，為此，對于冷 卻壁的研究很多，在此基礎(chǔ)上形成了 W銅質(zhì)材料為主的薄壁型為代表的新一代冷卻壁，但 就目前來講，雖使用效果過去鑄鐵冷卻壁有所改善，但是仍然還是未能達(dá)到人們對它的預(yù) 期使用效果。國內(nèi)外對此方面的研究也都集中在如下兩個(gè)方面，第一材質(zhì)角度，如采用純銅 質(zhì)、鋼制及鑄鐵材、同時(shí)采用在冷卻壁的熱面附著新型的耐火材料等;或者是強(qiáng)化冷卻措施 措施，如增大冷卻壁內(nèi)水冷面積等方式，兩類措施的應(yīng)用，都對于減緩冷卻壁破損，延長一 代高爐壽命有著重要的意義，但是兩類措施的實(shí)施，也有著一些固有缺陷，如有些設(shè)計(jì)制作 及材料費(fèi)用較高，有些冷卻壁冷卻效果有限。
[0003] 合適的水冷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將能夠最大能力從爐內(nèi)帶出熱量，從而形成高爐穩(wěn)定操作 所需要的渣皮，從而營造出適宜的高爐操作爐型。對此，國內(nèi)外專家和研究人員對于冷卻壁 的關(guān)注也較多，如水冷設(shè)計(jì)形式與傳統(tǒng)薄壁冷卻壁有所區(qū)別的，能夠強(qiáng)化冷卻的效果(見中 國專利"高爐用銅忍復(fù)合冷卻壁"專利申請?zhí)朇N2479025，"空腔水冷系統(tǒng)鑄鋼冷卻壁"專利 申請?zhí)朇N2835247，"埋蛇形純銅管高爐冷卻壁"專利申請?zhí)?CN201027205，"噴流冷卻壁"專 利申請?zhí)朇N2237050"軟水密閉循環(huán)冷卻壁"專利申請?zhí)朇N201424481等等)此類設(shè)計(jì)都是通 過對現(xiàn)有階段冷卻壁的冷卻設(shè)置改進(jìn)，達(dá)到改善銅冷卻壁壁體的強(qiáng)度、增加換熱面積W及 銅冷卻壁的結(jié)渣穩(wěn)定性的效果，但是缺點(diǎn)也是顯而意見的，就是為能夠強(qiáng)化冷卻壁的冷卻 能力，未能從根本上解決減緩破損問題;再有就是，設(shè)計(jì)形式上的改進(jìn)，如采用一些表面覆 蓋耐火材料的(見中國專利"高爐鑲磚冷卻壁結(jié)構(gòu)"CN201317782，"全覆蓋鑲磚冷卻壁"專利 申請?zhí)朇N2339950，"全覆磚冷卻壁"專利申請?zhí)朇N2542676等等），此類設(shè)計(jì)可有效保護(hù)冷卻 壁基體，防止減緩裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展，提高了冷卻壁掛渣和沉渣性能延長冷卻壁使用壽命，缺 點(diǎn)是制作工藝復(fù)雜，同時(shí)冷卻壁表面的耐火材料易脫落，使用效果上受到制約;再有就是材 質(zhì)上的有所不同（見中國專利"高爐鑄鋼復(fù)合冷卻壁"專利申請?zhí)朇N2473215，"高爐鑄鋼冷 卻壁'專利申請?zhí)朇N2390891，"高效長壽鋼冷卻壁'專利申請?zhí)朇N2659899，"冷面帶鋼襯結(jié) 構(gòu)的銅冷卻壁"專利申請?zhí)朇N203320033U等等），此類設(shè)計(jì)，都是采用一些銅W外的金屬或 者非金屬材質(zhì)，具有良好的熱穩(wěn)定性及高溫強(qiáng)度，缺點(diǎn)此類材料的導(dǎo)熱性能要較銅質(zhì)材料 的冷卻壁相差較多，冷卻效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是依據(jù)高爐長壽穩(wěn)定的操作需要，提供一種強(qiáng)化冷卻的高爐冷 卻壁，通過在高爐施工過程中采用易于加工制作，易于維修更換，能夠強(qiáng)化冷卻效果，用于 高爐爐體導(dǎo)熱的強(qiáng)化冷卻的冷卻壁裝置，在高爐日常生產(chǎn)中，能夠最大能力的從爐內(nèi)帶出 熱量，延長冷卻壁使用壽命，從而形成高爐穩(wěn)定操作所需要的渣皮，營造出適宜的高爐操作 爐型。
[000引為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁，包括冷卻壁、水冷管、菱形凸臺、通孔、水冷柱、水冷 柱內(nèi)孔，在所述冷卻壁的一側(cè)面上固定有菱形凸臺，在冷卻壁內(nèi)部設(shè)置有水冷管，在冷卻壁 上沒有水冷管的位置處均勻布置有通孔，水冷柱固定在通孔中，水冷柱的一端高于冷卻壁 面，水冷柱的高出端與菱形凸臺在同側(cè)，在水冷柱內(nèi)部設(shè)置有水冷柱內(nèi)孔，同一個(gè)水冷柱中 的水冷柱內(nèi)孔相互連通，水冷柱高出冷卻壁的一端為封閉端，水冷柱另一端水冷柱內(nèi)孔的 出口和進(jìn)口通過軟管分別向外連接出水管和進(jìn)水管。
[0007] 所述冷卻壁為銅質(zhì)材料鑄造而成，其中銅含量含98.0%，冷卻壁的長度為500mm~ 2400mm，寬度為300mm ~1200mm，厚度為60mm ~160mm。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0009] -種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁，在冷卻壁內(nèi)部設(shè)置水冷管的同時(shí)，在沒有水冷管的 位置加設(shè)水冷柱，起到強(qiáng)化冷卻的作用，在高爐日常生產(chǎn)中，能夠最大能力的從爐內(nèi)帶出熱 量，形成高爐穩(wěn)定操作所需要的渣皮，營造出適宜的高爐操作爐型，能夠達(dá)到延長冷卻壁使 用壽命3年W上，達(dá)到了降低維修成本和強(qiáng)化高爐操作目的和效果。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實(shí)用新型一種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2是本實(shí)用新型一種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁另一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖中：1-冷卻壁2-水冷管3-菱形凸臺4-通孔5-水冷柱6-進(jìn)水管7-出水管 8-水冷柱內(nèi)孔9-軟管10-水冷管進(jìn)水管11-水冷管出水管
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合說明書附圖對實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí) 施不限于W下的實(shí)施方式。
[0014] 見圖1-圖2所示，一種強(qiáng)化冷卻的高爐冷卻壁，包括冷卻壁1、水冷管2、菱形凸臺3、 通孔4、水冷柱5、水冷柱內(nèi)孔8,在所述冷卻壁1的一側(cè)面上固定有菱形凸臺3,在冷卻壁1內(nèi) 部設(shè)置有水冷管2,在冷卻壁1上沒有水冷管2的位置處均勻布置有通孔4,水冷柱5固定在通 孔4中，水冷柱5的一端高于冷卻壁1面，水冷柱5的高出端與菱形凸臺3在同側(cè)，在水冷柱5內(nèi) 部設(shè)置有水冷柱內(nèi)孔8，同一個(gè)水冷柱中的水冷柱內(nèi)孔8相互連通，水冷柱5高出冷卻壁1的 一端為封閉端，水冷柱5另一端水冷柱內(nèi)孔8的出口和進(jìn)口通過軟管9分別向外連接出水管7 和進(jìn)水管6。
[0015] 所述冷卻壁1為銅質(zhì)材料鑄造而成，其中銅含量含98.0%，冷卻壁1的長度為500mm ~2400mm，寬度為300mm ~1200mm，厚度為60mm ~160mm。
[0016] 冷卻壁1內(nèi)部的水冷管2外接進(jìn)水管10和出水管11，水冷管2直徑為30mm~90mm，水 冷管2在冷卻壁1內(nèi)部的數(shù)量不低于2個(gè)。
[00Π ] 水冷柱5凸出冷卻壁面20mm~150mm，水冷柱5直徑30mm~300mm，采用銅質(zhì)或耐熱 鋼材質(zhì)。
[001引水冷管2