CN107083462A - 一种多层冷却的高炉冷却壁及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层冷却的高炉冷却壁及其加工工艺，属于冷却壁领域。本发明的加工工艺，包括以下步骤：一、冷却壁木模制作；二、砂型制作及冷却水管的排布：将冷却壁木模放入砂箱中，振实型砂造型，取出冷却壁木模形成型腔，将冷却水管排布在该型腔内；冷却水管包括第一冷却水管、第二冷却水管和第三冷却水管；三、向型腔中注入钢液开始浇铸；四、浇铸后冷却成型。本发明克服冷却壁容易发生冷却水管熔穿的不足，通过在冷却壁内铺设多层冷却管增强冷却效果，并严格控制加工过程，有效防止冷却水管熔穿，使其达到“熔而不化”且“无缝隙熔合”的技术效果。

Description

一种多层冷却的高炉冷却壁及其加工工艺

技术领域

本发明涉及冷却壁技术领域，更具体地说，涉及一种多层冷却的高炉冷却壁及其加工工艺。

背景技术

冷却壁是为冶金高炉提供冷却的设备，能够保护冶金高炉免受炉体内高温流体的侵蚀和机械磨损，延长冶金高炉寿命，保证其安全稳定生产。冷却设备一旦出现问题，冶金高炉必须全面停产检修，将会带来重大经济损失。所以，冷却壁的寿命和性能决定冶金高炉的寿命，是冶金高炉长寿高效、节能的重要保证。当前行业内普遍采用的冷却壁材质以铸钢冷却壁为主，但仍存在诸多不足。

铸钢冷却壁的基体材质为熔点很高的低碳合金钢，一般都选用与基体材质相同或相近的低碳钢热轧无缝钢管作为冷却管道，以取得良好的导热效果。由于冷却管道的形状根据冷却壁的具体使用场合往往设计成复杂不规则的形状，所以一般只能采用铸造工艺生产，然而在铸造过程中，即使采用常用的气冷、油冷等冷却方式来降低冷却管道温度，但由于铸钢钢水温度很高，还是很容易使冷却管道发生变形和熔穿，特别是可能在浇铸过程中因急剧膨胀的热气流来不及排放而引起爆炸的危险，长期以来这一铸造难题一直没有得到很好解决。目前，在铸钢冷却壁的铸造过程中，防止冷却水管熔穿，并使其“熔而不化”，是铸造工艺中的最大难点；其次，冷却壁的冷却均匀性也是行业内一直在追求的目标，而目前普遍应用的冷却壁其冷却效果仍有很大的优化空间。

通过专利检索，关于铸钢冷却壁的生产方法已有相关的技术方案公开。如中国专利申请号：2014105920452，申请日：2014年10月29日，发明创造名称为：一种高炉用铸钢冷却壁及其制造方法，其步骤为：步骤一：将弯管前的冷却水管的一端堵住，从冷却水管的另一端装填耐高温填料；将装填耐高温填料后的冷却水管在弯管机上按弯头顺序进行冷弯操作；步骤二：型砂的准备包括面砂和背砂的准备；步骤三、利用型砂进行造型；铸钢冷却壁的浇铸钢水出钢温度控制在1610～1620℃，浇铸温度控制在1550～1560℃之内；步骤四、后续处理。该申请案使得冷却水管与铸钢冷却壁本体无缝隙熔合在一起，在高温钢水包熔下冷却水管的管壁也不会熔穿，但该申请案需要配置专门的耐高温填料，导致生产成本有所上升，行业内仍希望有一种更优化的方案来解决冷却水管的熔穿问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中高炉冷却壁容易发生冷却水管熔穿、冷却效果不佳的不足，提供了一种多层冷却的高炉冷却壁及其加工工艺，通过在冷却壁内铺设多层冷却管增强冷却效果，并严格控制加工过程，有效防止冷却水管熔穿，使其达到“熔而不化”且“无缝隙熔合”的技术效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一、冷却壁木模制作及检测：按照冷却壁本体的结构形状制作冷却壁木模，并对该冷却壁木模的形状尺寸精度进行检测，选择合格品进入下一工序；

步骤二、砂型制作及冷却水管的排布：将冷却壁木模放入砂箱中，振实型砂造型，然后取出冷却壁木模形成型腔，将冷却水管排布在该型腔内；冷却水管包括第一冷却水管、第二冷却水管和第三冷却水管，其中第二冷却水管和第三冷却水管铺设于同一层，第二冷却水管向靠近型腔长度方向的一端呈横向蛇形分布，第三冷却水管向靠近型腔长度方向的另一端呈横向蛇形分布，第一冷却水管单独设于一层，第一冷却水管沿型腔长度方向从一端延伸到另一端呈纵向蛇形分布；

步骤三、向型腔中注入钢液开始浇铸，钢液流动方向为由下向上逐渐浇铸；

步骤四、浇铸后冷却成型：浇铸结束后先自然冷却20～24h，再开箱自然冷却2～3h，冷却壁本体成型，取出冷却壁本体并做后续清理。

更进一步地，步骤一中冷却壁木模上开设有嵌砖槽的内侧面长宽尺寸均比冷却壁本体大1.6％～1.8％，冷却壁木模远离嵌砖槽的外侧面长宽尺寸均比冷却壁本体大2.1％～2.2％。

更进一步地，步骤二中铺设的每层冷却水管下部均间隔点焊固定有冷铁。

更进一步地，冷铁为片状结构，固定于冷却水管平直段下部的冷铁为长方体片状结构。

更进一步地，固定于冷却水管U形弯曲段下部的冷铁为与该弯曲段相配合的U形片状结构，U形的冷铁环绕在冷却水管的整个弯曲段下部。

更进一步地，冷铁的厚度H1为冷却水管壁厚H2的1/2～2/3；长方体片状的冷铁单片长度为5～6cm，宽度为4～5cm，冷却水管平直段下部均匀间隔设有至少一块冷铁，冷却水管平直段下部冷铁的总长度L1为冷却水管平直段长度L2的1/35～1/20。

更进一步地，冷却水管U形弯曲段下部的冷铁朝向靠近U形开口方向倾斜设置。

更进一步地，冷却水管平直段下部的冷铁倾斜设置，且与水平面之间夹角α为5°～10°。

更进一步地，冷却水管平直段下部相邻两块冷铁倾斜方向相对，多片冷铁在冷却水管平直段下部形成间隔反向式设置。

本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁，包括冷却壁本体，该冷却壁本体采用上所述的加工工艺制成。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，通过在冷却水管底部巧妙点焊片状冷铁，使其与浇铸温度、冷却水管内耐高温填料等因素等配合，在保障冷铁充分完全熔化的同时，对冷却水管管壁也具有良好的保护作用，使其熔而不化，与最终冷却壁本体之间良好无缝隙熔合，保障了冷却壁本体的良好冷却效果。

(2)本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，采用双层三管式设计，能显著增强最终产品冷却壁本体的冷却效果，蛇形走向能有效增加冷却水管的分布长度、冷却范围和冷却均匀性，且两层冷却水管的蛇形走向呈现纵横交叉式，对冷却壁本体内横向和纵向范围的冷却均匀性均有进一步提高。

(3)本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，固定于冷却水管平直段下部的冷铁为长方体片状结构，固定于冷却水管U形弯曲段下部的冷铁为与该弯曲段相配合的U形片状结构，冷铁的厚度H1为冷却水管壁厚H2的1/2～2/3，冷却水管某段平直段下部冷铁的总长度L1为冷却水管该段平直段长度L2的1/35～1/20，采用这种间隔薄片式结构极大地避免了钢液一时之间难以将其完全熔化的风险，保障钢液既能将冷铁完全融化，又能避免将冷却水管熔穿，使其达到“熔而不化”且“无缝隙熔合”的良好效果。

(4)本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，冷却水管平直段下部的冷铁倾斜设置，且与水平面之间夹角α为5°～10°，冷却水管平直段下部相邻两块冷铁倾斜方向相对，多片冷铁在冷却水管平直段下部形成间隔反向式设置，使得钢液逐渐向上漫延时，沿冷铁的倾斜方向由外向内逐渐将其熔化，一方面有助于加速冷铁的完全熔化，另一方面冷却水管下部沿宽度方向钢液的温度较大范围内都能得到逐渐式降温，防止钢液最终将上部冷却水管熔穿，尤其是避免对冷却水管底部及侧壁边缘的高温冲刷。

附图说明

图1为本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺流程图；

图2为本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁的结构示意图；

图3为本发明的一种多层冷却的高炉冷却壁冷却水管排布示意图；

图4为本发明中冷却水管下方冷铁的位置示意图；

图5为本发明中冷却水管下方冷铁的排布示意图；

图6为本发明中冷却水管弯曲部下方冷铁的结构示意图；

图7为本发明中冷却壁的试压检测状态示意图；

图8为本发明中测压组件的结构示意图；

图9为本发明中双测压组件的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、冷却壁本体；101、嵌砖槽；102、第一冷却水管；103、第二冷却水管；104、第三冷却水管；105、第一进水口；106、第一出水口；107、第二进水口；108、第二出水口；109、第三进水口；110、第三出水口；111、冷铁；2、测压组件；201、固定环；202、顶紧件；203、连接杆；204、顶片；205、压盖；206、压紧件；3、双测压组件；301、底固定套；302、侧顶紧件；303、侧调节槽；304、固定杆；305、上顶盖；306、上顶紧件；307、上调节槽；308、分顶片。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一、冷却壁木模制作及检测：按照冷却壁本体1的结构形状制作冷却壁木模，并对该冷却壁木模的形状尺寸精度进行检测，选择合格品进入下一工序；冷却壁本体1的结构如图2和图3所示，按图2中方位而言，冷却壁本体1下部的底面为内侧工作面，冷却壁本体1的内侧面上开设有嵌砖槽101，用于镶嵌耐火砖；需要说明的是，冷却壁木模上开设有嵌砖槽101的内侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大1.6％，冷却壁木模远离嵌砖槽101的外侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大2.1％，冷却壁木模的预扩式设计有效避免了后续浇铸及冷却过程中因钢液的收缩而导致的冷却壁本体1尺寸精度不高的问题，有助于保障冷却壁本体1的加工精度。

步骤二、砂型制作及冷却水管的排布：将检测合格的冷却壁木模放入合适的砂箱中，并设置相应的浇道系统，然后振实型砂造型，取出冷却壁木模则在砂箱内形成与冷却壁本体1形状相同的型腔，将冷却水管排布在该型腔内，冷却水管内部均已填充有可耐高温的填充料，具体可填充铬矿砂；需要注意的是，本实施例中采用双层冷却结构，冷却水管包括第一冷却水管102、第二冷却水管103和第三冷却水管104，如图2所示，其中第一冷却水管102单独铺设于靠近冷却壁本体1外侧面的一层，第二冷却水管103和第三冷却水管104则共同铺设于靠近冷却壁本体1内侧面的一层，如图3中右侧实线所示，第二冷却水管103由第二进水口107开始向靠近型腔长度方向的右端呈横向蛇形分布，并在到达型腔右端后向左回延至第二出水口108；如图3中左侧实线所示，第三冷却水管104由第三进水口109先延伸至型腔长度方向的左端，然后呈横向蛇形回延至第三出水口110，第二冷却水管103和第三冷却水管104共同铺设遍布同一平面；如图3中虚线所示，第一冷却水管102由第一进水口105沿型腔长度方向延伸并回延呈纵向蛇形排布，最终与第一出水口106相连。

本实施例采用双层三管式设计，能显著增强最终产品冷却壁本体1的冷却效果，蛇形走向能有效增加冷却水管的分布长度、冷却范围和冷却均匀性，且两层冷却水管的蛇形走向呈现纵横交叉式，对冷却壁本体1内横向和纵向范围的冷却均匀性均有进一步提高，实际排布时，操作人员首先将双层冷却水管固定为一个整体，然后统一放入上述型腔中。

步骤三、冷却水管排布结束后，浇道系统向型腔中注入钢液开始浇铸，与型腔相通的分浇道的浇铸口位于型腔的底部，钢液流动方向为在型腔内由下向上逐渐浇铸，如图4所示箭头方向为钢液流动浇铸方向；浇铸温度控制在1500°～1580°，浇铸温度过高，钢液热量过大，极易将冷却水管熔穿，而浇铸温度过低，钢液热量过小，又容易导致冷却水管的不熔合或熔合不充分；浇铸用钢液出浇包后先镇定3～5min，然后才开始进入浇道浇铸，能有效除杂排气，减少后续铸造缺陷；浇铸时采用“两头慢、中间快”的浇铸方式，先慢速开浇，当钢液接近冷却水管位置时，加速浇铸，让钢液快速包裹冷却水管，避免产生冷隔现象，当钢液液面超过冷却水管时，逐渐降速浇铸，至钢液进入冒口中后，改由冒口补注直到浇铸结束。

值得说明的是，虽然冷却水管内填充有铬矿砂之类的可耐高温填料，但钢液高温浇铸时还是极易使冷却水管发生变形甚至熔穿，尤其是冷却水管蛇形排布时，其形状复杂、弯曲角度大，受钢液冲刷时更易产生变形熔穿问题，为此行业内始终在寻找对冷却水管能更好保护的浇铸方式。

本实施例为避免钢液对冷却水管的高温熔穿，采用在冷却水管底部加设冷铁111的方式来对靠近冷却水管的钢液温度进行适当冷却降温，缓解其对冷却水管的高温冲刷，具体地，步骤二中铺设的每层冷却水管下部均间隔点焊固定有冷铁111，即第一冷却水管102、第二冷却水管103和第三冷却水管104底部均设有冷铁111。

行业内采用冷铁直接焊接在冷却水管外表面进行浇铸其实早有应用，但应用效果却良莠不齐，冷铁的设置方式、排布位置等各方面因素都对最终的浇铸效果有显著影响，行业内也经常出现冷铁在浇铸过程中熔化不完全、破坏冷却水管和冷却壁的整体机械性能、促使气隙产生、严重恶化冷却壁传热性能等问题，给生产实践造成诸多难题。发明人基于此一直致力于对如何精确控制冷铁对钢液冷却效果的研究，保障钢液既能将冷铁完全融化，又能避免将冷却水管熔穿，使其达到“熔而不化”且“无缝隙熔合”的良好效果。经过多年潜心研究及实践验证，发明人终于有了惊喜的发现！

本实施例中的冷铁111为片状结构，其中固定于冷却水管平直段下部的冷铁111为长方体片状结构(如图5)，固定于冷却水管U形弯曲段下部的冷铁111为与该弯曲段相配合的U形片状结构(如图6)，U形的冷铁111环绕在冷却水管的整个弯曲段下部，且冷铁111的厚度H1为冷却水管壁厚H2的1/2，长方体片状的冷铁111单片长度为6cm，宽度为4cm，冷却水管平直段下部均匀间隔设有至少一块冷铁111，冷却水管某段平直段下部冷铁111的总长度L1为冷却水管该段平直段长度L2的1/20，如图5所示，第一冷却水管102的平直段底部点焊有4片冷铁111。采用这种间隔薄片式结构极大地避免了钢液一时之间难以将其完全熔化的风险，发明人多次验证发现这种薄片规格冷铁111浇铸时能彻底熔化并无残留。

为进一步保障冷铁111对钢液的均匀性冷却效果，防止冷却水管出现片段式熔穿、与冷却壁本体1熔合状态不一等现象，如图4所示，冷却水管平直段下部的冷铁111倾斜设置，且与水平面之间夹角α为5°，且如图5所示，冷却水管平直段下部相邻两块冷铁111倾斜方向相对，多片冷铁111在冷却水管平直段下部形成间隔反向式设置，而冷却水管U形弯曲段下部的冷铁111朝向靠近U形开口方向倾斜设置，冷却水管的蛇形排布使得两个相邻弯曲段的U形开口相对，其下部两个相邻的U形冷铁111也恰相对倾斜。冷铁111的倾斜设置使得钢液逐渐向上漫延时，沿冷铁111的倾斜方向由外向内逐渐将其熔化，一方面有助于加速冷铁111的完全熔化，另一方面冷却水管下部沿宽度方向(图4中左右方向)钢液的温度较大范围内都能得到逐渐式降温，防止钢液最终将上部冷却水管熔穿，尤其是避免对冷却水管底部及侧壁边缘的高温冲刷；且多片冷铁111在冷却水管平直段下部形成间隔反向式设置(如图5所示)，既防止两片冷铁111重合影响其完全熔化，又对冷却水管两侧宽度方向的钢液均进行适当的温降，钢液在冷却水管下方范围内温降均匀性及温降范围都有所改善，对实现冷却水管熔而不穿的效果甚为重要；同理，冷却水管U形弯曲部底部的冷铁111采用U形薄片倾斜，对该弯曲部下方钢液的温降均匀性及降温范围也有所调节，保障该弯曲部的无缝隙熔合。

本实施例通过在冷却水管底部巧妙点焊片状冷铁111，使其与浇铸温度、冷却水管内耐高温填料等因素等配合，在保障冷铁111充分完全熔化的同时，对冷却水管管壁也具有良好的保护作用，使其熔而不化，与最终冷却壁本体1之间良好无缝隙熔合，保障了冷却壁本体1的良好冷却效果。

步骤四、浇铸后冷却成型：浇铸结束后先自然冷却24h，再开箱自然冷却2h，从而消除铸造内应力，细化组织，并防止冷却壁本体1变形，成型后，取出冷却壁本体1并做后续清理。后续处理包括清除冷却壁本体1外表浮砂，然后回收冷却水管内填充的铬矿砂，并做试压和过球测试等，进一步检测确认冷却壁本体1和冷却水管的浇铸质量，试压和过球测试均合格后再对冷却壁本体1进行精整处理，完善其表面质量，最终得到一种高炉冷却壁。过球测试时，球的直径为冷却水管内径的0.75～0.76倍，将球放入冷却水管一端，用高压风管通风过球，使球从冷却水管的另一端飞出即为合格。本实施例加工出的高炉冷却壁性能优良，试压和过球测试的合格率均接近100％，作业人员经大量实践验证均未发现冷却水管熔穿或漏水现象，应用安全性得到有效保障。

本实施例加工出的高炉冷却壁，包括冷却壁本体1，如图7所示，冷却壁本体1的内侧面开设有供镶嵌耐火砖的嵌砖槽101，冷却壁本体1的外侧面上则分别开设有相对应的第一进水口105和第一出水口106、第二进水口107和第二出水口108、第三进水口109和第三出水口110，各层冷却水管的端部分别通过上述进/出水口延伸至冷却壁本体1的外侧，试压测试时则采用测压组件2进行，两个测压组件2配合作为一组使用，分别对应套设在一根冷却水管的进水端和出水端，通过检测进水端和出水端的压降进行判断。

如图8所示，测压组件2包括套设在外侧冷却水管上的固定环201，固定环201的侧壁上沿周向环绕设有顶紧件202(具体可采用顶紧螺栓)，固定环201上方通过连接杆203固连有压盖205，压盖205上方设有压紧件206(具体可采用压紧螺栓)，压盖205下方则设有顶片204，使用时将测压组件2套设在冷却水管上，顶紧件202从多向顶紧冷却水管侧壁，顶片204压在冷却水管的进水端/出水端并通过压紧件206压紧，顶片204内还设有密封垫，压在冷却水管进水端的顶片204与高压水管相连，通过该高压水管向该冷却水管内注水，高压水管上设有压力表；压在该冷却水管出水端的顶片204则与排水管相连，注入的水分最终经该排水管排出，值得注意的是，本实施例中该排水管上相邻设有两个测压元件，且两个测压元件分别与上位机电连接。具体地，该测压元件可采用压力变送器，将压力信号转换为模拟信号并传输给上位机，上位机将接收的信号进行显示与自动化处理，将该冷却水管进水端和出水端的水压进行比较，一旦压降超出一定范围则说明冷却水管内部有漏水等异常现象，上位机内还设有报警装置，一旦发生异常则及时报警，提醒作业人员。本实施例通过压力信号的转换与上位机的自动化数据处理，无需作业人员直接去读取/计算压力数据，既减轻了劳动强度，又避免了因人工读取/计算错误而引起的检测误差，提高了检测精度。

本实施例在排水管上设置两个测压元件，与传统的设置单个测压元件相比能极大地提高试压测试的准确性，便于及时发现两个测压元件是否均处于正常工作状态，两个测压元件的压差超出一定范围时，则说明有测压元件处于异常状态，此时可以对测压元件的准确性进行检测确认，如此能够有效避免因单个测压元件损坏未及时发现而导致的检测误差，两个测压元件共同设置还能在某一测压元件损坏时仍可以保持正常检测，不影响检测进度。

如图7所示，本实施例的冷却壁本体1设有双层三段式冷却水管，多个冷却水管伸出冷却壁本体1的部分可能比较集中接近，如第二进水口107和第三进水口109之间、第二出水口108和第三出水口110之间的距离都较为接近，使用上述测压组件2时由于空间限制则无法实现两组测压组件2的同时使用，即无法同时对第二冷却水管103和第三冷却水管104进行试压检测，而只能逐一对单个冷却水管进行检测，检测效率有待提高。本实施例针对这种两根冷却水管进水端/出水端位置集中的结构排布，为实现两根冷却水管的同时检测，专门设计了双测压组件3，双测压组件3使用时也是两个一组配合使用，其中一个套设在两根冷却水管的进水端，另一个则套设在两根冷却水管的出水端。

如图9所示，双测压组件3包括底固定套301，底固定套301的侧壁上沿周向设有两组侧顶紧件302(具体可采用顶紧螺栓)，底固定套301上方通过固定杆304固连有上顶盖305，上顶盖305上方设有两组上顶紧件306(具体可采用顶紧螺栓)，上顶盖305下方对应设有两个分顶片308，使用方法同上，将底固定套301套设在两根冷却水管上，通过两组侧顶紧件302分别对应将两根冷却水管顶紧，每组侧顶紧件302包括呈三角分布的三个顶紧螺栓，需要说明的是，其中一组侧顶紧件302为活动式设计，如图9中所示，底固定套301左侧的侧壁前后均对应开设有沿长度方向分布的侧调节槽303，侧顶紧件302穿过该侧调节槽303可以灵活调节其顶紧位置，使其适应两根冷却水管之间的间隔距离；对应地，上顶盖305左侧的上顶紧件306也设置为活动式，上顶盖305左侧沿长度方向开设有上调节槽307，上顶紧件306穿过该上调节槽307可以灵活调节其顶紧位置；分顶片308的设计与上述顶片204的结构相同，使用时，将右侧的侧顶紧件302顶紧在某一冷却水管上，右侧的分顶片308压在某一冷却水管的进水端/出水端并压紧，然后根据另一冷却水管位置调节左侧的侧顶紧件302和上顶紧件306的位置，将左侧的分顶片308压在另一冷却水管的进水端/出水端并压紧，两组双测压组件3紧固结束即可开始检测。双测压组件3的设计有效规避了两根冷却水管端口部位间距不足的问题，在两根冷却水管端口的间隙中无任何结构设计，即使是两根紧密相邻的冷却水管也可采用双测压组件3同时进行检测，有效提高了检测效率。

实施例2

本实施例的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，基本同实施例1，所不同的是：

本实施例步骤一中中冷却壁木模上开设有嵌砖槽101的内侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大1.8％，冷却壁木模远离嵌砖槽101的外侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大2.2％；

本实施例中冷铁111的厚度H1为冷却水管壁厚H2的2/3，长方体片状的冷铁111单片长度为5cm，宽度为5cm，冷却水管某段平直段下部冷铁111的总长度L1为冷却水管该段平直段长度L2的1/35，冷却水管平直段下部的冷铁111倾斜设置，且与水平面之间夹角α为10°。

本实施例步骤四中浇铸结束后先自然冷却20h，再开箱自然冷却3h。

实施例3

本实施例的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，基本同实施例1，所不同的是：

本实施例步骤一中中冷却壁木模上开设有嵌砖槽101的内侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大1.7％，冷却壁木模远离嵌砖槽101的外侧面长宽整体尺寸均比冷却壁本体1大2.2％；

本实施例中长方体片状的冷铁111单片长度为5.5cm，宽度为4.5cm，冷却水管某段平直段下部冷铁111的总长度L1为冷却水管该段平直段长度L2的1/30，冷却水管平直段下部的冷铁111倾斜设置，且与水平面之间夹角α为8°；

本实施例步骤四中浇铸结束后先自然冷却22h，再开箱自然冷却2.5h。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、冷却壁木模制作：按照冷却壁本体(1)的结构形状制作冷却壁木模；

步骤二、砂型制作及冷却水管的排布：将冷却壁木模放入砂箱中，振实型砂造型，然后取出冷却壁木模形成型腔，将冷却水管排布在该型腔内；冷却水管包括第一冷却水管(102)、第二冷却水管(103)和第三冷却水管(104)，其中第二冷却水管(103)和第三冷却水管(104)铺设于同一层，第二冷却水管(103)向靠近型腔长度方向的一端呈横向蛇形分布，第三冷却水管(104)向靠近型腔长度方向的另一端呈横向蛇形分布，第一冷却水管(102)单独设于一层，第一冷却水管(102)沿型腔长度方向从一端延伸到另一端呈纵向蛇形分布；

步骤三、向型腔中注入钢液开始浇铸，钢液流动方向为由下向上逐渐浇铸；

步骤四、浇铸后冷却成型：浇铸结束后先自然冷却20～24h，再开箱自然冷却2～3h，冷却壁本体(1)成型，取出冷却壁本体(1)并做后续清理。

2.根据权利要求1所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：步骤一中冷却壁木模上开设有嵌砖槽(101)的内侧面长宽尺寸均比冷却壁本体(1)大1.6％～1.8％，冷却壁木模远离嵌砖槽(101)的外侧面长宽尺寸均比冷却壁本体(1)大2.1％～2.2％。

3.根据权利要求1所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：步骤二中铺设的每层冷却水管下部均间隔点焊固定有冷铁(111)。

4.根据权利要求3所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：冷铁(111)为片状结构，固定于冷却水管平直段下部的冷铁(111)为长方体片状结构。

5.根据权利要求4所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：固定于冷却水管U形弯曲段下部的冷铁(111)为与该弯曲段相配合的U形片状结构，U形的冷铁(111)环绕在冷却水管的整个弯曲段下部。

6.根据权利要求4或5所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：冷铁(111)的厚度H1为冷却水管壁厚H2的1/2～2/3；长方体片状的冷铁(111)单片长度为5～6cm，宽度为4～5cm，冷却水管平直段下部均匀间隔设有至少一块冷铁(111)，冷却水管平直段下部冷铁(111)的总长度L1为冷却水管平直段长度L2的1/35～1/20。

7.根据权利要求5所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：冷却水管U形弯曲段下部的冷铁(111)朝向靠近U形开口方向倾斜设置。

8.根据权利要求6所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：冷却水管平直段下部的冷铁(111)倾斜设置，且与水平面之间夹角α为5°～10°。

9.根据权利要求8所述的一种多层冷却的高炉冷却壁的加工工艺，其特征在于：冷却水管平直段下部相邻两块冷铁(111)倾斜方向相对，多片冷铁(111)在冷却水管平直段下部形成间隔反向式设置。

10.一种多层冷却的高炉冷却壁，包括冷却壁本体(1)，其特征在于：该冷却壁本体(1)采用如权利要求1～9任一项所述的加工工艺制成。