CN110714107A - 一种新型冷却壁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型冷却壁，属于高炉设备技术领域。本发明包括第一钢板和第二钢板，所述的第二钢板与第一钢板相互咬合，第二钢板与第一钢板之间的空腔内设置有铜管，第二钢板、第一钢板与铜管三者之间形成的间隙内填充有高导热炭质压入料，所述的铜管的表面套装有套管，所述的第二钢板和第一钢板的表面共同连接有第一固定螺栓。本发明冷却壁整体结构无需高温铸造，对内部铜管几乎无伤害，可最大限度的保持水管的力学性能，第二钢板、第一钢板可选用更加优质的轧制钢板，高导热炭质压入料则可更加均匀的将第二钢板、第一钢板的热量传递给铜管，从而使冷却壁兼有了铜和钢的特点，大大提高了整体的导热能力。

Description

一种新型冷却壁

技术领域

本发明涉及高炉设备技术领域，更具体地说，涉及一种新型冷却壁。

背景技术

高炉冷却壁是高炉重要设备之一，安装于炉壳部位，冷却壁高效的工作是维持高炉长寿的关键因素之一。保持冷却壁的高效性，一是要保持冷却壁自身有强大的冷却能力，二是要保持冷却壁母材要有良好的力学性能，三是冷却壁内部结构要合理。目前使用的冷却壁主要有铸铁冷却壁，铸钢冷却壁和铜冷却壁。铸铁冷却壁的缺点在于铸铁母材与内部冷却水管之间存在气隙层和防渗碳层，使热量导不出；铸钢冷却壁的缺点在于铸造温度比较高，铸钢母材与水管的融合度难以控制，融合度低则在母材和水管之间产生间隙层，融合度太高则使冷却水管失去力学性能，冷却壁稍变形水管即会断裂；铜冷却壁的缺点在于母材需要渣皮维持，耐磨和耐高温差，另外价格也高昂。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种新型冷却壁，本发明有效实现铜管的高导热性与第二钢板、第一钢板优质的力学性能相结合，大大提高了整体的导热能力，冷却壁整体结构无需高温铸造，从根本上改变了传统的制作工艺，并保证了优秀的力学性能。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种新型冷却壁，一种新型冷却壁，包括第一钢板和第二钢板，所述的第二钢板与第一钢板相互咬合，第二钢板与第一钢板之间的空腔内设置有铜管，第二钢板、第一钢板与铜管三者之间形成的间隙内填充有高导热炭质压入料，所述的铜管的表面套装有套管，第二钢板、第一钢板与铜管三者之间形成的间隙与套管的一侧端口连通，所述的第二钢板和第一钢板的表面共同连接有第一固定螺栓，第二钢板与第一钢板通过第一固定螺栓固定装配，第二钢板的外侧设置有第二固定螺栓。

进一步地，所述的第一钢板临近第二钢板的一侧设置有梯形凸起，第二钢板临近第一钢板的一侧开设有梯形凹槽。

进一步地，所述的梯形凸起在第一钢板的表面等距间隔设置，梯形凹槽与梯形凸起一一对应设置。

进一步地，所述的第一钢板通过梯形凸起卡装在第二钢板表面的梯形凹槽内。

进一步地，所述的第二钢板与第一钢板的外部设置有炉壳，第二钢板与第一钢板共同通过第二固定螺栓与炉壳固定装配

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明冷却壁整体结构无需高温铸造，对内部铜管几乎无伤害，可最大限度的保持水管的力学性能，第二钢板、第一钢板可选用更加优质的轧制钢板，高导热炭质压入料则可更加均匀的将第二钢板、第一钢板的热量传递给铜管，从而使冷却壁兼有了铜和钢的特点，并从根本上改变了传统的制作工艺。

(2)本发明采用优质轧制的第二钢板、第一钢板与铜管进行有机组合，第二钢板与第一钢板相互咬合，咬合结构可保证在高温等条件下不变形，具有良好的力学性能和导热能力，制作更简单，工艺更环保，冷却壁内部采用铜管可极大提高该冷却壁的导热能力，第二钢板、第一钢板与铜管之间压入高导热炭质压入料，有效实现铜管的高导热性与第二钢板、第一钢板优质的力学性能相结合，大大提高了整体的导热能力，冷却壁整体采取了物理组合式结构，制作工艺简单，无需铸造和热处理，环保节能，每个组合部件都可以保持其性能不受铸造等工艺影响，从而使整体保证了优秀的力学性能。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的图1中A-A断面图；

图4为本发明的图1中B-B断面图；

图5为本发明的图3中Ⅰ处局部放大图；

图6为本发明的图4中Ⅱ处局部放大图。

图中：1、第一钢板；11、梯形凸起；2、第二钢板；21、梯形凹槽；3、铜管；4、高导热炭质压入料；5、第一固定螺栓；6、第二固定螺栓；7、套管；8、炉壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

从图1-6可以看出，本实施例的一种新型冷却壁，包括第一钢板1和第二钢板2，第二钢板2、第一钢板1可采用铸造成型或采用轧制钢板机床加工成型，第一钢板1临近第二钢板2的一侧设置有梯形凸起11，第二钢板2临近第一钢板1的一侧开设有梯形凹槽21，梯形凸起11在第一钢板1的表面等距间隔设置，梯形凹槽21与梯形凸起11一一对应设置，第一钢板1通过梯形凸起11卡装在第二钢板2表面的梯形凹槽21内，第二钢板2、第一钢板1相互压紧固定，第二钢板2与第一钢板1相互咬合，咬合结构可保证在高温条件下不变形，第二钢板2与第一钢板1之间的空腔内设置有铜管3，第二钢板2、第一钢板1与铜管3三者之间形成的间隙内填充有高导热炭质压入料4，铜管3的表面套装有套管7，第二钢板2、第一钢板1与铜管3三者之间形成的间隙与套管7的一侧端口连通，生产中亦可通过套管7补充压入高导热炭质压入料4来保持冷却壁性能，第二钢板2和第一钢板1的表面共同连接有第一固定螺栓5，第二钢板2与第一钢板1通过第一固定螺栓5固定装配，第二钢板2的外侧设置有第二固定螺栓6，第二钢板2与第一钢板1的外部设置有炉壳8，第二钢板2与第一钢板1共同通过第二固定螺栓6与炉壳8固定装配，第二钢板2、第一钢板1通过第一固定螺栓5进行连接，拆下第一固定螺栓5，即可针对性的更换第二钢板2或第一钢板1，拆下第二固定螺栓6，即可将第二钢板2、第一钢板1整体与炉壳8进行分离。

高导热炭质压入料4可以将第二钢板2、第一钢板1的热量迅速传递给铜管3，铜管3通过内部冷却水迅速将热量带走，其综合导热能力远远高于现有的铸钢冷却壁及铸铁冷却壁，冷却壁整体结构无需高温铸造，可有效避免铸铁冷却壁母材与冷却水管之间因渗碳层和气隙层产生的热阻，同时避免铸钢冷却壁铸造时对于冷却水管融合烧损的伤害。

冷却壁整体结构无需高温铸造，对内部铜管3几乎无伤害，可最大限度的保持水管的力学性能，第二钢板2、第一钢板1可选用更加优质的轧制钢板，高导热炭质压入料4则可更加均匀的将第二钢板2、第一钢板1的热量传递给铜管3，从而使冷却壁兼有了铜和钢的特点，并从根本上改变了传统的制作工艺。

本发明安装时，先将铜管3与第二钢板2安装好，然后将第一钢板1从上而下与第二钢板2安装好，之后通过第一固定螺栓5将两块钢板固定紧，再通过底部套管7向两块钢板形成的空腔内压力灌入高导热炭质压入料4，边灌注边用手锤进行敲打冷却板，以保证灌浆饱满，灌注料从上部冒出后继续灌注1～2分钟，以保证上部空腔灌浆饱满，灌注完成后封堵各冷却壁套管7与铜管3间的间隙，静止至压入泥浆固化成型。

本发明采用优质轧制的第二钢板2、第一钢板1与铜管3进行有机组合，第二钢板2与第一钢板1相互咬合，咬合结构可保证在高温等条件下不变形，具有良好的力学性能和导热能力，制作更简单，工艺更环保，冷却壁内部采用铜管3可极大提高该冷却壁的导热能力，第二钢板2、第一钢板1与铜管3之间压入高导热炭质压入料4，有效实现铜管3的高导热性与第二钢板2、第一钢板1优质的力学性能相结合。

本发明提高了冷却壁的整体性能，从外向内结构上采取了导热能力逐步增强的设计，即导热能力铜管3＞＞高导热炭质压入料4＞第二钢板2、第一钢板1，大大提高了整体的导热能力，冷却壁整体采取了物理组合式结构，制作工艺简单，无需铸造和热处理，环保节能，每个组合部件都可以保持其性能不受铸造等工艺影响，从而使整体保证了优秀的力学性能。

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 (5)

1.一种新型冷却壁，包括第一钢板(1)和第二钢板(2)，其特征在于：所述的第二钢板(2)与第一钢板(1)相互咬合，第二钢板(2)与第一钢板(1)之间的空腔内设置有铜管(3)，第二钢板(2)、第一钢板(1)与铜管(3)三者之间形成的间隙内填充有高导热炭质压入料(4)，所述的铜管(3)的表面套装有套管(7)，第二钢板(2)、第一钢板(1)与铜管(3)三者之间形成的间隙与套管(7)的一侧端口连通，所述的第二钢板(2)和第一钢板(1)的表面共同连接有第一固定螺栓(5)，第二钢板(2)与第一钢板(1)通过第一固定螺栓(5)固定装配，第二钢板(2)的外侧设置有第二固定螺栓(6)。

2.根据权利要求1所述的一种新型冷却壁，其特征在于：所述的第一钢板(1)临近第二钢板(2)的一侧设置有梯形凸起(11)，第二钢板(2)临近第一钢板(1)的一侧开设有梯形凹槽(21)。

3.根据权利要求2所述的一种新型冷却壁，其特征在于：所述的梯形凸起(11)在第一钢板(1)的表面等距间隔设置，梯形凹槽(21)与梯形凸起(11)一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的一种新型冷却壁，其特征在于：所述的第一钢板(1)通过梯形凸起(11)卡装在第二钢板(2)表面的梯形凹槽(21)内。

5.根据权利要求1所述的一种新型冷却壁，其特征在于：所述的第二钢板(2)与第一钢板(1)的外部设置有炉壳(8)，第二钢板(2)与第一钢板(1)共同通过第二固定螺栓(6)与炉壳(8)固定装配。

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