CN210321236U - 一种半覆盖式加固铜冷却壁 - Google Patents

Abstract

一种半覆盖式加固铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，铜冷却壁本体中设有至少一条冷却通道，其特征在于还包括金属加固框架，金属加固框架包括金属加固框架主体和金属加固边框，金属加固边框与金属加固框架主体的边沿固定连接；金属加固框架主体叠置在铜冷却壁本体的冷面上，并且与铜冷却壁本体的冷面固定连接；金属加固边框设于铜冷却壁本体侧面的外侧，并且与铜冷却壁本体的侧面固定连接。本实用新型整体强度较高，延长铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿，而且由于金属加固框架的增强作用，因此能够减薄铜冷却壁本体的壁厚，减少铜材消耗，有利于降低铜冷却壁的整体造价。本实用新型能够很好地兼顾铜冷却壁质量与成本两方面的要求。

Description

一种半覆盖式加固铜冷却壁

技术领域

本实用新型涉及炼铁高炉的炉体冷却设备，具体涉及一种半覆盖式加固铜冷却壁。

背景技术

在现有高炉中，铜冷却壁由于其优良的导热性，被广泛应用在高炉的炉身下部、炉腰和炉腹等区域，为高炉长寿起到重要作用。但铜冷却壁本体的材料为纯铜，材料成本较高，为降低成本，近年来铜冷却壁的设计逐步趋向薄型设计，铜冷却壁本体的厚度从早期的130mm以上，优化设计到110mm至120mm。在正常炉况下，薄型铜冷却壁的变形情况较小，不影响使用，但在一些设计或者安装不合理条件下（比如：铜冷却壁固定螺栓位置设计不合理，铜冷却壁的长度超长（如3.5米甚至4米），铜冷却壁安装需要的炉壳开孔太小，或者安装时没有校准位置导致在使用过程中没有足够的热胀空间（甚至炉壳开孔被耐火材料堵死），镶砖厚度超大（例如200mm甚至300mm以上）等），导致铜冷却壁在使用过程中会出现更大的累积变形，影响铜冷却壁的使用寿命，不利于高炉长寿。

而且，由于铜冷却壁圆周排列方向和高度方向之间都留有安装间隙（一般为15mm至40mm），这些间隙在铜冷却壁安装后采用耐材进行密封，在使用过程中，这些间隙为薄弱环节，容易受到高温煤气流的冲刷而脱落，使得高温煤气流从安装间隙窜入冲刷铜冷却壁而导致铜冷却壁本体出现磨损，时间较长后甚至磨穿铜冷却壁水道，造成漏水而影响铜冷却壁使用寿命和高炉炉况。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种半覆盖式加固铜冷却壁，这种半覆盖式加固铜冷却壁整体强度较高，使用寿命长，有利于高炉长寿，并且铜材消耗较少，有利于降低铜冷却壁的整体造价。采用的技术方案如下：

一种半覆盖式加固铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，铜冷却壁本体中设有至少一条冷却通道，其特征在于还包括金属加固框架，金属加固框架包括金属加固框架主体和金属加固边框，金属加固边框与金属加固框架主体的边沿固定连接；金属加固框架主体叠置在铜冷却壁本体的冷面上，并且与铜冷却壁本体的冷面固定连接；金属加固边框设于铜冷却壁本体侧面的外侧，并且与铜冷却壁本体的侧面固定连接。

上述铜冷却壁本体朝向高炉炉腔的一面为热面，背向高炉炉腔的一面为冷面，铜冷却壁本体表面处在热面与冷面之间的部分为侧面。

本实用新型通过增设金属加固框架，能够提高铜冷却壁的整体强度，同时提高铜冷却壁侧面的耐磨性能，提升铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿。在满足使用条件下，由于金属加固框架的增强作用，因此可以进一步减薄铜冷却壁本体的厚度，节省铜材消耗，降低铜冷却壁产品的整体造价。

优选方案中，上述铜冷却壁本体呈矩形，铜冷却壁本体的侧面包括上侧面、下侧面、左侧面和右侧面，金属加固边框包括上加固框条、下加固框条、左加固框条和右加固框条，上加固框条设于铜冷却壁本体上侧面的上侧并与铜冷却壁本体上侧面固定连接，下加固框条设于铜冷却壁本体下侧面的下侧并与铜冷却壁本体下侧面固定连接，左加固框条设于铜冷却壁本体左侧面的左侧并与铜冷却壁本体左侧面固定连接，右加固框条设于铜冷却壁本体右侧面的右侧并与铜冷却壁本体右侧面固定连接。更优选上述上加固框条的左端、右端分别与左加固框条上端、右加固框条上端固定连接，下加固框条的左端、右端分别与左加固框条下端、右加固框条下端固定连接，这样使金属加固边框结构更加牢固，更好地起到加固作用。

另一种优选方案中，上述铜冷却壁本体呈矩形，铜冷却壁本体的侧面包括上侧面、下侧面、左侧面和右侧面，金属加固边框包括上加固框条和下加固框条，上加固框条设于铜冷却壁本体上侧面的上侧并与铜冷却壁本体上侧面固定连接，下加固框条设于铜冷却壁本体下侧面的下侧并与铜冷却壁本体下侧面固定连接。

再另一种优选方案中，上述铜冷却壁本体呈矩形，铜冷却壁本体的侧面包括上侧面、下侧面、左侧面和右侧面，金属加固边框包括左加固框条和右加固框条，左加固框条设于铜冷却壁本体左侧面的左侧并与铜冷却壁本体左侧面固定连接，右加固框条设于铜冷却壁本体右侧面的右侧并与铜冷却壁本体右侧面固定连接。

通常，可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将金属加固框架主体与铜冷却壁本体的冷面固定连接，通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将金属加固边框与铜冷却壁本体的侧面固定连接。

上述金属加固框架主体可由多个金属管、金属棒或金属板连接而成（焊接或用连接件紧固连接）；组成金属加固框架主体的金属管、金属棒或金属板可纵向设置（即上下走向）、横向设置（即左右走向）或斜向设置（即与纵向成一大于零且小于90度的夹角）。优选上述金属加固框架主体由多个钢管、钢棒或钢板连接而成（焊接或用连接件紧固连接）。

一种具体方案中，上述金属加固框架主体包括多个纵向金属管、纵向金属棒或纵向金属板，以及多个横向金属管、横向金属棒或横向金属板；各横向金属管、横向金属棒或横向金属板与各纵向金属管、纵向金属棒或纵向金属板交叉，并且在各交叉点固定连接。

上述金属加固边框可由多个金属管、金属棒或金属板连接而成（焊接或用连接件紧固连接）。优选上述金属加固边框由多个钢管、钢棒或钢板连接而成（焊接或用连接件紧固连接）。

上述金属加固框架主体、金属加固边框也可以采用其他力学性能较好的金属合金材料，如铝合金，具体可采用铝合金管、铝合金棒（铝合金棒可由铝合金型材构成）或铝合金板。

一种具体方案中，上述铜冷却壁本体中设有多条冷却通道，这多条冷却通道均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道自左至右排列，冷却通道的上端、下端分别连接有进出水管，进出水管固定安装在铜冷却壁本体的冷面上。通常，各条冷却通道互不连通。一个冷却通道和其上下两端的进出水管组成一个冷却水路，这样，铜冷却壁具有并排的多组冷却水路。工作时，冷却流体从一端的进出水管进入到冷却通道内，冷却流体流经冷却通道后从另一端的进出水管流出，能够有效带走铜冷却壁本体上的热量。

上述冷却通道可采用钻孔或其他机械加工在铜冷却壁本体上去除材料的方式得到（钻孔后其端部用端部堵头进行焊接封堵，并在冷面上相应的位置加工用于与进出水管连接的通孔）。冷却通道的截面可为圆孔、扁孔、椭圆孔或复合孔。上述复合孔是由两个以上相互连通的圆孔组成（通常，复合孔中各圆孔相互平行），复合孔中相邻两圆孔所在的圆相交，相邻两圆孔的圆心距小于两圆孔的半径之和。冷却通道也可以由直径相同或不同的圆孔组成的复合孔型水道。

上述铜冷却壁本体的材料可以是纯铜或铜合金。铜冷却壁本体通常采用锻压或轧制等热变形加工的铜板制成。

上述铜冷却壁本体的热面可以是平面。

优选方案中，上述铜冷却壁本体的热面上均布有多个挂渣槽。通过这种设置，使得铜冷却壁本体的热面上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁。上述挂渣槽可以是左右走向的直槽或燕尾槽。各挂渣槽自上至下等间距排列。

本实用新型通过增设金属加固框架对铜冷却壁本体加固，使铜冷却壁的整体强度较高，延长铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿，而且由于金属加固框架的增强作用，因此能够减薄铜冷却壁本体的壁厚，减少铜材消耗，有利于降低铜冷却壁的整体造价。本实用新型能够很好地兼顾铜冷却壁质量与成本两方面的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图（立体图）；

图2是图1所示半覆盖式加固铜冷却壁另一方向的立体图；

图3是本实用新型实施例中金属加固框架的结构示意图（立体图）；

图4是图2中铜冷却壁本体的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1-图4所示，这种半覆盖式加固铜冷却壁包括铜冷却壁本体1和金属加固框架2；铜冷却壁本体1中设有至少一条冷却通道3；金属加固框架2包括金属加固框架主体21和金属加固边框22，金属加固边框22与金属加固框架主体21的边沿固定连接；金属加固框架主体21叠置在铜冷却壁本体1的冷面11上，并且与铜冷却壁本体1的冷面11固定连接；金属加固边框22设于铜冷却壁本体1侧面的外侧，并且与铜冷却壁本体1的侧面固定连接。

铜冷却壁本体1朝向高炉炉腔的一面为热面12，背向高炉炉腔的一面为冷面11，铜冷却壁本体1表面处在热面12与冷面11之间的部分为侧面。

本实施例中，铜冷却壁本体1呈矩形，铜冷却壁本体1的侧面包括上侧面13、下侧面14、左侧面15和右侧面16，金属加固边框22包括上加固框条221、下加固框条222、左加固框条223和右加固框条224，上加固框条221设于铜冷却壁本体上侧面13的上侧并与铜冷却壁本体上侧面13固定连接，下加固框条222设于铜冷却壁本体下侧面14的下侧并与铜冷却壁本体下侧面14固定连接，左加固框条223设于铜冷却壁本体左侧面15的左侧并与铜冷却壁本体左侧面15固定连接，右加固框条224设于铜冷却壁本体右侧面16的右侧并与铜冷却壁本体右侧面16固定连接。上加固框条221的左端、右端分别与左加固框条223上端、右加固框条224上端固定连接（如焊接），下加固框条222的左端、右端分别与左加固框条223下端、右加固框条224下端固定连接（如焊接），这样使金属加固边框22结构更加牢固，更好地起到加固作用。本实施例中，金属加固边框22中，上加固框条221、下加固框条222、左加固框条223和右加固框条224均由条形钢板构成。

本实施例中，金属加固框架主体21由多个纵向钢棒211和多个横向钢棒212连接而成；各横向钢棒212与各纵向钢棒211交叉，并且在各交叉点213固定连接（焊接或用连接件紧固连接，或者将各横向钢棒212与各纵向钢棒211制成一体）。

可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将金属加固框架主体221与铜冷却壁本体1的冷面11固定连接，通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将金属加固边框22与铜冷却壁本体1的侧面固定连接。

参考图4，本实施例中，铜冷却壁本体1中设有多条（如4条）冷却通道3，这多条冷却通道3均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道3自左至右排列，冷却通道3的上端、下端分别连接有进出水管4、5，进出水管4固定安装在铜冷却壁本体1的冷面11上。各条冷却通道3互不连通。一个冷却通道3和其上下两端的进出水管4、5组成一个冷却水路，这样，铜冷却壁具有并排的多组冷却水路。工作时，冷却流体从一端的进出水管4进入到冷却通道3内，冷却流体流经冷却通道3后从另一端的进出水管5流出，带走铜冷却壁本体1上的热量。

冷却通道3可采用钻孔或其他机械加工在铜冷却壁本体1上去除材料的方式得到（钻孔后其端部用端部堵头进行焊接封堵，并在冷面上相应的位置加工用于与进出水管连接的通孔）。参考图4，本实施例中冷却通道3的截面为复合孔，复合孔是由两个以上（如三个）相互连通的圆孔组成（复合孔中各圆孔相互平行），复合孔中相邻两圆孔所在的圆相交，相邻两圆孔的圆心距小于两圆孔的半径之和。冷却通道的截面也可为圆孔、扁孔或椭圆孔；冷却通道也可以由直径相同或不同的圆孔组成的复合孔型水道。

铜冷却壁本体1的材料是纯铜或铜合金。铜冷却壁本体1通常采用锻压或轧制等热变形加工的铜板制成。

铜冷却壁本体1的热面12上均布有多个挂渣槽6，通过设置挂渣槽6，使得铜冷却壁本体1的热面12上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁。各挂渣槽6自上至下等间距排列。挂渣槽6可以是左右走向的直槽或燕尾槽。

本实施例的半覆盖式加固铜冷却壁通过增设金属加固框架2，能够提高铜冷却壁的整体强度，同时提高铜冷却壁侧面的耐磨性能，提升铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿。由于金属加固框架的增强作用，因此可以减薄铜冷却壁本体的厚度，节省铜材消耗，降低铜冷却壁产品的整体造价。

其他实施方案中，铜冷却壁本体的热面也可以是平面。

其他实施方案中，金属加固边框也可由多个钢管或钢棒连接而成（焊接或用连接件紧固连接），或者由多个铝合金管、铝合金棒或铝合金板连接而成。

其他实施方案中，金属加固框架主体也可由多个钢管或钢板连接而成，或者由多个铝合金管、铝合金棒（铝合金棒可由铝合金型材构成）或铝合金板连接而成。

Claims (10)

1.一种半覆盖式加固铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，铜冷却壁本体中设有至少一条冷却通道，其特征在于还包括金属加固框架，金属加固框架包括金属加固框架主体和金属加固边框，金属加固边框与金属加固框架主体的边沿固定连接；金属加固框架主体叠置在铜冷却壁本体的冷面上，并且与铜冷却壁本体的冷面固定连接；金属加固边框设于铜冷却壁本体侧面的外侧，并且与铜冷却壁本体的侧面固定连接。

2.根据权利要求1所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述铜冷却壁本体呈矩形，铜冷却壁本体的侧面包括上侧面、下侧面、左侧面和右侧面，金属加固边框包括上加固框条、下加固框条、左加固框条和右加固框条，上加固框条设于铜冷却壁本体上侧面的上侧并与铜冷却壁本体上侧面固定连接，下加固框条设于铜冷却壁本体下侧面的下侧并与铜冷却壁本体下侧面固定连接，左加固框条设于铜冷却壁本体左侧面的左侧并与铜冷却壁本体左侧面固定连接，右加固框条设于铜冷却壁本体右侧面的右侧并与铜冷却壁本体右侧面固定连接。

3.根据权利要求2所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述上加固框条的左端、右端分别与左加固框条上端、右加固框条上端固定连接，下加固框条的左端、右端分别与左加固框条下端、右加固框条下端固定连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述金属加固框架主体由多个金属管、金属棒或金属板连接而成；组成金属加固框架主体的金属管、金属棒或金属板纵向设置、横向设置或斜向设置。

5.根据权利要求4所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述金属加固框架主体包括多个纵向金属管、纵向金属棒或纵向金属板，以及多个横向金属管、横向金属棒或横向金属板；各横向金属管、横向金属棒或横向金属板与各纵向金属管、纵向金属棒或纵向金属板交叉，并且在各交叉点固定连接。

6.根据权利要求4所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述金属加固框架主体由多个钢管、钢棒、钢板、铝合金管、铝合金棒或铝合金板连接而成。

7.根据权利要求1-3任一项所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述金属加固边框由多个金属管、金属棒或金属板连接而成。

8.根据权利要求7所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述金属加固边框由多个钢管、钢棒、钢板、铝合金管、铝合金棒或铝合金板连接而成。

9.根据权利要求1-3任一项所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述铜冷却壁本体中设有多条冷却通道，这多条冷却通道均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道自左至右排列，冷却通道的上端、下端分别连接有进出水管，进出水管固定安装在铜冷却壁本体的冷面上；铜冷却壁本体的热面是平面，或者在铜冷却壁本体的热面上均布有多个挂渣槽。

10.根据权利要求1-3任一项所述的半覆盖式加固铜冷却壁，其特征是：所述铜冷却壁本体的材料是纯铜或铜合金。

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