CN210458240U - 一种嵌入式加固铜冷却壁 - Google Patents

Abstract

一种嵌入式加固铜冷却壁，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：所述铜冷却壁本体的冷面上设有多个上下走向的纵向条形凹槽，各纵向条形凹槽中均固定安装有纵向金属加强筋。本实用新型通过增设纵向条形凹槽并在其中设置纵向金属加强筋，对铜冷却壁本体进行加固，使铜冷却壁的整体强度较高（特别是提高铜冷却壁本体纵向抗弯折能力），延长铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿，而且由于纵向金属加强筋的增强作用，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

一种嵌入式加固铜冷却壁

技术领域

本实用新型涉及炼铁高炉的炉体冷却设备，具体涉及一种嵌入式加固铜冷却壁。

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，或者通过结构优化去除铜冷却壁本体部分材料，以减少铜材使用量，但由于受安装结构设计所限制，铜冷却壁只有中部设置了定位销和固定螺栓，上部和下部都没有设置支撑或者紧固装置加以约束，这使得铜冷却壁在长期使用中的累积变形集中在上部和下部，严重时甚至会使用铜冷却壁纵向弯曲成“弓”形，影响铜冷却壁的正常使用寿命，不利于高炉长寿。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种嵌入式加固铜冷却壁，这种嵌入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：

一种嵌入式加固铜冷却壁，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：所述铜冷却壁本体的冷面上设有多个上下走向的纵向条形凹槽，各纵向条形凹槽中均固定安装有纵向金属加强筋。

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。

本实用新型通过增设纵向条形凹槽并在其中设置纵向金属加强筋，对铜冷却壁本体进行加固，能够提高铜冷却壁的整体强度，特别是提高铜冷却壁本体纵向抗弯折能力，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，由于纵向金属加强筋的增强作用，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；所述纵向条形凹槽和冷却通道在铜冷却壁本体上相互错开。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。

更优选方案中，最左侧的冷却通道的左侧设有一所述纵向条形凹槽，最右侧的冷却通道的右侧设有一所述纵向条形凹槽，相邻两个冷却通道之间设有一所述纵向条形凹槽。这样，每个冷却通道两侧分别设有纵向条形凹槽，纵向条形凹槽中固定安装纵向金属加强筋后，对铜冷却壁本体均匀起到加强作用。

通常，可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式把纵向金属加强筋固定安装在纵向条形凹槽中。

上述纵向金属加强筋可以由金属管、金属棒或条形金属板构成。优选上述纵向金属加强筋由钢管、钢棒或条形钢板构成。上述纵向金属加强筋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）或条形铝合金板。

优选方案中，上述嵌入式加固铜冷却壁还包括多个辅助金属加强筋，辅助金属加强筋与纵向金属加强筋之间的夹角大于零且小于等于90度，每个辅助金属加强筋都与各纵向金属加强筋固定连接。各辅助金属加强筋与各纵向金属加强筋交叉，并且在各交叉点固定连接。通过增加辅助金属加强筋，形成网状的加强框架，进一步提高铜冷却壁的强度，提升铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿。在各交叉点，可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将辅助金属加强筋都与纵向金属加强筋固定连接。

上述辅助金属加强筋可以由金属管、金属棒或条形金属板构成。优选上述辅助金属加强筋由钢管、钢棒或条形钢板构成。上述辅助金属加强筋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）或条形铝合金板。

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纵向条形凹槽并在其中设置纵向金属加强筋，对铜冷却壁本体进行加固，使铜冷却壁的整体强度较高（特别是提高铜冷却壁本体纵向抗弯折能力），延长铜冷却壁的使用寿命，有利于高炉长寿，而且由于纵向金属加强筋的增强作用，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1的结构示意图（立体图）；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图（立体图）。

具体实施方式

实施例1

如图1-图2所示，这种嵌入式加固铜冷却壁包括铜冷却壁本体1，铜冷却壁本体1中设有至少一条冷却通道2，铜冷却壁本体1的冷面12上设有多个上下走向的纵向条形凹槽3，各纵向条形凹槽3中均固定安装有纵向金属加强筋4。

铜冷却壁本体1朝向高炉炉腔的一面为热面11，背向高炉炉腔的一面为冷面12。

参考图2，本实施例中，铜冷却壁本体1中设有多条（如四条）冷却通道2，这多条冷却通道2均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道2自左至右排列，冷却通道2的上端、下端分别连接有进出水管5、6，进出水管5、6固定安装在铜冷却壁本体1的冷面12上。纵向条形凹槽3和冷却通道1在铜冷却壁本体1上相互错开，具体为：最左侧的冷却通道2的左侧设有一纵向条形凹槽3，最右侧的冷却通道2的右侧设有一纵向条形凹槽3，相邻两个冷却通道2之间设有一纵向条形凹槽3。

各条冷却通道2互不连通。一个冷却通道2和其上下两端的进出水管5、6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5进入到冷却通道2内，冷却流体流经冷却通道2后从另一端的进出水管6流出，能够有效带走铜冷却壁本体1上的热量。

冷却通道2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2，本实施例中冷却通道2的截面为复合孔，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。

可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式把纵向金属加强筋4固定安装在纵向条形凹槽3中。

本实施例中纵向金属加强筋4由钢棒构成。纵向金属加强筋4也可由钢管、条形钢板、铝合金管、铝合金棒（铝合金棒可由铝合金型材构成）或条形铝合金板构成。

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。

本实施例中，铜冷却壁本体1的热面11上均布有多个挂渣槽7。各挂渣槽7自上至下等间距排列。挂渣槽7可以是左右走向的直槽或燕尾槽。

本实施例通过在铜冷却壁本体1的冷面12上增设纵向条形凹槽3并在其中设置纵向金属加强筋4，对铜冷却壁本体1进行加固，能够提高铜冷却壁的整体强度，特别是提高铜冷却壁本体1纵向抗弯折能力，提升铜冷却壁的使用寿命。由于纵向金属加强筋4的增强作用，因此可以减薄铜冷却壁本体1的厚度，节省铜材消耗，降低铜冷却壁产品的整体造价。

实施例2

参考图3，本实施例的嵌入式加固铜冷却壁在实施例1的基础上，还包括多个辅助金属加强筋8，每个辅助金属加强筋8都与各纵向金属加强筋4固定连接。本实施例中辅助金属加强筋8与纵向金属加强筋4之间的夹角等于90度（即辅助金属加强筋8为左右走向）。各辅助金属加强筋8与各纵向金属加强筋4交叉，并且在各交叉点固定连接。通过增加辅助金属加强筋8，形成网状的加强框架，进一步提高铜冷却壁的强度，提升铜冷却壁的使用寿命。在各交叉点，可通过螺栓紧固、插销或焊接等方式将辅助金属加强筋8与纵向金属加强筋4固定连接。

本实施例中辅助金属加强筋8由钢棒构成。辅助金属加强筋也可由钢管、条形钢板、铝合金管、铝合金棒（铝合金棒可由铝合金型材构成）或条形铝合金板构成。

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，在嵌入式加固铜冷却壁设置有多个辅助金属加强筋的情况下，辅助金属加强筋与纵向金属加强筋之间的夹角也可大于零且小于90度（例如，该夹角为30-60度），每个辅助金属加强筋都与各纵向金属加强筋固定连接。

Claims (10)

1.一种嵌入式加固铜冷却壁，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：所述铜冷却壁本体的冷面上设有多个上下走向的纵向条形凹槽，各纵向条形凹槽中均固定安装有纵向金属加强筋。

2.根据权利要求1所述的嵌入式加固铜冷却壁，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；所述纵向条形凹槽和冷却通道在铜冷却壁本体上相互错开。

3.根据权利要求2所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：最左侧的冷却通道的左侧设有一所述纵向条形凹槽，最右侧的冷却通道的右侧设有一所述纵向条形凹槽，相邻两个冷却通道之间设有一所述纵向条形凹槽。

4.根据权利要求1-3任一项所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述纵向金属加强筋由金属管、金属棒或条形金属板构成。

5.根据权利要求4所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述纵向金属加强筋由钢管、钢棒、条形钢板、铝合金管、铝合金棒或条形铝合金板构成。

6.根据权利要求1-3任一项所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述嵌入式加固铜冷却壁还包括多个辅助金属加强筋，辅助金属加强筋与纵向金属加强筋之间的夹角大于零且小于等于90度，每个辅助金属加强筋都与各纵向金属加强筋固定连接。

7.根据权利要求6所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述辅助金属加强筋由金属管、金属棒或条形金属板构成。

8.根据权利要求7所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述辅助金属加强筋由钢管、钢棒、条形钢板、铝合金管、铝合金棒或条形铝合金板构成。

9.根据权利要求1-3任一项所述的嵌入式加固铜冷却壁，其特征是：所述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任一项所述的嵌入式加固铜冷却壁，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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