CN211367613U

CN211367613U - 一种冷却壁结构

Info

Publication number: CN211367613U
Application number: CN201922033293.4U
Authority: CN
Inventors: 王春龙; 全强; 祁四清; 赵艳霞; 曹英杰; 李平潮
Original assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2029-11-22

Abstract

本实用新型提出一种冷却壁结构，钢铁冶金技术领域，该冷却壁结构，设置于高炉炉壳的内壁面，其中，该冷却壁结构包括导热系数不同的第一冷却壁和第二冷却壁，第一冷却壁位于第二冷却壁上方，第一冷却壁其热面的底沿与第二冷却壁其热面的顶沿在水平方向上具有缩进间隔。本实用新型提出的冷却壁结构能够实现冷却壁渣皮形成后的实际操作内型平滑，利于高炉生产。同时，还能对整个冷却设备实现有效保护，利于延长高炉的使用寿命。

Description

一种冷却壁结构

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种冷却壁结构。

背景技术

高炉冶炼过程中，炉腹、炉腰、炉身下部进行复杂的物理化学反应，工作条件恶劣，热流强度很大，以轧制铜板为本体的铜冷却壁具有较大的冷却强度，因此，在大中型高炉的炉腹、炉腰、炉身下部区域得到了广泛应用。但是，通过近些年的使用发现，铜冷却壁并未达到预期效果，部分高炉生产几年即出现铜冷却壁损坏的情况。高昂的投资并未带来长久的收益，给高炉生产带来不安全隐患的同时也增加了生产成本。

通过对部分高炉铜冷却壁的破损调查发现，采用铜冷却壁热面与上方铸铁或铸钢冷却壁热面对齐的炉身结构，炉身下部的铜冷却壁本体上沿有磨损漏水的情况，经分析，由于其上方的铸铁或者铸钢冷却壁导热性能较差，冷却壁热面不容易形成渣皮，因此，冷却壁的热面容易受高温煤气、炉料等冲刷而磨损，这就会将下方的铜冷却壁本体上沿暴露在炉内，下降的炉料会对其频繁摩擦，而铜材质较软，最终导致铜冷却壁上沿磨损漏水。此外，在生产过程中，由于铜冷却壁与铸铁或铸钢冷却壁的导热性能不同，冷却强度差别也很大，因此，冷却壁热面形成的渣皮厚度也有所不同，这就会造成实际操作内型不光滑，煤气的上升和炉料的下降均会受到一定程度的影响，使高炉的燃料消耗不能达到最佳。

高炉炉壳是一个筒形结构，采用铸造工艺的铸铁或铸钢冷却壁可以按要求铸造出弧面结构，上下段冷却壁错缝安装后能够保持光滑的内型。而目前采用的铜冷却壁本体为轧制铜板，通过钻孔工艺在铜板上制作出冷却通道，然后外部焊接水管与通道相连。铜冷却壁的轧制工艺决定了其只能是平板结构，一段铜冷却壁安装后实际是一个近似圆形的多边形。通常设计时，为了避免上下段冷却壁之间形成竖向通缝而采取错开半块冷却壁的布置形式，并未考虑安装时形成的三角缝。因此，生产过程中一旦渣皮脱落，下降的炉料以及上升的高温煤气流会对本体造成冲刷破坏。在铜冷却壁破损调查中因冲刷造成损坏的比例较大。

因此，如何采用合理的铜冷却壁结构体系以延长铜冷却壁的使用寿命，进而达到炉体长寿是急迫需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却壁结构，能够实现冷却壁渣皮形成后的实际操作内型平滑，利于高炉生产。同时，还能对整个冷却设备实现有效保护，利于延长高炉的使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型提出一种冷却壁结构，设置于高炉炉壳的内壁面，其中，所述冷却壁结构包括导热系数不同的第一冷却壁和第二冷却壁，所述第一冷却壁位于第二冷却壁上方，所述第一冷却壁其热面的底沿与所述第二冷却壁其热面的顶沿在水平方向上具有缩进间隔。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第一冷却壁的热面上覆盖有第一镶砖，所述第二冷却壁的热面上覆盖有第二镶砖，所述第一镶砖其热面的底沿与所述第二镶砖其热面的顶沿齐平。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第一冷却壁的导热系数小于所述第二冷却壁的导热系数，所述第一冷却壁其热面的底沿向内凸出于所述第二冷却壁其热面的顶沿。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第二冷却壁包括由上至下顺序排列的多个第二冷却段，每个所述第二冷却段由多个第二冷却壁本体沿所述高炉炉壳的周向顺序排列而成，相邻的两个所述第二冷却壁本体之间具有竖直设置的第二膨胀缝。

如上所述的冷却壁结构，其中，上下相邻的两个所述第二膨胀缝对齐设置。

如上所述的冷却壁结构，其中，上下相邻的两个所述第二膨胀缝错位设置，两个所述膨胀缝之间的错位距离小于所述第二膨胀缝的宽度。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第二冷却壁本体呈平板状。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第一冷却壁为铸铁冷却壁或铸钢冷却壁。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第二冷却壁为铜冷却壁。

如上所述的冷却壁结构，其中，所述第二冷却壁为复合型冷却壁，所述复合型冷却壁的热面采用铜质材料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的冷却壁结构通过在第一冷却壁其热面的底沿与第二冷却壁其热面的顶沿之间预设的缩进间隔，可以使得第一冷却壁底沿处的渣皮与第二冷却壁顶沿处的渣皮虽然具有厚度不同但仍然可以平滑过渡，即能够使得整个冷却壁结构在渣皮形成后的实际操作内型平滑，达到利于高炉生产的效果，进而改善高炉操作指标；同时，还能对整个冷却设备实现有效保护，利于延长高炉的使用寿命。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的冷却壁结构的示意图；

图2为图1中I处的局部放大图；

图3为本实用新型提出的冷却壁结构与现有技术的对比图；

图4为图3中Ⅲ处的局部放大图；

图5为图3中Ⅳ处的局部放大图；

图6为本实用新型提出的冷却壁结构的展布图；

图7为图6中Ⅱ处的局部放大图。

附图标记说明：

100、冷却壁结构； 10、第一冷却壁；

11、第一冷却壁本体； 12、第一膨胀缝；

20、第二冷却壁； 21、第二冷却壁本体；

22、第二膨胀缝； 23、第二冷却段；

30、第一镶砖； 40、第二镶砖；

L1、缩进间隔； L2、错位距离；

200、高炉炉壳； O、高炉中心线；

300、内型线。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

如图1、图2所示，本实用新型提出一种冷却壁结构100，设置在高炉炉壳200的内壁上，其中，该冷却壁结构100包括导热系数不同的第一冷却壁10和第二冷却壁20，第一冷却壁10位于第二冷却壁20上方，第一冷却壁10其热面的底沿与第二冷却壁20其热面的顶沿在水平方向上具有缩进间隔L1。第一冷却壁10的热面上覆盖有第一镶砖30，第二冷却壁20的热面上覆盖有第二镶砖40，第一镶砖30其热面的底沿与第二镶砖40其热面的顶沿齐平。

需要说明的是，在本实用新型中，第一冷却壁10及第二冷却壁20其朝向高炉中心线O的一面为热面，第一冷却壁10及第二冷却壁20朝向高炉炉壳的一面为冷面。

本实用新型提出的冷却壁结构100包括第一冷却壁10和第二冷却壁20，第一冷却壁10和第二冷却壁20的导热系数不同，其冷却强度也不同，这样，高炉生产时第一冷却壁10和第二冷却壁20会形成不同的渣皮厚度，通过第一冷却壁10其热面的底沿与第二冷却壁20其热面的顶沿之间预设的缩进间隔L1，可以使得第一冷却壁10底沿处的渣皮与第二冷却壁20顶沿处的渣皮虽然具有厚度不同但仍然可以平滑过渡，即能够使得整个冷却壁结构100在渣皮形成后的实际操作内型平滑，利于高炉生产的效果，进而改善高炉操作指标；同时，还能对整个冷却设备实现有效保护，利于生产操作。

在本实用新型的一个可选的例子中，第一冷却壁10的导热系数小于第二冷却壁20的导热系数，第一冷却壁10其热面的底沿向内凸出于第二冷却壁20其热面的顶沿。具体的，第一冷却壁10由于导热系数相对较小，冷却强度较差，其渣皮形成速度较慢，而第一冷却壁10的热面在没有渣皮保护的情况下容易磨损，使得第一冷却壁10减薄，通过将第一冷却壁10的热面的底沿向内(向高炉中心线O)凸出于第二冷却壁20其热面的顶沿的方法(即将第二冷却壁20热面相对上方的第一冷却壁10缩进一段距离的方法)，可以避免高炉生产一段时间后，由于第一冷却壁10下部磨损减薄，导致第二冷却壁20凸出，而被下降的炉料磨损的情况，使得第二冷却壁20可以得到有效保护，从而延长高炉的使用寿命。

在本实用新型一个可选的例子中，第一冷却壁10的热面上覆盖有第一镶砖30，第二冷却壁20的热面上覆盖有第二镶砖40，第一镶砖30其热面的底沿与第二镶砖40其热面的顶沿齐平，保证高炉生产前期实际操作内型平滑。

在本实用新型一个可选的例子中，如图3至图7所示，第二冷却壁20包括由上至下顺序排列的多个第二冷却段23，每个第二冷却段23由多个第二冷却壁本体21沿高炉炉壳200的周向顺序排列而成，相邻的两个第二冷却壁本体21之间具有竖直设置的第二膨胀缝22。

在本实用新型一个可选的例子中，上下相邻的两个第二膨胀缝22对齐设置。

在本实用新型另一个可选的例子中，如图6、图7所示，上下相邻的两个第二膨胀缝22错位设置，两个第二膨胀缝22之间的错位距离L2小于第二膨胀缝22的宽度(即上下相邻的两个第二膨胀缝22略微错开布置)。

在本实用新型一个可选的例子中，第二冷却壁本体21呈平板状。

请参考图3，图3为本实用新型提出的冷却壁结构与现有技术的对比图，其中图3左侧为现有技术，图3右侧为本实用新型提出的冷却壁结构，如图3、图4所示，在现有技术中，上下两个冷却壁80之间错开半个冷却壁本体81的长度进而产生三角缝90，在本实用新型中，如图5所示，将上下相邻的两个第二膨胀缝22采用对齐或略微错开布置的形式，可以避免上下两个第二冷却段之间出现三角缝，从而避免高炉生产中煤气或炉料对第二冷却壁20的冲刷破坏，从而延长第二冷却壁20的使用寿命。

在本实用新型一个可选的例子中，第一冷却壁10由多个第一冷却壁本体11沿高炉炉壳200的周向顺序排列而成，相邻的两个第一冷却壁本体11之间具有竖直设置的第一膨胀缝12，第一膨胀缝12与其下方的第二膨胀缝22错位设置。

在一个可选的例子中，第一冷却壁10为铸铁冷却壁或铸钢冷却壁。

在一个可选的例子中，第二冷却壁20为铜冷却壁。

在另一个可选的例子中，第二冷却壁20为复合型冷却壁，该复合型冷却壁的热面采用铜质材料。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims

1.一种冷却壁结构，设置于高炉炉壳的内壁面，其特征在于，所述冷却壁结构包括导热系数不同的第一冷却壁和第二冷却壁，所述第一冷却壁位于第二冷却壁上方，所述第一冷却壁其热面的底沿与所述第二冷却壁其热面的顶沿在水平方向上具有缩进间隔。

2.如权利要求1所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第一冷却壁的热面上覆盖有第一镶砖，所述第二冷却壁的热面上覆盖有第二镶砖，所述第一镶砖其热面的底沿与所述第二镶砖其热面的顶沿齐平。

3.如权利要求1所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第一冷却壁的导热系数小于所述第二冷却壁的导热系数，所述第一冷却壁其热面的底沿向内凸出于所述第二冷却壁其热面的顶沿。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第二冷却壁包括由上至下顺序排列的多个第二冷却段，每个所述第二冷却段由多个第二冷却壁本体沿所述高炉炉壳的周向顺序排列而成，相邻的两个所述第二冷却壁本体之间具有竖直设置的第二膨胀缝。

5.如权利要求4所述的冷却壁结构，其特征在于，上下相邻的两个所述第二膨胀缝对齐设置。

6.如权利要求4所述的冷却壁结构，其特征在于，上下相邻的两个所述第二膨胀缝错位设置，两个所述膨胀缝之间的错位距离小于所述第二膨胀缝的宽度。

7.如权利要求4所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第二冷却壁本体呈平板状。

8.如权利要求1或2所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第一冷却壁为铸铁冷却壁或铸钢冷却壁。

9.如权利要求1或2所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第二冷却壁为铜冷却壁。

10.如权利要求1或2所述的冷却壁结构，其特征在于，所述第二冷却壁为复合型冷却壁，所述复合型冷却壁的热面采用铜质材料。