CN213388740U - 一种多通道夹壳式槽板冷却设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业炉窑冷却设备技术领域，涉及一种多通道夹壳式槽板冷却设备，本实用新型主要是应用于高炉冷却设备技术，多通道夹壳式槽板冷却设备安装在高炉炉壳外表面，与炉壳组成冷却通道，通道内通入冷却水。多通道夹壳式槽板冷却设备覆盖炉墙面积大，传热阻力小，避免了冷却水泄漏破坏耐火材料的风险。本实用新型冷却设备制造工艺简单，成本低廉，维护便捷，有助于降低高炉建设成本，延长了高炉寿命。

Description

一种多通道夹壳式槽板冷却设备

技术领域

本实用新型属于工业炉窑冷却设备技术领域，涉及一种多通道夹壳式槽板冷却设备。

背景技术

大量工业炉窑的炉壁采用水冷结构，冷却设备通常是这类炉窑的关键设备之一，如炼铁高炉的冷却壁。冷却壁通常使用铁、铜或钢等材料铸造或机械加工制造。一座高炉的冷却设备通常由数百块大小、厚薄不等的高炉冷却壁组成，高炉冷却壁之间通常预留约20-50mm的安装间隙，用于吸收冷却壁温度变化产生的变形量，冷却壁不能完全覆盖高炉炉墙。现有的单块冷却壁内通常设4-6条冷却通道，壁体内温度不均匀。铸铁冷却壁制造时为了防止铁水中浓度较高的碳元素扩散进入铸入水管(低碳无缝钢管)，须在水管表面涂防渗碳材料，造成壁体与铸入水管之间存在间隙，壁体向水管传热阻力非常大。另一种常见的高炉冷却设备——单通道夹壳式槽板冷却设备，通道数量少，冷却水流速较低，焊接安装在高炉炉壳外表面，焊接工作量巨大，且容易造成炉壳焊接应力集中。

现有的冷却设备技术存在以下几点函待解决：1)相邻冷却壁之间存在间隙，冷却壁不能完全覆盖炉壳。2)单块冷却壁的冷却通道数量有限，存在较大的冷却盲区，冷却壁的壁体温度不均匀。3)高炉大量使用的铸铁冷却壁的壁体和水管间存在间隙，造成冷却效果较差，特殊情况可能会出现炉墙过热或高温。4)单通道夹壳式槽板冷却能力较弱，焊接安装工作量大，且影响炉壳质量。因此，有必要开发一种新型的冷却设备，满足高炉冷却需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多通道夹壳式槽板冷却设备，用于解决现有冷却壁技术中的缺点。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多通道夹壳式槽板冷却设备，包括一块以上固定在炉壳外表面上的多通道夹壳式槽板冷却器，多通道夹壳式槽板冷却器与炉壳外表面之间形成有两条及以上的独立的冷却通道；

每条冷却通道的两端分别设置有进水口与排水口。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却器为连续凹凸状圆弧形钢壳，相邻两个呈凸状部分之间连接有用于与炉壳外表面固定的安装部；

该多通道夹壳式槽板冷却器截面形状为两个及以上的圆角梯形，或圆角矩形，或半月形的连续折线。

可选的，相邻两条冷却通道之间还设置有与安装部配合设置的密封条，该密封条上开设有圆孔。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却器在炉壳高度方向上布置有多段，每段多通道夹壳式槽板冷却器的高度、宽度、分块数以及冷却通道的数量相同或不相同。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却器的底部和顶部分别设置有底部封板与顶部封板，底部封板与顶部封板分别与夹壳式槽板冷却器和炉壳焊接；

多通道夹壳式槽板冷却器每条冷却通道的底部封板上设置排污装置。

可选的，每条冷却通道的进水口或排水口设置为单个或多个；

相邻两条冷却通道之间通过管道连通排水口或进水口进行冷却通道的串联。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却器为钢板卷制或冲压成型。

一种多通道夹壳式槽板冷却设备的使用方法，应用如上述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，还包括以下步骤：

S1，在炉壳上钻出多列内螺纹孔，并在对应的多通道夹壳式槽板冷却器的安装部开设与内螺纹孔配合的通孔；

S2，将螺柱旋入炉壳上的内螺纹孔，并将预留有圆孔的密封条安装在炉壳上的螺柱上，后将多通道夹壳式槽板冷却器通过安装部上的通孔套在炉壳上的螺柱内；

S3，将方形钢制垫板套入螺柱内并旋紧螺母，使得多通道夹壳式槽板冷却器与炉壳紧密贴合，此时密封条被压缩变形，实现多通道夹壳式槽板冷却器的各冷却通道之间相互独立；

S4，安装多通道夹壳式槽板冷却器的顶部封板和底部封板，实现冷却通道密封；

S5，安装冷却介质配管，冷却水供水主管将冷却水通过供水支管送入多通道夹壳式槽板冷却器的进水口，冷却水经过冷却通道后经过与排水口连通的排水支管送入排水主管，并送离高炉。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却设备或完全覆盖一座高炉的外壳实现对高炉的冷却，或在一座高炉的局部使用，与其它冷却设备如冷却壁或冷却板组合使用。

可选的，多通道夹壳式槽板冷却器的冷却水独立供排或与冷却壁、冷却板串联供排水。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型冷却设备一种多通道夹壳式槽板冷却设备，在炉壳外形成冷却通道，冷却介质覆盖炉壳外表面，冷却面积大，制造成本低，螺栓安装，维护简便，有助于降低高炉建设与运行成本，有助于提高炉墙传热体系的稳定性，助力工业炉窑稳定长寿运行。

本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型的多通道夹壳式槽板冷却器结构示意图；

图2为图1中A的放大图；

图3为本实用新型的安装示意图；

图4为图3中B的放大图；

图5为本实用新型的多通道夹壳式槽板冷却器横截面示意图；

图6为本实用新型的应用在高炉炉壳外表面的俯视图；

图7为本实用新型多通道夹壳式槽板冷却器与冷却壁连接安装示意图。

附图标记：多通道夹壳式槽板冷却器1、进水口11、排水口12、顶部封板13、底部封板14、炉壳2、耐火材料3、螺母41、螺柱42、垫板43、密封条44、供水主管51、供水支管52、排水支管53、排水主管54、冷却壁6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

炼铁高炉的部分炉墙内部是温度超过1500℃的炽热铁水、熔渣或高炉煤气，高炉的炉墙通常是由炉壳、冷却设备和耐火材料组成，冷却设备内部通入冷却水连续不断地带走从高炉内部传递给耐火材料的热量，保护耐材和炉壳在合适的温度下工作。因此，冷却设备传递热量的效率和稳定性是炼铁高炉炉墙长寿稳定的关键因素。

请参阅图1～图5，为一种多通道夹壳式槽板冷却设备，包括一块以上固定在炉壳2外表面上的多通道夹壳式槽板冷却器1，多通道夹壳式槽板冷却器1与炉壳2外表面之间形成有一条以上独立的冷却通道；每条冷却通道的两端分别设置有进水口11和排水口12；根据炉壳2或炉墙参数，多通道夹壳式槽板冷却器1在炉壳2高度方向上可布置有多段，每段多通道夹壳式槽板冷却器1的高度、宽度、分块数量以及冷却通道的数量相同或不相同。多通道夹壳式槽板冷却器1的底部和顶部分别设置有底部封板14与顶部封板13，底部封板14与顶部封板13分别与多通道夹壳式槽板冷却器1和炉壳2焊接；多通道夹壳式槽板冷却器1的每条冷却通道底部封板14上设置排污装置，每条冷却通道的进水口11或排水口12设置为单个或多个，冷却水优选从多通道夹壳式槽板冷却器1底部的进水口11通入，从多通道夹壳式槽板冷却器1顶部的排水口12排出，相邻两个冷却通道之间可通过管道连通排水口12或进水口11进行冷却通道的串联，使冷却水也可折叠往复地串联在冷却通道中运行。

在本实施例中，多通道夹壳式槽板冷却器1为连续的凹凸状圆弧形钢壳，该多通道夹壳式槽板冷却器1截面形状为4个圆角梯形的连续折线；相邻两个呈凸状部分之间连接有用于与炉壳2外表面固定的安装部，相邻两个冷却通道之间还设置有与安装部配合设置的密封条44，该密封条44上开设有供螺柱42穿过的圆孔。

在本实施例中，多通道夹壳式槽板冷却器1与炉壳2外表面之间形成有4个冷却通道。

在本实施例中，多通道夹壳式槽板冷却器1为钢板卷制或冲压成型。

在本实施例中，多通道夹壳式槽板冷却器1的竖直方向与炉壳2外表面的高度方向平行布置，多通道夹壳式槽板冷却器1与炉壳2形成的冷却通道截面积尽量相同。

在本实施例中，多通道夹壳式槽板冷却器1水平上的两端通过焊接或与密封条44配合固定的方式实现密封固定。

在本实施例中，如图6所示，沿炉壳2外表面圆周方向设置多块多通道夹壳式槽板冷却器1完整覆盖炉壳2外表面。

一种多通道夹壳式槽板冷却设备的使用方法，应用如上述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，还包括以下步骤：

S1，在炉壳2上钻出三列内螺纹孔，并在对应的多通道夹壳式槽板冷却器1的安装部开设与内螺纹孔配合的通孔；

S2，将螺柱42旋入炉壳2上的内螺纹孔，并将预留有圆孔的密封条44(如金属包覆垫片，铜垫片等)安装在炉壳2上的螺柱42上，后将多通道夹壳式槽板冷却器1通过安装部上的通孔套在炉壳2上的螺柱42内；

S3，将方形钢制垫板43套入螺柱42内并旋紧螺母41，使得多通道夹壳式槽板冷却器1与炉壳2紧密结合，此时密封条44被压缩变形，实现多通道夹壳式槽板冷却器1的各条冷却通道之间相互独立；

S4，安装多通道夹壳式槽板冷却器1的顶部封板13和底部封板14，实现冷却通道密封；

S5，安装冷却介质配管，冷却水供水主管51将冷却水通过供水支管52送入多通道夹壳式槽板冷却器1的进水口11，冷却水经过冷却通道后经过与排水口12连通的排水支管53送入排水主管54，并送离高炉。

在本实施例中，如图7所示，四通道夹壳式槽板冷却器与冷却壁6组合使用，连接处通过管路连通，四通道夹壳式槽板冷却器的冷却水与冷却壁6串联供排水。

本实用新型主要是应用于高炉冷却设备技术，多通道夹壳式槽板冷却设备安装在高炉炉壳2外表面，与炉壳2组成冷却通道，通道内通入冷却水。多通道夹壳式槽板冷却设备覆盖炉墙面积大，传热阻力小，避免了冷却水泄漏破坏耐火材料3的风险。本实用新型冷却设备制造工艺简单，成本低廉，维护便捷，有助于降低高炉建设成本，延长了高炉寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：包括一块以上固定在炉壳外表面上的多通道夹壳式槽板冷却器，所述多通道夹壳式槽板冷却器与炉壳外表面之间形成有两条及以上独立的冷却通道；

每条冷却通道的两端分别设置有进水口与排水口。

2.根据权利要求1所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：所述多通道夹壳式槽板冷却器为连续凹凸状圆弧形钢壳，相邻两个呈凸状部分之间连接有用于与炉壳外表面固定的安装部；

该多通道夹壳式槽板冷却器截面形状为两个及以上的圆角梯形，或圆角矩形，或半月形的连续折线。

3.根据权利要求2所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：相邻两条冷却通道之间还设置有与安装部配合设置的密封条，该密封条上开设有圆孔。

4.根据权利要求1所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：多通道夹壳式槽板冷却器在炉壳高度方向上布置有多段，每段多通道夹壳式槽板冷却器的高度、宽度、分块数以及冷却通道的数量相同或不相同。

5.根据权利要求1所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：多通道夹壳式槽板冷却器的底部和顶部分别设置有底部封板与顶部封板，底部封板与顶部封板分别与夹壳式槽板冷却器和炉壳焊接；

多通道夹壳式槽板冷却器每条冷却通道的底部封板上设置排污装置。

6.根据权利要求1所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：每条冷却通道的进水口或排水口设置为单个或多个；

相邻两条冷却通道之间通过管道连通排水口或进水口进行冷却通道的串联。

7.根据权利要求1所述的一种多通道夹壳式槽板冷却设备，其特征在于：多通道夹壳式槽板冷却器为钢板卷制或冲压成型。

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