CN217948171U - 一种冷却壁冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种冷却壁冷却结构，包括：冷却壁本体，具有朝向高炉炉腔的冷却壁热面，所述冷却壁本体内间隔设有多根冷却水管；至少一个冷却条，沿多根所述冷却水管的宽度方向安装在所述冷却壁热面上，所述冷却条内铸有延伸至冷却条外部的冷却条冷却水管，所述冷却条冷却水管贯穿所述冷却壁本体并延伸至高炉炉壳外；其中，所述冷却条的两端覆盖至位于多根所述冷却水管的最外侧的所述冷却水管处。本实用新型的冷却壁冷却结构，解决了现有组合式冷却结构存在的冷却壁最外侧冷却水管烧损和冷却壁变形的问题，同时减低成本并延长冷却结构的使用寿命。

Description

一种冷却壁冷却结构

技术领域

本实用新型涉及高炉冶金冷却设备技术领域，尤其涉及一种冷却壁冷却结构。

背景技术

高炉冷却壁作为高炉冶金的重要冷却设备，通常安装在炉腹、炉腰及炉身下部一段冷却壁等高炉热负荷较高的部位，能够保护炉壳，延长高炉的使用寿命。因此冷却壁需要具有足够的冷却能力，能够通过冷却水把高炉内的热量带走，同时也要求冷却壁的工作热面能够快速形成稳定的渣皮保护层充当工作衬底、抵抗热流冲击，提高冷却壁的使用年限。为满足上述功能冷却壁需要同时具备充足的冷却能力和良好的机械性能。

近年来，由于全铸铁冷却壁导热系数低、难生成稳定渣皮，全铜冷却壁制造困难、成本高昂，它们已不能满足高炉冶金对于冷却壁高性能的要求；近年来一种冷却效果好、造价低的铸铁冷却壁热面镶嵌铜冷却条的新型组合式冷却结构，得到了业界的普遍认可。此种新型冷却壁结构采用组合式的方式不仅减少了铜制耗材，节约成本，还大幅度地保留了铜制材料优良的冷却性能。

然而在实际应用中这种组合式冷却结构也出现了一些问题。首先是在上述结构中，由于铜冷却条横向冷却区域未覆盖至冷却壁内部两侧的冷却水管中心线的位置，相对于冷却壁中心水管，两侧水管更易烧损，此种结构缺陷极大程度上缩短了冷却壁的使用寿命，同时也使得冷却壁左右两侧冷却能力略显不足。其次，冷却壁在受热后，竖直方向容易出现挠度变形，即上下两端变形较中间变形量大的情况，目前铜冷却条在纵向布置位置并未靠近冷却壁上下两端，不利于加强冷却壁上下两端冷却强度，因而不利于减轻因挠度变形对冷却壁使用寿命的影响。此外，由于铜冷却条的作用主要是加强冷却，使冷却壁内侧周围迅速形成渣皮，故其内铸水管在铜条正中间的布置并非十分合理，会增加非必要的成本，加之近年来铜价上涨，对于铜冷却条本身结构的优化也成了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种冷却壁冷却结构，解决了现有组合式冷却结构存在的冷却水管烧损和冷却壁变形的问题，同时减低成本并延长冷却结构的使用寿命。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种冷却壁冷却结构，包括冷却壁本体和至少一个冷却条，其中：

冷却壁本体，具有朝向高炉炉腔的冷却壁热面，所述冷却壁本体内间隔设有多根冷却水管；

至少一个冷却条，沿多根所述冷却水管的宽度方向安装在所述冷却壁热面上，所述冷却条内铸有延伸至所述冷却条外部的冷却条冷却水管，所述冷却条冷却水管贯穿所述冷却壁本体并延伸至高炉炉壳外；其中，所述冷却条的两端覆盖至位于多根所述冷却水管的最外侧的所述冷却水管处。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，多根所述冷却水管包括位于其最外侧的两个边缘冷却水管，所述冷却条的两端能至少覆盖至两个所述边缘冷却水管的中心轴线处。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却条冷却水管位于所述边缘冷却水管及与所述边缘冷却水管相邻的所述冷却水管之间。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却条为多个，沿所述冷却水管的轴向方向间隔设置在所述冷却壁热面上。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却壁热面上具有多个沿所述冷却条的轴向方向开设的凹槽，所述冷却条嵌设在所述凹槽内。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，多个所述冷却条包括位于其最外侧的上边缘冷却条和下边缘冷却条，所述上边缘冷却条和所述下边缘冷却条分别靠近所述冷却壁本体的上边缘和所述冷却壁本体的下边缘布置。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述上边缘冷却条距所述冷却壁本体的上边缘和所述下边缘冷却条距所述冷却壁本体的下边缘的距离均为200～400mm。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却条冷却水管的中心线偏离所述冷却条的轴线设置。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却条具有与所述冷却壁热面相贴设的冷却条冷面、以及与所述冷却条冷面相对设置的冷却条热面，所述冷却条冷却水管的中心线距所述冷却条冷面的距离小于所述冷却条冷却水管的中心线距所述冷却条热面的距离。

如上述的冷却壁冷却结构，其中，所述冷却壁本体为铸铁冷却壁本体，所述冷却条为铜冷却条。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的冷却壁冷却结构，冷却条在其长度方向上能覆盖至冷却壁本体内的边缘冷却水管处，能够缓解冷却壁本体的左右两侧的边缘冷却水管烧损的情况；另外，将冷却条在冷却壁本体上靠近其上下两端布置，一定程度上减轻了冷却壁上下两端的挠度变形，进而延长了冷却壁本体的使用寿命；再有，将冷却条内铸的冷却条冷却水管的中心线设置为偏离冷却条的轴线，能减少冷却条的耗材，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。在附图中：

图1为本实用新型的冷却壁冷却结构的俯视剖视图；

图2为本实用新型的冷却壁冷却结构的侧视图。

附图标记说明：

100、冷却壁冷却结构；110、冷却壁本体；111、冷却壁热面；112、凹槽；113、通孔；114、冷却水管；115、边缘冷却水管；116、冷却壁冷面；120、冷却条；121、冷却条热面；122、冷却条冷面；123、冷却条冷却水管；125、上边缘冷却条；126、下边缘冷却条；200、高炉炉壳；A、中心线；B、轴线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，但并不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的指导下，本领域的技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能变形，这些都应被视为本实用新型的保护范围。

请参考图1和图2，本实用新型提供一种冷却壁冷却结构100，包括冷却壁本体110和至少一个冷却条120，其中：

冷却壁本体110，具有朝向高炉炉腔的冷却壁热面111，所述冷却壁本体110内间隔设有多根冷却水管114；

至少一个冷却条120，沿多根冷却水管114的宽度方向安装在冷却壁热面111上，冷却条120内铸有延伸至冷却条120外部的冷却条冷却水管123，冷却条冷却水管123贯穿冷却壁本体110并延伸至高炉炉壳200外；其中，冷却条120的两端覆盖至位于多根冷却水管114的最外侧的所述冷却水管114处。

本实用新型的冷却壁冷却结构100中，冷却条120的长度增大至冷却壁本体110内的多根冷却水管114的最外侧的冷却水管114处，也即冷却条120的长度延伸至边缘冷却水管115处，冷却条120的冷却范围增加，减缓了冷却壁本体110内的边缘冷却水管115的烧损，增强了冷却壁冷却结构100的使用寿命。

具体的，如图1所示，冷却壁本体110大体呈弧形块状，安装于高炉炉壳200的内壁面上，在本实施例中，所述冷却壁本体110为铸铁冷却壁本体，该冷却壁本体110包括朝向高炉炉腔的冷却壁热面111和与高炉炉壳200内壁面相贴合的冷却壁冷面116。冷却壁本体110内设有相互平行的多根冷却水管114，其中，位于冷却壁本体110的两侧边缘的冷却水管114为边缘冷却水管115，在本实施例中，冷却壁本体110内间隔设有四个冷却水管114，包括位于冷却壁本体110左右两端的两个边缘冷却水管115和位于中间的两个冷却水管114。如图2所示，在本实用新型中，通入冷却水管114内的水流能从冷却壁冷面116进入冷却壁本体110，流经冷却壁本体110后，从冷却壁冷面116流出，从而能实现对冷却壁本体110的冷却作用。

如图1所示，在冷却壁本体110的冷却壁热面111上沿冷却水管114的宽度方向安装有至少一个冷却条120，在本实施例中，冷却条120为铜制冷却条，呈长条状；冷却条120内铸有冷却条冷却水管123，冷却条冷却水管123中部被铸造进冷却条120内部，两端通过弯折伸出冷却条120并延伸至高炉炉壳200外部，在本实施例中，冷却条冷却水管123为铜制水管。其中冷却条120沿多根冷却水管114的宽度方向布置，与多根冷却水管114呈交错分布，冷却条120的两端能覆盖至位于冷却壁本体110内的两个边缘冷却水管115处，冷却条120的冷却范围增加，避免了边缘冷却水管115烧损的情况发生，延长了冷却壁冷却结构100的使用寿命。

在本实用新型的一个实施方式中，冷却条120的两端能覆盖至两个边缘冷却水管115的中心轴线处。即冷却条120的长度与两个边缘冷却水管115的中心线之间的距离c相等，使得冷却条120在其长度方向上的冷却范围覆盖至冷却壁本体110的边缘冷却水管115处，有效减少了边缘冷却水管115被烧损的风险，利于延长冷却壁本体110的使用寿命，且利于冷却壁本体110左右两侧冷却强度的加强。

根据本实用新型的一个实施方式，冷却条冷却水管123位于边缘冷却水管115及与边缘冷却水管115相邻的冷却水管114之间，确保冷却条120内的冷却条冷却水管123的长度足够长，保证其冷却效果。

具体的，如图1所示，冷却壁本体110上开设有贯穿冷却壁本体110的冷却壁热面111和冷却壁冷面116的通孔113，该通孔113位于边缘冷却水管115及与边缘冷却水管115相邻的冷却水管114之间，冷却条120内铸的冷却条冷却水管123的两端分别与通孔113相对应，冷却条冷却水管123穿设在通孔113内并延伸至高炉炉壳200外。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施方式，冷却条120为多个，沿冷却水管114的轴向方向间隔设置在冷却壁热面111上。

具体的，冷却壁热面111上开设有多个凹槽112，冷却条120镶嵌进凹槽112中。在本实施例中，凹槽112沿冷却壁本体110的水平方向开设，冷却条120水平镶嵌进凹槽112中。当然，在其它的实施例中，凹槽112也可沿冷却壁本体110的斜向方向开设，只要能够保证凹槽112的轴向方向与冷却水管114的轴向方向交错分布即可。

进一步的，多个冷却条120包括位于其最外侧的上边缘冷却条125和下边缘冷却条126，该上边缘冷却条125和下边缘冷却条126分别靠近冷却壁本体110的上边缘和冷却壁本体110的下边缘布置。

该上边缘冷却条125和下边缘冷却条126靠近冷却壁本体110的上下边缘设置，保证冷却壁本体110的冷却强度，同时减少其变形。间隔设置的冷却条120避免了冷却壁本体110冷却过度、渣皮频繁脱落的现象，形成稳定的渣皮保护层覆盖在冷却壁冷却结构100的表面，能够有效保护整个冷却结构的使用寿命。

在本实用新型中，上边缘冷却条125距冷却壁本体110的上边缘和下边缘冷却条126距冷却壁本体110的下边缘的距离均为200mm～400mm。

在本实施例中，冷却条120为两个，包括位于冷却壁本体110上边缘的上边缘冷却条125和位于冷却壁本体110下边缘的下边缘冷却条126。上边缘冷却条125距冷却壁本体110的上端边缘的距离约为300mm，下边缘冷却条126距冷却壁本体110的下端边缘的距离约为300mm。

本实用新型将冷却条120靠近冷却壁本体110的上下两端布置，加强了冷却壁本体110的上下两端的冷却强度，进而减轻了冷却壁本体110上下两端因受热不均匀产生的挠度变形，延长冷却壁本体110的使用寿命。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施方式，冷却条冷却水管123的中心线A偏离冷却条120的轴线B设置。采用该结构设计，能够避免冷却条朝向冷却壁热面的侧面形成的渣皮，影响冷却条冷却效果的问题。

在本实施例中，冷却条120具有与冷却壁热面111相贴设的冷却条冷面122、以及与冷却条冷面122相对设置的冷却条热面121，冷却条冷却水管123的中心线A距冷却条冷面122的距离a小于冷却条冷却水管123的中心线A距冷却条热面121的距离b，即a<b。采用该结构，减少了冷却条120的重量，节省了冷却条120的材料，降低了成本。

具体的，在保证冷却条120质量的前提下，对冷却条120内部的冷却条冷却水管123进行铸造或加工时，将冷却条冷却水管123设置为更靠近冷却条120的冷却条冷面122，也即使得冷却条冷却水管123的位置更偏向于冷却壁热面111布置，从而使得开设在冷却壁本体110上的用于安装冷却条120的凹槽112的径向深度相对减少，一方面增强了冷却壁本体110的强度，另一方面在保证冷却条120伸出冷却壁热面111的长度不变的情况下，保证冷却条热面121的冷却效果及挂渣能力。

根据本实用新型的一个实施方式，冷却壁本体110为铸铁冷却壁本体，冷却条120为铜冷却条，该铜铁结合式的冷却壁冷却结构既保留了铜材质良好的冷却效果，也降低了该冷却壁冷却结构的成本。

针对上述实施例的详细解释，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，在实施例中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其它实施方式，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 (10)

1.一种冷却壁冷却结构，其特征在于，包括：

冷却壁本体，具有朝向高炉炉腔的冷却壁热面，所述冷却壁本体内间隔设有多根冷却水管；

至少一个冷却条，沿多根所述冷却水管的宽度方向安装在所述冷却壁热面上，所述冷却条内铸有延伸至所述冷却条外部的冷却条冷却水管，所述冷却条冷却水管贯穿所述冷却壁本体并延伸至高炉炉壳外；其中，所述冷却条的两端覆盖至位于多根所述冷却水管的最外侧的所述冷却水管处。

2.根据权利要求1所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，多根所述冷却水管包括位于其最外侧的两个边缘冷却水管，所述冷却条的两端能至少覆盖至两个所述边缘冷却水管的中心轴线处。

3.根据权利要求2所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却条冷却水管位于所述边缘冷却水管及与所述边缘冷却水管相邻的所述冷却水管之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却条为多个，沿所述冷却水管的轴向方向间隔设置在所述冷却壁热面上。

5.根据权利要求4所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却壁热面上具有多个沿所述冷却条的轴向方向开设的凹槽，所述冷却条嵌设在所述凹槽内。

6.根据权利要求4所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，多个所述冷却条包括位于其最外侧的上边缘冷却条和下边缘冷却条，所述上边缘冷却条和所述下边缘冷却条分别靠近所述冷却壁本体的上边缘和所述冷却壁本体的下边缘布置。

7.根据权利要求6所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述上边缘冷却条距所述冷却壁本体的上边缘和所述下边缘冷却条距所述冷却壁本体的下边缘的距离均为200mm～400mm。

8.根据权利要求1所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却条内铸的所述冷却条冷却水管的中心线偏离所述冷却条的轴线设置。

9.根据权利要求8所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却条具有与所述冷却壁热面相贴设的冷却条冷面、以及与所述冷却条冷面相对设置的冷却条热面，所述冷却条冷却水管的中心线距所述冷却条冷面的距离小于所述冷却条冷却水管的中心线距所述冷却条热面的距离。

10.根据权利要求1所述的冷却壁冷却结构，其特征在于，所述冷却壁本体为铸铁冷却壁本体，所述冷却条为铜冷却条。

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