CN220265719U - 组合式冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式冷却结构，其包括：冷却壁本体，安装在高炉炉壳的内侧壁上；至少一个水管组，位于冷却壁本体内，每个水管组包括相对设置的两根水管，每根水管包括沿冷却壁本体的长度方向延伸的纵向段和与纵向段连接的过渡段，水管组中的其中一个水管的入水口和该水管组中的另一个水管的出水口沿冷却壁本体的长度方向相邻设置且共用一个炉壳连接装置；至少一根冷却条，位于冷却壁本体的热面开设的凹槽中，冷却条的长度方向与水管的纵向段的长度方向垂直。本实用新型所述的组合式冷却结构能够解决目前常见的铸铁冷却壁冷却效果不佳的问题。

Description

组合式冷却结构

技术领域

本实用新型涉及高炉冷却技术领域，尤其涉及一种组合式冷却结构。

背景技术

冷却壁作为高炉炼铁工艺本体系统中的关键设备，其冷却效果是保证高炉长寿的关键前提条件。铸铁冷却壁以其生产工艺成熟、耐磨性好，经济成本低等在高炉上被广泛应用。

但其传统形式的铸铁壁冷却效果已经无法匹配目前高冶强冶炼的环境，故针对加强冷却效果的铸铁冷却壁结构优化成为了亟待解决的问题。

近年来，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，采用铸铁冷却壁热面镶嵌铜冷却条的新型组合式冷却结构，因其冷却效果好、挂渣能力强得到了业界的普遍认可。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种组合式冷却结构，解决目前常见的铸铁冷却壁冷却效果不佳的问题。

本实用新型的上述实施目的主要由以下技术方案来实现：

本实用新型提供一种组合式冷却结构，其包括：

冷却壁本体，安装在高炉炉壳的内侧壁上；

至少一个水管组，位于所述冷却壁本体内，每个所述水管组包括相对设置的两根水管，每根所述水管包括沿所述冷却壁本体的长度方向延伸的纵向段和与所述纵向段连接的过渡段，所述水管组中的其中一个所述水管的入水口和该水管组中的另一个所述水管的入水口沿所述冷却壁本体的长度方向相邻设置且共用一个炉壳连接装置；

至少一根冷却条，位于所述冷却壁本体的热面开设的凹槽中，所述冷却条的长度方向与所述水管的纵向段的长度方向垂直。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述冷却条内铸有冷却管，所述冷却管包括沿所述冷却条的长度方向延伸的内铸段和从所述冷却条的侧面伸出的延伸段，所述延伸段穿过所述冷却壁本体。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，相邻的两个所述水管的纵向段之间的间距为150mm～160mm。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，相邻的两个所述冷却条之间的间距不大于600mm。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述炉壳连接装置包括炉壳段和连接在所述炉壳段上的两个水管段，所述炉壳段连接在所述炉壳的外壁面上，所述水管从所述炉壳穿出并穿过所述炉壳段和所述水管段，所述水管段连接在所述水管的外侧壁上。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述水管段和所述水管之间连接有波纹补偿器。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述冷却壁本体内铸有三个所述水管组，所述冷却壁本体的热面上设有两根所述冷却条。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述冷却管两端的两个延伸段与位于所述冷却壁本体边缘的两个所述水管组中的两个所述水管之间。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述水管组中的所述水管靠近所述冷却管的位置处设有局部弯曲段。

在本实用新型的一个较佳的实施方式中，所述冷却壁本体上设有多个用于将其固定在所述炉壳上的多个螺栓孔，所述螺栓孔靠近所述冷却壁本体的热面的一端具有方孔段，所述方孔段的深度至少为35mm

与现有技术相比，本实用新型所述的技术方案具有以下特点和优点：

1、本实用新型通过优化水管在冷却壁本体内的布置，在冷却壁宽度不变的情况下增加水管数量，缩短水管之间的距离，增加冷却比表面积，进而增加单块冷却壁的冷却强度，进一步适应高冶炼强度的生产现状。

2、本实用新型利用冷却壁本体内的水管和冷却壁本体一侧的冷却条进行组合冷却的方式，进一步提升冷却壁的热面的冷却强度及挂渣能力，延长冷却壁的使用寿命。

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为本实用新型所述组合式冷却结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述炉壳连接装置的局部剖视图；

图3为本实用新型所述炉壳连接装置的另一实施例的局部剖视图；

图4为图1中A-A向剖视图；

图5为图1中B-B向剖视图。

附图标号说明：

10、炉壳；

20、冷却壁本体；21、螺栓孔；22、方孔段；23、热面；24、凹槽；

30、水管组；31、水管；32、纵向段；33、过渡段；34、局部弯曲段；35、出水口；36、入水口；

40、冷却条；41、冷却管；42、内铸段；43、延伸段；

50、炉壳连接装置；51、炉壳段；52、水管段；53、波纹补偿器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图5所示，本实用新型提供一种组合式冷却结构，其包括：冷却壁本体20，安装在高炉炉壳10的内侧壁上；至少一个水管组30，位于冷却壁本体20内，每个水管组30包括相对设置的两根水管31，每根水管31包括沿冷却壁本体20的长度方向延伸的纵向段32和与纵向段32连接的过渡段33，水管组30中的其中一个水管31的入水口36和该水管组30中的另一个水管31的入水口36沿冷却壁本体20的长度方向相邻设置且共用一个炉壳连接装置50；至少一根冷却条40，位于冷却壁本体20的热面23开设的凹槽24中，冷却条40的长度方向与水管31的纵向段32的长度方向垂直。

本实用新型通过每个水管组30中的两个水管31共用纵向设置的炉壳连接装置50，优化水管31在冷却壁本体20内的布置，在冷却壁本体20宽度不变的情况下增加水管31数量，缩短水管31之间的距离，增加冷却比表面积，进而增加单块冷却壁本体20的冷却强度。同时，本实用新型采用冷却壁本体20内的水管31和冷却壁本体20的热面23上的冷却条40进行组合冷却的方式，进一步提升冷却壁本体20的热面23的冷却强度及挂渣能力，延长冷却壁本体20的使用寿命。

具体的，如图1至图3所示，本实用新型所述的组合式冷却结构安装在高炉的炉壳10的内侧壁上，用于高炉冷却。其包括冷却壁本体20，冷却壁本体20为一个矩形的板件，通常由铸铁通过铸造而成，其作为冷却壁的主体结构，水管组30和冷却条40均设在冷却壁本体20上。

一方面，在冷却壁本体20内铸有至少一个水管组30，每个水管组30内均通有冷却水用于高炉的冷却；在本实施例中，冷却壁本体20内铸有三个并排设置的水管组30。每个水管组30中包括两个相对设置的水管31，其中一根水管31的纵向段32的自由端形成入水口36，过渡段33的自由端形成出水口35；另一根水管31的过渡段33的自由端形成出水口35，纵向段32的自由端形成入水口36；也即，每个水管组30中的两个水管31在冷却壁本体20的上端形成两个出水口35，在冷却壁本体20的下端形成两个入水口36。在每个水管组30中，其中一个水管31的过渡段33位于冷却壁本体20的上部，另一个水管31的过渡段33位于下部；过渡段33位于上部的水管31的出水口35与另一个的水管31的出水口35沿冷却壁本体20的长度方向相邻设置，两者共用一个炉壳连接装置50，过渡段33位于下部的水管31的入水口36与另一个水管31的入水口36沿冷却壁本体20的长度方向相邻设置，两者共用一个炉壳连接装置50。因此，在一个水管组30(也即两个水管31)中，仅需要在冷却壁本体20的上下两端设置两个炉壳连接装置50，且炉壳连接装置50沿冷却壁本体20的长度方向延伸设置，也即在冷却壁本体20的宽度方向，并排设置的两个水管31仅需占据一个炉壳连接装置50的空间，相应的，沿冷却壁本体20的宽度方向能够有效缩短水管31之间的距离，进而在冷却壁本体20内铸数量更多的水管31来增强冷却效果。

根据本实用新型的一个实施方式，相邻的两个水管31的纵向段32之间的距离L1为150mm～160mm；也即，沿冷却壁本体20的宽度方向，两两相邻的冷却水管31之间的距离L1能够减小至150mm～160mm。在常规设置中，由于每个水管31的上端均连接有一个炉壳连接装置50，在保证炉壳连接装置50的安装空间的条件下，两两相邻的水管31之间的距离至少要设置到180mm以上，因此本实用新型能够有效提高冷却壁本体20内铸水管31的数量，进而提高冷却强度。

根据本实用新型的一个实施方式，如图1和图2所示，炉壳连接装置50包括炉壳段51和连接在炉壳段51上的两个水管段52，炉壳段51连接在炉壳10的外壁面上，水管31从炉壳10穿出并穿过炉壳段51和水管段52，水管段52连接在水管31的外侧壁上。

具体的，炉壳段51的一侧呈开口状，其盖设在炉壳10的外侧壁上，并且其边缘通过焊接的方式固定在炉壳10上；炉壳段51的另一侧连接有两个柱状的水管段52，两个水管段52的连接位置与位于炉壳段51内的两个水管31的位置相对应，经炉壳10穿出的两个水管31经过炉壳段51后分别从两个水管段52内穿出，水管段52远离炉壳段51的一端焊接在水管31的外侧壁上。

根据本实用新型的一个实施方式，如图3所示，水管段52和水管31之间连接有波纹补偿器53；波纹补偿器53的一端连接在水管段52上，另一端连接在水管31的外侧壁上，波纹补偿器53能够为水管31提供位移补偿，当冷却壁本体20由于高温发生变形时，内铸于冷却壁本体20的水管31将会随之发生位移，由于波纹补偿器53的补偿作用，水管31与炉壳连接装置50之间不会产生较大的应力作用，进而延长炉壳连接装置50的使用寿命。

另一方面，如图1和图4所示，冷却壁本体20的热面23上开设有平行设置的至少一个凹槽24，凹槽24沿所述冷却壁本体20的宽度方向延伸设置，也即，凹槽24的延伸方向与水管31的纵向段32的延伸方向垂直。每个凹槽24内均安装有一个冷却条40，冷却条40通常由铜条制成，由于铜具有较大的导热速率，因此能够进一步提高冷却壁本体20的热面23的冷却速率，进而提升冷却壁本体20的热面23的冷却强度及挂渣能力，延长冷却壁本体20的使用寿命。

具体的，如图1所示，在本实施例中，沿冷却壁本体20的长度方向间隔设置有两个冷却条40。

根据本实用新型的一个实施方式，相邻的两个冷却条40之间的距离L2不大于600mm；避免由于相邻的两个冷却条40之间距离过大造成冷却壁本体20的热面23冷却强度不高和挂渣能力不足。

进一步的，如图1和图4所示，冷却条40内铸有冷却管41，冷却管41包括沿冷却条40的长度方向延伸的内铸段42和从冷却条40的侧面伸出的延伸段43，延伸段43穿过冷却壁本体20；冷却管41内通有冷却水。

本实用新型通过在冷却条40内铸冷却管41并通入冷却水的方式进一步提高冷却壁本体20的热面23的冷却强度，提高组合式冷却结构的冷却速率。

具体的，如图4所示，在将内铸有冷却管41的冷却条40安装进冷却壁本体20上的凹槽24内时，冷却管41的延伸段43从冷却壁本体20上穿出，通过向冷却管41内通入冷却水实现冷却条40的快速冷却。

进一步的，如图1所示，冷却管41两端的两个延伸段43分别与位于冷却壁本体20边缘的两个水管组30相对，且延伸段43位于水管组30中的两个水管31之间。将每个冷却条40上的两个延伸段43的位置设置在边缘水管组30的位置处，保证冷却条40内的内铸段42足够长，避免由于内铸段42长度不足造成冷却条40的冷却效果不均匀。

根据本实用新型的一个实施方式，如图1所示，水管组30中的水管31靠近延伸段43的位置处设有局部弯曲段34。穿设在冷却壁本体20上的延伸段43位于一个水管组30中的两个水管31之间，由于本实用新型中两个水管31之间的距离较小，因此，为了保证延伸段43与水管31之间的铸造厚度，将水管组30中的其中一个水管31与延伸段43相邻的位置处设置成局部弯曲段34，使得延伸段43与水管31之间保持一定的距离。

根据本实用新型的一个实施方式，如图1和图5所示，冷却壁本体20上设有多个用于将其固定在炉壳10上的多个螺栓孔21，螺栓孔21靠近冷却壁本体20的热面23的一端具有方孔段22，方孔段22的深度至少为35mm。

本实用新型中的方孔段22的铸造深度相对于常规的铸造深度较小；由于本实用新型中两个水管31之间的距离较小，因此，为了保证方孔段22与水管31之间的铸造厚度，将方孔段22的铸造深度减小，有利于冷却壁本体20的铸造成型。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式冷却结构，其特征在于，包括：

冷却壁本体，安装在高炉炉壳的内侧壁上；

至少一个水管组，位于所述冷却壁本体内，每个所述水管组包括相对设置的两根水管，每根所述水管包括沿所述冷却壁本体的长度方向延伸的纵向段和与所述纵向段连接的过渡段，所述水管组中的其中一个所述水管的入水口和该水管组中的另一个所述水管的入水口沿所述冷却壁本体的长度方向相邻设置且共用一个炉壳连接装置；

至少一根冷却条，位于所述冷却壁本体的热面开设的凹槽中，所述冷却条的长度方向与所述水管的纵向段的长度方向垂直。

2.根据权利要求1所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述冷却条内铸有冷却管，所述冷却管包括沿所述冷却条长度方向延伸的内铸段和从所述冷却条的侧面伸出的延伸段，所述延伸段穿过所述冷却壁本体。

3.根据权利要求1所述的组合式冷却结构，其特征在于，相邻的两个所述水管的纵向段之间的间距为150mm～160mm。

4.根据权利要求1所述的组合式冷却结构，其特征在于，相邻的两个所述冷却条之间的间距不大于600mm。

5.根据权利要求1所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述炉壳连接装置包括炉壳段和连接在所述炉壳段上的两个水管段，所述炉壳段连接在所述炉壳的外壁面上，所述水管从所述炉壳穿出并穿过所述炉壳段和所述水管段，所述水管段连接在所述水管的外侧壁上。

6.根据权利要求5所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述水管段和所述水管之间连接有波纹补偿器。

7.根据权利要求2所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述冷却壁本体内铸有三个所述水管组，所述冷却壁本体的热面上设有两根所述冷却条。

8.根据权利要求7所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述冷却管两端的两个延伸段分别与位于所述冷却壁本体边缘的两个所述水管组中的两个所述水管之间。

9.根据权利要求2或8所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述水管组中的所述水管靠近所述冷却管的位置处设有局部弯曲段。

10.根据权利要求1所述的组合式冷却结构，其特征在于，所述冷却壁本体上设有多个用于将其固定在所述炉壳上的多个螺栓孔，所述螺栓孔靠近所述冷却壁本体的热面的一端具有方孔段，所述方孔段的深度为至少为35mm。