一种铜钢复合型高炉冷却壁的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铜钢复合型高炉冷却壁。
【背景技术】
[0002]冷却壁是炼铁高炉上的主要设备之一。目前国内外高炉均采用全冷却壁结构或板壁结合结构。其中，冷却壁由壁体和耐火材料镶砖组成，高炉开炉2?3年后，镶砖侵蚀殆尽，在后续服役过程中，冷却壁主要依靠表面覆盖的渣皮进行自我保护，但在实际生产中，由于高炉原燃料条件波动，操作制度调整或其它不可控因素，都会造成渣皮的脱落，冷却壁表面直接暴露在高温煤气流、渣铁流或高温熔融物料中，从而造成冷却壁表面温度急剧升高，加速其侵蚀破损过程。目前大型高炉的炉身下部、炉腰及炉腹部位多采用镶砖铜冷却壁，由于铜冷却壁的安全工作温度在250°C以下，而炉内高温煤气流的温度一般在1200°C以上，因此，在原有渣皮脱落，新渣皮暂未形成时，会造成铜冷却壁热面温度过高，从而加速铜冷却壁的异常破损。所以，为有效缓解该部位铜冷却壁的破损，有必要对原有结构进行改进，满足高炉使用要求，延长冷却壁服役寿命。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种铜钢复合型高炉冷却壁，延长冷却壁服役寿命。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种铜钢复合型高炉冷却壁，包括内部埋有冷却水管的铜冷却壁壁体，在铜冷却壁壁体上沿纵向排列有多条平行的凹槽，其在于，每条凹槽内各镶嵌一块镶嵌钢板，镶嵌钢板另一端镶嵌在冷却壁热面的耐火内衬内，通过镶嵌钢板将冷却壁热面的耐火内衬与铜冷却壁壁体相连。
[0005]优选的，凹槽为U型槽。
[0006]优选的，凹槽带有向上的仰角。
[0007]优选的，仰角范围为0°彡α彡60°。
[0008]采用本实用新型后，铜冷却壁在服役过程中可分为两个阶段:第一阶段为耐火内衬存在期，在此阶段内，将由耐火内衬抵御炉内高温煤气流和渣铁流；第二阶段为耐火内衬已侵蚀殆尽，铜冷却壁表面将凝结一层渣皮，渣皮挂结在镶嵌有钢板的冷却壁热面上。当高炉生产条件发生波动时，渣皮可能发生脱落，在渣皮脱落后的短时间内，高温煤气流和渣铁流将直接冲刷冷却壁热面，高温煤气流和渣铁流的温度一般在1200°C以上，从而造成冷却壁热面温度急剧升高，一旦温度超过冷却壁的极限服役温度，就会加速冷却壁的侵蚀破损。与原有普通镶砖铜冷却壁技术相比，本实用新型的优点在于:由于渣皮脱落时，一般是凹槽内的渣皮与冷却壁热面渣皮的连接处发生断裂，而本实用新型中，U型槽及所镶嵌的钢板带有一定仰角，故凹槽内及相邻镶嵌钢板之间一般会存有少量残留渣皮，上述渣皮依然可以对铜冷却壁本体构成保护作用，镶嵌钢板亦可对渣皮起到一定的支撑作用；而在冷却壁镶嵌钢板热面处，将直接抵御高温煤气流和渣铁流的冲刷，由于钢材的安全服役温度在800°C以上，其高温性能大幅优于铜材。因此，在原有渣皮脱落后，新渣皮尚未形成时，镶嵌钢板与原有铜冷却壁铜质肋条相比，可以更好地抵御热流冲击和机械冲刷，同时，由于铜钢复合型冷却壁的本体为铜材，其高导热性依然可以使钢板和凹槽表面温度迅速下降至炉渣凝结温度，在冷却壁热面迅速挂结一层渣皮，从而整个冷却壁将重新得到渣皮保护。采用该实用新型后，冷却壁在不同服役阶段，不同炉况条件下，均处于安全服役温度，故可有效延长冷却壁服役时间，减少维修成本，保障高炉生产顺行。
【附图说明】
[0009]图1是现有冷却壁结构示意图。
[0010]图2是本实用新型实施例1结构示意图。
[0011]图3是本实用新型实施例2结构示意图。
[0012]图中，1-铜冷却壁壁体，2-冷却水管，3-凹槽，4-镶嵌钢板，5-耐火内衬。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图作进一步描述:
[0014]如图1所示，现有冷却壁包括内部埋有冷却水管2的铜冷却壁壁体1，在铜冷却壁壁体1上沿纵向排列有多条平行的凹槽3，耐火内衬5镶嵌在凹槽3内。高炉开炉2?3年后，耐火内衬5侵蚀殆尽，在后续服役过程中，铜冷却壁壁体1主要依靠表面覆盖的渣皮进行自我保护，但在实际生产中，由于高炉原燃料条件波动，操作制度调整或其它不可控因素，都会造成渣皮的脱落，造成铜冷却壁壁体1表面直接暴露在高温煤气流、渣铁流或高温熔融物料中，从而造成冷却壁表面温度急剧升高，加速其侵蚀破损过程。
[0015]图2是本实用新型的实施例1，一种铜钢复合型高炉冷却壁，主要包括内部埋有冷却水管2的铜冷却壁壁体1，在铜冷却壁壁体1上沿纵向排列有多条平行的凹槽3，每条凹槽3内各镶嵌一块镶嵌钢板4，镶嵌钢板4另一端镶嵌在冷却壁热面的耐火内衬5内，通过镶嵌钢板4将冷却壁热面的耐火内衬5与铜冷却壁壁体1相连，凹槽为带有向上的30°仰角的U型槽。凹槽3深度、宽度、镶嵌钢板4尺寸可根据实际需要确定，镶嵌钢板4截面为平行四边形，应保证镶嵌钢板4安装时与凹槽3紧密贴合。耐火内衬5的安装方式可选择捣打、喷涂或浇注等工艺，厚度范围为100mm-200mm，一般应选取高导热系数耐火原料。
[0016]通过该实施方案，冷却壁的安全服役原理在于:由于铜冷却壁热面镶有钢板，且带有一定仰角，可适用于高炉炉身下部，炉腰，炉腹等部位。在高炉生产过程中，即使渣皮脱落，冷却壁凹槽内依然存有少量渣皮，可以有效阻隔热量，保护铜冷却壁本体，此外，镶嵌钢板的安全服役温度高于800°C，可有效抵御炉内高温煤气流和渣铁流的冲刷。
[0017]图3是本实用新型的实施例2，与实施例1的不同点在与凹槽3仰角为0°，即凹槽3与镶嵌钢板4皆为水平，镶嵌钢板4截面为矩形，在冷却壁服役过程中，其安全服役原理同实施例1，可以满足长寿型高炉的使用要求。
【主权项】
1.一种铜钢复合型高炉冷却壁，包括内部埋有冷却水管的铜冷却壁壁体，在铜冷却壁壁体上沿纵向排列有多条平行的凹槽，其特征在于:每条凹槽内各镶嵌一块镶嵌钢板，镶嵌钢板另一端镶嵌在冷却壁热面的耐火内衬内，通过镶嵌钢板将冷却壁热面的耐火内衬与铜冷却壁壁体相连。2.根据权利要求1所述的一种铜钢复合型高炉冷却壁，其特征在于:凹槽为U型槽。3.根据权利要求1或2所述的一种铜钢复合型高炉冷却壁，其特征在于:凹槽带有向上的仰角。4.根据权利要求3所述的一种铜钢复合型高炉冷却壁，其特征在于:仰角范围为0° 彡 α 彡 60° ο
【专利摘要】本实用新型公开了一种铜钢复合型高炉冷却壁，以解决目前铜冷却壁易破损的问题。它包括内部埋有冷却水管的铜冷却壁壁体，在铜冷却壁壁体上沿纵向排列有多条平行的凹槽，每条凹槽内各镶嵌一块镶嵌钢板，镶嵌钢板另一端镶嵌在冷却壁热面的耐火内衬内，通过镶嵌钢板将冷却壁热面的耐火内衬与铜冷却壁壁体相连。由于铜冷却壁热面镶有钢板，且带有一定仰角，在高炉生产过程中，即使渣皮脱落，冷却壁凹槽内依然存有少量渣皮，可以有效阻隔热量，保护铜冷却壁本体，此外，镶嵌钢板的安全服役温度高于800℃，可有效抵御炉内高温煤气流和渣铁流的冲刷，延长冷却壁使用寿命。
【IPC分类】C21B7/10
【公开号】CN205077080
【申请号】CN201520852612
【发明人】卢正东, 刘栋梁, 陈令坤, 张正东, 李华, 余立, 欧阳珉路, 余珊珊
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月30日