具有z型流动水道的高炉冷却水箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，高炉的前后冷却壁布置有冷却水管，冷却水管与高炉冷却水箱连通冷却水箱包括箱体和箱盖，其特征在于，箱体包括：外框，焊接固定在炉壳上，外框与炉壳相对的前后面呈空框，在外框的侧壁形成有上下方向间隔布置的多个平行插槽；多个隔板，分别插入在插槽中，以将外框内部空间分隔成多个互相流通的Z型水道；在外框的一侧壁上设置有进水口和排水口，分别连接冷却水管；箱盖，罩覆并可拆卸地固定在箱体的外框上。因此本实用新型的高炉冷却水箱提高了冷却设备的冷却效果和高炉操作的安全性，并延长了高炉的使用寿命，使其经济效益和社会效益最大化，从而可广泛使用于炉役后期的大型高炉。
【专利说明】具有Z型流动水道的高炉冷却水箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷却装置，具体说涉及一种高炉冷却装置。
【背景技术】
[0002]高炉的炉役后期，冷却壁掉落后只剩炉皮来承受各种压力，为此必须采取补充冷却措施，以防止炉壳温度升高后软化变形。如果炉壳反复高温低温循环变化，还会使炉壳脆化，从而危害高炉安全。因此，在高炉生产中，就必须对高炉炉役后期破损冷却系统进行补充冷却和必要修复，这是本领域通用的技术手段，该技术手段一般有炉壳表面洒水冷却、炉壳内部硬质压入造壁、安装微型冷却器等方法。但这些现有的技术手段存在以下一些技术问题。
[0003]炉壳表面洒水对于小高炉和炉身上部低温区冷却效果较好，但对于高冶炼强度的高炉并不适用，因为其冷却效果不能及时带走高炉内部强大气流传导的热量，更不能在内部形成必要的渣皮保护。
[0004]炉壳内部硬质压入造壁的方法对于冷却壁高炉也不适用，因为冷却壁高炉在冷却壁破损掉落后，炉皮非常光滑、面积很大，硬质压入料无法有效粘结在炉皮内侧并起到保护炉皮的作用。
[0005]如图1所示安装微型冷却器11，在无冷却壁只剩炉壳情况下实际使用效果不佳，主要有二个原因。1.安装密度低:炉壳开孔有严格限制，不允许大量密集开孔，因这会危及炉壳安全。2.由于密度低，微型冷却器的微冷不能有效形成渣皮保护，对硬质压入料也不能提供有效冷却，因为灌浆孔距离远，硬质压入料夹杂焦炭和矿石，没有致密性，导热差，不抗气流冲刷和炉料磨损。
[0006]而安装现有的普通冷却水箱，会对高炉冷却壁维护和检查带来很大困难，冷却强度也并不高。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种高炉炉役后期用的高炉冷却水箱，可方便地安装操作并提供对高炉冷却壁的有效冷却，以延长高炉的使用寿命。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提供一种具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，所述高炉的前后冷却壁布置有冷却水管，所述冷却水管与所述高炉冷却水箱连通所述冷却水箱包括箱体和箱盖，其特点是，所述箱体包括:外框，焊接固定在炉壳上，外框与炉壳相对的前后面呈空框，在外框的侧壁形成有上下方向间隔布置的多个平行插槽；多个隔板，分别插入在所述插槽中，以将外框内部空间分隔成多个互相流通的Z型水道；在外框的一侧壁上设置有进水口和排水口，分别连接冷却水管；所述箱盖，罩覆并可拆卸地固定在所述箱体的外框上。
[0009]所述箱体的外框和水箱盖的四周形成有互相结合的安装凸缘。
[0010]所述箱体的外框和水箱盖的安装凸缘上分别加工有多个安装螺孔和安装通孔，以通过螺栓相互连接，并固定于炉壳上。
[0011]在炉壳表面和水箱外框相应的侧面形成有小凹槽，以固定插入的隔板。
[0012]在所述进水口和出水口安装有三通接头，出水三通接头安置在炉体排水槽中并连接检漏阀门。
[0013]高炉的前后冷却壁的冷却水管用金属软管连接。
[0014]所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱以多个间隔地布置在高炉冷却壁上。
[0015]所述多个间隔地布置在高炉冷却壁上的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱的数量为2?3个。
[0016]各个具有Z型流动水道的高炉冷却水箱之间的间隔距离为10?15厘米。
[0017]本发明的有益效果是:采用本实用新型的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，拆装方便，冷却效果好；与现有的高炉冷却装置相比较，具体有以下优点:
[0018]I)每个本实用新型的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱体积小、重量轻，现场人员容易搬运制作和安装。由于高炉炉身布满冷却水管，就像蛛网一样，太大的冷却水箱根本无法搬运和穿过水管安装。
[0019]2)水箱内需要通入带压力的冷却水，因此水箱做小后，其表面水箱盖也小，盖板有利承受较高的水压，不易变形。
[0020]3)如果发生再破损或泄露，由于高炉冷却壁上分布2?3个本实用新型的水箱，影响较小，也容易处理。
[0021]4)每个水箱之间留有10?15厘米空隙，方便安装时紧螺栓和生产中日常点检炉壳状况，能及时发现炉壳开裂裂缝，判明裂缝走向和大小数量。
[0022]因此本实用新型的高炉冷却水箱提高了冷却设备的冷却效果和高炉操作的安全性，并延长了高炉的使用寿命，使其经济效益和社会效益最大化，从而可广泛使用于炉役后期的大型高炉。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是现有的微型冷却器安装示意图；
[0024]图2a是本实用新型一个实施例的高炉冷却水箱的水箱箱体的主视图；
[0025]图2b是本实用新型一个实施例的高炉冷却水箱的水箱箱盖的主视图；
[0026]图3a是本实用新型一个实施例的高炉冷却水箱的水箱箱体的立体示意图；以及
[0027]图3b是本实用新型一个实施例的高炉冷却水箱的水箱箱盖的立体示意图。
【具体实施方式】
[0028]为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。首先需要说明的是，本实用新型并不限于下述【具体实施方式】，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本实用新型，各技术术语可以基于本实用新型的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
[0029]图2a至图3b所示示出本实用新型一个实施例的一种具有Z型水道的高炉冷却水箱，高炉的前后冷却壁布置有冷却水管(未图示)与该高炉冷却水箱连通。该高炉冷却水箱包括箱体12和箱盖2。
[0030]箱体12包括:外框1，焊接在炉壳(未图示)上，外框与炉壳相对的前后面呈空框，在外框I的侧壁I’形成上下方向间隔布置的多个平行插槽9 ;多个隔板6，分别插入各相应的插槽9中，以将外框I的内部空间分隔成多个互相流通的Z型水道5 ;在外框一个侧壁I’上设置有进水口 3和排水口 4。在本实施例中，外框I四周形成有安装凸缘10，其上加工有多个安装螺孔7。在炉壳表面和水箱外框相应的侧面形成有小凹槽(未图示)，以固定插入的隔板6。
[0031]箱盖2，可拆卸地罩覆箱体12的外框I。在本实施例中，水箱盖的四周形成有安装凸缘2’，其上加工有多个安装通孔7’。安装通孔与安装螺孔相对应，以通过螺栓(未图示)使安装凸缘2’和10相互连接，并固定于炉壳上。在水箱盖的侧壁2”上设置有与箱体12的进、出水口 3、4对应的上下通孔3’、4’。
[0032]在所述进水口 3和出水口 4的引出水管上安装有三通接头，出水三通接头安置在炉体排水槽中并连接检漏阀门(未图示)。高炉的前后冷却壁的冷却水管用金属软管连接(未图示)。
[0033]本实用新型为一种新型的高炉冷却水箱即:“Z型水箱”。由于每块冷却壁面积很大，因此有必要分成2?3个“Z型水箱”来进行冷却。即所述的具有Z型流动水道5的高炉冷却水箱以多个间隔地布置在高炉冷却壁上。较佳地，所述多个间隔地布置在高炉冷却壁上的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱的数量为2?3个。各个具有Z型流动水道的高炉冷却水箱之间的间隔距离为10?15厘米。
[0034]本实用新型的这种水箱的特点和优点具体说明如下:
[0035]1.每个水箱小，现场人员容易搬运制作和安装。我们知道高炉炉身布满冷却水管，就像蛛网一样，太大的冷却水箱根本无法搬运和穿过水管安装。
[0036]2.水箱内需要通入带压力的冷却水，因此水箱做小后,其表面盖板也小,有利承受较高的水压，不易变形。
[0037]3.如果发生再破损或泄露，由于分成2?3个水箱，影响较小，也容易处理。
[0038]4.每个水箱之间，留有10?15厘米空隙，方便安装时紧螺栓和生产中日常点检炉壳状况，能及时发现炉壳开裂裂缝，判明裂缝走向和大小数量。
[0039]炉壳是有弧形的厚钢板，表面留有施工和配件残余的凹凸，因此对“Z型水箱”外框1，底部为空框，安装时直接焊接在炉壳上。安装凸缘在预先制作时开好盖板安装孔，以保证密封面平整。
[0040]由于炉壳在安装“Z型水箱”后依然变形开裂的可能，因此把“Z型水箱”表面设计为活动盖板即可拆卸的水箱盖，便于日后利用高炉定修检查和清理结垢。
[0041]炉壳洒水冷却强度低，最主要原因是其水速太低，不能及时带走炉壳热量。因此“Z型水箱”设计其内部分隔成几个水道5。使冷却水在水箱内Z形流动，消灭冷却死角，提高冷却水流速，强制提高冷却效果。本实用新型的冷却水箱的进、出水口 3、4直径为80mm，设计水速为lm/s，经计算可得每个冷却水箱的冷却水流量约为18t/h，按每块冷却壁安装三个新型冷却水箱计算，则每块冷却壁的冷却水流量为54t/h，大于一块正常冷却壁的冷却水流量(约为40t/h)，所以本实用新型新型的冷却水箱的冷却强度是很高的，有利于在炉子内部形成渣皮保护。[0042]对于冷却水水道，其隔板6是活动的，这样便于安装。同时在炉壳变形开裂时还能取走隔板6，扩大施工焊补空间，暴露炉皮裂缝。因为高炉炉壳有80mm厚，对于开裂的炉皮，必须先V形剖开炉皮，再在V形槽内堆焊修补。在炉壳表面和“Z型水箱”框相应的侧面焊上IOmm小凹槽。炉壳和水箱框上这两条凹槽，既固定了隔板6，还起到密封隔板6与炉壳间缝隙作用。当盖上表面盖板即水箱盖2时，会压住隔板6，保持隔板固定。
[0043]整个“Z型水箱”厚度可在15?20CM，这样有利制作施工。对已经安装的微冷、水管等突出物，需要进行必要清理和优化。对进、排水，必须安装3通接头，必要时能快速切离破损的“Z型水箱”。排水头安置在炉体排水槽里，安装检漏阀门。对前后冷却壁的冷却水管，可以用金属软管连接。
[0044]采用本实用新型的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，拆装方便，冷却效果好；与现有的高炉冷却装置相比较，具体有以下优点:
[0045]I)每个本实用新型的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱体积小、重量轻，现场人员容易搬运制作和安装。由于高炉炉身布满冷却水管，就像蛛网一样，太大的冷却水箱根本无法搬运和穿过水管安装。
[0046]2)水箱内需要通入带压力的冷却水，因此水箱做小后，其表面水箱盖也小，盖板有利承受较高的水压，不易变形。
[0047]3)如果发生再破损或泄露，由于高炉冷却壁上分布2?3个本实用新型的水箱，影响较小，也容易处理。
[0048]4)每个水箱之间留有10?15厘米空隙，方便安装时紧螺栓和生产中日常点检炉壳状况，能及时发现炉壳开裂裂缝，判明裂缝走向和大小数量。
[0049]综上所述，因此本实用新型的高炉冷却水箱提高了冷却设备的冷却效果和高炉操作的安全性，并延长了高炉的使用寿命，使其经济效益和社会效益最大化，从而可广泛使用于炉役后期的大型高炉。
[0050]应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，所述高炉的前后冷却壁布置有冷却水管，所述冷却水管与所述高炉冷却水箱连通所述冷却水箱包括箱体和箱盖，其特征在于，所述箱体包括:外框，焊接固定在炉壳上，外框与炉壳相对的前后面呈空框，在外框的侧壁形成有上下方向间隔布置的多个平行插槽；多个隔板，分别插入在所述插槽中，以将外框内部空间分隔成多个互相流通的Z型水道；在外框的一侧壁上设置有进水口和排水口，分别连接冷却水管；所述箱盖，罩覆并可拆卸地固定在所述箱体的外框上。
2.根据权利要求1所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，所述箱体的外框和水箱盖的四周形成有互相结合的安装凸缘。
3.根据权利要求2所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，所述箱体的外框和水箱盖的安装凸缘上分别加工有多个安装螺孔和安装通孔，以通过螺栓相互连接，并固定于炉壳上。
4.根据权利要求1至3之任一项所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，在炉壳表面和水箱外框相应的侧面形成有小凹槽，以固定插入的隔板。
5.根据权利要求1至3之任一项所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，在与进水口和出水口连接的水管上安装有三通接头，出水三通接头安置在炉体排水槽中并连接检漏阀门。
6.根据权利要求5所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，高炉的前后冷却壁的冷却水管用金属软管连接。
7.根据权利要求1所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱以多个间隔第布置在高炉冷却壁上。
8.根据权利要求7所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，所述多个间隔地布置在高炉冷却壁上的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱的数量为2?3个。
9.根据权利要求8所述的具有Z型流动水道的高炉冷却水箱，其特征在于，所述的各个具有Z型流动水道的高炉冷却水箱之间的间隔距离为10?15厘米。
【文档编号】C21B7/10GK203403117SQ201320426015
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】徐宏辉, 程申涛, 王麟 申请人:宝山钢铁股份有限公司