六角形冷却壁及安装方法与流程

本发明属于冶金铸造业，特别涉及炼铁炉内部的一种六角形冷却壁及安装方法。

背景技术：

迄今为止，炼铁炉（包括高炉、COREX炉、FINEX炉等）冷却壁的形状都是长方形的，采用横向（即高炉炉壳的圆周方向）平齐、纵向（即高炉炉壳垂直于地面的方向）交错的方式布置在炉壳的内侧（参见图1）。

图1中标记：1为炉壳铁皮，2为长方形冷却壁，3为冷却壁管子伸出部位的炉壳开孔，4为因冷却壁角部冷却能力有限造成的炉壳“热点”。

其缺点如下：

一、由于冷却壁2形状呈长方形，进行冷却壁安装作业时，正在安装的冷却壁的侧面与已经安装完毕的冷却壁的侧面会产生干涉，从而增加了冷却壁安装的难度，导致作业效率低下。

二、每段冷却壁2安装最后一块时，由于正在安装的冷却壁的两个侧面都受到已经安装完毕的冷却壁的侧面的干涉，必须从两块冷却壁的中间“嵌入”，左右方向没有调节的余地，因此必须按两侧平行的方式进行切割，成为“合门型”冷却壁，同时为了与“合门型”冷却壁相匹配，紧邻“合门型”冷却壁的左右两块冷却壁的侧面必须按平行于“合门型”冷却壁的侧面的方式进行切割，这样除了侧面是按放射线切割的标准型冷却壁，每段还得增加三个品种的冷却壁，即“合门型”冷却壁、“合门左侧型”冷却壁和“合门右侧型”冷却壁。冷却壁形状种类复杂，木模制作工作量加大，冷却壁制造和管理难度增加。

三、由于冷却壁2在横向平齐，炉壳铁皮1上对应于每段冷却壁2管子伸出部位的开孔3沿圆周方向整齐排列，形成两条上下平行的“腰带”，严重破坏了炉壳铁皮1的整体连续性，削弱了炉壳铁皮1的强度。

四、炼铁炉服役期间，由于冷却壁2角部冷却能力的局限性，炉壳铁皮1在对应于冷却壁2角部交接位置形成“热点”4，这些“热点”4位于炉壳开孔3形成的两条“腰带”之间，正好也是沿炉壳铁皮1圆周方向排列，造成炉壳铁皮1因温度分布不均匀而产生应力集中，从而形成削弱炉壳铁皮1强度的又一条“腰带”。

五、三条“腰带”的交互作用，在炉壳铁皮1上对应于上下两层冷却壁拼接的交接部位形成一个相对薄弱的区域，为了确保炼铁炉一代炉役的安全顺行，不得不设计选用厚度较大的高强度钢板作为炉壳铁皮1材料，材料消耗大，炉壳铁皮1拼接的焊接工程量大，炉壳铁皮1吊装的难度大，炼铁炉建设周期长，需要耗费大量的人力、物力和财力。

有鉴于此，该领域的技术人员致力于研发一种新的冷却壁形状，以简化冷却壁的形状种类，减低冷却壁的制造和管理难度，并减少高强度钢板材料的使用量。

技术实现要素：

本发明的任务是提供一种六角形冷却壁及安装方法，它简化了冷却壁的形状种类，解决了上述现有技术所存在的问题，能够减低冷却壁的制造和管理难度，降低冷却壁的安装难度，提高作业效率，并减少高强度钢板材料的使用量。

本发明的技术解决方案如下：

一种六角形冷却壁，设置于炼铁炉内部，六角形冷却壁的形状设计成六角形，布设有数块六角形冷却壁，其中炉壳铁皮垂直于地面部位的冷却壁设计成正六角形，炉壳铁皮倾斜部位的冷却壁设计成近似的正六角形，同时将最下面一段冷却壁和最上面一段冷却壁设计成呈梯形的半块型冷却壁；

六角形冷却壁的斜边邻接相邻的六角形冷却壁斜边；

最下段半块型冷却壁和最上段半块型冷却壁的斜边邻接相邻的六角形冷却壁斜边；

六角形冷却壁和半块型冷却壁都设有冷却壁管子伸出部位的炉壳开孔。

按照上述六角形冷却壁实施的安装方法，六角形冷却壁安装时，先安装最下段半块型冷却壁，然后按从下到上顺序逐段安装六角形冷却壁，最后安装最上段半块型冷却壁，直至冷却壁布满整个炉壳。

采用本发明的六角形冷却壁及安装方法，简化了冷却壁的形状种类，木模制作的工作量得到减少，冷却壁制造和管理难度得到减低，并降低冷却壁的安装难度，提高作业效率；改善炉壳铁皮的整体连续性，为延长炉壳使用寿命创造良好条件，解决了炉壳的应力集中问题；在设计时就选用厚度相对较小的高强度钢板作为炉壳铁皮材料，大大减少了高强度钢板材料的使用量，减少炉壳拼接的焊接工程量，降低炉壳吊装对吊机能力的要求，减少炉壳吊装的工作量，大大缩短高炉建设工期，节约大量的人力、物力和财力。

附图说明

图1是现有的一种长方形冷却壁布置的主视图。

图2是本发明的一种六角形冷却壁布置的主视图。

附图标记：

1为炉壳铁皮，2为长方形冷却壁，3为冷却壁管子伸出部位的炉壳开孔，4为因冷却壁角部冷却能力有限造成的炉壳“热点”，5为六角形冷却壁，6为“半块型”冷却壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图2，本发明提供一种六角形冷却壁，设置于炼铁炉内部，六角形冷却壁5的形状设计成六角形，炼铁炉内布设数块六角形冷却壁5，其中炉壳铁皮1垂直于地面部位的冷却壁设计成正六角形，炉壳铁皮1倾斜部位的冷却壁设计成近似的正六角形；同时将最下面一段冷却壁和最上面一段冷却壁设计成呈梯形的“半块型”冷却壁6。

如图2中所示，六角形冷却壁5的斜边邻接相邻的六角形冷却壁5斜边。最下段半块型冷却壁6和最上段半块型冷却壁6的斜边邻接相邻的六角形冷却壁5斜边。

六角形冷却壁5和半块型冷却壁6都设有冷却壁管子伸出部位的炉壳开孔3。

本发明还提供一种六角形冷却壁的安装方法，六角形冷却壁5安装时，先安装最下段半块型冷却壁6，然后按从下到上顺序逐段安装六角形冷却壁5，最后安装最上段半块型冷却壁6，直至冷却壁布满整个炉壳。

本发明的技术特点在于：将冷却壁的形状设计成六角形，其中炉壳垂直于地面部位的冷却壁设计成正六角形，炉壳倾斜部位的冷却壁设计成近似的正六角形；同时将最下面一段冷却壁和最上面一段冷却壁设计成呈梯形的“半块型”冷却壁6。冷却壁安装时，先安装最下面一段“半块型”冷却壁6，然后按从下到上顺序逐段安装六角形冷却壁5，最后安装最上面一段“半块型”冷却壁6，直至冷却壁布满整个炉壳。

本发明具有以下优点：

一、由于冷却壁呈六角形，正在安装的冷却壁可以从斜上方进入到已经安装好的两块冷却壁所形成的V字形的空隙中，正在安装的冷却壁的侧面与已经安装好的冷却壁的侧面不形成干涉，冷却壁的安装难度大大降低，作业效率得到较大的提高。

二、由于冷却壁呈六角形，冷却壁可以从斜上方进入到安装位置，所以不需要设计专门的“合门型”冷却壁、“合门左侧型”冷却壁和“合门右侧型”冷却壁，从而简化了冷却壁的形状种类，减少了木模制作的工作量，减低了冷却壁制造和管理难度。

三、由于冷却壁呈六角形，冷却壁的安装是按纵向平齐、横向交错进行布置，炼铁炉炉壳铁皮1对应于冷却壁管子伸出部位的炉壳开孔3也呈交错分布，因冷却壁角部冷却能力有限而在炉壳铁皮1形成的“热点”4也呈交错分布，从而极大地改善了炉壳铁皮1的整体连续性，为延长炉壳铁皮1使用寿命创造了良好条件。

四、由于冷却壁呈六角形，冷却壁的安装是按纵向平齐、横向交错进行布置，冷却壁角部相交接部位均有直管经过进行冷却，因此在相应炉壳铁皮1上形成“热点”的问题基本没有或得到极大改善，炉壳的应力集中问题得到解决。

五、在其他条件不变的前提下，采用六角形冷却壁5，可以在设计时就选用厚度相对较小的高强度钢板作为炉壳铁皮1材料，从而大大减少高强度钢板材料的使用量，减少炉壳铁皮1拼接的焊接工程量，降低炉壳铁皮1吊装对吊机能力的要求，减少炉壳铁皮1吊装的工作量，大大缩短高炉建设工期，节约大量的人力、物力和财力。

综上所述，采用本发明的六角形冷却壁及安装方法，简化了冷却壁的形状种类，木模制作的工作量得到减少，冷却壁制造和管理难度得到减低，并降低冷却壁的安装难度，提高作业效率；改善炉壳铁皮的整体连续性，为延长炉壳使用寿命创造良好条件，解决了炉壳的应力集中问题。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。