高炉加强框架式铜冷却壁的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高炉冷却设备技术领域，具体地指一种高炉加强框架式铜冷却壁。
【背景技术】
[0002]冷却壁是炼铁高炉上的主要设备之一。根据高炉不同部位，冷却壁采用不同的材质和结构。其中，在高炉炉腹、炉腰和炉身下部区域，由于热流强度高，多采用铜冷却壁。铜冷却壁和铸铁冷却壁相比，具有导热系数高，综合热阻低的优点。在高炉开炉2?3年后，铜冷却壁热面镶砖侵蚀殆尽，铜冷却壁凭借高导热能力，可以在其热面凝结一层渣皮，以实现冷却壁的自保护。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，导致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的冲刷中，并造成冷却壁表面温度急剧升高，冷却壁内部热应力增大。由于铜冷却壁在高温下抗拉强度较低，300°C时仅为200MPa，故其在高温热应力的作用下容易发生变形。从高炉破损调查来看，服役多年后的铜冷却壁会发生翘曲变形，根据不同的安装方式，冷却壁中心部位会向热面或冷面呈“弓形”突出，冷却壁边缘会向外膨胀和翘曲。虽然上述变形不会直接造成冷却壁本体的破损和断裂，但是会造成冷却壁顶底部与炉壳发生相对位移，严重时会拉断进出水管，同时冷却壁顶底部发生翘曲变形后，其与上下相邻冷却壁会产生缝隙，容易窜入高温煤气流和渣铁，进而烧坏冷却壁的进出水管，冷却壁一旦断水，其本体在高温料流的冲刷侵蚀下，将很快损坏，并造成高炉被迫停炉检修，不仅扰乱了钢厂的生产秩序，还会增加企业经营负担。
[0003]原有冷却壁设计中，冷面采用若干个固定销进行约束，由于固定销为点约束，约束能力有限。高炉破损调查和热态试验表明，在固定销附近，冷却壁变形较小，但在远离固定销的位置，如冷却壁顶底端，依然变形严重。
[0004]针对上述问题和不足，有必要对现有铜冷却壁进行改进，缓解壁体的热变形，延长其服役寿命，降低企业经营成本。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种高炉加强框架式铜冷却壁，其能够有效缓解铜冷却壁的热变形，延长冷却壁的服役寿命，降低企业经营成本。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所设计的高炉加强框架式铜冷却壁，包括内部埋设有冷却水管道的铜冷却壁本体，所述铜冷却壁本体的上下两端壁面上分别设置有多根与其内部冷却水管道相连的进水接口和出水接口，其特殊之处在于:所述铜冷却壁本体背向高炉炉膛的冷面上设置有呈网格结构的钢板支撑框架，所述钢板支撑框架的网格结构各处交汇点上设置有固定销，所述固定销的端部插入紧固在铜冷却壁本体的冷面上。
[0007]进一步地，所述钢板支撑框架由外围矩形边框和设置在其内的交错布置的两条纵向隔板和两条横向隔板组成，所述固定销分别设置在两条纵向隔板和两条横向隔板的各处交汇点上。
[0008]更进一步地，所述两条纵向隔板和两条横向隔板所形成的中心矩形网格内还设置有X型隔板，所述X型隔板的交叉点上也设置有固定销。
[0009]再进一步地，所述钢板支撑框架通过焊接结构与铜冷却壁本体的冷面贴合为一体。
[0010]还进一步地，所述钢板支撑框架(4)采用截面尺寸为hXb = 10mmX40mm的Q235碳素钢材焊接而成。
[0011]本实用新型的有益效果在于:在铜冷却壁本体的冷面上设置钢板支撑框架，并且在钢板支撑框架的网格结构各处交汇点上设置有固定销，使冷却壁在原来点约束的基础上增加了钢板支撑框架的线约束，由于钢板强度高，且钢板支撑框架对冷却壁为线约束，约束能力强，故可以有效抑制冷却壁的热变形，避免冷却壁的损毁，使冷却壁使用寿命延长，从而减少一代炉龄内高炉检修次数，大幅节约企业经营成本。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型高炉加强框架式铜冷却壁的主视结构示意图。
[0013]图2为图1的右视结构示意图。
[0014]图中:铜冷却壁本体1、进水接口 2、固定销3、钢板支撑框架4(其中:外围矩形边框4.1、纵向隔板4.2、横向隔板4.3、X型隔板4.4)、出水接口 5。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0016]如图1?2所示的高炉加强框架式铜冷却壁，包括内部埋设有冷却水管道的铜冷却壁本体1，铜冷却壁本体I的上下两端壁面上分别设置有多根与其内部冷却水管道相连的进水接口 2和出水接口 5，铜冷却壁本体I背向高炉炉膛的冷面上设置有呈网格结构的钢板支撑框架4，钢板支撑框架4通过焊接结构与铜冷却壁本体I的冷面贴合为一体，钢板支撑框架4的网格结构各处交汇点上设置有固定销3，固定销3的端部插入紧固在铜冷却壁本体I的冷面上。钢板支撑框架4上下两侧关于中部镜向对称，钢板支撑框架4左右两侧关于中部镜向对称。
[0017]具体地，钢板支撑框架4由外围矩形边框4.1和设置在其内的交错布置的两条纵向隔板4.2和两条横向隔板4.3组成，固定销3分别设置在两条纵向隔板4.2和两条横向隔板4.3的各处交汇点上。
[0018]并且，在两条纵向隔板4.2和两条横向隔板4.3所形成的中心矩形网格内还设置有X型隔板4.4，X型隔板4.4的交叉点上也设置有固定销3。
[0019]上述技术方案中，钢板支撑框架4采用截面尺寸为hXb = 10mmX40mm的Q235碳素钢材焊接而成。
[0020]本实用新型的铜冷却壁是在铜冷却壁本体I的冷面上设置有钢板支撑框架4，并且在钢板支撑框架4的网格结构各处交汇点上设置有固定销3，冷却壁除固定销3的点约束夕卜，还有钢板支撑框架4的线约束，由于钢板强度高，设置结构对称，受力均匀，故可以有效抑制铜冷却壁本体I的热变形，避免冷却壁边缘部位的翘曲变形，进而防止高温煤气流和渣铁流沿相邻冷却壁翘曲变形后的间隙部位窜入冷却壁的冷面，烧坏进出水管道并造成冷却壁的损毁，从而延长冷却壁使用寿命，节约企业经营成本。
[0021]上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型的限定。
【主权项】
1.一种高炉加强框架式铜冷却壁，包括内部埋设有冷却水管道的铜冷却壁本体(I)，所述铜冷却壁本体(I)的上下两端壁面上分别设置有多根与其内部冷却水管道相连的进水接口(2)和出水接口(5)，其特征在于:所述铜冷却壁本体(I)背向高炉炉膛的冷面上设置有呈网格结构的钢板支撑框架(4)，所述钢板支撑框架(4)的网格结构各处交汇点上设置有固定销(3)，所述固定销(3)的端部插入紧固在铜冷却壁本体(I)的冷面上。2.根据权利要求1所述的高炉加强框架式铜冷却壁，其特征在于:所述钢板支撑框架(4)由外围矩形边框(4.1)和设置在其内的交错布置的两条纵向隔板(4.2)和两条横向隔板(4.3)组成，所述固定销(3)分别设置在两条纵向隔板(4.2)和两条横向隔板(4.3)的各处交汇点上。3.根据权利要求2所述的高炉加强框架式铜冷却壁，其特征在于:所述两条纵向隔板(4.2)和两条横向隔板(4.3)所形成的中心矩形网格内还设置有X型隔板(4.4)，所述X型隔板(4.4)的交叉点上也设置有固定销(3)。4.根据权利要求1或2或3所述的高炉加强框架式铜冷却壁，其特征在于:所述钢板支撑框架(4)通过焊接结构与铜冷却壁本体(I)的冷面贴合为一体。5.根据权利要求1或2或3所述的高炉加强框架式铜冷却壁，其特征在于:所述钢板支撑框架(4)采用截面尺寸为hXb = 10mmX40mm的Q235碳素钢材焊接而成。6.根据权利要求4所述的高炉加强框架式铜冷却壁，其特征在于:所述钢板支撑框架(4)采用截面尺寸为hXb = 10mmX40mm的Q235碳素钢材焊接而成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高炉加强框架式铜冷却壁，包括内部埋设有冷却水管道的铜冷却壁本体，所述铜冷却壁本体的上下两端壁面上分别设置有多根与其内部冷却水管道相连的进水接口和出水接口，其特殊之处在于：所述铜冷却壁本体背向高炉炉膛的冷面上设置有呈网格结构的钢板支撑框架，所述钢板支撑框架的网格结构各处交汇点上设置有固定销，所述固定销的端部插入紧固在铜冷却壁本体的冷面上。本实用新型在铜冷却壁冷面上焊接钢板支撑框架进行线约束，由于钢板强度高，且钢板支撑框架对冷却壁为线约束，约束能力强，可以有效抑制铜冷却壁热变形，避免冷却壁损毁，延长冷却壁使用寿命延长，大幅节约企业经营成本。
【IPC分类】C21B7/10
【公开号】CN204874574
【申请号】CN201520627177
【发明人】卢正东, 刘栋梁, 肖志新, 康凌晨, 陈令坤, 胡正刚, 王素平, 孙鹤, 李红, 徐志东
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月19日