专利名称：一种汽化冷却烟道的制作方法
技术领域：
本发明属于加热技术领域，涉及汽化冷却系统，特别涉及炼钢厂一种汽化冷却烟道。
背景技术：
氧气顶吹转炉烟道汽化冷却系统(亦称余热锅炉)是炼钢车间的重要设备之一。 转炉汽化冷却系统不仅利用转炉烟气余热回收大量的蒸汽，并有利于回收大量的煤气和氧 化铁尘，而且它与转炉炼钢生产控制系统程序直接连锁，它的设备状况直接影响转炉的正 常生产，也就是说，它不仅仅是一种附加的余热利用设备，而是作为转炉的一部分直接参与 炼钢生产，所以，转炉余热锅炉在炼钢厂占有十分重要的地位。 在转炉吹氧炼钢工艺过程中，在转炉炉气中产生大量的氧化铁尘，氧化铁尘随着 转炉烟气进入汽化冷却烟道中。由于炼钢工艺的需要，为了布置氧枪，需在转炉汽化冷却烟 道炉口上方设置一拐弯，通常设置在汽化冷却烟道移动段上。由于含氧化铁尘的烟气对转 炉汽化冷却烟道的冲刷，特别是对转炉汽化冷却烟道拐点内侧水冷壁的直接冲刷，很容易 造成水冷壁管的磨损，从而影响转炉汽化冷却烟道的使用寿命。由于转炉汽化冷却烟道采 用焊接成一个圆周的整体结构，如果局部水冷壁管因磨损发生爆管、漏水等事故，很难进行 维修或更换。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽化冷却烟道。主要包括主水冷壁管和主水冷壁肋板， 在转炉汽化冷却烟道拐点的内侧上表面局部范围内，在主水冷壁的内侧增加冷却水管多层 布管，冷却水管多层布管与外层膜式水冷壁的主水冷壁管交错布置，利用连接鳍片与主水
冷壁肋板连接，多层布管与多层布管配水管连接。本发明能适应转炉烟气中氧化铁尘连续
冲刷的工作条件，避免转炉烟气内氧化铁尘对转炉汽化烟道水冷壁壁面的磨损，并改善汽
化冷却管道内的传热特性，更换方便，且减少转炉汽化冷却烟道的检修工作量。 本发明涉及一种炼钢厂转炉汽化冷却烟道的新结构，采用多层布管的转炉汽化冷
却烟道，避免含氧化铁尘的转炉烟气对转炉汽化烟道水冷壁壁面的磨损，并改善汽化冷却
管道内的传热特性，减少检修工作量。 本发明的目的和任务是通过如下的技术方案实现的在转炉汽化冷却烟道拐点内 侧的上表面局部位置采用多层布管结构。增加的多层布管布置在主水冷壁内侧，新增加的 冷却水管与外层膜式水冷壁的管子交错布置，新增的水冷壁管可以由数根管与肋片焊接成 组，也可以单根单独布置，并在外层膜式水冷壁与新增水冷壁管之间用鳍片相连接。新增的 水冷壁管采用插管式结构接入汽化冷却烟道内，更换时只需重新焊接冷却水管，不需要切 割肋片或重新做焊缝，减少了维修工作量。 运行经验表明，转炉汽化冷却烟道拐点内侧的上表面由于受到含氧化铁尘的烟气 的直接冲刷，磨损最为严重，因此可以在转炉汽化冷却烟道拐点内侧的上表面局部位置采用多层布管结构。增加的多层布管布置在主水冷壁内侧，当含氧化铁尘的烟气从下往上流 动时，直接冲刷新增的水冷壁管，经过新增水冷壁管对烟气的阻碍作用，烟气的径向流速大 大降低。由机械切削理论可知，磨损过程中被磨损表面颗粒的剥离量正比于单位面积上提 供的能量，而磨损的能量主要是烟气提供给氧化铁尘的，其能量与烟气的轴向速度成平方， 烟气流速降低后对主水冷壁内侧管道壁面的冲刷作用明显减弱，从而起到了保护主水冷壁 管不被含氧化铁尘的烟气直接冲刷而磨损的作用。 新增的水冷管道与主水冷壁之间采用焊接鳍片的方式连接，使多层水冷壁布管成 为一体，从而增强了转炉汽化冷却烟道的刚性，从结构上讲对改善汽化冷却烟道的力学性 能是有利的。此外，这种结构在不增加转炉汽化冷却烟道长度的情况下，增加了换热面积， 有利于转炉烟气的冷却。 为了避免氧化铁尘在新增水冷管上的沉积和方便新增水冷壁管的更换、减少维修 工作量，主水冷壁内新增的水冷壁管可以由数根管与肋片焊接成组，也可以单根单独布置。 水冷壁管焊接成组时每组水冷却管的根数一般不超过5根，由于内侧水冷壁管被做成不连 续的结构，可以减少氧化铁尘的堆积死角，避免氧化铁尘在水冷壁管上大量沉积。内侧水冷 壁管采用不连续的结构，还可以减少转炉汽化冷却烟道运行时由于内外多层水冷壁之间温 度不均造成的热应力。 新增的水冷壁管采用插管式结构接入汽化冷却烟道内，即在转炉汽化冷却烟道外 设置新增水冷壁管的配水管，从配水管上接出一段伸向转炉汽化冷却烟道内的冷却水管， 穿过主水冷壁的肋片，延伸到转炉汽化冷却烟道内作为多层布管。新增的冷却水管贯穿肋 板的部位，可以将主水冷壁的冷却水管改成弯曲让管的形式。采用插管结构时，如果内侧的 水冷壁管发生磨损，可以在插管处割开，取下内侧的一组或一根冷却水管并重新焊上即可。 更换冷却水管时不需要割开水冷壁的肋板，也不需要重新做较长的焊缝，可以减少更换水 冷壁时的检修工作量。 考虑到新增加的冷却水管的工作条件，将其纳入转炉汽化冷却烟道低压水循环系 统或高压强制循环系统之中。
图1为本发明的横断面图， 图2为多层布管插管接法的立体图。 图中，件1是主水冷壁管，件2是主水冷壁肋板，件3是多层布管，件4是多层布管 肋板，件5是连接鳍片，件6是多层布管配水管。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的描述 如图1所示，图中为采取两层布管、每组三根冷却水管的结构形式。
主水冷壁管1之间连接主水冷壁肋板2，在主水冷壁的内侧增加冷却水管多层布 管3，新增加的冷却水管多层布管3与外层膜式水冷壁的主水冷壁管1交错布置，图中一共 增设了一排冷却水管多层布管3，新增的冷却水管多层布管3每三根利用肋板4焊接成一 组，并利用连接鳍片5与主水冷壁肋板2连接，多层布管3与多层布管配水管6连接。
如图2所示新增的冷却水管多层布管3利用插管接法接入主水冷壁内侧。当主 水冷壁布管较稀时，可用图2的方式布置；当主水冷壁布管较密时，主水冷壁管需做成弯管 的形式。 也可以根据需要新增一层以上的冷却水管，新增的水冷壁管可以由数根管与肋片 焊接成组，也可以单根单独布置。 在转炉汽化冷却烟道拐点内侧的上表面局部位置采用多层布管结构，增加的多层 布管布置在主水冷壁内侧。采用多层布管的汽化冷却烟道，可以避免含氧化铁尘的转炉烟 气直接冲刷汽化冷却烟道内壁造成的磨损，而且增大了转炉汽化冷却烟道的换热面积。新 增的水冷壁管采用插管式结构接入汽化冷却烟道内，更换方便，减轻了转炉汽化冷却烟道 的检修工作量，具有较大的优势。随着国内转炉炼钢技术的发展和汽化冷却烟道制造水平 的提高，为本技术的推广和应用创造了条件，在转炉炼钢汽化冷却烟道中具有较高的推广 使用价值。
权利要求
一种汽化冷却烟道，主要包括主水冷壁管(1)和主水冷壁肋板(2)，其特征在于在转炉汽化冷却烟道拐点的内侧上表面局部范围内，在主水冷壁的内侧增加冷却水管多层布管(3)，冷却水管多层布管(3)与外层膜式水冷壁的主水冷壁管(1)交错布置，利用连接鳍片(5)与主水冷壁肋板(2)连接，多层布管(3)与多层布管配水管(6)连接。
2. 按照权利要求1所述的汽化冷却烟道，其特征在于多层布管(3) 1 5根管与多层 布管肋板(4)焊接成组布置。
3. 按照权利要求1所述的一种采用多层布管的转炉汽化冷却烟道，其特征在于多层 布管(3)采用插管式结构接入汽化冷却烟道内。
全文摘要
本发明属于加热技术领域，涉及汽化冷却系统，特别涉及炼钢厂一种汽化冷却烟道。主要包括主水冷壁管和主水冷壁肋板，在转炉汽化冷却烟道拐点的内侧上表面局部范围内，在主水冷壁的内侧增加冷却水管多层布管，冷却水管多层布管与外层膜式水冷壁的主水冷壁管交错布置，利用连接鳍片与主水冷壁肋板连接，多层布管与多层布管配水管连接。本发明能适应转炉烟气中氧化铁尘连续冲刷的工作条件，避免转炉烟气内氧化铁尘对转炉汽化烟道水冷壁壁面的磨损，并改善汽化冷却管道内的传热特性，更换方便，且减少转炉汽化冷却烟道的检修工作量。在转炉炼钢汽化冷却烟道中具有较高的推广使用价值。
文档编号F22B1/18GK101749689SQ20081023328
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者侯祥松, 姜小萍, 孙明庆, 董茂林 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司