專利名稱：銅板冷卻壁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種銅板冷卻壁，屬于高爐冷卻設備。
高爐爐殼內(nèi)安裝有由一塊塊冷卻壁構成的冷卻層，冷卻層內(nèi)砌有爐襯?，F(xiàn)有技術中，煉鐵高爐普遍采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵材料鑄造的冷卻壁。由于鑄鐵的導熱性能較差，其熱導率λ=33～34w/m·℃，長期在高溫下工作容易損壞，大多只能堅持5～8年，使高爐一代爐齡(8～10年)中有接近一半的時間需在冷卻壁大量損壞的帶病條件下勉強生產(chǎn)，無法實現(xiàn)應有的生產(chǎn)能力。近年來，國際上出現(xiàn)了一種采用壓延銅板制造的冷卻壁，壁體壁厚之間開設有中心線相互平行、中心距相等的縱向通孔，通孔兩端裝有與壁體材料相同的堵頭，壁體冷面通孔兩端堵頭之內(nèi)焊接安裝有軸線垂直于通孔中心線的與通孔相通的純銅進出水管；與鑄鐵冷卻壁相同，壁體上開設有軸線垂直于通孔中心線的安裝孔和測溫孔，壁體的熱面可以是平面，也可以開設相互平行的橫向燕尾槽。由于壓延銅板的導熱性能遠優(yōu)于鑄鐵，熱導率λ≥340w/m·℃，理論上其使用壽命可達15年以上，高爐兩代爐役期中均不需更換。使用銅板冷卻壁后，高爐受到了更好的保護，從而達到穩(wěn)定高產(chǎn)的目標。壓延銅板的優(yōu)良導熱性能，使得冷卻水用量大大降低，具有節(jié)約水資源的功效。雖然壓延銅板的價格遠高于鑄鐵，壓延銅板冷卻壁的高使用壽命、使高爐獲得的穩(wěn)定高產(chǎn)和用水量的大大降低，使得采用壓延銅板冷卻壁的高爐仍取得了良好的經(jīng)濟效益。但是，由于現(xiàn)有壓延銅板冷卻壁在壁體通孔中心距、通孔最小壁厚等具體結構上不盡合理，使壓延銅板本身優(yōu)良的冷卻性能不能得到充分的發(fā)揮，使用壽命受到影響。采用直接焊接于壁體上的純銅進出水管，由于純銅管強度低，在運輸、儲存和安裝過程中極易彎曲損壞，造成實際成本的增加。
本實用新型的目的是提供一種結構合理、冷卻能力強、使用壽命高、成本低的銅板冷卻壁。
本實用新型的目的是通過以下技術解決方案實現(xiàn)的。
一種采用壓延銅板制成的銅板冷卻壁，壁體壁厚之間開設有中心線相互平行、中心距相等的縱向通孔，通孔兩端裝有與壁體材料相同的堵頭，壁體冷面通孔兩端堵頭之內(nèi)焊接安裝有軸線垂直于通孔中心線的與通孔相通的進出水管，壁體上開設有軸線垂直于通孔中心線的安裝孔和測溫孔，壁體的熱面可以是平面，也可以開設相互平行的橫向燕尾槽。通孔直徑為30～55mm，通孔之間的中心距為通孔直徑的4.5～5.5倍，通孔最小壁厚δ=22.5～25.5mm，進出水管為無縫鋼管。
進出水管插入在焊接于壁體冷面上的加強圈內(nèi)，并與之相焊接，加強了進出水管與壁體之間的連接強度。
堵頭的軸向高度為通孔直徑的60％～80％，堵頭外表面凹陷于壁體的上或下端面之內(nèi)，通過焊接固定。合理控制堵頭厚度并使其外表面凹陷于壁體的上或下端面內(nèi)，避免了冷卻死點的出現(xiàn)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點在于本實用新型銅板冷卻壁其壁體通孔中心距、通孔最小壁厚等具體結構，均為在大量試驗基礎上經(jīng)優(yōu)化設計獲得的合理結構，使其能夠在保證強度的同時充分發(fā)揮材料本身的優(yōu)良性能，獲得良好的冷卻效果，提高冷卻壁的使用壽命。鋼質(zhì)進出水管的采用，避免了純銅管因強度低造成的彎曲損壞，降低了成本。
以下結合附圖對本實用新型進行詳述。


圖1為本實用新型銅板冷卻壁的結構示意圖。
圖2為
圖1的俯視圖。
圖3為
圖1的A部放大視圖。
本實用新型銅板冷卻壁采用壓延銅板制成，其結構如
圖1、圖2所示，主要由壁體1、堵頭3、吊裝環(huán)4、加強圈5和進出水管6組成。壁體1熱面為平面，其壁厚之間開設有中心線相互平行、中心距相等的縱向通孔2，通孔2直徑為50mm，通孔2之間的中心距為通孔直徑的5倍，通孔最小壁厚δ=23.5mm。通孔2兩端裝有與壁體1材料相同的堵頭3，堵頭3的軸向高度為通孔2直徑的70％，堵頭3外表面凹陷于壁體1的上或下端面之內(nèi)，通過焊接固定。壁體1冷面通孔2兩端的堵頭3之內(nèi)安裝有軸線垂直于通孔2中心線的與通孔2相通的進出水管6，進出水管6為無縫鋼管，插人在焊接于壁體1上的加強圈5內(nèi)，并與之相焊接，加強圈5與壁體1之間、進出水管6與加強圈5之間的連接均采用氬弧焊接。壁體1上開設有軸線垂直于通孔2中心線的安裝孔7和測溫孔8。2個吊裝環(huán)4通過螺紋連接安裝于壁體1的上端面。
冷卻壁通過吊裝環(huán)4吊起，在高爐爐殼內(nèi)就位后，切割去吊裝環(huán)4。螺栓通過安裝孔7把冷卻壁固定在爐殼內(nèi)，一塊塊冷卻壁構成高爐冷卻層。壁體1上的測溫孔8內(nèi)裝有監(jiān)測冷卻壁工況的熱電偶。
本實用新型銅板冷卻壁不僅限于實施例所述，也包括壁體1熱面開設有相互平行的橫向燕尾槽的銅板冷卻壁。
權利要求1．一種采用壓延銅板制成的銅板冷卻壁，壁體壁厚之間開設有中心線相互平行、中心距相等的縱向通孔，通孔兩端裝有與壁體材料相同的堵頭，壁體冷面通孔兩端堵頭之內(nèi)焊接安裝有軸線垂直于通孔中心線的與通孔相通的進出水管，壁體上開設有軸線垂直于通孔中心線的安裝孔和測溫孔，壁體的熱面可以是平面，也可以開設相互平行的橫向燕尾槽，其特征在于通孔(2)直徑為30～55mm，通孔之間的中心距為通孔直徑的4.5～5.5倍，通孔最小壁厚δ=22.5～25.5mm，進出水管(6)為無縫鋼管。
2．根據(jù)權利要求1所述的銅板冷卻壁，其特征在于所述的進出水管(6)插入在焊接于壁體(1)冷面上的加強圈(5)內(nèi)，并與之相焊接。
3．根據(jù)權利要求1所述的銅板冷卻壁，其特征在于所述的堵頭(3)的軸向高度為通孔(2)直徑的60％～80％，堵頭(3)外表面凹陷于壁體(1)的上或下端面之內(nèi)，通過焊接固定。
專利摘要一種銅板冷卻壁,壁體壁厚之間開設有縱向通孔,通孔兩端裝有堵頭,壁體冷面通孔兩端堵頭之內(nèi)焊接安裝有軸線垂直于通孔中心線的與通孔相通的進出水管,壁體上開設有安裝孔和測溫孔,壁體的熱面可以是平面,也可以開設相互平行的橫向燕尾槽,通孔直徑為30~55mm,通孔之間的中心距為通孔直徑的4.5~5.5倍,通孔最小壁厚δ=22.5~25.5mm,進出水管為無縫鋼管。該銅板冷卻壁結構合理、冷卻能力強、使用壽命高。
文檔編號C21B7/10GK2435403SQ0024602
公開日2001年6月20日 申請日期2000年8月7日 優(yōu)先權日2000年8月7日
發(fā)明者佘克事, 佘京鵬 申請人:佘克事