專利名稱：一種冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高爐設(shè)備，特別涉及高爐冷卻壁制作技術(shù)。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)外高爐上大量使用的冷卻壁材質(zhì)中，目前仍以傳統(tǒng)球墨鑄鐵冷卻壁為主。在該鑄鐵冷卻壁制作的過程中，為防止鐵水澆注時(shí)內(nèi)鑄水管的漂移，往往設(shè)計(jì)有各種鋼質(zhì)撐頭來固定水管以及保持管與管之間的距離。通常采用的是隔一段距離兩兩臨近管用管夾(一種撐頭)套緊，邊部水管則利用墊撐夾(另一種撐頭)和砂型壁面保持一定距離的方法，圖1給出一種示意圖。還有的是在砂型中布置大量螺桿撐頭，之后把水管每隔一段距離用墊片和螺母撐頭配件鎖緊的方式。
現(xiàn)行冷卻壁鑄造技術(shù)中固定水管用的異質(zhì)撐頭，因?yàn)橐粔K冷卻壁內(nèi)通常要布置數(shù)根水管，而冷卻壁尺寸又很大，所以采用上述方法就需要大量撐頭來實(shí)現(xiàn)上面的要求，而撐頭又多采用鋼質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)件，由于鋼的熔化溫度區(qū)間比鑄鐵的熔化溫度區(qū)間高約200～300℃，所以，鑄鐵液在澆注時(shí)不能與鋼質(zhì)撐頭形成有效的熔合，在鑄鐵壁凝固后，這些異質(zhì)撐頭就留在了鑄鐵基體中。于是，鑄鐵冷卻壁在高爐爐役后期，往往就在這些大量撐頭處出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重的還會(huì)使冷卻壁產(chǎn)生斷裂。究其原因，就是因?yàn)檫@些撐頭與基體鑄鐵不同質(zhì)，澆鑄后兩者間仍然存在著明顯的結(jié)合界面，結(jié)合力不如單一一種鑄鐵材質(zhì)的結(jié)合力強(qiáng)，所以優(yōu)先在界面結(jié)合處萌生裂紋并擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種抗裂冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，通過利用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料來做固定水管用的撐頭，在完成固定水管的任務(wù)后，基體內(nèi)并不留存有異質(zhì)撐頭構(gòu)件，如此盡量減少鑄鐵冷卻壁熱面萌生裂紋的薄弱環(huán)節(jié)和延遲裂紋發(fā)生的時(shí)刻，使冷卻壁在高爐服役后期不致產(chǎn)生大量裂紋，保證高爐冷卻壁的長期可靠服役。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其包括上、下砂箱以及穿設(shè)其上的水管；所述的上砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第一撐頭，該第一撐頭設(shè)有凹槽；所述的下砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第二撐頭，該第二撐頭設(shè)有凹槽，該撐頭與上砂箱中的第一撐頭交錯(cuò)布置，形成供澆注鐵水流通的流通通道；所述的水管設(shè)置于上、下砂箱撐頭的凹槽。
進(jìn)一步，所述的第一、二撐頭的凹槽為半圓形耙式結(jié)構(gòu)。又，所述的第二撐頭底部還延伸形成支撐部。所述的第二撐頭的支撐部為上小下大結(jié)構(gòu)。另，所述的上、下砂箱的第一、二撐頭為等間距排列。所述的第一、二撐頭采用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料制作，如均采用球墨鑄鐵制作。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)幾種與鑄鐵壁體材質(zhì)同質(zhì)的專用水管固定撐頭，通過這些同質(zhì)撐頭行列方陣，使水管在澆注過程中實(shí)現(xiàn)定位，水管既不會(huì)上下浮沉，也不會(huì)左右漂移；并且澆注的鐵水會(huì)使這些同質(zhì)撐頭外部產(chǎn)生熔融而在隨后的凝固過程中實(shí)現(xiàn)與基體鐵水的無縫結(jié)合。同時(shí)這些撐頭還皆有小冷鐵的作用，加快芯部球墨鑄鐵液的凝固，盡量減少鑄后壁體芯部球墨鑄鐵組織中的石墨畸變等，提高壁體厚度方向的性能均一性。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為本實(shí)用新型上砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型下砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型下砂箱的第二撐頭的示意圖；圖6為本實(shí)用新型水管入臼上砂箱撐頭方陣的示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1～圖6，本實(shí)用新型的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其包括上砂箱1、下砂箱2以及穿設(shè)其上的水管3；所述的上砂箱1內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第一撐頭4，該第一撐頭4設(shè)有凹槽41；所述的下砂箱2內(nèi)表面等間距排列設(shè)置第二撐頭5，該第二撐頭5設(shè)有凹槽51，該撐頭5與上砂箱1中的第一撐頭4交錯(cuò)布置，形成供澆注鐵水流通的流通通道6；所述的水管3設(shè)置于搗固入上、下砂箱1、2中的第一、二撐頭4、5交錯(cuò)配合形成的凹槽41、51中；該第一、二撐頭的凹槽41、51為半圓形結(jié)構(gòu)；所述的第二撐頭5底部還延伸形成支撐部52，該支撐部52為上小下大結(jié)構(gòu)。
所述的撐頭采用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料制作。
上、下砂箱1、2分別制作，各自制作好后將上砂箱1翻轉(zhuǎn)180°與下砂箱2合箱即成圖1所示的裝置。
其中，上砂箱1中由預(yù)制好的水管3和對水管3已形成半入臼目標(biāo)位置約束的搗固入上砂箱1中的半圓形耙式結(jié)構(gòu)的第一撐頭4組成的行列方陣組成；下砂箱2中包括對水管另一半入臼固定用的半圓形凹槽的第二撐頭5組成的行列方陣。
冷卻壁進(jìn)行澆注時(shí)，本實(shí)用新型的撐頭行列方陣使水管在澆注過程中定位準(zhǔn)確，水管既不會(huì)上下浮沉，也不會(huì)左右漂移；并且澆注的鐵水會(huì)使這些同質(zhì)撐頭外部產(chǎn)生熔融而在隨后的凝固過程中實(shí)現(xiàn)與冷卻壁基體鐵水的無縫結(jié)合。
本實(shí)用新型通過撐頭行列方陣，以及用同質(zhì)材料取代了原來的異質(zhì)材料用于固定水管，不但實(shí)現(xiàn)了基體內(nèi)水管的準(zhǔn)確定位，而且實(shí)鑄后的球墨鑄鐵冷卻壁將會(huì)更加致密，沒有了不同質(zhì)材料間的弱結(jié)合界面，從而更抗裂?？梢愿颖ＷC鑄鐵冷卻壁的長期工作，從而使高爐長壽運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其包括上、下砂箱以及穿設(shè)其上的水管；其特征是，所述的上砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第一撐頭，該第一撐頭設(shè)有凹槽；所述的下砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第二撐頭，該第二撐頭設(shè)有凹槽，該撐頭與上砂箱中的第一撐頭交錯(cuò)布置，形成供澆注鐵水流通的流通通道；所述的水管設(shè)置于上、下砂箱撐頭的凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第一、二撐頭的凹槽為半圓形耙式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第二撐頭底部還延伸形成支撐部。
4.如權(quán)利要求3所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第二撐頭的支撐部為上小下大結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的上、下砂箱的第一、二撐頭為等間距排列。
6.如權(quán)利要求1或2所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第一、二撐頭采用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料制作。
7.如權(quán)利要求3所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第一、二撐頭采用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料制作。
8.如權(quán)利要求1或2所述的冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其特征是，所述的第一、二撐頭、冷卻壁基體均采用球墨鑄鐵制作。
專利摘要一種冷卻壁內(nèi)鑄水管的固定裝置，其包括上、下砂箱以及穿設(shè)其上的水管；所述的上砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第一撐頭，該第一撐頭設(shè)有凹槽；所述的下砂箱內(nèi)表面間隔排列設(shè)置第二撐頭，該第二撐頭設(shè)有凹槽，該撐頭與上砂箱中的第一撐頭交錯(cuò)布置，形成供澆注鐵水流通的流通通道；所述的水管設(shè)置于上、下砂箱撐頭形成的交錯(cuò)卡合凹槽中。撐頭采用與冷卻壁基體同質(zhì)的材料制作。本實(shí)用新型通過撐頭行列方陣，使水管在澆注過程中不會(huì)上下浮沉、左右漂移；并且澆注的鐵水會(huì)使撐頭外部產(chǎn)生熔融而在隨后的凝固過程中實(shí)現(xiàn)與冷卻壁基體鐵水的無縫結(jié)合。
文檔編號(hào)B22C9/00GK2887491SQ200620039730
公開日2007年4月11日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者關(guān)運(yùn)澤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司