高炉用带加强结构的铜冷却壁的制作方法

1.本实用新型涉及高炉冷却设备技术领域，具体涉及高炉用带加强结构的铜冷却壁。


背景技术：

2.高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。在现有高炉中，铜冷却壁由于其优良的导热性，被广泛应用在高炉的炉身下部、炉腰和炉腹等炉况条件比较恶劣的区域，为高炉长寿起到重要作用。铜冷却壁作为一种先进的高炉炉体冷却设备，代表着高炉长寿的发展方向已是行业的共识，也在国内外高炉中得到大规模的应用。
3.但是，由于高炉冶炼的环境极其恶劣，铜冷却壁在使用过程中需承受高温、热震、挤压等外力的作用，特别是当耐火砖被磨损掉之后，依靠铜冷却壁在热面形成渣皮保护，铜冷却壁会受到炉内煤气的直接冲击，铜冷却壁本体与炉内煤气温度存在较大的温度差会形成巨大的热应力。热应力的长时间冲击，并不断积累在铜冷却壁上，可能会导致铜冷却壁的变形，严重时甚至影响铜冷却壁的使用寿命。因此，需要一种高炉用带加强结构的铜冷却壁，以克服上述问题的发生。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种高炉用带加强结构的铜冷却壁。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种高炉用带加强结构的铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，所述铜冷却壁本体的内部均匀设置若干冷却水通道，所述冷却水通道的两端均连接有设置于所述铜冷却壁本体的冷面上的冷却水管，所述铜冷却壁本体上设有加强机构，所述加强机构包括设置于所述铜冷却壁本体的环周侧壁上的加强边板、设置于相邻两个加强边板之间的加强角铁、均匀设置于所述铜冷却壁本体的冷面上且与所述加强边板连接的若干加强纵板、设置于所述铜冷却壁本体的冷面上且与所述加强纵板和加强边板连接的加强横板，所述铜冷却壁本体的冷面上均匀设有若干应力开槽，所述铜冷却壁本体的热面上均匀设有若干挂渣开槽，所述铜冷却壁本体上均匀贯穿开设若干安装孔。
7.优选的，所述铜冷却壁本体为矩形，所述加强边板为四个，相邻两个加强边板的端部垂直连接，所述加强角铁设置于相邻两个加强边板的端部，所述加强角铁与所述铜冷却壁本体的冷面连接。
8.优选的，所述加强纵板设置不少于三个，所述加强横板与所述加强纵板垂直连接。
9.优选的，所述安装孔包括设置于所述铜冷却壁本体的中心处的安装定位孔、均匀设置于所述安装定位孔的周围的若干安装螺栓孔，所述安装定位孔设置于所述加强纵板与所述加强横板的交汇处。
10.优选的，所述冷却水通道的横截面为椭圆形。
11.优选的，所述冷却水通道的横截面为若干依次相交的圆形构成的复合形状。
12.优选的，所述铜冷却壁本体的材料是纯铜或铜合金。
13.优选的，所述挂渣开槽为燕尾槽。
14.本实用新型实施例的有益效果为：实用新型结构简单，使用方便，设置加强机构，本身连接结构牢固，增强铜冷却壁的整体强度，延长铜冷却壁的使用寿命；铜冷却壁本体的冷面上均匀设有若干应力开槽，能够有效化解铜冷却壁本体上的负载，消除因不同部位冷却不均匀而产生的热应力，减小变形，延长铜冷却壁的使用寿命；铜冷却壁本体的热面上均匀设有若干挂渣开槽，使得铜冷却壁本体的热面上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁；安装孔包括设置于铜冷却壁本体的中心处的安装定位孔、均匀设置于安装定位孔的周围的若干安装螺栓孔，安装定位孔设置于加强纵板与加强横板的交汇处，安装更牢固。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为图1的左视图；
17.图3为实施例1中a
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a方向的剖面结构示意图；
18.图4为实施例2中a
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a方向的剖面结构示意图；
19.图中：1、铜冷却壁本体；101、冷面；102、热面；2、加强边板；3、加强角铁；4、加强纵板；5、加强横板；6、应力开槽；7、冷却进水管；8、安装定位孔；9、安装螺栓孔；10、冷却出水管；11、挂渣开槽；12、冷却水通道。
具体实施方式
20.下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
21.实施例1
22.如图1
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图3所示，一种高炉用带加强结构的铜冷却壁，包括铜冷却壁本体1，铜冷却壁本体1的内部均匀布置四条冷却水通道12，铜冷却壁本体1的后侧壁为冷面101，铜冷却壁本体1的前侧壁为热面102，每一条冷却水通道12的两端均连接有安装在铜冷却壁本体1的冷面101上的冷却水管，与冷却水通道12的下端连接的为冷却进水管7，与冷却水通道12的上端连接的为冷却水出水管。工作时，冷却水从冷却进水管7进入冷却通道内，冷却水流经冷却通道后从另一端的冷却出水管10流出，能够有效带走铜冷却壁本体1上的热量，冷却效
果好。铜冷却壁本体1的材料可以是纯铜或铜合金，铜冷却壁本体1通常采用锻压或轧制等热变形加工的铜板制成。冷却通道可采用钻孔或其他机械加工在铜冷却壁本体1上去除材料的方式得到，钻孔后其端部用端部堵头进行焊接封堵，并在冷面101上相应的位置加工用于与冷却进水管7和冷却出水管10连接的通孔即可。冷却通道的横截面为椭圆形，既能保证冷却水流量，又能兼顾适合于铜冷却壁本体1的厚度，实用性强。
23.铜冷却壁本体1为矩形，铜冷却壁本体1上焊接有加强机构。加强机构包括焊接在铜冷却壁本体1的环周侧壁上的加强边板2、焊接在相邻两个加强边板2之间的加强角铁3、均匀焊接在铜冷却壁本体1的冷面101上且与加强边板2连接的三个加强纵板4、焊接在铜冷却壁本体1的冷面101上且与加强纵板4和加强边板2连接的一个加强横板5。铜冷却壁本体1的环周侧壁上均焊接有一个加强边板2，相邻两个加强边板2垂直焊接在一起，相邻两个加强边板2的端部焊接处焊接加强角铁，加强角铁与铜冷却壁本体1的冷面101焊接，有了加强角铁的固定，使得四个加强边板的连接更加牢固可靠。该加强机构本身连接结构牢固，增强铜冷却壁的整体强度，延长铜冷却壁的使用寿命。
24.铜冷却壁本体1上均匀贯穿开设多个安装孔，安装孔包括位于铜冷却壁本体1的中心处的安装定位孔8、均匀布置在安装定位孔8的周围的四个安装螺栓孔9。安装定位孔8位于中部加强纵板4与加强横板5的交汇处，另外四个安装螺栓孔9位于两侧两个加强纵板4上，这些位置开设的安装定位孔8和安装螺栓孔9在穿装螺栓时固定的更加牢固，避免变形，延长铜冷却壁的使用寿命。
25.铜冷却壁本体1的冷面101上均匀开设若干应力开槽6，能够有效化解铜冷却壁本体1上的负载，消除因不同部位冷却不均匀而产生的热应力，减小变形，延长铜冷却壁的使用寿命。铜冷却壁本体1的热面102上均匀开设若干挂渣开槽11，挂渣开槽11为燕尾槽，使得铜冷却壁本体1的热面102上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁。
26.实施例2
27.如图1
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图2和图4所示，一种高炉用带加强结构的铜冷却壁，包括铜冷却壁本体1，铜冷却壁本体1的内部均匀布置四条冷却水通道12，铜冷却壁本体1的后侧壁为冷面101，铜冷却壁本体1的前侧壁为热面102，每一条冷却水通道12的两端均连接有安装在铜冷却壁本体1的冷面101上的冷却水管，与冷却水通道12的下端连接的为冷却进水管7，与冷却水通道12的上端连接的为冷却水出水管。工作时，冷却水从冷却进水管7进入冷却通道内，冷却水流经冷却通道后从另一端的冷却出水管10流出，能够有效带走铜冷却壁本体1上的热量，冷却效果好。铜冷却壁本体1的材料可以是纯铜或铜合金，铜冷却壁本体1通常采用锻压或轧制等热变形加工的铜板制成。冷却通道可采用钻孔或其他机械加工在铜冷却壁本体1上去除材料的方式得到，钻孔后其端部用端部堵头进行焊接封堵，并在冷面101上相应的位置加工用于与冷却进水管7和冷却出水管10连接的通孔即可。冷却通道的横截面为两个相交的圆形构成的复合形状，相邻两圆孔的圆心距小于两圆孔的半径之和，既能保证冷却水流量，又能兼顾适合于铜冷却壁本体1的厚度，实用性强。
28.铜冷却壁本体1为矩形，铜冷却壁本体1上焊接有加强机构。加强机构包括焊接在铜冷却壁本体1的环周侧壁上的加强边板2、焊接在相邻两个加强边板2之间的加强角铁3、均匀焊接在铜冷却壁本体1的冷面101上且与加强边板2连接的三个加强纵板4、焊接在铜冷却壁本体1的冷面101上且与加强纵板4和加强边板2连接的一个加强横板5。铜冷却壁本体1
的环周侧壁上均焊接有一个加强边板2，相邻两个加强边板2垂直焊接在一起，相邻两个加强边板2的端部焊接处焊接加强角铁，加强角铁与铜冷却壁本体1的冷面101焊接，本身连接结构牢固，增强铜冷却壁的整体强度，延长铜冷却壁的使用寿命。
29.铜冷却壁本体1上均匀贯穿开设多个安装孔，安装孔包括位于铜冷却壁本体1的中心处的安装定位孔8、均匀布置在安装定位孔8的周围的四个安装螺栓孔9。安装定位孔8位于中部加强纵板4与加强横板5的交汇处，另外四个安装螺栓孔9位于两侧两个加强纵板4上，这些位置开设的安装定位孔8和安装螺栓孔9在穿装螺栓时固定的更加牢固，避免变形，延长铜冷却壁的使用寿命。
30.铜冷却壁本体1的冷面101上均匀开设若干应力开槽6，能够有效化解铜冷却壁本体1上的负载，消除因不同部位冷却不均匀而产生的热应力，减小变形，延长铜冷却壁的使用寿命。铜冷却壁本体1的热面102上均匀开设若干挂渣开槽11，挂渣开槽11为燕尾槽，使得铜冷却壁本体1的热面102上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁。
31.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
34.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。