[其他]焊接式鑄鋼冷卻壁

無效

• 申請號: 87101904
• 申請日: 1987-03-12
• 公開（公告）號: CN87101904A
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 姜達
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵公司專利管理室
• 主分類號: C12B7/10
• 分類號: C12B7/10
• 代理公司: 湖北省專利事務所
• 代理人: 張敏

一種用于高爐的焊接式鑄鋼冷卻壁，屬于高爐的冷卻設備。

冷卻壁是高爐的重要設備，它可以使爐襯內的熱量能傳遞出去，并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮，保護爐襯乃至代替爐襯工作，同時也可以保護高爐的爐殼，所以冷卻壁對于高爐的壽命有重要意義。在70年代以后，影響高爐壽命的主要環節是爐底和爐缸，冷卻壁結構對高爐壽命的影響還不突出。隨著采用高導熱率碳磚砌筑，強化冷卻爐底等措施，使爐底壽命延長到10年左右，因此，影響高爐壽命的主要因素已由爐底、爐缸轉至爐身。也就是說，爐身下部冷卻方式與結構，耐火材料性質，砌磚方式以及高爐操作諸因素影響高爐壽命。這里所指的高爐壽命系指高爐不中修的一代爐役。近年來，導致停爐檢修的主要原因是爐身冷卻壁及爐身內襯的損壞，如果能進一步提高爐身冷卻壁的壽命，將更好地保護爐身內襯，使之與爐底的壽命同步，還可以大大提高高爐的爐身壽命。其經濟意義是很大的。

在本發明之前，高爐用冷卻壁都采用鑄鐵材料整體澆鑄而成。在澆鑄之前，先將一定直徑的無縫鋼管彎成要求的形狀，放在鑄型內，形成冷卻壁的冷卻水管路。這種型式的冷卻壁受結構的限制，在四個角部的冷卻效果減低，加之無縫鋼管的彎曲半徑受管徑的限制，也不能做得很小，這也影響冷卻能力的提高。另一方面，由于冷卻壁本體用高碳的鑄鐵材料，而冷卻管路采用低碳的鋼質無縫管，當低碳鋼管和鐵水接觸時，必然引起鋼管的增碳，使鋼管變脆，一旦冷卻壁發生裂紋，則在熱應力的作用下，會將冷卻水管拉斷，造成漏水事故。從而降低冷卻壁的使用壽命。

本發明的目的是提供一種冷卻效果好，使用壽命長的冷卻壁。

為了實現上述要求，發明了一種焊接式的鑄鋼冷卻壁。這種冷卻壁和傳統的冷卻壁一樣，由進出水管、保護管、固定螺栓以及包含冷卻水管路的冷卻壁本體等幾部分組成。其主要特點是冷卻壁本體是由冷面、熱面或凸臺等幾個單獨的低碳鋼鑄件焊接而成，冷卻水的管路在鑄件一定位置鑄造成型。

長期以來，冷卻壁都是用鑄鐵制成的，但其使用壽命較低，如普通灰鑄鐵或低鉻鑄鐵冷卻壁的爐身役令只為4-5年左右。后來對冷卻壁的材質作過一些改進，如采用球墨鑄鐵，球墨鑄鐵冷卻壁的爐身役令可達7-10年。但為了使爐底和爐身的使用壽命達到同步，要求冷卻壁爐身役令超過10年。為此，本發明的冷卻壁采用低碳鋼鑄造。低碳鋼的機械性能優于鑄鐵，這是眾所周知的，但最主要的是，低碳鋼比鑄鐵有更好的抗熱沖擊性。對不同的材質做機械性能和冷熱疲勞試驗結果為下表所示：

在高爐上用低碳鋼作過類似的試驗，如武鋼1^＃高爐爐身中上部三段水冷的低碳鋼支梁水箱，經四年另九個月（1978年12月至1983年10月）的生產考核后，水箱依然完好如初。在此以前，所使用的鑄鐵水箱，使用2-3年后都有不同程度的損壞。用作冷卻壁的低碳鋼可選用ZG15，但為了提高冷卻壁的高溫性能，應降低硫的含量，推薦采用的低碳鋼成分為：C、0.12～0.22;Si、0.15～0.30;Mn、0.35～0.65;P≤0.04;S、≤0.03。但如果冷卻壁由低碳鋼鑄造，則冷卻壁內的管路系統就不能采用無縫鋼管鑄入的方式，因為在澆鑄時會把無縫鋼管融化而不能形成冷卻水的通道。為了解決這一問題，將冷卻壁分為冷面、熱面兩部分。對于有凸臺的冷卻壁則分為冷面、熱面和凸臺等三個部分。這幾部分分別鑄造出來，在這些鑄件相應的部位鑄出冷卻水管路。管路的截面為矩形，也可以鑄成橢園形的。將冷面和熱面（或凸臺部分）組裝在一起，用焊接的方法使之成為一個整體，則制成了冷卻壁的整體。進出水管與冷卻壁本體用螺紋方式連接。冷卻壁與爐殼的連接采用雙頭螺栓。

以下將結合附圖對發明作進一步說明。

圖1是本發明一種具體結構的縱向剖面圖

圖2是圖1所示冷卻壁的A-A向視圖

圖3是一種代凸臺的冷卻壁的縱向剖面圖。

參照圖1，冷卻壁的冷面〔1〕和熱面〔2〕是兩個單獨的鑄件，在熱面〔2〕上鑄有矩形截面的冷卻水道〔3〕。當冷面〔1〕和熱面〔2〕安裝在一起時，水道〔3〕凸起的部分與冷面〔1〕的端面相接觸，即形成密封的通道。在冷面〔1〕上冷卻水管進出口處以及保護管〔5〕相應的安裝位置加工內螺紋將帶有外螺紋的進出水管〔4〕和保護管〔5〕擰入冷面〔1〕，即完成進出水管及其保護管與冷卻壁的連接，在冷面〔1〕相應的部位鉆孔，加工螺紋，把雙頭螺栓〔6〕安裝在冷面〔1〕上，籍以把冷卻壁固定在爐殼〔7〕上。