[實用新型]鑄鋼冷卻壁

無效

• 申請號: 200920038865.1
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN201421263Y
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 程樹森;樊旭初;潘宏偉;王志斌
• 申請（專利權）人: 江蘇聯興成套設備制造有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林;孫永生

技術領域

本實用新型涉及一種冶金高溫爐窯，具體講是涉及一種用于冶金高溫爐窯的冷卻壁，屬于冶金煉鐵技術領域。

背景技術

冷卻壁是為冶金高溫爐窯提供冷卻的設備，能夠保護冶金高溫爐窯免受爐體內高溫流體的侵蝕和機械磨損，延長冶金高溫爐窯壽命，保證其安全穩定生產。冷卻設備一旦出現問題，冶金高溫窯爐必須全面停產檢修，將會帶來重大經濟損失。所以，冷卻壁的壽命和性能決定冶金高溫爐窯的壽命，是冶金高溫爐窯長壽高效、節能的重要保證。

當前國內外冶金工業普遍采用的冷卻壁材質以鑄鐵和軋制純銅為主，但是，鑄鐵或軋制純銅冷卻壁存在諸多不足。以使用最廣泛的球墨鑄鐵鑄鋼冷卻壁為例，其存在以下不足：(1)球墨鑄鐵鑄鋼冷卻壁必須在冷卻通道外附加防滲碳涂層，使通道與基體之間形成氣隙，而氣隙使得冷卻壁傳熱阻力增加一千倍以上，惡化冷卻壁的傳熱效果，增加冷卻壁工作面溫度，加速冷卻壁的破損；(2)球墨鑄鐵基體上布滿了大小不同的球狀石墨(粒徑0.025～0.150mm)，球狀石墨被氧化后相當于形成了無數微小的孔洞，構成了發生裂縫和裂紋的發源地，加速了裂縫和裂紋的擴展，從而導致冷卻壁使用壽命變短，增加資源消耗，不利于冷卻壁長壽、節能；(3)在澆鑄大型球墨鑄件時，C、S、P在柱狀結晶過程中容易被推向液態區，在中心等軸晶區形成一個偏析物富集區，使鑄件表面和中心的延伸率存在較大差異，表面延伸率大于中心部位一倍以上，促進了球墨鑄鐵裂縫或裂紋的產生和擴展，不利于冷卻壁長壽；(4)球墨鑄鐵的線膨脹系數在600℃以下變化較平穩，但在600℃以上則隨溫度的升高而發生急劇的不可逆“生長”，當溫度大于709℃時基體組織發生了相變，膨脹系數和內應力急劇增長，其破損速度加快；(5)球墨鑄鐵導熱性和抗熱震性能都較差，其導熱系數僅為30w·m^-2·K^-1，不利于冷卻壁的高效冷卻。

而純銅軋制冷卻壁雖然導熱性能好，但對基體材料要求苛刻，生產工藝復雜，價格昂貴。在實際應用中，當純銅軋制冷卻壁熱面渣皮剝落后，冶金爐窯的大量熱量被冷卻壁帶走，也存在凍結冶金高溫爐窯熔池的可能；并且其熱面溫度超過200℃后，基體材料的抗拉強度迅速下降。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用新的鑄鋼基體材料取代傳統的鑄鐵材料的鑄鋼冷卻壁，冷卻水管與基體緊密結合，消除了氣隙，提高了鑄鋼冷卻壁的性能，延長冶金高溫爐窯的使用壽命。

為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現的：

一種鑄鋼冷卻壁，包括鋼磚本體和冷卻水管，其特征在于所述的鋼磚本體和冷卻水管都由鑄鋼材料制成，鋼磚本體為U形，冷卻水管位于鋼磚本體內，與鋼磚本體緊密貼合，其兩端從鋼磚本體的U形的兩個端部伸出。

前述的冷卻水管的橫截面為橢圓形，橢圓形的長軸和短軸的長度之比為0.5～0.7。

前述的鑄鋼冷卻壁，其特征在于所述的冷卻水管為多根，在鑄造過程中只發生表明微熔，基本不發生重熔和再結晶，保持著冷卻水管原有的良好軋制性能。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用鑄鋼材料替代現有的鑄鐵和純銅材料制作冷卻壁，可以有效避免冷卻壁基體和冷卻水管間產生氣隙，延長了鑄鋼冷卻壁壽命進而延長冶金高溫窯爐的壽命，節約生產成本；并且使得冷卻水管與冷卻壁基體緊密結合，提高鋼磚冷卻效果，提高鑄鋼冷卻壁的機械性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的鑄鋼冷卻壁的結構示意圖；

圖2是圖1的A向視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

本實用新型的鑄鋼冷卻壁，包括作為基體的鋼磚本體1和冷卻水管2，鋼磚本體1和冷卻水管2采用鑄鋼材料制成，鋼磚本體1為U形，冷卻水管2位于鋼磚本體1內，與鋼磚本體1以表面微熔的方式緊密貼合，其兩端從鋼磚本體1的U形的兩個端部伸出，冷卻水管2的橫截面為橢圓形，長軸與短軸的長度比為0.5～0.7，為了提高冷卻效果，冷卻水管2可采用多根，本實施例采用的是4根，并排地設置在鋼磚本體1內。

實施例1：上述冷卻水管2的橫截面為橢圓形，其長軸與短軸的長度比為0.5。

實施例2：上述冷卻水管2的橫截面為橢圓形，其長軸與短軸的長度比為0.6。

實施例3：上述冷卻水管2的橫截面為橢圓形，其長軸與短軸的長度比為0.7。