[其他]焊接式鑄鋼冷卻壁

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101904
• 申請(qǐng)日: 1987-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87101904A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵公司專利管理室
• 主分類號(hào): C12B7/10
• 分類號(hào): C12B7/10
• 代理公司: 湖北省專利事務(wù)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(shè)備。

冷卻壁是高爐的重要設(shè)備，它可以使?fàn)t襯內(nèi)的熱量能傳遞出去，并在高爐下部使?fàn)t渣在爐襯上冷凝成一層保護(hù)性渣皮，保護(hù)爐襯乃至代替爐襯工作，同時(shí)也可以保護(hù)高爐的爐殼，所以冷卻壁對(duì)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(huán)節(jié)是爐底和爐缸，冷卻壁結(jié)構(gòu)對(duì)高爐壽命的影響還不突出。隨著采用高導(dǎo)熱率碳磚砌筑，強(qiáng)化冷卻爐底等措施，使?fàn)t底壽命延長(zhǎng)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(zhuǎn)至爐身。也就是說(shuō)，爐身下部冷卻方式與結(jié)構(gòu)，耐火材料性質(zhì)，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(lái)，導(dǎo)致停爐檢修的主要原因是爐身冷卻壁及爐身內(nèi)襯的損壞，如果能進(jìn)一步提高爐身冷卻壁的壽命，將更好地保護(hù)爐身內(nèi)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(jīng)濟(jì)意義是很大的。

在本發(fā)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(wú)縫鋼管彎成要求的形狀，放在鑄型內(nèi)，形成冷卻壁的冷卻水管路。這種型式的冷卻壁受結(jié)構(gòu)的限制，在四個(gè)角部的冷卻效果減低，加之無(wú)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(zhì)無(wú)縫管，當(dāng)?shù)吞间摴?!-- SIPO -->和鐵水接觸時(shí)，必然引起鋼管的增碳，使鋼管變脆，一旦冷卻壁發(fā)生裂紋，則在熱應(yīng)力的作用下，會(huì)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(fā)明的目的是提供一種冷卻效果好，使用壽命長(zhǎng)的冷卻壁。

為了實(shí)現(xiàn)上述要求，發(fā)明了一種焊接式的鑄鋼冷卻壁。這種冷卻壁和傳統(tǒng)的冷卻壁一樣，由進(jìn)出水管、保護(hù)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(diǎn)是冷卻壁本體是由冷面、熱面或凸臺(tái)等幾個(gè)單獨(dú)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(zhǎng)期以來(lái)，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(lái)對(duì)冷卻壁的材質(zhì)作過(guò)一些改進(jìn)，如采用球墨鑄鐵，球墨鑄鐵冷卻壁的爐身役令可達(dá)7-10年。但為了使?fàn)t底和爐身的使用壽命達(dá)到同步，要求冷卻壁爐身役令超過(guò)10年。為此，本發(fā)明的冷卻壁采用低碳鋼鑄造。低碳鋼的機(jī)械性能優(yōu)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(duì)不同的材質(zhì)做機(jī)械性能和冷熱疲勞試驗(yàn)結(jié)果為下表所示：

在高爐上用低碳鋼作過(guò)類似的試驗(yàn)，如武鋼1^＃高爐爐身中上部三段水冷的低碳鋼支梁水箱，經(jīng)四年另九個(gè)月（1978年12月至1983年10月）的生產(chǎn)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(yīng)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(nèi)的管路系統(tǒng)就不能采用無(wú)縫鋼管鑄入的方式，因?yàn)樵跐茶T時(shí)會(huì)把無(wú)縫鋼管融化而不能形成冷卻水的通道。為了解決這一問(wèn)題，將冷卻壁分為冷面、熱面兩部分。對(duì)于有凸臺(tái)的冷卻壁則分為冷面、熱面和凸臺(tái)等三個(gè)部分。這幾部分分別鑄造出來(lái)，在這些鑄件相應(yīng)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(tái)部分）組裝在一起，用焊接的方法使之成為一個(gè)整體，則制成了冷卻壁的整體。進(jìn)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(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種具體結(jié)構(gòu)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(tái)的冷卻壁的縱向剖面圖。

參照?qǐng)D1，冷卻壁的冷面〔1〕和熱面〔2〕是兩個(gè)單獨(dú)的鑄件，在熱面〔2〕上鑄有矩形截面的冷卻水道〔3〕。當(dāng)冷面〔1〕和熱面〔2〕安裝在一起時(shí)，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(jìn)出口處以及保護(hù)管〔5〕相應(yīng)的安裝位置加工內(nèi)螺紋將帶有外螺紋的進(jìn)出水管〔4〕和保護(hù)管〔5〕擰入冷面〔1〕，即完成進(jìn)出水管及其保護(hù)管與冷卻壁的連接，在冷面〔1〕相應(yīng)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。