[实用新型]一种冷却壁进出水管加强结构

说明书

一种冷却壁进出水管加强结构，进出水管的内端焊接在冷却壁本体上，进出水管的外端穿出至炉壳外面，进出水管的外侧设有进出水管加强结构，其特征在于：所述进出水管加强结构包括钢板、水管护套和保护钢管；钢板紧固安装在冷却壁本体的冷面上；水管护套套接在进出水管的外侧，水管护套的内端与钢板固定连接，水管护套的外端通过密封材料与炉壳的内表面紧密接触；保护钢管套接在进出水管的外侧，保护钢管的内端紧固安装在钢板上，保护钢管的外端与进出水管紧固连接。本实用新型的冷却壁进出水管加强结构不仅在冷却壁本体发生位移时能够减小进出水管及进出水管焊缝所受的剪切力和弯曲应力，而且能够大幅提高进出水管的轴向拉伸强度。

技术领域

本实用新型涉及高炉的炉体冷却设备，具体涉及一种冷却壁进出水管加强结构。

背景技术

在现代高炉的冷却设备中，冷却壁特别是铜冷却壁以其优良的冷却性能，被广泛应用在高炉的炉身中下部、炉腰和炉腹等温度高、热应力大、炉况条件比较恶劣的区域，为高炉长寿起到重要作用。但由于部分高炉安装冷却壁进出水管用的炉壳开孔设计直径太小、或者冷却壁的安装不符合设计要求、或者炉壳的变形较大，造成冷却壁进出水管与炉壳之间的间隙太小，甚至进出水管接触到炉壳，导致冷却壁进出水管在使用过程中没有足够的活动空间，使进出水管受到炉壳的剪切。另外，冷却壁在长期高温高负荷的环境下会产生一定的累积变形，当冷却壁与炉壳之间的耐材保持不变时，冷却壁的变形会向炉内延伸，由于进出水管一端约束在炉壳上，另一端焊接在冷却壁本体上，因此进出水管在冷却壁热变形时受到轴向拉伸，特别是进出水管与冷却壁本体的焊接部位容易成为进出水管质量的薄弱位置而受损，长期可能导致进出水管漏水。

针对上述存在问题，近年来业界提出一些优化改进方案，例如授权公告号CN201864735U的中国实用新型专利说明书公开的一种冷却壁进出水管保护装置，进出水管的一端穿过炉壳而焊接在冷却壁上，保护装置包括保护套管，保护套管位于进出水管与炉壳之间，且保护套管的一端焊接在冷却壁上。所述保护套管包括同心设置的第一套管和第二套管，第一套管、二套管之间通过环壁连接，第一套管的直径大于第二套管的直径，第一套管焊接在所述冷却壁上，第二套管位于所述进出水管与炉壳之间。通过保护装置的保护套管能有效地对进出水管形成保护，将进出水管与冷却壁之间的剪切应力转移到保护套管上。虽然这种结构能减小进出水管和进出水管根部的剪切和弯曲应力，对进出水管起到一定的保护作用，但由于保护套管中第一套管和第二套管之间通过环壁连接形成一个整体，再焊接在冷却壁本体上，这种结构存在两方面的缺点：一是由于保护套管为整体结构，保护套管外面是固化耐材，冷却壁在使用中热膨胀会产生位移，保护套管受力后会通过其与进出水管接触的位置，将力传导到进出水管，使进出水管该位置受到剪切力；二是这种结构没能提高进出水管的轴向拉伸强度。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种冷却壁进出水管加强结构，这种冷却壁进出水管加强结构，这种加强结构不仅在冷却壁本体发生位移时能够减小进出水管及进出水管焊缝所受的剪切力和弯曲应力，而且能够大幅提高进出水管的轴向拉伸强度。采用的技术方案如下：

一种冷却壁进出水管加强结构，进出水管的内端焊接在冷却壁本体上，进出水管的外端穿出至炉壳外面，进出水管的外侧设有进出水管加强结构，其特征在于：所述进出水管加强结构包括钢板、水管护套和保护钢管；钢板紧固安装在冷却壁本体的冷面上；水管护套套接在进出水管的外侧，水管护套的内端与钢板固定连接，水管护套的外端通过密封材料与炉壳的内表面紧密接触；保护钢管套接在进出水管的外侧，保护钢管的内端紧固安装在钢板上，保护钢管的外端与进出水管紧固连接。

上述冷却壁本体朝向高炉炉腔的一面为热面，背向高炉炉腔的一面为冷面。上述进出水管、水管护套、保护钢管的内端是指其靠近高炉炉腔的一端，上述进出水管、水管护套、保护钢管的外端是指其远离高炉炉腔的一端。

通常，冷却壁包括一个冷却壁本体和多个进出水管，每个进出水管分别配套设置一个进出水管加强结构。