[实用新型]一种强化铜冷却壁

说明书

本实用新型公开了一种强化铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，铜冷却壁本体中设有至少一条冷却通道，其特征在于：所述铜冷却壁本体中设有至少一个条形孔，条形孔中设有高强度金属棒或高强度金属管。这种强化铜冷却壁可以在提高铜冷却壁整体强度的同时减小铜冷却壁的厚度，降低铜冷却壁的铜材消耗，既能有效延长铜冷却壁的使用寿命，又能降低铜冷却壁造价。

技术领域

本实用新型涉及炼铁高炉的炉体冷却设备，具体涉及一种强化铜冷却壁。

背景技术

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，以加强炉体的防护并延长炉体的使用寿命，为高炉长寿起到重要作用。虽然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，但由于铜冷却壁的本体为纯铜，成本较高，因此，为降低成本，近年来铜冷却壁正逐步趋向薄型设计，铜冷却壁本体厚度也从早期的140～150mm，被逐步优化设计到105～115mm。在正常设计、安装和使用下，厚度较薄的铜冷却壁的变形情况较小，不影响使用，但在高炉炉况长期波动大（如铜冷却壁热面渣皮长期频繁脱落）、部分炉体和铜壁的设计和安装不合理的情况下（如铜冷却壁固定螺栓位置设计不合理、铜冷却壁的长度超长（比如3.5米以上）、铜冷却壁安装需要的炉壳开孔太小或者安装时没有校准位置导致在使用过程中没有足够的热胀空间（甚至炉壳开孔被耐火材料堵死）、镶砖厚度超大（例如200mm甚至300mm以上）等），纯铜材质较软的性质就容易导致铜冷却壁在长期使用过程中出现较大的累积变形，从而出现影响高炉气流顺行、加大铜冷却壁热面磨损和焊缝受到更大应力等现象，影响铜冷却壁的使用寿命，不利于高炉长寿。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是采用一种强化铜冷却壁，这种强化铜冷却壁可以在提高铜冷却壁整体强度的同时减小铜冷却壁的厚度，降低铜冷却壁的铜材消耗，既能有效延长铜冷却壁的使用寿命，又能降低铜冷却壁造价。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种强化铜冷却壁，包括铜冷却壁本体，铜冷却壁本体中设有至少一条冷却通道，其特征在于：所述铜冷却壁本体中设有至少一个条形孔，条形孔中设有高强度金属棒或高强度金属管。

上述铜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。

上述强化铜冷却壁通过设置条形孔并在其中设置高强度金属棒或高强度金属管，通过设置高强度金属棒或高强度金属管，对材质较软的铜冷却壁起到支撑的作用，从而大幅提高铜冷却壁的整体强度，因此可以减小铜冷却壁本体的整体厚度。同时，铜冷却壁的冷却通道保持在铜冷却壁本体里面，充分利用铜材的高导热性能，确保其冷却通道换热效果等同传统的全铜冷却壁。

上述冷却通道、条形孔、高强度金属棒和高强度金属管的截面均可以为圆孔、扁孔、椭圆孔、方孔或复合孔等。上述复合孔是由两个以上相互连通的圆孔组成（通常，复合孔中各圆孔相互平行），复合孔中相邻两圆孔所在的圆相交，相邻两圆孔的圆心距小于两圆孔的半径之和。

通常，高强度金属棒、高强度金属管的截面形状及尺寸与对应的条形孔相匹配。高强度金属棒、高强度金属管的外侧面与对应的条形孔的内壁紧密接触。将高强度金属棒、高强度金属管安装到条形孔中后，可通过焊接进一步将高强度金属棒、高强度金属管的位置固定。

优选方案中，所述铜冷却壁本体中设有多个条形孔。各个条形孔可以全部安装高强度金属棒；也可以全部安装高强度金属管；还可以一部分条形孔安装高强度金属棒，其余条形孔安装高强度金属管。