椭圆形水管冷却壁制造技术

本实用新型专利技术属于高炉冷却壁技术领域，公开了一种椭圆形水管冷却壁。其主要技术特征为：包括冷却壁本体及铸入冷却壁本体的冷却水管,所述冷却水管的横截面形状为椭圆形；所述的冷却水管形状为蛇形或U形；所述冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比大于等于0.3、小于1.0；所述冷却水管的外壁设置防渗碳涂层。本实用新型专利技术所提供的椭圆形水管冷却壁，在截面积一定、水量一定的情况下，椭圆形截面可增加冷却水管在热面上的投影面积，提高冷却壁的冷却能力，使得冷却壁热面挂渣容易，使用寿命更长；比圆形截面水管冷却壁节能降耗，冷却壁的厚度小，冷却壁重量轻，可减少冷却壁的设备投资。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于高炉冷却壁
，公开了一种椭圆形水管冷却壁。其主要技术特征为：包括冷却壁本体及铸入冷却壁本体的冷却水管,所述冷却水管的横截面形状为椭圆形；所述的冷却水管形状为蛇形或U形；所述冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比大于等于0.3、小于1.0；所述冷却水管的外壁设置防渗碳涂层。本技术所提供的椭圆形水管冷却壁，在截面积一定、水量一定的情况下，椭圆形截面可增加冷却水管在热面上的投影面积，提高冷却壁的冷却能力，使得冷却壁热面挂渣容易，使用寿命更长；比圆形截面水管冷却壁节能降耗，冷却壁的厚度小，冷却壁重量轻，可减少冷却壁的设备投资。【专利说明】椭圆形水管冷却壁
本技术属于高炉冷却壁制造
，尤其涉及一种椭圆形水管冷却壁。
技术介绍
冷却壁是炼铁高炉上的主要设备之一。目前，大多采用埋管铸造结构，冷却壁本体材质包括铸铁、铸钢、铸铜，铸入的水管均为圆形截面的无缝管，材质可以选用低碳钢、铜等不同的材质。冷却壁示意图如图1所示，冷却壁的截面图如图2所示,铸入冷却水管的截面形状如图3所示。冷却壁本体I设置有冷却水管2，冷却水管2的截面形状为圆形。在相同水流通道截面积的情况下，圆形冷却水管的周长最小，因此，换热面积最小，不利于热量的传递。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就是提供一种冷却能力强、热面挂渣容易、渣皮稳定、使用寿命长、节能降耗、减少设备投资的椭圆形水管冷却壁。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为:包括冷却壁本体及铸入冷却壁本体的冷却水管，所述冷却水管的横截面形状为椭圆形。 其附加技术特征为:所述的冷却水管形状为蛇形或U形； 所述冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比大于等于0.3、小于1.0 ； 所述冷却水管的外壁设置防渗碳涂层。 本技术提供的的椭圆形水管冷却壁，冷却水管的横截面形状为椭圆形。椭圆形水管冷却壁存在以下优点: 1、椭圆形截面可增加冷却水管在冷却壁热面上的投影面积，在水管截面积一定、水量一定的情况下，可以提高冷却壁的冷却能力，使得冷却壁热面挂渣容易，使用寿命更长; 2、与圆形截面水管冷却壁相比，椭圆形截面冷却水管可以在同等换热面积的情况下，截面积更小，在保证同等水速的前提下，可以实现更小的水量，因此可以节能降耗； 3、与圆形截面水管冷却壁相比，在相同水管截面积的情况下，椭圆形截面水管在冷却壁厚度方向上的尺寸更小，因此能够减少冷却壁的厚度，降低冷却壁重量，从而减少冷却壁的设备投资； 4、椭圆形截面的短轴与长轴之比可以根据不同的高炉炉容、不同的冷却强度需要进行灵活设计，使冷却壁更加适应不同高炉的工况条件，可以有效改善高炉的运行效果，提高冷却壁的使用寿命。 本技术所提供的椭圆形水管冷却壁的制备包括下述步骤: 第一步椭圆形冷却水管的制备 根据需要制备出短轴与长轴之比大于等于0.3、小于1.0的椭圆形冷却水管，水管形状要符合设计图纸要求，并采取一定的工艺措施定型。包括以下三种工艺: ①采用直接轧制成型的椭圆形截面无缝管，在弯管机上通过特制模具进行弯制，成为椭圆形截面的“蛇形”管或“U形”管； ②采用轧制成的圆形截面无缝管，通过机械压制的方法使之成为椭圆形截面，然后在弯管机上通过特制模具进行弯制，成为椭圆形截面的“蛇形”管或“U形”管； ③采用轧制成的圆形截面无缝管，在弯管机上通过特制模具进行弯制，成为圆形截面的“蛇形”管或“U形”管。然后通过机械压制的方法使之成为椭圆形截面的“蛇形”管或“U形”管； 第二步椭圆形水管的涂层 对于材质为灰铸铁或球墨铸铁的冷却壁本体来说，冷却水管外面需要设置防渗碳涂层。将防渗碳涂料涂在定型后的冷却水管表面，可以采用刷涂、浸涂、喷涂工艺，涂刷厚度0.1?0.3毫米，涂刷后自然干燥或低温烘干。对于碳素铸钢、低合金铸钢、铸铜冷却壁来说，冷却水管外面不需要设置防渗碳涂层； 第三步椭圆形水管冷却壁铸造 将定型后的椭圆形截面的“蛇形”管或“U形”管放入按照冷却壁外形需要制作的铸型中，然后造型，浇入熔融金属，冷却后形成椭圆形水管冷却壁。 本技术所提供的椭圆形水管冷却壁，在高炉炼铁生产中，由于冷却壁的换热面积比圆形截面水管的冷却壁换热面积大，因此冷却壁热面容易挂渣，形成均匀、稳定的渣皮，延长冷却壁的使用寿命。根据需要，椭圆形短轴与长轴之比大于等于0.3、小于1.0。椭圆形冷却水管材质为低碳钢或铜；冷却壁本体材质为灰铸铁、球墨铸铁、碳素铸钢、低合金铸钢、铸铜；椭圆形冷却水管通过铸造的工艺方法铸入冷却壁本体。铸造时，金属熔液的浇注温度根据金属种类的不同而不同，例如:铸钢材质的浇注温度为1500?1600°C ;铸铁材质的浇注温度为1280?1380°C ;铸铜材质的浇注温度为1100?1200°C。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术圆形水管冷却壁的结构示意图； 图2为图1的A-A向视图； 图3为现有技术圆形水管横截面的结构示意图； 图4为本技术椭圆形水管冷却壁的结构示意图； 图5为图4的B-B向视图； 图6为冷却水管椭圆形横截面的第一种结构示意图； 图7为冷却水管椭圆形横截面的第二种结构示意图； 图8为冷却水管椭圆形横截面的第三种结构示意图； 图9为冷却水管椭圆形横截面的第四种结构示意图； 图10为冷却水管椭圆形横截面的第五种结构示意图； 图11为冷却水管椭圆形横截面的第六种结构示意图； 图12为冷却水管椭圆形横截面的第七种结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术所提供的椭圆形水管冷却壁的具体结构和使用原理做进一步的详细说明。 如图1所示，现有技术圆形水管冷却壁的冷却壁本体I设置有冷却水管2。如图2所示，冷却壁本体I设置有冷却水管2，冷却水管2的横截面为圆形。如图3所示，冷却水管2的横截面为圆形。 如图4所示，本技术椭圆形水管冷却壁的冷却壁本体I设置有冷却水管2。如图5所冷却壁本体I设置有冷却水管2,冷却水管2的横截面为椭圆形。如图6所不,冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.3。如图7所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.4。如图8所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.5。如图9所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.6。如图10所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.7。如图11所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.8。如图12所示，冷却水管的椭圆形横截面的短轴与长轴之比为0.9。 本技术所提供的椭圆形水管冷却壁，在截面积一定、水量一定的情况下，可增加冷却水管2在冷却壁本体I热面上的投影面积，提高冷却壁本体I的冷却能力，使得冷却壁本体I热面挂渣容易，使用寿命更长；与圆形截面水管冷却壁相比，椭圆形截面冷却水管2可以在同等换热面积的情况下，截面积更小，在保证同等水速的前提下，可以实现更小的水量，因此可以节能降耗；在冷却壁本体I厚度方向上，椭圆形截面冷却水管2的尺寸更小，因此能够减少冷却壁本体I的厚度，降低冷却壁本体I重量，从而减少冷却壁本体I的设备投资；椭圆形截面的短轴与长轴之比可以根据不同的高炉炉容、不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
椭圆形水管冷却壁，包括冷却壁本体及铸入冷却壁本体的冷却水管,其特征在于：所述冷却水管的横截面形状为椭圆形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈猛，铁金艳，左海滨，张建良，洪军，李峰光，
申请(专利权)人：河北天宇高科冶金铸造有限公司，北京科技大学，
类型：新型
国别省市：河北;13