一种节水多层供水管高炉冷却壁结构及其应用工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，包括炉壳、耐火材料内衬和冷却壁，冷却壁位于炉壳和耐火材料内衬之间，冷却壁内设有冷却水管，冷却水管为多层水管结构，多层水管为嵌套结构。冷却水管包括内层水管，内层水管2的通水量大于等于满足高炉冷却强度所需水量的30％。多层水管的端部呈阶梯状布置，各层水管端部之间的距离大于等于30mm，以满足快速切换水管的现场施工要求。冷却水管设计为多层水管结构，满足了高炉冷却壁每个供水点，始终能够多次安全供水的保障要求；实现了高炉冷却壁每个供水点，供水管破损后，能够多次切换备用水管保持较稳定供水冷却。本发明专利技术还公开了一种节水多层供水管高炉冷却壁结构的应用工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种节水多层供水管高炉冷却壁结构及其应用工艺
本专利技术属于高炉冶炼
，具体涉及一种节水多层供水管高炉冷却壁结构及其应用工艺。
技术介绍
高炉冷却壁是高炉本体的重要冷却设备；由于高炉本体的炉壳通常采用BB503厚20～100㎜热轧钢板制作而成，壳内砌耐火砖内衬。为了保护炉壳稳定，在炉壳与耐火材料内衬之间安装有冷却壁，通冷却水进行冷却，以保护炉壳的强度和刚度，实现生产运行中的炉体安全稳定。大型高炉冷却壁数量众多，每座高炉冷却壁约千块安装在炉壳上对炉壳冷却保障炉壳温度正常维持在50℃以下，每块冷却壁通常均匀嵌入4～5根冷却水管。因此每座高炉本体冷却壁供水点多达4～5千个。高炉冷却壁在正常生产过程中，不但承受高温，还承受炉料的磨损、熔渣的侵蚀和含尘煤气流的冲刷。经常在高炉中后期出现冷却壁供水管磨通漏水，大量冷却水漏入高炉会造成燃料消耗增加、冷却水消耗增加、高炉生产波动，产量降低消耗增加。若停止冷却壁供水，就会造成局部炉壳受热烧红变形、甚至烧穿，直接影响高炉的安全生产与长寿。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、操作安全简便、使用寿命长的节水多层供水管高炉冷却壁结构，本专利技术还提供一种节水多层供水管高炉冷却壁结构的应用工艺。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，包括炉壳、耐火材料内衬和冷却壁，冷却壁位于炉壳和耐火材料内衬之间，冷却壁内设有冷却水管，冷却水管为多层水管结构，多层水管为嵌套结构。>进一步的，所述多层水管的端部呈阶梯状布置，各层水管端部之间的距离大于等于30mm。进一步的，所述冷却水管包括内层水管，内层水管的通水量大于等于满足高炉冷却强度所需水量的30％。进一步的，所述冷却水管还包括中层水管和外层水管，中层水管贯穿在外层水管中，内层水管贯穿在中层水管中。进一步的，所述内层水管的长度大于中层水管的长度，中层水管的长度大于外层水管的长度。进一步的，所述内层水管、中层水管和外层水管呈弯曲状嵌套在一起安装在冷却壁中，内层水管、中层水管和外层水管的两端部均露出冷却壁之外。进一步的，在所述冷却水管的同一端，外层水管端部到中层水管端部的距离大于等于30mm，中层水管端部到内层水管端部的距离大于等于30mm。基于上述一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，本专利技术还涉及一种节水多层供水管高炉冷却壁结构的应用工艺，所述应用工艺包括：a)在冷却壁中预制冷却水管，冷却水管为多层冷却供水的无缝钢管；b)内层水管通径的设计能够保证内层水管的通水量不小于满足高炉冷却强度所需水量的30％；c)当外层水管漏水时，立即切换中层水管供水，同时在外层水管与中层水管之间注入高导热耐火材料；d)当中层水管漏水时，立即切换内层水管供水，同时在中层水管与内层水管之间注入高导热耐火材料。进一步的，在初期使用时，内层水管不供冷却水，外层水管和中层水管的通水量均大于等于满足高炉冷却强度所需水量，当中层水管漏水后再供冷却水。进一步的，当切换内层水管、中层水管和外层水管供水时，尽可能将中层水管和外层水管向炉壳方向移动。采用本专利技术技术方案的优点为：1.本专利技术的节水多层供水管高炉冷却壁结构及其应用，满足了高炉冷却壁每个供水点，始终能够多次安全供水的保障要求，实现了高炉冷却壁每个供水点，供水管破损后，能够多次切换备用水管保持较稳定供水冷却。内层水管的设计和内层水管通水量的要求，满足了冷却壁后期的最低冷却强度要求，及安全可靠的冷却水供给保障；提升了漏水冷却壁的工程应用处理速度，及提高检修质量和零泄漏供水的保证。2.多层水管的设计及多层水管的切换使用，保证了生产过程中及泄漏处置过程中，大幅减少冷却水泄漏到炉内的水量。在漏水的水管中注入高导热耐火材料，保证了陆续投入使用的中层、内层水管品质与外层水管相当可靠的使用寿命；实现高炉长寿不中修更换冷却壁的高质量发展要求的工程应用技术保障，为特大型高炉长寿提供了高质量发展的新的工程应用技术路径，为特大型高炉长寿及寿命超过15年的现阶段技术突破创造了可能。3.多层水管的设计，大大减少漏水冷却壁冷却水的消耗，保障高炉燃料消耗及生产稳定，减少漏水的同时可以降低燃料消耗；预制的多层冷却供水的无缝钢管，寿命及可靠性大大优于后期穿入的金属软管，且杜绝了穿金属软管成功率不确定的各种因素影响。4.结合高炉生产工艺的特点，多层供水管高炉冷却壁只应用在炉腹、炉腰、炉身下部的易破损部位，可将高炉寿命延长至20年。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为本专利技术多层供水管高炉冷却壁结构的示意图。上述图中的标记分别为：1、冷却水管；2、内层水管；3、中层水管；4、外层水管；5、冷却壁。具体实施方式在本专利技术中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，包括炉壳、耐火材料内衬和冷却壁5，冷却壁5位于炉壳和耐火材料内衬之间，冷却壁内设有冷却水管1，冷却水管1为多层水管结构，多层水管为嵌套结构。冷却水管1设计为多层水管结构，满足了高炉冷却壁每个供水点，始终能够多次安全供水的保障要求；实现了高炉冷却壁每个供水点，供水管破损后，能够多次切换备用水管保持较稳定供水冷却。多层水管的端部呈阶梯状布置，各层水管端部之间的距离大于等于30mm，以满足快速切换水管的现场施工要求。冷却水管1包括内层水管2，内层水管2的通水量大于等于满足高炉冷却强度所需水量的30％。由于大型高炉一代炉龄15年的设计寿命要求，冷却壁的使用寿命是重要的设计技术要求之一，通常每个供水点的冷却强度设计，按照最大的冷却供水量及流速进行设计，但是这样水柱中间的冷却水基本没有完成热交换作用，也就是说水柱中间的冷却水没有完全用来冷却。根据现场应用实践，单个供水点的供水量只要能够保证不低于满足冷却强度所需水量的30％就能够满足安全生产的基本要求。在实际的应用中，当冷却水管的供水量为满足冷却强度所需的水量时，即冷却水管的供水量为正常设计的标准通水量，炉壳的温度在40°～50°之间满足生产要求。当冷却水管的供水量为满足冷却强度所需水量的30％时，即冷却水管的供水量为正常设计的标准通水量的30％，炉壳的温度在小于等于70°也满足生产要求，当炉壳的温度高于70°时，才会对冷却壁造成损伤。因此可以设计内层水管2的直径能够保障内层水管2的通水量大于等于满足高炉冷却强度所需水量的30％即可，由于外层水管和中层水管的通水量为满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：包括炉壳、耐火材料内衬和冷却壁(5)，冷却壁(5)位于炉壳和耐火材料内衬之间，冷却壁内设有冷却水管(1)，冷却水管(1)为多层水管结构，多层水管为嵌套结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：包括炉壳、耐火材料内衬和冷却壁(5)，冷却壁(5)位于炉壳和耐火材料内衬之间，冷却壁内设有冷却水管(1)，冷却水管(1)为多层水管结构，多层水管为嵌套结构。


2.如权利要求1所述的一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：所述多层水管的端部呈阶梯状布置，各层水管端部之间的距离大于等于30mm。


3.如权利要求2所述的一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：所述冷却水管(1)包括内层水管(2)，内层水管(2)的通水量大于等于满足高炉冷却强度所需水量的30％。


4.如权利要求3所述的一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：所述冷却水管(1)还包括中层水管(3)和外层水管(4)，中层水管(3)贯穿在外层水管(4)中，内层水管(2)贯穿在中层水管(3)中。


5.如权利要求4所述的一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：所述内层水管(2)的长度大于中层水管(3)的长度，中层水管(3)的长度大于外层水管的长度。


6.如权利要求4或5所述的一种节水多层供水管高炉冷却壁结构，其特征在于：所述内层水管(2)、中层水管(3)和外层水管(4)呈弯曲状嵌套在一起安装在冷却壁(5)中，内层水管(2)、中层水管(3)和外层水管(4)的两端部均露出冷却壁(5)之外。


7.如权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖海欧，赵岚，赵岩，江济，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34