一种新型炉缸冷却结构及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种新型炉缸冷却结构及其安装方法，涉及高炉冷却结构技术领域；本发明专利技术设置于高炉炉缸炭砖外周处，包括内炉壳和外炉壳，二者通过多个固定件固定连接；内炉壳与外炉壳之间铺设有多根水冷管，并在水冷管外部填充有导热耐火材料；每根水冷管的两端分别设置于炉缸冷却结构的上端和下端外侧；其安装方法包括沿高炉炉缸外周固定安装内炉壳；将水冷管和固定件焊接到内炉壳远离炉缸的一侧；在内炉壳远离炉缸的一侧安装外炉壳，其上预设布管孔或安装时开设布管孔，令水冷管的端部穿过外炉壳；在内炉壳和外炉壳之间填充导热耐火材料并捣实；本发明专利技术结构简单合理，成本低廉，安装方便快速，冷却效果好。冷却效果好。冷却效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种新型炉缸冷却结构及其安装方法


[0001]本专利技术涉及高炉冷却结构
，具体为一种新型炉缸冷却结构及其安装方法。

技术介绍

[0002]传统的高炉炉缸冷却结构大同小异，从炉内到炉外分别为：炭砖、碳捣料层、冷却壁壁体、壁体与水管之间的间隙层以及水管，公告号为CN1067105C，名称为高炉侧壁的冷却壁及其制造和使用方法的专利技术专利的说明书中，就公开了一般冷却壁的结构：碳耐火砖叠层地放置在高炉内侧。在碳耐火砖层和炉壳之间放置有冲压耐火材料、冷却壁和浇灌耐火材料。耐火砖叠层地放置在高炉的炉缸底部，冷却管也设置在炉缸底部上通过冷却壁冷却高炉的炉缸侧壁。
[0003]冷却壁在高炉炉缸冷却结构中起到了导热的核心作用。高炉安全生产离不开冷却壁的高效工作，保持冷却壁的高效性，一是要保持冷却壁自身有强大的冷却能力，二是要保持冷却壁母材要有良好的力学性能，三是冷却壁内部结构要合理。
[0004]目前，在炉缸部位使用的冷却壁主要是铸铁冷却壁，铸铁冷却壁的缺点在于：1)铸铁母材与内部冷却水管之间存在气隙层和防渗碳层，使热量导不出，本身内部存在巨大的热阻，铸造件壁体物理性能较差，虽然也有相关探索对其改良，例如公告号为CN101634523B，名称为铸钢冷却壁的铸造方法的专利技术专利，但普遍制作过程复杂；2)冷却壁和炭砖之间的碳捣料层也对整个导热体系有较大的影响；3)冷却壁在炉内需分块布置，在两块冷却壁的交接处形成了约200mm左右的冷却盲区；4)冷却壁进出水需在炉壳开很多洞，削弱了炉壳的强度和密封性，而且孔洞的位置布置很不方便；公告号为CN104236313B，名称为炼铁炉冷却壁横向交错布置方法的专利技术专利，其中就公开了现有的分块布置方式，以及改进的分块布置方式，其中也存在上述3)和4)中的问题。因此，亟需一种新型炉缸冷却结构及其安装方法来解决这些问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新型炉缸冷却结构及其安装方法，以解决炉缸冷却壁传热效率低下、设计结构复杂、安装困难、投资大的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型炉缸冷却结构，设置于高炉炉缸炭砖外周处，包括内炉壳和外炉壳，二者通过多个固定件固定连接；内炉壳与外炉壳之间铺设有多根水冷管，并在水冷管外部填充有导热耐火材料；每根水冷管的两端分别设置于上述炉缸冷却结构的上端和下端外侧。
[0007]优选的，外炉壳为从下至上分布的多层组合而成，相邻两层中，下层的上端面与上层的下端面紧靠设置。
[0008]优选的，固定件为螺栓或螺杆且设有多个，其一端与内炉壳远离炉缸的一侧焊接且二者垂直设置，外炉壳相应位置处开设有通孔，固定件的另一端穿过通孔并在外炉壳远
离炉缸的一侧螺纹安装有螺母。
[0009]优选的，水冷管为沿内炉壳远离炉缸的一侧面设置的一整根无接缝直通管，外炉壳的上端和下端处开设有布管孔，分别用于水冷管的进水端和出水端穿过；多根水冷管以炉缸中心线为轴，沿内炉壳远离炉缸的一侧面呈圆周阵列分布。
[0010]优选的，内炉壳、外炉壳和水冷管的下端均延伸至高炉炉底外侧下端处。
[0011]优选的，导热耐火材料采用高导热碳质捣打料。
[0012]上述新型炉缸冷却结构的安装方法，包括以下具体步骤：
[0013]S1、沿高炉炉缸外周固定安装内炉壳；
[0014]S2、将水冷管和固定件焊接到内炉壳远离炉缸的一侧；
[0015]S3、在内炉壳远离炉缸的一侧安装外炉壳，其上预设布管孔或安装时开设布管孔，令水冷管的端部穿过外炉壳；
[0016]S4、在内炉壳和外炉壳之间填充导热耐火材料并捣实。
[0017]优选的，上述步骤S2中还包括：同时沿内炉壳接近炉缸内部的一侧进行炉缸炭砖砌筑，内炉壳与炉缸炭砖间通过砌筑泥浆紧密连接。
[0018]优选的，外炉壳为多层组合而成，相邻两层中，下层的上端面与上层的下端面紧靠设置，上述步骤S3中，安装外炉壳时由下而上分层安装，每安装完一层，进行一次步骤S4中的填充导热耐火材料并捣实。
[0019]优选的，固定件为螺栓或螺杆且设有多个，其一端与内炉壳远离炉缸的一侧焊接且二者垂直设置，外炉壳相应位置处开设有通孔，固定件的另一端穿过通孔并在外炉壳远离炉缸的一侧螺纹安装有螺母；上述步骤S3中，通过拧紧螺母将外炉壳固定在内炉壳外周；上述安装方法还包括：
[0020]S5、外炉壳安装完成且导热耐火材料填充并捣实完成后，再次拧紧螺母，用于二次压实导热耐火材料。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、该新型炉缸冷却结构，采用了内外两层炉壳之间设置水冷管，并填充导热耐火材料的形式，结构简单合理，成本低廉，安装方便快速，冷却效果好。
[0023]2、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，避免了传统两块冷却壁相接的冷却盲区，且水管间距可任意调整，提高了传热比表面积，理论上该专利技术的冷却比表面积可接近π。
[0024]3、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，导热环节从内到外分别为：炉缸炭砖、内炉壳、导热耐火材料、水冷管；传统冷却壁冷却结构为：炉缸炭砖、碳捣料层、铸铁冷却壁体、气隙层、水管；本专利技术的冷却结构减少了传统冷却结构中的最大热阻环节—气隙层，以及减少了最难把控的影响环节—炉内碳捣料层，从而大大提高了传热效率。
[0025]4、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，可以实现针对个别位置处的冷却强度调整，只需要改变某一区域的水冷管的布置密度和/或调整水冷管材质。
[0026]5、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，水冷管整根铺设在内外炉壳之间，相对于冷却壁内的水管而言，该专利技术的水冷管未经铸造工艺的烧损，质量更能得到保证，即使出现漏水等情况也不会影响炉内耐材，且随时可以更换，更加安全可靠，维修方便。
[0027]6、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，减少了传统炉内炭砖与冷却壁之间的碳捣料层、冷却壁、冷却壁与炉壳之间的浇注料层，优化了炉内结构；现有技术中的炉内碳捣料
层及炉壳浇注料层施工极为困难，该两个位置极易出现材料缝隙，为高炉煤气携带有害金属入侵炉底炉缸耐材创造条件。本专利技术的冷却结构很好的减少了这两个环节的设计，大大降低了施工难度和减少了炉底炉缸耐材发生有害金属侵蚀的几率。
[0028]7、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，内炉壳主要起承压和密封的作用，但由于取消了冷却壁，本专利技术的内炉壳相对于传统炉壳减少了数量众多的冷却壁进出水管开孔。
[0029]8、该新型炉缸冷却结构及其安装方法，减少了冷却壁及其附属设施，设备及其施工费用减少，节约了成本。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的主视结构示意图；
[0031]图2为本专利技术的水冷管分布示意图；
[0032]图3为图1中A处的放大图。
[0033]图中：1、外炉壳；2、内炉壳；3、水冷管；4、固定件；5、导热耐火材料。
具体实施方式
[0034]如图1至3所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型炉缸冷却结构，设置于高炉炉缸炭砖外周处，其特征在于：包括内炉壳(2)和外炉壳(1)，二者通过多个固定件(4)固定连接；内炉壳(2)与外炉壳(1)之间铺设有多根水冷管(3)，并在水冷管(3)外部填充有导热耐火材料(5)；每根水冷管(3)的两端分别设置于所述炉缸冷却结构的上端和下端外侧。2.根据权利要求1所述的一种新型炉缸冷却结构，其特征在于：所述外炉壳(1)为从下至上分布的多层组合而成，相邻两层中，下层的上端面与上层的下端面紧靠设置。3.根据权利要求1所述的一种新型炉缸冷却结构，其特征在于：所述固定件(4)为螺栓或螺杆且设有多个，其一端与内炉壳(2)远离炉缸的一侧焊接且二者垂直设置，外炉壳(1)相应位置处开设有通孔，固定件(4)的另一端穿过通孔并在外炉壳(1)远离炉缸的一侧螺纹安装有螺母。4.根据权利要求1所述的一种新型炉缸冷却结构，其特征在于：所述水冷管(3)为沿内炉壳(2)远离炉缸的一侧面设置的一整根无接缝直通管，外炉壳(1)的上端和下端处开设有布管孔，分别用于水冷管(3)的进水端和出水端穿过；多根水冷管(3)以炉缸中心线为轴，沿内炉壳(2)远离炉缸的一侧面呈圆周阵列分布。5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种新型炉缸冷却结构，其特征在于：所述内炉壳(2)、外炉壳(1)和水冷管(3)的下端均延伸至高炉炉底外侧下端处。6.根据权利要求1所述的一种新型炉缸冷却结构，其特征在于：所述导热耐火材料(5)采用高导热碳质捣打料。7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奇强，王磊，孙华平，陈涛，赵国磊，
申请(专利权)人：中冶华天南京工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：