一种抗剪结构镶砖冷却壁制造技术

本实用新型专利技术提供了一种抗剪结构镶砖冷却壁，包括冷却壁和耐火材料层，所述冷却壁的热面具有若干条用于镶嵌固定耐火材料层的镶嵌槽，所述镶嵌槽的顶部开口宽度H大于镶嵌槽的根部开口宽度h，所述耐火材料层具有与冷却壁的镶嵌槽相配合的榫接部。该实用新型专利技术通过设计镶嵌槽面向炉内热面截面尺寸大于镶嵌槽根部截面尺寸，而与镶嵌槽相配合的耐火材料层的榫接部根部尺寸大于榫接部顶部尺寸，从而降低了耐火材料层和榫接部交界面的剪切应力，提高冷却壁镶嵌耐火材料的抗剪能力，起到保护冷却壁、避免冷却壁直接被磨损的作用，从而延长冷却壁使用寿命。却壁使用寿命。却壁使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种抗剪结构镶砖冷却壁


[0001]本技术属于冶金
，具体涉及一种抗剪结构镶砖冷却壁。

技术介绍

[0002]冷却壁是高炉的重要冷却设备，镶砖型冷却壁一般设计成带燕尾槽的结构形式，以便镶嵌耐火材料，耐火材料是冷却壁重要的保护介质。耐火材料能够将冷却壁与炉内的高温高速气流和炉料隔离，防止冷却壁直接暴露在高温环境中被磨损；因此，如果耐火材料脱落会严重影响冷却壁使用寿命，进而影响高炉安全生产。
[0003]如图1所示，耐火材料和冷却壁采用燕尾榫结构榫接，此种结构在冷态下非常牢固，但在高炉内的工作状态中，镶嵌的耐火材料会受到炉内气流冲刷和炉料磨损产生的巨大剪切力，在冷却壁燕尾槽处的耐火材料头榫作为耐火材料截面积最小的部位会成为镶嵌耐火材料的最薄弱位置，导致耐火材料在该部位断裂破坏燕尾榫结构使耐火材料脱落。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种抗剪结构镶砖冷却壁，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种抗剪结构镶砖冷却壁，包括冷却壁和耐火材料层，所述冷却壁的热面具有若干条用于镶嵌固定耐火材料层的镶嵌槽，所述镶嵌槽的顶部开口宽度H大于镶嵌槽的根部开口宽度h，所述耐火材料层具有与冷却壁的镶嵌槽相配合的榫接部。
[0007]进一步的，所述镶嵌槽的镶嵌槽中心线倾斜布置，所述镶嵌槽中心线与炉内气流上升的方向线夹角小于90
°
，且镶嵌槽中心线与炉内炉料下降的方向线夹角大于90
°r/>。
[0008]进一步的，所述耐火材料层的榫接部截面形状与冷却壁的镶嵌槽截面形状相同。
[0009]进一步的，所述镶嵌槽的截面形状为梯形，且梯形的较窄端为镶嵌槽的根部。
[0010]进一步的，所述镶嵌槽沿冷却壁的周向延伸，且若干条镶嵌槽沿冷却壁的高度方向等间距布置。
[0011]进一步的，所述冷却壁为铸铁冷却壁、铸钢冷却壁或铜质冷却壁。
[0012]进一步的，所述耐火材料层为黏土砖、高铝砖、铝碳砖、氮化硅结合碳化硅砖或浇注料。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0014]本技术提供的这种抗剪结构镶砖冷却壁通过设计镶嵌槽面向炉内热面截面尺寸大于镶嵌槽根部截面尺寸，而与镶嵌槽相配合的耐火材料层的榫接部根部尺寸大于榫接部顶部尺寸，从而降低了耐火材料层和榫接部交界面的剪切应力，提高冷却壁镶嵌耐火材料的抗剪能力，起到保护冷却壁、避免冷却壁直接被磨损的作用，从而延长冷却壁使用寿命。
[0015]以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。
附图说明
[0016]图1是现有技术中冷却壁与耐火材料的连接结构示意图；
[0017]图2是本技术抗剪结构镶砖冷却壁的结构示意图；
[0018]图3是本技术抗剪结构镶砖冷却壁的局部放大图。
[0019]附图标记说明：1、冷却壁；2、镶嵌槽；3、耐火材料层；4、榫接部；5、镶嵌槽中心线。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术的限制。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义；在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
[0023]如图2和图3所示，本实施例提供了一种抗剪结构镶砖冷却壁，包括冷却壁1和耐火材料层3，所述冷却壁1的热面具有若干条用于镶嵌固定耐火材料层3的镶嵌槽2，所述镶嵌槽2的顶部开口宽度H大于镶嵌槽2的根部开口宽度h，所述耐火材料层3具有与冷却壁1的镶嵌槽2相配合的榫接部4。
[0024]在本实施例中，冷却壁1与耐火材料层3通过镶嵌槽2和榫接部4进行榫接，同时设计镶嵌槽2的顶部开口宽度H大于镶嵌槽2的根部开口宽度h，耐火材料层3的榫接部4为了配合镶嵌槽2进行榫接，设计榫接部4截面形状与冷却壁1的镶嵌槽2截面形状相同，榫接部4的根部尺寸大于榫接部4的顶部尺寸，从而降低了耐火材料层3和榫接部4交界面的剪切应力，进而提高了冷却壁镶嵌耐火材料的抗剪能力，起到保护冷却壁1、避免冷却壁1直接被磨损的作用，延长了冷却壁1使用寿命。
[0025]具体的，所述冷却壁1可采用但不限于铸铁冷却壁、铸钢冷却壁或铜质冷却壁，所述冷却壁1上的镶嵌槽2沿冷却壁1的周向延伸布置，并且若干条镶嵌槽2沿冷却壁1的高度方向等间距布置。所述耐火材料层3可采用但不限于黏土砖、高铝砖、铝碳砖、氮化硅结合碳化硅砖或浇注料；由于冷却壁1上镶嵌槽2的顶部开口宽度H大于镶嵌槽2的根部开口宽度h，耐火材料层3的榫接部4安装到镶嵌槽2内时，可直接将榫接部4从镶嵌槽2的顶部插入至镶嵌槽2的根部，相较于现有技术中耐火材料的榫接头只能从镶嵌槽2侧面进行安装，其安装施工更加方便。
[0026]可选的，设计所述镶嵌槽2的形状为梯形，且梯形的较窄端为镶嵌槽2的根部。
[0027]进一步优化的实施方式，设计所述镶嵌槽2的镶嵌槽中心线5倾斜布置，并且使所述镶嵌槽中心线5与炉内气流上升的方向线夹角小于90
°
，同时镶嵌槽中心线5与炉内炉料下降的方向线夹角大于90
°
，这种结构设计可有效减小炉内气流冲刷和炉料磨损对冷却壁1上镶嵌的耐火材料层3产生的剪切力。
[0028]综上所述，本技术提供的这种抗剪结构镶砖冷却壁通过对冷却壁和耐火材料层的榫接结构进行优化设计，降低冷却壁的镶嵌槽处耐火材料层的剪切应力，提高了冷却壁镶嵌耐火材料的抗剪能力，起到保护冷却壁、避免冷却壁直接被磨损的作用，从而延长冷却壁使用寿命。
[0029]以上例举仅仅是对本技术的举例说明，并不构成对本技术的保护范围的限制，凡是与本技术相同或相似的设计均属于本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗剪结构镶砖冷却壁，其特征在于：包括冷却壁和耐火材料层，所述冷却壁的热面具有若干条用于镶嵌固定耐火材料层的镶嵌槽，所述镶嵌槽的顶部开口宽度H大于镶嵌槽的根部开口宽度h，所述耐火材料层具有与冷却壁的镶嵌槽相配合的榫接部；所述镶嵌槽的镶嵌槽中心线倾斜布置，所述镶嵌槽中心线与炉内气流上升的方向线夹角小于90
°
，且镶嵌槽中心线与炉内炉料下降的方向线夹角大于90
°
。2.如权利要求1所述的抗剪结构镶砖冷却壁，其特征在于：所述耐火材料层的榫接部截面形状...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，贺正文，方明新，董训祥，叶伟，郭瑞兵，顾凯，钟浩，张浩，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：