【技术实现步骤摘要】
本申请涉及冶金设备，尤其是涉及一种高炉冷却壁。
技术介绍
1、高炉冷却壁是高炉普遍采用的一种冷却器形式，冷却壁安装在内层砖衬和外层炉壳之间，冷却壁的热面朝向内层砖衬，冷却壁通过面式冷却将高炉内经由内层砖衬传递出的热量顺畅地导出，将内层砖衬工作温度控制在合理的范围内，同时避免高温热流直接抵达外层炉壳，从而对外层炉壳提供有效的保护，延长高炉使用寿命。
2、冷却壁主要由冷却壁本体和镶铸在内部的冷却水管组成。冷却水在冷却水管内循环流动，带走热量，从而降低冷却壁本体的温度。相关技术中的冷却壁的冷却效率较低，导致外层炉壳的温度仍然比较高，影响高炉使用寿命。
技术实现思路
1、为了提高冷却壁的冷却效率，本申请提供一种高炉冷却壁。
2、本申请提供的一种高炉冷却壁，采用如下的技术方案：
3、一种高炉冷却壁，包括冷却壁本体和内层冷却管，所述内层冷却管包括直管段和连接于直管段两端的连接段，所述直管段位于所述冷却壁本体内，所述连接段远离直管段的一端穿出冷却壁本体用于连通外部水源；所述直管段的截面为椭圆形，所述直管段的截面的长轴与所述冷却壁本体的热面所呈的夹角小于所述直管段的截面的短轴与所述冷却壁本体的热面所呈的夹角，所述直管段与所述热面平行，所述直管段平行间隔设有多组。
4、通过采用上述技术方案，相比于圆形截面的水管，椭圆形截面的直管段在同样的外表面积情况下，增加了管道与冷却壁本体热面和冷面的接触面积，从而有利于提高直管段的传热性能，能够更有效的吸收和运输热
5、可选的，所述直管段靠近所述热面一侧的管壁厚度比远离所述热面一侧的管壁厚度小。
6、通过采用上述技术方案，直管段靠近热面一侧的温度较高，直管段靠近热面一侧的管壁厚较小能够使得冷却壁本体来自热面的热辐射，能够更加快速的传导至管道内的冷却水源中，提高冷却效率。
7、可选的，所述直管段靠近所述热面一侧的管壁厚度与远离所述热面一侧的管壁厚度之比为0.5~0.75。
8、通过采用上述技术方案，能够在保证不影响水管刚度和密封性的条件下，增加管道朝向热面一侧的管壁热量的传导性能，提高热传导效率，从而提升冷却效果。
9、可选的，所述直管段上设有导热棒，所述导热棒一端与直管段的管道外壁固定，所述导热棒另一端向靠近所述冷却壁本体的热面方向延伸。
10、通过采用上述技术方案，导热棒采用热传导性能优于冷却壁本体的材质制成，例如冷却壁本体采用灰铸铁或者球墨铸铁材质，导热棒采用铜制品，导热棒的设置使得传递到热面的热量能够快速通过导热棒传导至直管段上，提升冷却效率。
11、可选的，还包括外层冷却管，所述外层冷却管设于冷却壁本体内，且位于所述直管段背离热面的一侧，所述外层冷却管平行于热面，呈蛇形布设，所述外层冷却管两端穿出冷却壁本体用于连通外部水源。
12、通过采用上述技术方案，外层冷却管搭配内层冷却管，实现多层散热，进一步提升冷却壁本体的冷却效果，且使得冷却壁本体内的散热较为均匀，温度保持均衡，减少冷却壁本体烧伤的概率。
13、可选的，所述直管段的管道外壁上和所述外层冷却管的管道外壁上设置有定位筋，所述定位筋位于所述冷却壁本体内。
14、通过采用上述技术方案，在制作高炉冷却壁时，通常是将冷却管道临时固定，然后使用模板浇筑成型冷却壁本体，由此冷却管道即被预制于冷却壁本体内；定位筋的设置能够使得在浇筑成型冷却壁本体时，避免外层冷却管和内层冷却管在浇筑载荷和浮力作用下发生窜动和移位，从而影响冷却壁本体整体结构的质量；且能够在冷却壁本体浇筑成型后，起到抗拔和固定稳固的作用，提升冷却壁本体的整体强度。
15、可选的，所述连接段的管道外壁上和所述外层冷却管的管道外壁上设置有隔热层，所述隔热层位于所述冷却壁本体外。
16、通过采用上述技术方案，由于高炉周围的温度较高，隔热层的设置能够使得冷却水源在进入冷却壁本体之前，能够相对的保温，避免冷却水源被周围较高温度升温，从而确保冷却效果。
17、可选的，所述连接段的管道内腔中和所述外层冷却管的管道内腔中转动连接有旋流器，所述旋流器的转动轴线与旋流器所处位置处的管道的轴线重合。
18、通过采用上述技术方案，旋流器的设置使得外界的冷却水源在进入冷却壁本体内的冷却管道之前，由正常流动的水流变为绕管道轴线螺旋流动的水流，螺旋形的水流能够使冷却水源均匀的受热，从而提高冷却管道对冷却壁本体的冷却效果；且螺旋形的水流冲击力更强，能够对管道内部因长时间使用形成的水垢起到清理的作用，进一步提高管道的冷却效果，延长使用寿命。
19、可选的，所述冷却壁本体的热面上沿冷却壁本体宽度方向开设有燕尾槽，燕尾槽沿冷却壁本体高度方向间隔设置有多个，所述高炉冷却壁还包括镶砖和吊装块，所述镶砖卡设在所述燕尾槽内，且至少一个所述燕尾槽内卡设有所述吊装块，所述吊装块背离直管段的侧壁上开设有用于安装吊环的螺纹孔。
20、通过采用上述技术方案，高炉在工作过程中会产生渣皮，镶砖起到黏结渣皮和减少热损失的作用，当高炉的内层砖衬被侵蚀消失以后，冷却壁本体仍可以依靠黏结渣皮维持工作并对外层炉壳提供保护；由于冷却壁本体在被吊装固定之后，一体成型于冷却壁本体顶部的吊耳会被立即切除，因此当需要对某个冷却壁本体进行拆卸维修或更换时，冷却壁本体很难实现二次挂吊，通过将其中不少于一个的镶砖替换成吊装块，在不影响镶砖功能的情况下，能够通过将吊环螺纹连接在螺纹孔中，实现对冷却壁本体的二次挂吊，结构简单实用。
21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
22、1.通过将圆形截面的冷却管道更换成椭圆形截面的冷却管道，在相同的外表面积下，扩大了冷却管道对冷却壁本体的热面的接触面积，从而提高了冷却管道对冷却壁本体的冷却效率；此外相比于圆形截面的管道，冷却水源在椭圆形截面的管道内流动时产生的阻力较小，能够提升单位时间内冷却水源的流速和流量，便于带走更多的热量，增强冷却效果；
23、2.通过外层冷却管的设置，再搭配内层冷却管，能够使得冷却壁本体的整体散热保持均衡，避免冷却壁本体温度不均，降低了冷却壁本体由于温度不均而出现烧伤、裂痕甚至断裂的风险；
24、3.旋流器的设置，使得外界的冷却水源在进入冷却壁本体内的管道内时，能够由常规的直接流动变为绕管道轴线螺旋形流动，一方面使得冷却水源能够受热均匀，从而提升冷却水源对冷却管道的降温效果，进而提升冷却壁本体的冷却效果；另一方面螺旋形流动的水流冲击力更强，能够对管道内壁上长时间使用形成的水垢起到一定的清理效果，从而提升冷却壁本体内的管道的冷却效果，延长冷却壁本体使用寿命。
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1.一种高炉冷却壁，其特征在于：包括冷却壁本体（1）和内层冷却管（2），所述内层冷却管（2）包括直管段（21）和连接于直管段（21）两端的连接段（22），所述直管段（21）位于所述冷却壁本体（1）内，所述连接段（22）远离直管段（21）的一端穿出冷却壁本体（1）用于连通外部水源；所述直管段（21）的截面为椭圆形，所述直管段（21）的截面的长轴与所述冷却壁本体（1）的热面所呈的夹角小于所述直管段（21）的截面的短轴与所述冷却壁本体（1）的热面所呈的夹角，所述直管段（21）与所述热面平行，所述直管段（21）平行间隔设有多组。
2.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）靠近所述热面一侧的管壁厚度比远离所述热面一侧的管壁厚度小。
3.根据权利要求2所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）靠近所述热面一侧的管壁厚度与远离所述热面一侧的管壁厚度之比为0.5~0.75。
4.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）上设有导热棒（23），所述导热棒（23）一端与直管段（21）外壁固定，所述导热棒
5.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：还包括外层冷却管（3），所述外层冷却管（3）设于冷却壁本体（1）内，且位于所述直管段（21）背离热面的一侧，所述外层冷却管（3）平行于热面，呈蛇形布设，所述外层冷却管（3）两端穿出冷却壁本体（1）用于连通外部水源。
6.根据权利要求5所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）的管道外壁上和所述外层冷却管（3）的管道外壁上设置有定位筋（4），所述定位筋（4）位于所述冷却壁本体（1）内。
7.根据权利要求5所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述连接段（22）的管道外壁上和所述外层冷却管（3）的管道外壁上设置有隔热层（6），所述隔热层（6）位于所述冷却壁本体（1）外。
8.根据权利要求5所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述连接段（22）的管道内腔中和所述外层冷却管（3）的管道内腔中转动连接有旋流器（7），所述旋流器（7）的转动轴线与旋流器（7）所处位置处的管道的轴线重合。
9.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述冷却壁本体（1）的热面上沿冷却壁本体（1）宽度方向开设有燕尾槽（11），燕尾槽（11）沿冷却壁本体（1）高度方向间隔设置有多个，所述高炉冷却壁还包括镶砖（111）和吊装块（112），所述镶砖（111）卡设在所述燕尾槽（11）内，且至少一个所述燕尾槽（11）内卡设有所述吊装块（112），所述吊装块（112）背离直管段（21）的侧壁上开设有用于安装吊环的螺纹孔（1121）。
...【技术特征摘要】
1.一种高炉冷却壁，其特征在于：包括冷却壁本体（1）和内层冷却管（2），所述内层冷却管（2）包括直管段（21）和连接于直管段（21）两端的连接段（22），所述直管段（21）位于所述冷却壁本体（1）内，所述连接段（22）远离直管段（21）的一端穿出冷却壁本体（1）用于连通外部水源；所述直管段（21）的截面为椭圆形，所述直管段（21）的截面的长轴与所述冷却壁本体（1）的热面所呈的夹角小于所述直管段（21）的截面的短轴与所述冷却壁本体（1）的热面所呈的夹角，所述直管段（21）与所述热面平行，所述直管段（21）平行间隔设有多组。
2.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）靠近所述热面一侧的管壁厚度比远离所述热面一侧的管壁厚度小。
3.根据权利要求2所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）靠近所述热面一侧的管壁厚度与远离所述热面一侧的管壁厚度之比为0.5~0.75。
4.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：所述直管段（21）上设有导热棒（23），所述导热棒（23）一端与直管段（21）外壁固定，所述导热棒（23）另一端向靠近所述冷却壁本体（1）的热面方向延伸。
5.根据权利要求1所述的一种高炉冷却壁，其特征在于：还包括外层冷却管（3），所述外层冷却管（3）设于冷却壁本体（1）内，且位于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立超，王天威，董运武，崔兰芝，王栋，王燕，刘佩，邸小艳，李栋，刘海玉，
申请(专利权)人：秦冶工程技术北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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