[发明专利]一种高炉冷却壁及制造工艺

说明书

本发明涉及一种高炉冶炼高炉炉体的冷却壁及制造工艺。

目前，高炉上应用的高炉冷却壁有的采用铸铁件内加冷却管，比较先进的用铸铜坯钻孔内通冷却水，铸铁和铸铜容易断裂，更先进的直接将合金管铸在铜铸坯内，防止冷却壁断裂冷却水进入炉内，但是合金管造价太高，同时，合金管与铜的熔点、凝固点不同，应用时受热膨胀率也不同，且合金管导热系数低，影响冷却效果。申请号为96117844.2公开了一种“铸造铜瓦的生产工艺”，是将紫铜管内加入水放在砂型内浇铸铜水制成铜瓦。这种工艺虽然解决了合金管与铜的熔点、凝固点不同、铸造后铸铜与合金管之间存在一定的间隙、使用时受热膨胀率、导热系数不同等问题，但是这种铸造工艺存在着不足，铸造过程中一旦紫铜管有缺陷或铜水温度过高，冷却管易变形或熔化，同时，铜管内的水易发生膜态沸腾，造成铜管熔蚀，如果水渗到铜液中就会发生严重的事故。

另外，现有的冷却壁在结构上也存在着一定的问题，冷却壁的外面需要加耐火砖，即影响传热又影响建渣护炉。

本发明的目的是提供一种新型高炉冷却壁及制造工艺，以解决冷却壁传热及冷却壁制造过程存在的问题。

本发明的具体方案是这样的，冷却壁是由内设冷却管的冷却壁制成，冷却壁及冷却管均采用铜质的，冷却壁外设有挂渣肋筋，挂渣肋筋外面涂有耐火涂层。

本发明的冷却壁冷却管是U形的，每块冷却壁内加4～6根冷却管，管距为200～230mm，管壁厚为6～8mm。冷却管与炉体连接处管头处设有波纹膨胀补偿装置。

本发明在制造冷却壁时，冷却管内加防氧化冷却介质。

本发明在制造过程采用的防氧化冷却介质用两种，其一种是在冷却管内通入起冷却、防氧化作用的惰性气体氮，氮气的压力为0.6～0.8Mpa，流量为600～700m³/h，铸造后仍通气20～30min。

另一种是在铸造前，冷却管内加入防氧化冷却介质碳酸盐，其方法为铸造前将U型管内填满、填实易分解的碳酸盐。

本发明的优点是：

1.采用了与冷却壁坯相同的冷却管，解决了铸铜冷却壁断裂及合金管价格高的问题。

2.铸造时在管内加氮气或碳酸盐做为冷却介质即安全而且冷却效果好.

3.冷却壁铸坯外铸有挂渣肋筋，有利于外面耐火涂料层的形成。

下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明。

附图为本发明的结构示意图.

如图所示：本发明是由内设冷却管2的冷却壁1制成，其特点是：冷却壁1及冷却管2均采用铜质的，冷却壁1外铸有挂渣肋筋3，挂渣肋筋3外面涂有耐火涂层4，由螺栓固定在炉体上。

冷却壁1的冷却管2是U形的，为增加其冷却壁的冷却效果，每块冷却壁1内加4～6根冷却管2，管距为200～230mm，冷却管壁厚为6～8mm。

冷却管2与炉体连接处设有波纹膨胀补偿装置5，解决冷却管受热膨胀的问题。

本发明在铸造冷却壁时，冷却管2内加防氧化冷却介质。

本发明在制造过程采用的防氧化冷却介质用两种，其一种是在冷却管内通入起冷却、防氧化作用的惰性气体氮，氮气为惰性气体可对铜管起到保护作用，通入氮气压的力为0.6～0.8Mpa，流量为600～700m³/h，铸造后仍通气20～30min，以保证冷却壁凝固时质地均匀、密致。

本发明也可以在制造铸坯前，冷却管内加入防氧化冷却介质碳酸盐，碳酸盐的分解温度为≤900℃，低于铜的熔点，可以防止铜管的氧化和熔蚀，其方法为在铸造前在U型管内填满、填实碳酸盐。

这两种冷却介质即能冷却又可以防止氧化，避免水冷时发生膜态沸腾，使铜管壁局部过热造成的熔蚀，发生事故。