一种铜冷却壁的加强结构的制作方法

本技术涉及一种炼铁高炉炉体冷却设备，特别涉及一种铜冷却壁的加强结构。

背景技术：

1、铜冷却壁是高炉普遍采用的一种冷却设备。铜冷却壁的作用是利用铜材料的高导热性，通过铜冷却壁本体内部的冷却通道通水将热量及时带走，依靠铜冷却壁本体的冷却作用在铜冷却壁热面形成保护性渣皮，从而达到高炉炉体无过热的目的。一座高炉通常从上到下设置多段不同结构的铜冷却壁，每一段铜冷却壁一般又均分成宽度相等的多块铜冷却壁01，左右相邻两块铜冷却壁01之间设有安装间隙021（如图1所示）。

2、铜冷却壁的热变形趋势及变形幅度是受到铜冷却壁的外形尺寸、冷却结构、安装结构等因素影响的，由于各种各样的原因综合导致个别铜冷却壁未达到预期使用寿命就出现损坏，其中,铜冷却壁本体较大的变形是铜冷却壁损坏的原因之一，而影响铜冷却壁变形的主要因素有：纯铜冷却壁本体的材质硬度相对较低、铜冷却壁本体长度太长（通常是铜冷却壁本体长度超过2.5米以上）或厚度太薄、铜冷却壁本体安装结构不合理（通常是螺栓距离上下端面的距离太远，炉壳的螺栓开孔没有预留间以补偿变形）等。

3、在同等外形尺寸和冷却结构条件下，铜冷却壁在长期使用中出现累积热变形主要受安装结构的影响。如图1-2所示，铜冷却壁包括铜冷却壁本体01，铜冷却壁本体01的热面011上自上至下均布有左右走向的挂渣槽012，铜冷却壁本体01中设有多条冷却通道013，这多条冷却通道013均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道013自左至右排列，冷却通道013的上端、下端分别连接有进出水管014，进出水管014固定安装在铜冷却壁本体01的冷面016上；并且在铜冷却壁本体01的冷面上设置有多个螺栓孔015，螺栓孔015中安装有螺栓，通过螺栓将铜冷却壁固定在高炉炉壳02上。如图3所示，这种铜冷却壁本体01的进出水管014设置在铜冷却壁本体01上下靠近端面位置处，进出水管014与高炉炉壳02之间采用波纹管补偿器03进行联接固定并起到变形补偿作用，进出水管014部位与高炉炉壳02之间的联接是弹性联接07；而且这种铜冷却壁本体01通过两排（或多排）螺栓04和一两个定位销05固定在高炉炉壳02，螺栓04、定位销05固定在高炉炉壳02上的部位是刚性联接区域08。由于受到铜冷却壁与高炉炉壳02之间填充灌浆料06的约束，铜冷却壁的变形为向炉内延伸，并且铜冷却壁螺栓04和定位销05之间部位为刚性约束，造成铜冷却壁变形最大部位为进出水管014位置的这一弹性联接部位，使得铜冷却壁本体01的上端部、下端部容易向炉内延伸而呈弓型变形，大大缩短铜冷却壁的使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的问题是提供一种铜冷却壁的加强结构，这种铜冷却壁的加强结构能够加强铜冷却壁与高炉炉壳连接，减少变形，延长铜冷却壁的使用寿命。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种铜冷却壁的加强结构，铜冷却壁本体的热面上自上至下均布有左右走向的挂渣槽，其特征在于：所述加强结构包括多个金属板和多个锁固结构，金属板与锁固结构数量相同且一一对应；部分金属板处于左右相邻两块铜冷却壁本体的上部，金属板左端设置在左侧铜冷却壁本体上部的挂渣槽中，金属板右端设置在右侧铜冷却壁本体上部的挂渣槽中；另一部分金属板处于左右相邻两块铜冷却壁本体的下部，金属板左端设置在左侧铜冷却壁本体下部的挂渣槽中，金属板右端设置在右侧铜冷却壁本体下部的挂渣槽中；各个金属板通过相应的锁固结构与高炉炉壳连接。

4、通常，上述铜冷却壁本体朝向高炉炉腔的一面为热面，背向高炉炉腔的一面为冷面。在铜冷却壁本体热面上设置挂渣槽，使得铜冷却壁本体的热面上易于形成渣皮，能够更好的保护铜冷却壁。

5、上述各个金属板分别设置在左右相邻两块铜冷却壁本体的挂渣槽中，即每个金属板的左端处于左边铜冷却壁本体的挂渣槽左端中，每个金属板的右端处于右边铜冷却壁本体的挂渣槽右端中，金属板的端部在上下方向上与挂渣槽的槽壁卡接配合，能够将金属板限位在左右相邻两块铜冷却壁本体的挂渣槽中，并且将一部分金属板设置在左右相邻两块铜冷却壁本体的上部，另一部分金属板设置在左右相邻两块铜冷却壁本体的下部，能够使锁固结构有效避开铜冷却壁本体中的冷却通道、进出水管的设置位置，再通过各个金属板与相应的锁固结构共同将铜冷却壁本体的上下端与高炉炉壳连接，能够加大铜冷却壁上下端的约束，减少进出水管部位的变形，使铜冷却壁不同部位的变形更均匀，从而延长铜冷却壁使用寿命。

6、设置在左右相邻两块铜冷却壁本体上部的金属板的数量可以根据实际需要设置一个、两个或者多个；设置在左右相邻两块铜冷却壁本体下部的金属板的数量可以根据实际需要设置一个、两个或者多个。

7、上述铜冷却壁本体中设有多条冷却通道，这多条冷却通道均为上下走向的直线形冷却通道，各冷却通道自左至右排列，冷却通道的上端、下端分别连接有进出水管，进出水管固定安装在铜冷却壁本体的冷面上。通常，各条冷却通道互不连通。一个冷却通道和其上下两端的进出水管组成一个冷却水路，这样，铜冷却壁具有并排的多组冷却水路。工作时，冷却流体从一端的进出水管进入到冷却通道内，冷却流体流经冷却通道后从另一端的进出水管流出，能够有效带走铜冷却壁本体上的热量。

8、优选方案中，所述锁固结构包括第一螺栓和第一螺母，左右相邻两块所述铜冷却壁本体之间具有安装间隙，所述金属板上设有与安装间隙对应的第一插孔，所述高炉炉壳上设有与安装间隙对应的第二插孔，第一螺栓的螺杆依次穿过对应的第一插孔、安装间隙、第二插孔穿出至高炉炉壳外面，第一螺母锁紧在第一螺栓的螺杆上，并且第一螺母与高炉炉壳的外表面紧密接触。将第一螺栓的螺杆依次穿过第一插孔、安装间隙、第二插孔，利用高炉炉壳作为支撑，通过第一螺栓的头部与第一螺母共同将金属板、左右相邻两块铜冷却壁本体向高炉炉壳拉紧。上述第一螺栓的安装空间只是利用左右相邻两块铜冷却壁本体之间的安装间隙，不占用铜冷却壁本体上的进出水管的所在部位，避免受到波纹管安装的干涉，不影响铜冷却壁的原有设计结构，既适用于加强新建的高炉铜冷却壁，也适用加强需要大修的高炉铜冷却壁。

9、进一步优选方案中，所述锁固结构还包括垫片，垫片上设有第三插孔，垫片通过第三插孔套装在所述第一螺栓的螺杆上，并且垫片处于所述第一螺母与所述高炉炉壳之间。通过在第一螺母与高炉炉壳之间设置垫片，能够提供额外的支撑和缓冲作用，减少振动对铜冷却壁的影响，增强锁固效果，提高加强结构的稳定性。

10、进一步优选方案中，所述金属板为条形加长板，所述第一插孔设置在条形加长板的中心，条形加长板的两端分别设有至少一个第四插孔，所述挂渣槽的槽壁上设有至少一个与第四插孔对应的第二螺孔，第二螺孔中安装有第二螺栓，第二螺栓的螺杆穿过第四插孔，第二螺栓的头部与挂渣槽的槽壁共同将条形加长板夹紧。将金属板设置为条形加长板，通过第二螺栓能够使条形加长板更好地固定在挂渣槽中，增强加强结构的安装效果，提高整个加强结构的稳定性。

11、优选方案中，所述金属板的材质为耐高温金属。上述耐高温金属可采用钢、不锈钢或者合金钢。

12、本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

13、本实用新型通过各个金属板与相应的锁固结构共同将铜冷却壁本体的上下端与高炉炉壳连接，能够加大铜冷却壁上下端的约束，减少进出水管部位的变形，使铜冷却壁不同部位的变形更均匀，从而延长铜冷却壁使用寿命。