CN111424125A - 均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺，包括导热板、散热板、内嵌滑槽、外管塞和冷凝循环机构，通过均匀排列散热板内部的导热直管，并在导热直管的外侧缠绕螺旋散热管，在普通导热直管的冷却的基础上，利用螺旋散热管同时对导热直管和散热板的温度进行换热，换热后的冷却水则通过循环水泵输送至长冷却管中，利用长冷却管外壁内的冷却液进行冷却，再由循环水泵输送进螺旋散热管中循环使用，冷却壁内管路排列整齐均匀，对高炉内各处的冷却接触范围相同，避免高炉内的散热效率不均的现象，且各处的冷却效率较高，可适用于各类高炉反应设备，兼容性较强。

Description

均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺

技术领域

本发明涉及铸钢冷却壁技术领域，特别涉及均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺。

背景技术

冷却壁是目前高炉普遍采用的一种冷却器形式，根据其材质不同分为铸铁冷却壁、铜冷却壁、钢冷却壁和钢一铜复合冷却壁等，主要通过面式冷却将高炉内传递出的热量顺畅地导出，避免高温热流直接抵达炉壳，将冷却壁安装在砖衬和炉壳之间以期达到该效果，采用全冷却壁结构的现代高炉，由炉底至炉喉的炉壳均安装了冷却壁或水冷壁，构成了全冷却的炉体结构，由高炉内传出的热量通过与冷却壁的热交换，将热量经冷却水传递到环境中，冷却壁是高炉本体的重要设备，其主要功能是保护高炉炉壳的结构性和密闭性，从而使得高炉的炉壳能够在高压、高温及强腐蚀的条件下进行生产，完整的冷却壁又是构成和稳定高炉炉体内型的主要依靠，对高炉能否顺利、高效及低耗生产起着十分重要的作用。

传统技术的冷却壁内部的冷却水管路排布不均匀，导致在高炉在进行高热量反应的过程中，冷却壁表面的冷却能力不均匀，从而使高炉内底面的的散热速度出现差异，则可能导致高炉内的反应物质由于温度冷却过快或过慢而形成其他物质，从而无法得到目标物质，同时冷却壁内的冷却管路通常采用单管路冷却，导热冷却的效率较低，不适用于需要快速降温的高炉反应设备。

发明内容

本发明的目的在于提供均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺，通过均匀排列散热板内部的导热直管，并在导热直管的外侧缠绕螺旋散热管，在普通导热直管的冷却的基础上，利用螺旋散热管同时对导热直管和散热板的温度进行换热，换热后的冷却水则通过循环水泵输送至长冷却管中，利用长冷却管外壁内的冷却液进行冷却，再由循环水泵输送进螺旋散热管中循环使用，该冷却壁内管路排列整齐均匀，对高炉内各处的冷却接触范围相同，且冷却效率较高，可适用于各类高炉反应设备，兼容性较强，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，包括导热板、散热板、内嵌滑槽、外管塞和冷凝循环机构，所述导热板的下侧安装散热板，所述散热板的前后两端分别设有内嵌滑槽，所述散热板的左右两端卡嵌安装外管塞，所述散热板的底部安装冷凝循环机构。

优选的，所述导热板包括固定板体、外凸齿、固定沉孔、沉孔塞、固定螺杆、螺杆头、支撑弹簧、卡嵌环和内嵌密封塞，所述固定板体的上端设有外凸齿，所述固定板体的左右两侧上端分别设有固定沉孔，所述固定沉孔中安装沉孔塞，所述沉孔塞的内侧底部设有固定螺杆，所述固定螺杆的上端外侧设有支撑弹簧，所述固定螺杆和支撑弹簧的顶部设有螺杆头，所述沉孔塞的顶端内壁上设有卡嵌环，所述卡嵌环内安装内嵌密封塞。

优选的，所述散热板包括外板体、固定螺孔、连接管孔、导热直管、管螺纹头、螺纹固定管、内补强件、外补强件、固定螺钉、内嵌活动板和复位弹簧，所述外板体的上侧两端分别设有固定螺孔，所述外板体的内部安装导热直管，所述导热直管的两端分别设有管螺纹头，所述管螺纹头处的外板体上设有连接管孔，所述连接管孔的外侧设有螺纹固定管，所述外板体的底部两端分别设有内补强件，所述内补强件的外侧设有外补强件，所述外补强件内安装固定螺钉，所述内补强件与外补强件之间的固定螺钉上设有内嵌活动板，所述内嵌活动板的上侧安装复位弹簧。

优选的，所述外管塞包括外接弯管、弯管接头、内塞管、连接板、贯穿孔、锁紧弹簧和锁紧螺母，所述外接弯管的内侧末端设有弯管接头，所述外接弯管的外侧设有内塞管，所述内塞管的外侧设有连接板，所述连接板的外圈设有贯穿孔，所述贯穿孔的内部安装锁紧弹簧，所述贯穿孔的外侧设有锁紧螺母。

优选的，所述冷凝循环机构包括螺旋散热管、循环水泵、连通管、长冷却管和冷却液添加口，所述螺旋散热管的两端分别安装循环水泵，所述循环水泵的另一端安装连通管，所述连通管之间安装长冷却管，所述长冷却管的上侧安装冷却液添加口。

优选的，所述螺旋散热管的螺旋段缠绕于导热直管的外侧。

优选的，所述内补强件和外补强件的内侧紧贴于螺旋散热管的外侧。

本发明提供另一种技术方案：均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁的加工工艺，包括如下工艺方法：

步骤1：导热板浇筑：将铸钢钢水倒入冷却壁模具中的底层，并放置冷却至常温；

步骤2：管道排列：将导热直管穿过螺旋散热管，并根据冷却壁的模具中的嵌槽均匀排列导热直管至相应的位置；

步骤3：散热板浇筑：继续将铸钢钢水倒入冷却壁模具中，使其填满整个冷却壁模具后，安装模具上盖，静置冷却壁模具冷却至常温；

步骤4：弯管排列：将外接弯管卡嵌安装于外管塞模具内的嵌槽中；

步骤5：外管塞浇筑：向外管塞模具中倒入铸钢钢水，使其填满整个外管塞模具，并静置冷却后，向外管塞工件内的贯穿孔中焊接锁紧弹簧；

步骤6：组装：将固定螺杆安装于固定沉孔中，并在螺旋散热管的末端依次安装循环水泵、连通管和长冷却管，最后将外管塞安装进连接管孔中，并使螺纹固定管穿过贯穿孔后，用锁紧螺母固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺，通过均匀排列散热板内部的导热直管，并在导热直管的外侧缠绕螺旋散热管，在普通导热直管的冷却的基础上，利用螺旋散热管同时对导热直管和散热板的温度进行换热，换热后的冷却水则通过循环水泵输送至长冷却管中，利用长冷却管外壁内的冷却液进行冷却，再由循环水泵输送进螺旋散热管中循环使用，本发明结构完整合理，冷却壁内管路排列整齐均匀，对高炉内各处的冷却接触范围相同，避免高炉内的散热效率不均的现象，且各处的冷却效率较高，可适用于各类高炉反应设备，兼容性较强。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正面剖视结构示意图；

图3为本发明的导热板的正面剖视结构示意图；

图4为本发明的A处的放大结构示意图；

图5为本发明的散热板的剖视结构示意图；

图6为本发明的B处的剖视结构示意图；

图7为本发明的外管塞的剖视结构示意图；

图8为本发明的冷凝循环机构的结构示意图；

图9为本发明的加工工艺的模块流程图。

图中：1、导热板；101、固定板体；102、外凸齿；103、固定沉孔；104、沉孔塞；105、固定螺杆；106、螺杆头；107、支撑弹簧；108、卡嵌环；109、内嵌密封塞；2、散热板；21、外板体；22、固定螺孔；23、连接管孔；24、导热直管；25、管螺纹头；26、螺纹固定管；27、内补强件；28、外补强件；29、固定螺钉；210、内嵌活动板；211、复位弹簧；3、内嵌滑槽；4、外管塞；41、外接弯管；42、弯管接头；43、内塞管；44、连接板；45、贯穿孔；46、锁紧弹簧；47、锁紧螺母；5、冷凝循环机构；51、螺旋散热管；52、循环水泵；53、连通管；54、长冷却管；55、冷却液添加口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，包括导热板1、散热板2、内嵌滑槽3、外管塞4和冷凝循环机构5，导热板1的下侧安装散热板2，散热板2主要用于高炉的整体散热，散热板2的前后两端分别设有内嵌滑槽3，散热板2利用内嵌滑槽3安装于高炉的内部，散热板2的左右两端卡嵌安装外管塞4，外管塞4用于外接冷却水管的安装，散热板2的底部安装冷凝循环机构5，以循环使用冷却水，达到资源的最大利用率，从而降低冷却成本。

请参阅图3-4，导热板1包括固定板体101、外凸齿102、固定沉孔103、沉孔塞104、固定螺杆105、螺杆头106、支撑弹簧107、卡嵌环108和内嵌密封塞109，固定板体101的上端设有外凸齿102，外凸齿102主要用于增大接触面积，提高换热效率，固定板体101的左右两侧上端分别设有固定沉孔103，固定沉孔103中安装沉孔塞104，沉孔塞104的内侧底部设有固定螺杆105，固定螺杆105的上端外侧设有支撑弹簧107，固定螺杆105和支撑弹簧107的顶部设有螺杆头106，沉孔塞104的顶端内壁上设有卡嵌环108，卡嵌环108内安装内嵌密封塞109。

请参阅图5-6，散热板2包括外板体21、固定螺孔22、连接管孔23、导热直管24、管螺纹头25、螺纹固定管26、内补强件27、外补强件28、固定螺钉29、内嵌活动板210和复位弹簧211，外板体21的上侧两端分别设有固定螺孔22，外板体21的内部安装导热直管24，导热直管24的两端分别设有管螺纹头25，管螺纹头25处的外板体21上设有连接管孔23，连接管孔23的外侧设有螺纹固定管26，外板体21的底部两端分别设有内补强件27，内补强件27的外侧设有外补强件28，外补强件28内安装固定螺钉29，内补强件27与外补强件28之间的固定螺钉29上设有内嵌活动板210，内嵌活动板210的上侧安装复位弹簧211。

请参阅图7，外管塞4包括外接弯管41、弯管接头42、内塞管43、连接板44、贯穿孔45、锁紧弹簧46和锁紧螺母47，外接弯管41的内侧末端设有弯管接头42，外接弯管41的外侧设有内塞管43，内塞管43的外侧设有连接板44，连接板44的外圈设有贯穿孔45，贯穿孔45的内部安装锁紧弹簧46，贯穿孔45的外侧设有锁紧螺母47，锁紧螺母47通过安装于螺纹固定管26上完成锁紧。

请参阅图8，冷凝循环机构5包括螺旋散热管51、循环水泵52、连通管53、长冷却管54和冷却液添加口55，螺旋散热管51的两端分别安装循环水泵52，螺旋散热管51的螺旋段缠绕于导热直管24的外侧，内补强件27和外补强件28的内侧紧贴于螺旋散热管51的外侧，螺旋散热管51通过冷却水对导热直管24及散热板2进行冷却，循环水泵52的另一端安装连通管53，连通管53之间安装长冷却管54，长冷却管54的上侧安装冷却液添加口55，通过冷却液添加口55经常向长冷却管54中添加或更换冷却剂，以保证长冷却管54的冷却效率。

请参阅图9，为了更好的展现均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁的加工流程，本实施例现提出均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁的加工工艺，包括如下工艺方法：

步骤1：导热板浇筑：将铸钢钢水倒入冷却壁模具中的底层，并放置冷却至常温。

步骤2：管道排列：将导热直管24穿过螺旋散热管51，并根据冷却壁的模具中的嵌槽均匀排列导热直管24至相应的位置。

步骤3：散热板浇筑：继续将铸钢钢水倒入冷却壁模具中，使其填满整个冷却壁模具后，安装模具上盖，静置冷却壁模具冷却至常温。

步骤4：弯管排列：将外接弯管41卡嵌安装于外管塞4模具内的嵌槽中。

步骤5：外管塞浇筑：向外管塞4模具中倒入铸钢钢水，使其填满整个外管塞4模具，并静置冷却后，向外管塞4工件内的贯穿孔45中焊接锁紧弹簧46。

步骤6：组装：将固定螺杆105安装于固定沉孔103中，并在螺旋散热管51的末端依次安装循环水泵52、连通管53和长冷却管54，最后将外管塞4安装进连接管孔23中，并使螺纹固定管26穿过贯穿孔45后，用锁紧螺母47固定，最后将该冷却壁整体安装于高炉内进行生产操作。

本发明的工作原理：本发明均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺，通过均匀排列散热板2内部的导热直管24，并在导热直管24的外侧缠绕螺旋散热管51，在普通导热直管24的冷却的基础上，利用螺旋散热管51同时对导热直管24和散热板2的温度进行换热，换热后的冷却水则通过循环水泵52输送至长冷却管54中，利用长冷却管54外壁内的冷却液进行冷却，再由循环水泵52输送进螺旋散热管51中循环使用，以达到资源的最大利用。

综上所述：本发明均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁及其加工工艺，通过均匀排列散热板2内部的导热直管24，并在导热直管24的外侧缠绕螺旋散热管51，在普通导热直管24的冷却的基础上，利用螺旋散热管51同时对导热直管24和散热板2的温度进行换热，换热后的冷却水则通过循环水泵52输送至长冷却管54中，利用长冷却管54外壁内的冷却液进行冷却，再由循环水泵52输送进螺旋散热管51中循环使用，本发明结构完整合理，冷却壁内管路排列整齐均匀，对高炉内各处的冷却接触范围相同，避免高炉内的散热效率不均的现象，且各处的冷却效率较高，可适用于各类高炉反应设备，兼容性较强。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，包括导热板(1)、散热板(2)、内嵌滑槽(3)、外管塞(4)和冷凝循环机构(5)，其特征在于：所述导热板(1)的下侧安装散热板(2)，所述散热板(2)的前后两端分别设有内嵌滑槽(3)，所述散热板(2)的左右两端卡嵌安装外管塞(4)，所述散热板(2)的底部安装冷凝循环机构(5)。

2.如权利要求1所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述导热板(1)包括固定板体(101)、外凸齿(102)、固定沉孔(103)、沉孔塞(104)、固定螺杆(105)、螺杆头(106)、支撑弹簧(107)、卡嵌环(108)和内嵌密封塞(109)，所述固定板体(101)的上端设有外凸齿(102)，所述固定板体(101)的左右两侧上端分别设有固定沉孔(103)，所述固定沉孔(103)中安装沉孔塞(104)，所述沉孔塞(104)的内侧底部设有固定螺杆(105)，所述固定螺杆(105)的上端外侧设有支撑弹簧(107)，所述固定螺杆(105)和支撑弹簧(107)的顶部设有螺杆头(106)，所述沉孔塞(104)的顶端内壁上设有卡嵌环(108)，所述卡嵌环(108)内安装内嵌密封塞(109)。

3.如权利要求1所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述散热板(2)包括外板体(21)、固定螺孔(22)、连接管孔(23)、导热直管(24)、管螺纹头(25)、螺纹固定管(26)、内补强件(27)、外补强件(28)、固定螺钉(29)、内嵌活动板(210)和复位弹簧(211)，所述外板体(21)的上侧两端分别设有固定螺孔(22)，所述外板体(21)的内部安装导热直管(24)，所述导热直管(24)的两端分别设有管螺纹头(25)，所述管螺纹头(25)处的外板体(21)上设有连接管孔(23)，所述连接管孔(23)的外侧设有螺纹固定管(26)，所述外板体(21)的底部两端分别设有内补强件(27)，所述内补强件(27)的外侧设有外补强件(28)，所述外补强件(28)内安装固定螺钉(29)，所述内补强件(27)与外补强件(28)之间的固定螺钉(29)上设有内嵌活动板(210)，所述内嵌活动板(210)的上侧安装复位弹簧(211)。

4.如权利要求1所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述外管塞(4)包括外接弯管(41)、弯管接头(42)、内塞管(43)、连接板(44)、贯穿孔(45)、锁紧弹簧(46)和锁紧螺母(47)，所述外接弯管(41)的内侧末端设有弯管接头(42)，所述外接弯管(41)的外侧设有内塞管(43)，所述内塞管(43)的外侧设有连接板(44)，所述连接板(44)的外圈设有贯穿孔(45)，所述贯穿孔(45)的内部安装锁紧弹簧(46)，所述贯穿孔(45)的外侧设有锁紧螺母(47)。

5.如权利要求1所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述冷凝循环机构(5)包括螺旋散热管(51)、循环水泵(52)、连通管(53)、长冷却管(54)和冷却液添加口(55)，所述螺旋散热管(51)的两端分别安装循环水泵(52)，所述循环水泵(52)的另一端安装连通管(53)，所述连通管(53)之间安装长冷却管(54)，所述长冷却管(54)的上侧安装冷却液添加口(55)。

6.如权利要求5所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述螺旋散热管(51)的螺旋段缠绕于导热直管(24)的外侧。

7.如权利要求3所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁，其特征在于：所述内补强件(27)和外补强件(28)的内侧紧贴于螺旋散热管(51)的外侧。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的均匀布置冷却水管槽的铸钢冷却壁的加工工艺，其特征在于，包括如下工艺方法：

步骤1：导热板浇筑：将铸钢钢水倒入冷却壁模具中的底层，并放置冷却至常温；

步骤2：管道排列：将导热直管(24)穿过螺旋散热管(51)，并根据冷却壁的模具中的嵌槽均匀排列导热直管(24)至相应的位置；

步骤3：散热板浇筑：继续将铸钢钢水倒入冷却壁模具中，使其填满整个冷却壁模具后，安装模具上盖，静置冷却壁模具冷却至常温；

步骤4：弯管排列：将外接弯管(41)卡嵌安装于外管塞(4)模具内的嵌槽中；

步骤5：外管塞浇筑：向外管塞(4)模具中倒入铸钢钢水，使其填满整个外管塞(4)模具，并静置冷却后，向外管塞(4)工件内的贯穿孔(45)中焊接锁紧弹簧(46)；

步骤6：组装：将固定螺杆(105)安装于固定沉孔(103)中，并在螺旋散热管(51)的末端依次安装循环水泵(52)、连通管(53)和长冷却管(54)，最后将外管塞(4)安装进连接管孔(23)中，并使螺纹固定管(26)穿过贯穿孔(45)后，用锁紧螺母(47)固定。

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