[发明专利]一种铜铝复合型高炉冷却壁

说明书

技术领域

本发明涉及炼铁领域，尤其是一种铜铝复合型高炉冷却壁。

背景技术

在炼铁高炉中，炼铁时产生的高温可达2000℃，在没有冷却壁前，用的是耐火砖，由于铁水熔点高，耐火砖很快就会被腐蚀掉，寿命很短，3~5年就要维修一次，70年代开始我国开始使用铸钢冷却壁，其效果比耐火砖要好。但也有很多的缺陷，铸铁与铁管直接接触，钢管在高温下渗碳变脆而裂，使冷却壁渗水或漏水。铸铁冷却壁长时间在500~700℃作用下，晶格会生长体积膨胀，机械强度降低“变酥”，伸长率降低，使冷却壁烧坏。铸钢冷却壁的平均寿命8~10年，炼铁高炉大修一次，需要几百万元。我国80年代开始使用铜冷却壁。铜冷却壁导热性好，降低了燃料损耗，其使用寿命可达15~20年，铜冷却壁优于铸钢冷却壁，但它也有不足之处。铜的价格很高，技术要求高。每吨铜材6万元以上。我国铜矿资源较少，每年都需要进口铜矿石。尤其这几年铜的价格更是上涨了3倍，铝材上涨了2倍。生产铜冷却壁需要专业的设备，其加工成本较高，技术要求高，需要大量的资金投入。一般的中小企业没有如此强大的实例和技术，故生产铜冷却壁的厂家全国只有3~4家。铜板生产工艺要求很高，热轧板，高密度，还要处理干净，用深孔钻在厚铜板四边打孔。铜板厚度一般都在110~150mm，加工完毕，用铜塞把多余的孔堵好并焊接，如果焊接不好，发生渗漏，或者钻孔打偏钻头断在铜板中，都会使铜板报废，而且此类事故经常发生，材料的浪费情况严重。这种成本过高、生产难度大的现状影响我国炼钢产业的发展，和社会的进步。

发明内容

针对现有冷却壁成本过高、生产难度大情况，本发明提供一种铜铝复合型高炉冷却壁，其提出的技术方案是：采用螺旋形凹槽水冷的方法，及铝板与铜板固定在一起，配合进水口和出水口组成复合型冷却壁的方法。

本发明的有益效果是：铝板的导热性能是钢的3.5倍，使用铝板导热不但冷却效果比铜制冷却壁效果好，而且可有效的解决现有铜冷却壁成本太高，能耗太高，不易生产的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

图1为复合型冷却壁俯视图；图2为复合型冷却壁立体图。

其中，1.铝板；2.螺旋凹槽；3. 出水口；4. 进水口；5. 铜盖板；6. 铜螺钉。

具体实施方式

铝板（1）长度为4米，宽度为2米，厚度为80mm；铜盖板（5）长度为4米，宽度为2米，厚度为20mm，使用 T2纯紫铜热轧板。

 根据图1~图2，铝板（1）内部依照螺旋线制作螺旋凹槽（2），采用做成2根平行的水路的形式。平行两条螺旋管道，即增加了水的面积，又可使水产生涡流，螺旋管的传热性能是直管的几倍，增加了热交换效果。

铜盖板（5）装在铝板（1）上部，铜盖板（5）的四边有一排铜螺钉（6），铝板（1）与铜盖板（5）经扣槽相扣合在一起，周边由Φ15的铜螺栓（6）固定；螺旋凹槽（2）中间也有一排铜螺栓（6），起固定和挂渣的作用。

螺旋凹槽（2）的进水口（4）和出水口（3）伸出铝板（1）两端上平面，防止冷却水外漏。

单道水压实验在2.8Mpa以上，2根平行螺旋凹槽，保压30小时，无渗透，无窜水，传热均匀，水流稳定，管路流量阻损ΔP≤1.3mwc。经个方面实验指标均已超过铜冷却壁标准。