專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄銅冷卻壁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶金高溫爐窯，具體講是涉及一種用于冶金高溫爐窯的冷卻壁，屬于冶金煉鐵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冷卻壁是為冶金高溫爐窯提供冷卻的設(shè)備，能夠保護(hù)冶金高溫爐窯免受爐體內(nèi)高溫流體的侵蝕和機(jī)械磨損，延長(zhǎng)冶金高溫爐窯壽命，保證其安全穩(wěn)定生產(chǎn)。冷卻設(shè)備一旦出現(xiàn)問(wèn)題，冶金高溫窯爐必須全面停產(chǎn)檢修，將會(huì)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。所以，冷卻壁的壽命和性能決定冶金高溫爐窯的壽命，是冶金高溫爐窯長(zhǎng)壽高效、節(jié)能的重要保證。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外冶金工業(yè)普遍采用的冷卻壁材質(zhì)以鑄鐵和鑄鋼為主，但是，鑄鐵或鑄鋼冷卻壁存在諸多不足。以使用最廣泛的球墨鑄鐵鑄鋼冷卻壁為例，其存在以下不足(1) 球墨鑄鐵鑄鋼冷卻壁必須在冷卻通道外附加防滲碳涂層，使通道與基體之間形成氣隙，而氣隙使得冷卻壁傳熱阻力增加一千倍以上，惡化冷卻壁的傳熱效果，增加冷卻壁工作面溫度，加速冷卻壁的破損；(2)球墨鑄鐵基體上布滿(mǎn)了大小不同的球狀石墨(粒徑0.025 0. 150mm)，球狀石墨被氧化后相當(dāng)于形成了無(wú)數(shù)微小的孔洞，構(gòu)成了發(fā)生裂縫和裂紋的發(fā)源地，加速了裂縫和裂紋的擴(kuò)展，從而導(dǎo)致冷卻壁使用壽命變短，增加資源消耗，不利于冷卻壁長(zhǎng)壽、節(jié)能；(3)在澆鑄大型球墨鑄件時(shí)，C、S、P在柱狀結(jié)晶過(guò)程中容易被推向液態(tài)區(qū)， 在中心等軸晶區(qū)形成一個(gè)偏析物富集區(qū)，使鑄件表面和中心的延伸率存在較大差異，表面延伸率大于中心部位一倍以上，促進(jìn)了球墨鑄鐵裂縫或裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，不利于冷卻壁長(zhǎng)壽；(4)球墨鑄鐵的線膨脹系數(shù)在600°C以下變化較平穩(wěn)，但在600°C以上則隨溫度的升高而發(fā)生急劇的不可逆“生長(zhǎng)”，當(dāng)溫度大于709°C時(shí)基體組織發(fā)生了相變，膨脹系數(shù)和內(nèi)應(yīng)力急劇增長(zhǎng)，其破損速度加快；( 球墨鑄鐵導(dǎo)熱性和抗熱震性能都較差，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為 30w · πΓ2 · K—1，不利于冷卻壁的高效冷卻。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用新的鑄銅材料取代傳統(tǒng)的鑄鐵材料的鑄銅冷卻壁，冷卻水管與冷卻壁本體緊密結(jié)合，消除了氣隙，提高了鑄銅冷卻壁的性能，延長(zhǎng)冶金高溫爐窯的使用壽命。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種鑄銅冷卻壁，包括冷卻壁本體和冷卻水管，其特征在于所述的冷卻壁本體和冷卻水管都由鑄銅材料制成，冷卻壁本體為U形，冷卻水管位于冷卻壁本體內(nèi)，也呈U形，冷卻水管截面呈長(zhǎng)圓形，與冷卻壁本體以表面微熔的方式緊密貼合，其兩端從冷卻壁本體的U 形的兩個(gè)端部伸出。前述的鑄銅冷卻壁，其特征在于所述的長(zhǎng)圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度之比為0. 5 0. 7。前述的鑄銅冷卻壁，其特征在于所述的冷卻水管為多根。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用長(zhǎng)圓形冷卻水管，增大了對(duì)熱面的冷卻強(qiáng)度，提高了熱傳導(dǎo)效益；采用鑄銅材料替代現(xiàn)有的鑄鐵和鑄鋼材料制作冷卻壁，可以有效避免冷卻壁本體和冷卻水管間產(chǎn)生氣隙，延長(zhǎng)了鑄銅冷卻壁壽命進(jìn)而延長(zhǎng)冶金高溫窯爐的壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；并且使得冷卻水管與冷卻壁本體緊密結(jié)合，提高鑄銅冷卻壁冷卻效果，提高鑄銅冷卻壁的機(jī)械性能。

圖1是本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁的立體圖；圖2是本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁的立體圖；圖2是本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁的剖視圖。本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁，包括作為基體的冷卻壁本體1和冷卻水管2，冷卻壁本體1和冷卻水管2采用鑄銅材料制成，冷卻壁本體1為U形，冷卻水管2也為U形，位于冷卻壁本體1內(nèi)，與銅磚本體1以表面微熔的方式緊密貼合，其兩端從冷卻壁本體1的U形的兩個(gè)端部伸出，冷卻水管2的橫截面為長(zhǎng)圓形，長(zhǎng)軸與短軸的長(zhǎng)度比可為0. 5 0. 7，為了提高冷卻效果，冷卻水管2可采用多根，本實(shí)施例采用的是3根，并排地設(shè)置在冷卻壁本體 1內(nèi)。實(shí)施例1 上述冷卻水管2的橫截面為長(zhǎng)圓形，其長(zhǎng)軸與短軸的長(zhǎng)度比為0. 5。實(shí)施例2 上述冷卻水管2的橫截面為長(zhǎng)圓形，其長(zhǎng)軸與短軸的長(zhǎng)度比為0. 6。實(shí)施例3 上述冷卻水管2的橫截面為長(zhǎng)圓形，其長(zhǎng)軸與短軸的長(zhǎng)度比為0. 7。本實(shí)用新型將冷卻水管2的材質(zhì)和冷卻壁本體1的基體材質(zhì)均選定為鑄銅，有效避免了使用防滲碳涂層及其帶來(lái)的一系列問(wèn)題；將冷卻水管2直接澆注在冷卻壁本體1內(nèi)部，在澆注過(guò)程中，利用復(fù)合固體冷卻介質(zhì)隨流體通過(guò)冷卻水管2，保護(hù)冷卻水管2熔而不化，促使冷卻水管2在澆注過(guò)程中表面微熔，與冷卻壁本體1緊密貼合，不產(chǎn)生氣隙，基本不發(fā)生重熔和再結(jié)晶，保持著冷卻水管2原有的良好軋制性能，并控制冷卻壁本體1的凝固過(guò)程，形成順序凝固的條件，提高鑄銅冷卻壁的性能。本實(shí)用新型的鑄銅冷卻壁應(yīng)用于冶金高溫爐窯的主要原理是將鑄銅冷卻壁置于冶金高溫爐窯的高溫區(qū)域內(nèi)側(cè)，冷卻介質(zhì)(比如水)按一定的流速?gòu)蔫T銅冷卻壁的冷卻水管2的下部端口通過(guò)鑄銅冷卻壁內(nèi)部，以這種方式，熱量從冶金高溫爐窯內(nèi)部傳給鑄銅冷卻器的冷卻壁本體1，冷卻介質(zhì)再將熱量從冷卻壁本體1帶出冶金高溫爐窯，使得冶金高溫爐窯的爐殼免受高溫侵蝕，從而延長(zhǎng)冶金高溫爐窯的使用壽命。通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái)調(diào)節(jié)鑄銅冷卻壁的冷卻性能。上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.鑄銅冷卻壁，包括冷卻壁本體和冷卻水管，其特征在于所述的冷卻壁本體和冷卻水管都由鑄銅材料制成，冷卻壁本體為U形，冷卻水管位于冷卻壁本體內(nèi)，也呈U形，冷卻水管截面呈長(zhǎng)圓形，與冷卻壁本體以表面微熔的方式緊密貼合，其兩端從冷卻壁本體的U形的兩個(gè)端部伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄銅冷卻壁，其特征在于所述的長(zhǎng)圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度之比為0. 5 0. 7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄銅冷卻壁，其特征在于所述的冷卻水管為多根。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種鑄鑄銅冷卻壁，包括冷卻壁本體和冷卻水管，其特征在于所述的冷卻壁本體和冷卻水管都由鑄銅材料制成，冷卻壁本體為U形，冷卻水管位于冷卻壁本體內(nèi)，也呈U形，冷卻水管截面呈長(zhǎng)圓形，與冷卻壁本體以表面微熔的方式緊密貼合，其兩端從冷卻壁本體的U形的兩個(gè)端部伸出。本實(shí)用新型采用長(zhǎng)圓形冷卻水管，增大了對(duì)熱面的冷卻強(qiáng)度，提高了熱傳導(dǎo)效益；采用鑄銅材料有效避免產(chǎn)生氣隙，保證冷卻水管不發(fā)生重熔和再結(jié)晶，保持水管原有良好的軋制性能，延長(zhǎng)了鑄銅冷卻壁壽命進(jìn)而延長(zhǎng)冶金高溫窯爐的壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；并且使得冷卻水管與冷卻壁本體緊密結(jié)合，提高銅冷卻壁冷卻效果。
文檔編號(hào)C21B7/10GK202099301SQ20112019691
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者孫延海, 王志斌, 程樹(shù)森, 趙志國(guó) 申請(qǐng)人:江蘇聯(lián)興成套設(shè)備制造有限公司