一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉的制作方法
专利名称:一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉属于冶金球团竖炉炉体重要部位结构的【技术领域】。所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁包括托板和若干根通水钢管，它们分成两排叠加焊接，两排钢管顶部设有若干件耐高温不锈钢托板用于支撑导风墙砖；两排钢管之间沿纵向设有若干件与两排钢管相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板，最外侧的两块为内端板；所述的内隔板为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管连接，上部分别与托板焊接固定。所述的冶金球团竖炉将新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板安装于炉墙内250mm处。本实用新型有效降低导风墙水梁的非正常磨损，延长使用寿命。
【专利说明】一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冶金球团竖炉炉体重要部位结构的【技术领域】，涉及一种能在球团竖炉内部高温环境下延长使用寿命的新型抗磨损长寿导风墙水梁。
【背景技术】
[0002]导风墙水梁一般由12-14根优质厚壁无缝钢管分两排叠加焊接组成，钢管内通水冷却，见图1。导风墙水梁位于竖炉内均热带与冷却带交汇处，处在1000°c左右的高温环境中，除要承受导风墙本身40— 60吨重量和炉内塌料、熔块的冲击力外，还要承受炉内高温高浓度含尘气流的冲刷和高温氧化侵蚀，而且水梁内外、上下均存在一定温度差，工作环境十分恶劣，很容易出现变形、孔洞、裂缝而漏水，全寿命一般为12-15个月，其间还要进行数次炉内焊补修复。每次焊补修复都要经历停炉排料、自然冷却、炉内焊补、试水测漏、装料点火、提温恢复生产等必不可少的流程，一般需要四天以上，对生产造成很大负面影响。
[0003]经调研分析，目前国内普遍设计和使用中的导风墙水梁存在以下两个缺陷:
[0004]1.水梁内侧导风孔隔板均为与水梁等高的厚钢板或耐热不锈钢板，并有为抗磨损侵蚀不断加厚的趋势。但在实际应用中，屡屡因隔板受热弯曲变形，而导致隔板与钢管焊缝处撕裂漏水；而且由于隔板与水梁顶部托板形成“T”形结构，高温含尘气流在死角处形成涡旋使托板磨损加剧，造成底部墙砖失去支撑而垮塌。见图4。碳钢材质隔板一般在使用2-3个月后，其靠下端的一半以上即被烧蚀氧化殆尽，耐热不锈钢材质隔板抗侵蚀情况稍好，但撕裂焊缝现象似乎更加严重。
[0005]2.水梁两端钢质内端板与两端导风孔边缘及炉内墙面平齐，钢质内端板直接处于炉内高温环境中，因受热变形致钢板鼓包翘起焊缝撕脱，除造成焊缝撕裂漏水外，因鼓包变形翘起的钢板对上升气流形成阻碍，使流经该处的高温高浓度含尘气流形成局部涡旋，大大加剧了对局部钢管的磨损冲刷，使距水梁两端面700_范围内的钢管成为漏水事故的多发区。见图5。
【发明内容】
[0006]本实用新型针对原设计水梁存在的缺陷，设计出一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁。
[0007]本实用新型还提供了安装了上述新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的冶金球团竖炉。
[0008]本实用新型所采用的技术方案如下。
[0009]一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，包括托板和若干根通水钢管，它们分成两排叠加焊接，两排钢管顶部设有若干件耐高温不锈钢托板用于支撑导风墙砖；两排钢管之间沿纵向设有若干件与两排钢管相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板，最外侧的两块为内端板；所述的内隔板为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管连接，上部分别与托板焊接固定。
[0010]优选地，每个V形隔板中两块钢板的夹角为35°?40°，以消除或最大限度减少局部气旋。
[0011]更优选地，每个V形隔板的两块钢板之间填充有耐火浇注料和锚固筋，以免气流进入形成新的涡旋。
[0012]或者更优选地，每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔，以减少吸热面积并降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力。
[0013]或者优选地，所述的V形隔板及内端板为耐热不锈钢V形隔板及内端板。
[0014]还或者优选地，内端板内侧与两排钢管之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。
[0015]本实用新型所述的冶金球团竖炉，其内安装有上述新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板位于炉墙内250_处。
[0016]与现有技术相比，内端板外移所腾出空格内，即内端板内侧与两排钢管之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。在水梁安装就位后，该层耐火砖外平面和竖炉内炉墙表面平齐。
[0017]本实用新型将原先一通到底的直隔板改为较短的“V”形导风式隔板，使得高温含尘气流顺畅地进入上方导风墙导风孔，避免了原先“T”形结构在死角处形成涡旋，使横托板加速磨损造成底部墙砖因失去支撑而垮塌的弊端。
[0018]在一个优选的实施例中开若干孔洞，一是减少隔板吸热面积以减少热变形，二是降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力，减少和避免焊缝的撕裂。
[0019]在另一个优选的实施例中在两块钢板间浇注耐火料，并焊锚固筋加固，以免气流进入形成新的涡旋。
[0020]还有一个优选的实施例中，将水梁两侧内端板向外侧后移约250mm，由先前与竖炉内墙面平齐改为缩入墙面内，并在腾出的空格内砌筑耐火砖隔热，保护水梁内端板不再暴露在炉内高温环境中，极大地改善了水梁内端板的工作环境，有效消除了两端面附近的漏水事故多发区。
[0021]本实用新型首先有效降低导风墙水梁的非正常磨损，延长使用寿命30%以上，同时为须同步更换的导风墙延长使用寿命创造了有利条件；其次大大减少了焊缝撕裂造成的漏水事故，减少水梁的停炉焊补时间，提高设备作业率和产量，有明显的经济效益；再次减少水梁漏水事故使炉内漏水的几率大大降低，有利于稳定炉况，提高成品球团矿强度和质量；最后还减少员工在高温粉尘的恶劣环境下焊补水梁的劳动强度。
【附图说明】
[0022]图1为原设计导风墙水梁使用时的结构示意图。
[0023]图2为图1的A-A剖视图。
[0024]图3为图2的I部(即焊缝撕裂部)局部放大示意图。
[0025]图4为图2的B-B局部放大剖视图。
[0026]图5为本实用新型抗磨长寿导风墙水梁的结构示意图。
[0027]图6为图5的A-A局部放大剖视图图。
[0028]图7为图5的B-B局部放大剖视图图。
[0029]图8为本实用新型冶金球团竖炉的结构示意图。
[0030]图9为高温含尘气流经过现有技术中导风墙水梁的结构示意图。
[0031]图10为高温含尘气流经过本实用新型新型抗磨长寿导风墙水梁的结构示意图。
[0032]图中，1-竖炉端墙，2-导风墙，3-托板，4-导风墙水梁，5-内端板，6_内隔板，7_高温含尘气流，8-砖层垮塌产生的托板磨损区，9-涡旋，10-耐火砖，11-孔，12-钢管，13-进水，14-出水，15-导风孔，16-锚固筋，17-浇注料。
【具体实施方式】
[0033]一种冶金球团竖炉，其内安装有一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁。
[0034]如图所示，所述的新型抗磨长寿导风墙水梁，包括若干根通水钢管12，它们分成两排叠加焊接，两排钢管12顶部设有耐高温不锈钢托板3用于支撑导风墙砖，托板3间留有导风孔15。两排钢管12之间设有若干块与两排钢管12相连的隔板，其中位于内侧的为内隔板6，最外侧的两块为内端板5。
[0035]所述的内隔板6为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的厚20mm耐热不锈钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管12焊接固定，上部分别与耐热不锈钢托板3焊接固定。每个V形隔板的两斜面的夹角为35° — 40°，以消除或最大限度减少局部气旋。每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔11，既减少隔板吸热面积以减少热变形，又降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力，减少和避免焊缝的撕裂。并且两块钢板之间填充有浇注料17和锚固筋16，以免气流进入形成新的涡旋。
[0036]所述的内端板5为耐热不锈钢内端板5，其立面并不与水梁顶部的导风孔15边缘平齐，而是位于炉墙内250_处。再在内端板5内侧的两排钢管12之间砌有耐火砖和隔热材料。使该层耐火砖与竖炉内墙面平齐，保护水梁内端板5不再直接与炉内高温含尘气流接触，极大地改善了水梁内端板5的工作环境，避免内端板5因热变形造成的局部涡旋，有效消除了水梁两端面附近的漏水事故多发区。
【权利要求】
1.一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，包括托板(3)和若干根通水钢管(12)，它们分成两排叠加焊接，两排钢管(12)顶部设有若干件耐高温不锈钢托板(3);两排钢管(12)之间沿纵向设有若干件均与两排钢管(12)相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板(6)，最外侧的两块为内端板(5);其特征在于内隔板(6)为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管(12)连接，上部分别与托板(3)焊接固定。2.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板中两块钢板的夹角为35°?40°。3.如权利要求2所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板的两块钢板之间填充有浇注料(17)和锚固筋(16)。4.如权利要求2所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔(11)。5.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于所述的V形隔板及内端板(5 )为耐热不锈钢V形隔板及内端板(5 )。6.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于内端板(5)内侧与两排钢管(12)之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。7.一种冶金球团竖炉，其内安装有如权利要求1或2或3或4或5所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板(5)位于炉墙内250mm处。
【文档编号】F27B1-24GK204286055SQ201420714331
【发明者】魏宁刚 [申请人]西安睿通冶金科技有限公司
【专利摘要】本实用新型所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉属于冶金球团竖炉炉体重要部位结构的【技术领域】。所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁包括托板和若干根通水钢管，它们分成两排叠加焊接，两排钢管顶部设有若干件耐高温不锈钢托板用于支撑导风墙砖；两排钢管之间沿纵向设有若干件与两排钢管相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板，最外侧的两块为内端板；所述的内隔板为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管连接，上部分别与托板焊接固定。所述的冶金球团竖炉将新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板安装于炉墙内250mm处。本实用新型有效降低导风墙水梁的非正常磨损，延长使用寿命。
【专利说明】一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁及冶金球团竖炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冶金球团竖炉炉体重要部位结构的【技术领域】，涉及一种能在球团竖炉内部高温环境下延长使用寿命的新型抗磨损长寿导风墙水梁。
【背景技术】
[0002]导风墙水梁一般由12-14根优质厚壁无缝钢管分两排叠加焊接组成，钢管内通水冷却，见图1。导风墙水梁位于竖炉内均热带与冷却带交汇处，处在1000°c左右的高温环境中，除要承受导风墙本身40— 60吨重量和炉内塌料、熔块的冲击力外，还要承受炉内高温高浓度含尘气流的冲刷和高温氧化侵蚀，而且水梁内外、上下均存在一定温度差，工作环境十分恶劣，很容易出现变形、孔洞、裂缝而漏水，全寿命一般为12-15个月，其间还要进行数次炉内焊补修复。每次焊补修复都要经历停炉排料、自然冷却、炉内焊补、试水测漏、装料点火、提温恢复生产等必不可少的流程，一般需要四天以上，对生产造成很大负面影响。
[0003]经调研分析，目前国内普遍设计和使用中的导风墙水梁存在以下两个缺陷:
[0004]1.水梁内侧导风孔隔板均为与水梁等高的厚钢板或耐热不锈钢板，并有为抗磨损侵蚀不断加厚的趋势。但在实际应用中，屡屡因隔板受热弯曲变形，而导致隔板与钢管焊缝处撕裂漏水；而且由于隔板与水梁顶部托板形成“T”形结构，高温含尘气流在死角处形成涡旋使托板磨损加剧，造成底部墙砖失去支撑而垮塌。见图4。碳钢材质隔板一般在使用2-3个月后，其靠下端的一半以上即被烧蚀氧化殆尽，耐热不锈钢材质隔板抗侵蚀情况稍好，但撕裂焊缝现象似乎更加严重。
[0005]2.水梁两端钢质内端板与两端导风孔边缘及炉内墙面平齐，钢质内端板直接处于炉内高温环境中，因受热变形致钢板鼓包翘起焊缝撕脱，除造成焊缝撕裂漏水外，因鼓包变形翘起的钢板对上升气流形成阻碍，使流经该处的高温高浓度含尘气流形成局部涡旋，大大加剧了对局部钢管的磨损冲刷，使距水梁两端面700_范围内的钢管成为漏水事故的多发区。见图5。
【发明内容】
[0006]本实用新型针对原设计水梁存在的缺陷，设计出一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁。
[0007]本实用新型还提供了安装了上述新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的冶金球团竖炉。
[0008]本实用新型所采用的技术方案如下。
[0009]一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，包括托板和若干根通水钢管，它们分成两排叠加焊接，两排钢管顶部设有若干件耐高温不锈钢托板用于支撑导风墙砖；两排钢管之间沿纵向设有若干件与两排钢管相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板，最外侧的两块为内端板；所述的内隔板为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管连接，上部分别与托板焊接固定。
[0010]优选地，每个V形隔板中两块钢板的夹角为35°?40°，以消除或最大限度减少局部气旋。
[0011]更优选地，每个V形隔板的两块钢板之间填充有耐火浇注料和锚固筋，以免气流进入形成新的涡旋。
[0012]或者更优选地，每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔，以减少吸热面积并降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力。
[0013]或者优选地，所述的V形隔板及内端板为耐热不锈钢V形隔板及内端板。
[0014]还或者优选地，内端板内侧与两排钢管之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。
[0015]本实用新型所述的冶金球团竖炉，其内安装有上述新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板位于炉墙内250_处。
[0016]与现有技术相比，内端板外移所腾出空格内，即内端板内侧与两排钢管之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。在水梁安装就位后，该层耐火砖外平面和竖炉内炉墙表面平齐。
[0017]本实用新型将原先一通到底的直隔板改为较短的“V”形导风式隔板，使得高温含尘气流顺畅地进入上方导风墙导风孔，避免了原先“T”形结构在死角处形成涡旋，使横托板加速磨损造成底部墙砖因失去支撑而垮塌的弊端。
[0018]在一个优选的实施例中开若干孔洞，一是减少隔板吸热面积以减少热变形，二是降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力，减少和避免焊缝的撕裂。
[0019]在另一个优选的实施例中在两块钢板间浇注耐火料，并焊锚固筋加固，以免气流进入形成新的涡旋。
[0020]还有一个优选的实施例中，将水梁两侧内端板向外侧后移约250mm，由先前与竖炉内墙面平齐改为缩入墙面内，并在腾出的空格内砌筑耐火砖隔热，保护水梁内端板不再暴露在炉内高温环境中，极大地改善了水梁内端板的工作环境，有效消除了两端面附近的漏水事故多发区。
[0021]本实用新型首先有效降低导风墙水梁的非正常磨损，延长使用寿命30%以上，同时为须同步更换的导风墙延长使用寿命创造了有利条件；其次大大减少了焊缝撕裂造成的漏水事故，减少水梁的停炉焊补时间，提高设备作业率和产量，有明显的经济效益；再次减少水梁漏水事故使炉内漏水的几率大大降低，有利于稳定炉况，提高成品球团矿强度和质量；最后还减少员工在高温粉尘的恶劣环境下焊补水梁的劳动强度。
【附图说明】
[0022]图1为原设计导风墙水梁使用时的结构示意图。
[0023]图2为图1的A-A剖视图。
[0024]图3为图2的I部(即焊缝撕裂部)局部放大示意图。
[0025]图4为图2的B-B局部放大剖视图。
[0026]图5为本实用新型抗磨长寿导风墙水梁的结构示意图。
[0027]图6为图5的A-A局部放大剖视图图。
[0028]图7为图5的B-B局部放大剖视图图。
[0029]图8为本实用新型冶金球团竖炉的结构示意图。
[0030]图9为高温含尘气流经过现有技术中导风墙水梁的结构示意图。
[0031]图10为高温含尘气流经过本实用新型新型抗磨长寿导风墙水梁的结构示意图。
[0032]图中，1-竖炉端墙，2-导风墙，3-托板，4-导风墙水梁，5-内端板，6_内隔板，7_高温含尘气流，8-砖层垮塌产生的托板磨损区，9-涡旋，10-耐火砖，11-孔，12-钢管，13-进水，14-出水，15-导风孔，16-锚固筋，17-浇注料。
【具体实施方式】
[0033]一种冶金球团竖炉，其内安装有一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁。
[0034]如图所示，所述的新型抗磨长寿导风墙水梁，包括若干根通水钢管12，它们分成两排叠加焊接，两排钢管12顶部设有耐高温不锈钢托板3用于支撑导风墙砖，托板3间留有导风孔15。两排钢管12之间设有若干块与两排钢管12相连的隔板，其中位于内侧的为内隔板6，最外侧的两块为内端板5。
[0035]所述的内隔板6为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的厚20mm耐热不锈钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管12焊接固定，上部分别与耐热不锈钢托板3焊接固定。每个V形隔板的两斜面的夹角为35° — 40°，以消除或最大限度减少局部气旋。每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔11，既减少隔板吸热面积以减少热变形，又降低因隔板变形对两侧焊缝所施加的破坏性拉力，减少和避免焊缝的撕裂。并且两块钢板之间填充有浇注料17和锚固筋16，以免气流进入形成新的涡旋。
[0036]所述的内端板5为耐热不锈钢内端板5，其立面并不与水梁顶部的导风孔15边缘平齐，而是位于炉墙内250_处。再在内端板5内侧的两排钢管12之间砌有耐火砖和隔热材料。使该层耐火砖与竖炉内墙面平齐，保护水梁内端板5不再直接与炉内高温含尘气流接触，极大地改善了水梁内端板5的工作环境，避免内端板5因热变形造成的局部涡旋，有效消除了水梁两端面附近的漏水事故多发区。
【权利要求】
1.一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，包括托板(3)和若干根通水钢管(12)，它们分成两排叠加焊接，两排钢管(12)顶部设有若干件耐高温不锈钢托板(3);两排钢管(12)之间沿纵向设有若干件均与两排钢管(12)相连的垂直隔板，其中位于内侧的为内隔板(6)，最外侧的两块为内端板(5);其特征在于内隔板(6)为V形隔板，每个V形隔板由两块底部连接的钢板组成，其中每块钢板的两侧边分别与两排钢管(12)连接，上部分别与托板(3)焊接固定。2.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板中两块钢板的夹角为35°?40°。3.如权利要求2所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板的两块钢板之间填充有浇注料(17)和锚固筋(16)。4.如权利要求2所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于每个V形隔板的两块钢板上均开设有孔(11)。5.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于所述的V形隔板及内端板(5 )为耐热不锈钢V形隔板及内端板(5 )。6.如权利要求1所述的一种新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于内端板(5)内侧与两排钢管(12)之间砌有一层耐火砖并衬有隔热材料。7.一种冶金球团竖炉，其内安装有如权利要求1或2或3或4或5所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁，其特征在于所述的新型抗磨损长寿竖炉导风墙水梁的内端板(5)位于炉墙内250mm处。
【文档编号】F27B1-24GK204286055SQ201420714331
【发明者】魏宁刚 [申请人]西安睿通冶金科技有限公司
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