2018年8月10日，中国金属学会在北京组织召开了由北京科技大学、河北万丰冶金备件有限公司、河北钢铁集团承钢公司、首钢京唐钢铁联合有限责任公司、内蒙古包钢钢联股份有限公司、华北理工大学等单位研发的“铜钢复合冷却壁的制造与应用”科技成果评价会。

 

 

为了适应高炉冷却设备的发展需要，北京科技大学与河北万丰冶金备件有限公司联合研发了爆炸焊接铜钢复合冷却壁。该新型冷却壁采用无氧铜板与钢板进行爆炸焊接，冷却壁壁体前热面是铜板，保证了冷却壁良好的导热性能；壁体水道后部分采是钢质材料，保证了冷却壁在高温度环境下不发生挠度变形，同时水管与钢板进行焊接，很好地解决了铜冷却壁进出水管与壁体的焊接位置因强度较低而开裂漏水的问题。铜钢复合冷却壁安装方便，可避免铜冷却壁因安装不当造成水管拉断及变形等问题，延长了冷却壁寿命、减少中修，可显著降低制造成本、运行成本和维护费用。

 

 

评价委员会听取了北京科技大学张建良教授代表完成单位做的技术报告，包括研制报告、用户使用报告、经济效益报告及科技查新报告等，审查了全部评价文件资料，经质询、讨论，认为“铜钢复合冷却壁的制造与应用”项目研发生产出的铜钢复合冷却壁既具备铜冷却壁的高导热性能，又具备较高的抗热变形能力，很好地适应了高炉冷却恶劣环境的工作要求，总体达到国际领先水平。主要创新点如下：

 

（1）铜钢复合冷却壁的制造工艺。该项目通过精确的仿真计算和数百次的实验模拟，成功开发了具有自主知识产权的精准控制铜钢爆炸复合焊接工艺，并建成了铜钢复合冷却壁生产线。

 

（2）铜钢复合冷却壁机理研究。利用爆炸焊接成功实现了铜钢复合板的原子间结合，大幅度提高铜板与钢板间的结合强度，开发了高炉三维热流模型，为铜钢复合冷却壁的制造与应用提供了理论指导。

 

（3）铜钢复合冷却壁冷却水道结构设计。利用数值模拟方法，优化铜钢复合冷却壁的水道设计，增大冷却比表面积，强化传热效果。

 

（4）环保型电加热热态试验台的开发。为了模拟高炉实际工况，研发了环保型电加热热态试验台，测量冷却壁有关车参数，通过试验分析和模型计算，获得了铜钢复合冷却壁的温度场和应力场详细分布。

 

（5）铜钢复合冷却壁制造检测标准的制订。制定了铜钢复合冷却壁制造规范和检测企业标准，为复合冷却壁制造质量提供了保证。

 

该项目获得专利多项，项目成果成功应用于承钢、首钢京唐、包钢、安钢等钢铁企业，经济效益和社会效益显著，具有广阔的市场应用前景，建议加大推广力度。