ICS 77. 180 CCS H 92
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T 4923—2021
高炉用铸钢冷却壁
Cast steel stavesforblastfurnace
2021-12-02发布
2022-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4923—2021
前 言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由冶金机电标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：中冶华天南京工程技术有限公司、马鞍山市润通重工科技有限公司、武钢集团襄阳
重型装备材料有限公司（武汉分公司）、河北天宇高科冶金铸造有限公司、中冶京诚工程技术有限公司、马钢（集团）控股有限公司、冶金工业规划研究院。
本文件主要起草人：孙刘恒、李新创、朱童斌、卢献忠、赵国磊、李振东、肖邦国、陈补高、刘迎春、祁四清、 丁晖、王强、谢能刚、孙华平、李以则、李晋岩、黄东升、刘少友、邹海历、白春旭、吕宇来、苏步新。
本文件为首次发布。 YB/T4923—2021
高炉用铸钢冷却壁
1范围
本文件规定了高炉用铸钢冷却壁的产品分类、型号标记、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和质量证明书等内容。
本文件适用于各种容积的炼铁高炉用铸钢冷却壁（亦简称“冷却壁”）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法（GB/T223.5一2008 ISO4829-1:1986,ISO4829-2:1988,MOD)
GB/T223.58钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量 GB/T223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T223.68 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 GB/T223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法（GB/T228.1一2021，ISO6892-1：
2019,MOD)
GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T229—2020，ISO148-12016，MOD) GB/T3087-—2008低中压锅炉用无缝钢管 GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法） GB/T6060.1表面粗糙度比较样块第1部分：铸造表面 GB/T6414一2017铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量（ISO8062-3：2007，MOD） GB/T8163-—2018输送流体用无缝钢管 GB/T11352—2009般工程用铸造碳钢件（ISO3755：1991、ISO4990:2003，MOD） GB/T15056铸造表面粗糙度评定方法 GB/T22588闪光法测量热扩散系数或导热系数
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4产品分类、型号标记
4.1产品分类 4.1.1按铸钢冷却壁结构型式分类：光面型冷却壁、燕尾槽型冷却壁，
1 YB/T4923—2021
4.1.2按铸钢冷却壁冷却水管布置形式分类：单层水管冷却壁、双层水管冷却壁。 4.2型号标记
ZGL- 口-口-0
1,2,3,... 一安装序号 1，2，3，
安装部位（段别）
D—单层水管冷却壁；S——双层水管冷却壁 G—光面型冷却壁；Y- 燕尾槽型冷却壁铸钢冷却壁代号
4.3标记示例
ZGL-GS-6-20表示光面型、双层水管的铸钢冷却壁，安装在第六段，安装序号为20。
5技术要求
5.1冷却壁本体性能 5.1.1本体材质
冷却壁的本体材质推荐采用GB/T11352—2009中ZG230-450或ZG270-500牌号，如使用方另有要求可协商确定。 5.1.2化学成分
冷却壁本体材质的化学成分应符合GB/T11352的相关规定。 5.1.3力学性能
冷却壁本体材质的力学性能应符合GB/T11352的相关规定，其中断面收缩率和冲击吸收功参照 GB/T11352相关规定并按实际需求进行选择。 5.1.4抗热冲击疲劳性能
抗热冲击疲劳性能检验结果仅作为铸钢冷却壁的质量参考，不作为验收依据。目标值： a）300℃-900℃-300℃循环≥800次无裂纹； b）100℃-600℃-100℃循环≥3000次无裂纹。
5.1.5导热系数
选取力学性能符合标准的试样做导热系数的测定，参考值：400℃时，40W/（m·K)～45W/（m·K)。 5.2冷却壁铸入冷却水管 5.2.1冷却壁铸人冷却水管采用符合GB/T8163—2018、GB/T3087—2008规定的无缝钢管，材质为 10钢或20钢。 5.2.2每批钢管均应对其化学成分、力学性能、几何尺寸等进行复验，复验按GB/T8163或GB/T3087 的规定执行，复检合格后方可投入使用。 5.2.3表面有剥落性锈蚀的钢管不允许使用。 5.2.4冷却水管壁厚一般不小于6mm，弯曲半径R=（1.5～2.0)D(D为钢管外径），弯曲半径的尺寸 2 YB/T4923—2021
公差为士2mm，水管中心距公差为士3mm。风口、铁口部位等形状复杂的冷却水管，可进行局部的热矫形，但不应过烧 5.2.5由于弯曲引起的管壁减薄量应小于壁厚的15%，弯曲部位的椭圆度应小于水管外径的13%。 5.2.6弯曲处不允许有皱褶、凹扁、起皮和伤痕。 5.2.7U形冷却水管采用整根钢管由弯管机冷弯成型，不应有焊接接头；蛇形冷却水管，所用的定尺钢管长度不足时，允许进行对缝焊接，但接头不允许在弯曲部位，并且每一支水管的接头不应多于一处，钢管对接处应加焊保护套管，保护套管选用与钢管相同材质。 5.2.8冷却水管的弯曲部位按不低于10%抽样进行渗透探伤检验，不应存在目视可观察到的裂纹。 5.2.9冷却水管弯曲成型后，按不低于10%抽样进行耐压试验，试验水压为1.6MPa，保持20min不渗水、不冒汗，试压系统压力降<3%为合格。如有特殊要求由供需双方商定。 5.2.10冷却水管弯曲成型后，需进行通球试验，球的材质为塑料球或金属球，球径为水管内径的76% ±0.2mm。 5.3冷却壁的制造 5.3.1冷却水管（包括套管、吊环等)在铸入前表面要进行喷砂除锈处理，显现出金属光泽，并防止二次氧化。 5.3.2冷却水管表面不应涂刷任何影响熔合和导热性的涂料，不应加焊任何形式的非熔合内冷铁。 5.3.3冷却水管内不允许存在任何残留物。检查完毕，在冷却水管管端处加密封盖保护，以防止杂物进入冷却水管内。 5.3.4冷却水管在铸型中应定位准确和固定可靠，浇注口不允许对冷却水管进行直接冲击。 5.3.5冷却水管与套管之间不允许钻钢。 5.3.6冷却壁在铸造过程中，冷却水管内壁要采取有效的防氧化措施 5.3.7吊环在铸造过程中，要固定可靠，埋人深度符合设计要求，不应有碰弯、损伤等有降低吊装强度的现象。 5.3.8冷却壁铸造后，应采取低温开箱的措施减少内应力，开箱温度要低于300℃。 5.4冷却壁尺寸公差 5.4.1 冷却壁尺寸公差按图样及技术协议执行，无特殊要求时按以下规定执行：
a）冷却壁的高度尺寸公差为士5mm，厚度尺寸公差为二2mm，内外弧弦长尺寸公差为士3mm； b）冷却壁进出冷却水管根部的凸台及螺栓孔凸台高度尺寸公差为士1.5mm； c) 所有冷却水管进出口中心位置度公差土3mm； d) 风口、铁口冷却壁的开口尺寸公差为士5mm； e) 测温孔（穿透型）、测压孔、测厚孔、探瘤孔直径尺寸公差为二2mm，壁体测温孔（未穿透型)直径
尺寸公差为+mm，深度尺寸公差为士2mm； f）冷却水管和保护套管伸出冷却壁弧面高度尺寸公差±1° mm g）冷却水管和保护套管同轴度公差小于2.5mm；
-
固定螺栓孔方孔和圆孔尺寸公差+mm，中心线位置度公差士3mm；
h) i) 燕尾槽宽度和深度尺寸公差十"mm
j）冷却壁整体扭曲及弯曲变形量±mm。
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5.4.2冷却壁其他未注尺寸公差应不低于GB/T6414一2017的DCTG13级。 5.5冷却壁表面质量 5.5.1冷却壁表面应平整光洁，表面附着的型砂、粘砂、飞边、毛刺等应清理干净，浇口根部、冒口根部及多肉等均应进行清除并打磨平整。 5.5.2冷却壁进出冷却水管（套管）根部的凸台、测温孔处的凸台及螺栓孔处的凸台表面要求打磨平整。 5.5.3冷却壁任何部位不允许出现裂纹缺陷。 5.5.4冷却壁热面的局部缺陷深度5mm、面积小于热面面积1%的铸造缺陷，在每块冷却壁中不应超过3处，且只允许采取打磨处理，不允许焊补，修磨后的尺寸公差应符合5.4.1的要求。 5.5.5冷却壁冷面铸造缺陷：当其深度≤5mm、单个缺陷直径≤10mm，在100mm×100mm内不多于2处，可不进行处理；当其深度≤10mm（光面冷却壁）或≤15mm（燕尾槽型冷却壁）、单个缺陷直径 ≤40mm允许进行焊补，但每块冷却壁不应超过3处，焊补区域应修理平整，不应有裂纹，焊补后应进行消除内应力处理。 5.5.6对超标的缺陷，在不影响使用性能和外观质量要求的情况下，经需方同意方可进行处理。 5.5.7铸件变形量超标时允许矫正，变形量较大时矫正后应采用退火或时效处理等手段消除内应力，矫正时不应破坏外露水管。 5.5.8冷却壁表面粗糙度Ra≤100μm。 5.6冷却壁解剖质量 5.6.1对冷却壁应进行预检和解剖检查，观察冷却壁本体与水管交合处有无空隙，并计算熔合率。冷却壁本体与冷却水管熔合率不小于90%。 5.6.2冷却壁解剖面热面（工作面侧）应组织致密，不应有气孔、缩孔、夹砂、夹渣等铸造缺陷存在。冷却壁解剖面冷面(非工作面侧)无水管区域允许有不影响使用性能的铸造缺陷存在，但缺陷总面积不大于剖面的2%。 5.6.3冷却水管的厚度方向位置偏移不应超过士10mm，宽度方向位置偏移不应超过土15mm，双层水管中心距偏移不应超过士5mm 5.7冷却壁镶砖 5.7.1 镶砖采用的耐火砖的外形尺寸和理化指标应符合设计要求。 5.7.2冷却壁镶砖方式为冷镶砖。镶砖分类分为槽内镶砖和全覆盖镶砖。 5.7.3镶砖前，先试验泥浆结合强度，合格后方可批量镶砖。 5.7.4 燕尾槽内表面必须光滑，每三个槽之间用整体样板检查，通过为合格。 5.7.5 耐火砖与冷却壁镶砖燕尾槽表面之间的间隙为1mm~3mm，砖与砖之间的间隙为1mm~3mm 5.7.6 耐火砖不应凸出冷却壁四周表面，耐火砖之间高低差士2mm。 5.7.7 耐火砖与冷却壁本体、耐火砖与耐火砖之间耐火泥浆不应有空隙。 5.7.8 镶砖后砖面平直、弧面光滑，泥缝清晰可见。冷却壁表面、镶砖表面、螺栓孔内部粘附的泥浆应清理干净。 5.7.9冷却壁镶砖后，泥浆应自然硬化，气温较低时可上窑烘干，泥浆硬化达到最终强度后，方可翻身搬运。
6试验方法
6.1试块制备 6.1.1单铸试棒、试块应每包钢水制备3个，按GB/T11352的规定进行。 4 YB/T4923—2021
6.1.2附铸试块在冷却壁上的位置和数量由供需双方协商确定。 6.1.3本体拉伸试棒取自铸件（或附铸试块）底部或壁体边缘。 6.1.4抗热冲击疲劳性能检验用的试块尺寸为300mm×65mm×40mm，试验表面为300mmX 65mm侧面，共检验6块，应分别由6包钢水铸成。 6.2化学成分检测
冷却壁本体材质化学成分分析方法可采用光谱分析法和化学分析法，光谱分析法按GB/T4336规定进行，化学分析法按GB/T223的相关标准规定进行。有争议时以化学分析法为准。 6.3力学性能检测 6.3.1试样与铸件在同等热处理状态下进行力学性能检验。 6.3.2拉伸试验按GB/T228.1的规定进行。 6.3.3冲击试验按GB/T229的规定进行。 6.4抗热冲击疲劳性能检验
由专门的加热→+冷却→+加热的转鼓试验机进行检验， 6.5导热系数测试
导热系数测定按GB/T22588的规定进行。
6.6冷却壁检验 6.6.1冷却壁外观检查常规采用目视法，必要时采用各种检测工具和量具。 6.6.2冷却壁表面粗糙度采用GB/T6060.1规定的铸造表面粗糙度比较样块，按比对法进行检验，也可采用其他双方认可的检验方法进行检验。评定方法按GB/T15056。 6.6.3冷却水管与冷却壁本体熔合状况预检验按附录A，目测观察冷却水管与冷却壁本体熔合状况。 6.6.4冷却壁解剖检验按附录B，沿冷却壁纵向和横向两个方向解剖，观察冷却壁本体与水管交合处有无空隙，并计算熔合率。 6.6.5螺栓孔应用标准螺栓全通过检验。预埋螺母（含自攻丝螺纹孔）用螺栓旋人检验，旋人深度达到标准要求。 6.6.6镶砖槽检验用包含三个砖槽的标准金属样板全通过检验，样板公差符合图纸要求。 6.6.7冷却壁外形尺寸的检查应逐块用外形样板及其他合适的测量工具测量，进出水管（套管）、螺栓孔、测温管等位置尺寸使用整体样板检验。样板开孔直径是相应处直径的1.16倍。 6.6.8通球检验：通球球径为水管内径的76%一2mm，正反方向能顺利通过为合格。 6.6.9水压试验：试验压力1.6MPa，用0.75kg钢锤敲击冷却壁各个部位，保持20min不渗水不冒汗，试压系统压力降≤3%。水压试验后用压缩空气将水吹净。
7检验规则
7.1冷却壁由供方质检部门检验和验收。 7.2水管铸人前、冷却壁制造完成后由供方提出邀请与使用方共同对水管与冷却壁进行抽检，供方提前准备好相关资料。 7.3最终检验在供方进行。
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7.4批次：同一炉熔炼钢水浇注的冷却壁为一个批次。 7.5每批订货的冷却壁应进行解剖检验。解剖数量为随机抽检1块，由供需双方共同选定，有特殊要求时，由供需双方协商确定。 7.6冷却壁出厂前逐件进行水压试验，逐件对外观、尺寸、通球及冷却管道内进行检查。 7.7化学成分和力学性能按批次进行检验。
3标志、包装、运输、购存和质量证明书
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8.1标志
冷却壁冷面应铸出厂标或商标、段(带)号、件号、铸号。冷面上应标明：安装部位(段别)和安装序号。 8.2包装 8.2.1采用保证冷却壁本体、进出水管不受损伤的包装。 8.2.2镶砖冷却壁应采取防水、防雨、防耐火砖碰撞和脱落的包装。 8.2.3冷却壁的进出水管口用密封盖保护，不允许水、异物进人，外露冷却水管和套管应涂防锈漆，其余部位不涂漆。 8.2.4光面型冷却壁通常以裸装运输，汽车运输时可不包装，火车运输时采取适当包装，镶砖冷却壁采用保护包装。 8.3运输 8.3.1冷却壁在吊装时，应采取防碰撞措施，保护好管头和镶砖。 8.3.2运输途中应避免因碰撞而损坏管口和镶砖。 8.4贮存
冷却壁应采取防雨、防潮措施进行贮存，避免表面出现严重锈蚀。 8.5 5质量证明书 8.5.1 验收合格的产品由供方质检部门签发合格证。 8.5.2 合格证应包含以下内容：
a) 产品型号； b) 产品名称； c) 合同编号； d) 产品编号； e) 制造厂； f 制造日期（批号）。
8.5.3 ：冷却壁出厂时，供方质量检验部门应提供冷却壁的质量检测报告及产品合格证。
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