CN103966466B - 钛渣电炉水冷炉盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛渣电炉水冷炉盖，所述水冷炉盖包括：上炉盖；下炉盖，与上炉盖相对地设置并且与上炉盖之间具有预定的间隔；隔板，形成在上炉盖与下炉盖之间，以在上炉盖和下炉盖之间限定水道，其中，在水道的拐点处设置有穿过隔板的孔。根据本发明的钛渣电炉水冷炉盖能够延长水冷炉盖的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本。

Description

钛渣电炉水冷炉盖

技术领域

本发明涉及一种钛渣电炉水冷炉盖，更具体地说，涉及一种使用寿命长的钛渣电炉水冷炉盖。

背景技术

钛渣电炉冶炼电弧光温度达3000多度，冶炼所产生的烟气温度高于1700度，炉盖下表面直接面对高温烟气的侵蚀，容易出现打结料脱落、底板开裂漏水、水道堵塞汽化、断流鼓包等故障，高温环境检修困难且耗时长，对生产连续性造成很大的影响，漏水进入炉内存在重大安全隐患。

如上所述，由于钛渣电炉的工作环境恶劣，因此在本领域中，现有的水冷炉盖寿命较短，以至于6个月左右的时间就需要对水冷炉盖进行检修或更换。从而造成生产效率低并且生产成本高。因此，需要一种能够提延长使用寿命的钛渣电炉水冷炉盖。

发明内容

本发明能够提供一种能够延长水冷炉盖的使用寿命、提高生产效率、降低生产成本的钛渣电炉水冷炉盖。

本发明的一方面提供了一种钛渣电炉水冷炉盖，所述水冷炉盖包括：上炉盖；下炉盖，与上炉盖相对地设置并且与上炉盖之间具有预定的间隔；隔板，形成在上炉盖与下炉盖之间，以在上炉盖和下炉盖之间限定水道，其中，在水道的拐点处设置有穿过隔板的孔。

根据本发明的一方面，水冷炉盖的角落可被形成为倒角，所述倒角的半径为R15～R20。

根据本发明的一方面，穿过隔板的孔的面积为水道的截面面积的10％至15％。

根据本发明的一方面，可以在隔板上沿水道方向设置有多个型钢和柱塞。多个型钢和柱塞可以沿水道方向均匀地设置。

根据本发明的一方面，上炉盖和下炉盖的边缘处可以与隔板错位焊接。焊接的焊缝高度可以不小于7mm。

根据本发明的一方面，所述炉盖在组装后具有10至19个布料点。

根据本发明的一方面，水冷炉盖可以经整体退火处理。

根据本发明的一方面，下炉盖的下表面上可以设置有多个倒V形锚固钩。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的钛渣电炉水冷炉盖的俯视图；

图2是图1中的区域A的放大图；

图3是图1中的区域B的放大图；

图4是图1中的水冷炉盖的边缘部分的剖视图；

图5是根据本发明的示例性实施例的组装后的钛渣电炉水冷炉盖的俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的方式实施，而不局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例可以使本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

图1是根据本发明示例性实施例的钛渣电炉水冷炉盖的俯视图。图2是图1中的区域A的放大图。图3是图1中的区域B的放大图。图4是图1中的水冷炉盖的边缘部分的剖视图。

参照图1至图4，根据本发明示例性实施例的钛渣电炉水冷炉盖100可以包括：上炉盖110；下炉盖120，与上炉盖110相对地设置并且与上炉盖之间具有预定的间隔；隔板130，形成在上炉盖110与下炉盖120之间，以在上炉盖110和下炉盖120之间限定水道140。

隔板130用于分隔上炉盖110和下炉盖120，并且将上炉盖110和下炉盖120之间的空间分隔为水道140。水道140可以形成为折返结构，从而当冷却水在水道中循环时，可以使冷却水均匀地流过水冷炉盖100的整个区域。如图1中所示，在上炉盖110和下炉盖120之间形成的多条水道140彼此串联连接，以形成一条总循环水道。然而本发明不限于此，多条水道140可以彼此串联连接，以形成多条并列的总循环水道，每条并列的总循环水道可以在其两端分别具有进水口和出水口。在这种情况下，各条并列的总循环水道中的两个或更多个之间还可以共用出水口和/或入水口。

根据本发明的一个实施例，水冷炉盖100的进水口180设置在水冷炉盖100的一个角落处，出水口185设置在远离该角落的另一角落处。然而，本发明不限于此，根据水道140的布置方式，进水口180和出水口185可以设置在水冷炉盖100的同一个角落处，并且它们之间设置分隔装置以避免水流短路。另外，根据本发明的其它实施例，进水口180和出水口185可以不设置在水冷炉盖100的角落处，根据水道140的布置方式以及水流的方向，进水口180和出水口185可以设置在水冷炉盖100的任意位置处。根据本发明的一个实施例，水道140中的冷却循环水的压力可以是0.5MPa，然而本发明不限于此。

由于水道140被形成为具有折返结构，因此在水冷炉盖100中的水道140可具有多个拐点(即，水道140改变方向的点)。根据本发明的一个实施例，在水道140的拐点处可以设置有穿过隔板130的孔150。孔150可以穿过隔板130，从而使水道140与相邻的原本与其不连通的水道140之间形成连通点。

孔150的尺寸可以小于水道140的开口宽度。孔150的面积可以是水道140的面积的百分之10至百分之15(10％-15％)。例如，根据本发明的一个实施例，孔150的尺寸可以是15mm×30mm。具体地说，参照图1和图3，孔150形成在隔板上，从而使位于上游的水道与位于下游的水道之间形成连通点。孔150可以是形成在隔板130上的冲孔、凹口等结构，也可以是在设置隔板130时特意保留的空缺部分。然而本发明不限于此，可以以任何合适的方式形成孔150。在一个实施例中，孔150可以被形成为单个或多个。

当在水道140的拐点处形成孔150时，可以在拐点处形成溢流，从而能够防止局部死水区的形成。另外，由于与水道的面积相比，孔150的尺寸较小，因此能够避免在形成有孔150的拐点处产生短路现象。

根据本发明的一个实施例，可以在水冷炉盖100的角落处形成倒角。例如，如图1和图2中所示，水冷炉盖100的一个角落处形成有倒角部分138。倒角部分138的半径可以是R15～R20，从而使水冷炉盖100的彼此相交的两个边缘之间形成圆滑的过渡部分。通过形成倒角部分138，可以使水流流动顺畅，因此能够避免水中的杂质在角落处聚集。由于钛渣电炉的下部收到2000℃左右的高温辐射，因此如果杂质聚集在炉盖的角落处，则可能由于被烧结而逐渐堵塞水道。因此，能够防止在水冷炉盖100的角落处形成死水区。可以在水冷炉盖100的至少一个角落处形成倒角部分138。例如，可以在水冷炉盖100的与进水孔180或出水孔185不相邻的所有角落处形成倒角部分138。然而本发明不限于此，根据本发明的其它实施例，也可以在水冷炉盖100的与进水孔180或出水孔185相邻的角落处形成倒角部分138。另外，根据本发明的其它实施例，在水冷炉盖100中的隔板130彼此相交的其它部分也可以形成相似的倒角部分138。

根据本发明的一个实施例，还可以在隔板130上沿水道方向设置有多个型钢和柱塞135。型钢和柱塞135可以通过焊接固定到上炉盖110、下炉盖120和/或隔板130。型钢和柱塞135可以沿水道方向以均匀的间距来设置，相邻的型钢和柱塞135之间沿着水道的方向的间距可以是大约300mm至大约500mm。然而本发明不限于此，本领域技术人员可以根据水冷炉盖100的实际尺寸相应地选择合适的间距，并且根据实际需要，上述间距也可以彼此不同。

型钢和柱塞135可以利用钢来形成，例如，可以使用90H型钢和双头倒角30钢棒等钢材来形成，其沿着从上炉盖110到下炉盖120的方向延伸。由于型钢和柱塞135形成在上炉盖110和下炉盖120之间，因此可以起到炉盖的上下表面的定位和支撑的作用，有利于提高炉盖的强度，并延长其使用寿命。

在本发明的一个实施例中，上炉盖110和下炉盖120的边缘处与隔板130之间错位焊接。具体地说，如图4所示，在上炉盖110和下炉盖120的边缘处，上炉盖110和下炉盖120与隔板130之间均形成错位，并且在错位处形成焊接点。更具体地说，在上炉盖110与隔板130之间的错位处的外侧设置焊接点，同时在下炉盖120与隔板130之间的错位处的内侧和外侧分别设置焊接点。另外，根据本发明的一个实施例，错位焊接的焊缝高度可以不小于7mm。通过上述结构，能够有效地防止焊接应力集中，从而有利于提高炉盖的强度。

根据本发明的一个实施例，可以在水冷炉盖100的下炉盖120的下表面上设置多个倒V形的锚固钩(未示出)，以用于固定打结料(未示出)。锚固钩可以利用不锈钢抓钉形成，从而可以抓牢打结料，防止打结料脱落。然而本发明不限于此，可以利用其他材料形成锚固钩。由于锚固钩具有倒V形结构，因此与传统的J形等形状的锚固钩相比，可以明显地改善打结料的牢固程度，从而能够避免打结料的脱落，有利于改善水冷炉盖100的可靠性和使用寿命。

由于水冷炉盖100的各组件之间通过焊接进行连接，因此在焊接过程中可能导致应力集中，从而在使用过程中自然回火易发生形变，造成打结料开裂、脱落，水道形变、甚至水腔隔板变形后堵塞。为了解决上述问题，根据本发明的一个实施例，在水冷炉盖100制作完成之后，可以对水冷炉盖100进行整体退火处理。经过整体退火处理后，可以消除焊接应力，避免形变，防止打结料因炉盖100的应力变形造成开裂和脱落。

图5示出了根据本发明的示例性实施例的组装后的钛渣电炉水冷炉盖的俯视图。参照图5，组装后的钛渣电炉水冷炉盖的表面设置有三个电极孔210，电极通过电极孔210伸入到炉内，以产生用于冶炼的电弧。另外，除了位于水冷炉盖的中心部分的中心料管220之外，在水冷炉盖的表面上分布有多个个布料点230，以用于向电路内加入冶炼原料，例如钛精矿、焦炭等。多个布料点230的数量可以是10个至19个，并且多个布料点可以分布在组装后的钛渣电炉水冷炉盖的整个表面上。多个布料点230之间可以具有均匀的或不均匀的间距，并且多个布料点230可以形成规则图案或不规则图案。由于多个布料点230分布在组装后的钛渣电炉水冷炉盖的整个表面上，所以能够合理利用炉内热区，并且还可以多点多批次地进行加料，从而便于高温化料。此外，设置在边缘处的加料点还可进行加料，以保护炉墙变薄。

虽然已经参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些示例性实施例进行形式和细节上的各种修改和改变。本发明的范围由权利要求书及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种钛渣电炉水冷炉盖，所述水冷炉盖包括：

上炉盖；

下炉盖，与上炉盖相对地设置并且与上炉盖之间具有预定的间隔；

隔板，形成在上炉盖与下炉盖之间，以在上炉盖和下炉盖之间限定水道，

其中，水道形成为折返结构，水道具有开口，

其中，在水道的拐点处设置有穿过隔板的孔，从而使水道与相邻的原本与其不连通的水道之间形成连通点，

其中，所述孔的面积为水道的截面面积的10％至15％，

其中，上炉盖和下炉盖的边缘处与隔板错位焊接，焊接的焊缝高度不小于7mm，

其中，所述炉盖在组装后具有分布在水冷炉盖的整个表面上的10至19个布料点。

2.如权利要求1所述的水冷炉盖，其中，所述水冷炉盖的角落被形成为倒角，所述倒角的半径为R15～R20。

3.如权利要求1所述的水冷炉盖，其中，在隔板上沿水道方向设置有多个型钢和柱塞。

4.如权利要求3所述的水冷炉盖，其中，所述多个型钢和柱塞沿水道方向均匀地设置。

5.如权利要求1所述的水冷炉盖，其中，所述水冷炉盖经整体退火处理。

6.如权利要求1所述的水冷炉盖，其中，所述下炉盖的下表面上设置有多个倒V形锚固钩。