CN105737607A - 闪速吹炼炉复合型垂直水套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种闪速吹炼炉复合型垂直水套，是由两个以上铜板体围合构成，铜板体的内部设置有流水通道，流水通道的进、出口引出铜板体外，其特征在于：铜板体靠近炉腔的内侧板面上设置有凸台，凸台上间隔开设有用于布置耐火材料的条槽。本发明结构简单，通过在铜板体靠近炉腔的内侧板面上嵌设耐火材料，这样不仅可以提高冷却水套对耐火材料的冷却效果，以及内衬耐火材料对炉体的保温效果，而且使得减轻了铜板体的重量，从而降低冷却水套自身的热负荷。同时，布置的凸台对位于凸台下部的炉体内衬耐火材料具有一定的压力作用，如此可以固定下方内衬耐火砖，防止下方耐火材料上浮，从而保证炉体安全和延长炉体寿命。

Description

闪速吹炼炉复合型垂直水套
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，具体涉及一种用于铜的闪速吹炼炉的复合型垂直水套。
背景技术
闪速吹炼炉运行时，其炉腔内、位于粗铜熔体的液面以上的区域称为烟气区，粗铜熔体吹炼一段时间后产生的吹炼铜和吹炼渣在炉腔的烟气区下方实现上、分层，然后相应的分开排出，即可得到铜含量达95％以上的吹炼铜。
目前加工闪速吹炼炉时，需要在熔池区的侧墙炉体布置铜冷却垂直水套以对吹炼炉的炉体进行冷却，进而维持吹炼炉的正常工作，具体的，铜冷却垂直水套主要预埋在熔池区侧墙炉体的内衬耐火材料之间或耐火材料外侧。常见的吹炼炉主要有方形和圆形的，针对不同结构的吹炼炉，同时为了方便加工安装，目前所述的铜冷却垂直水套多采用分体式布置在吹炼炉的炉体内，即所述的铜冷却垂直水套是由两个以上直板体或者瓦片状板体构成，实际安装时，各直板体或者瓦片状板体沿着吹炼炉的周向方向预埋布置从而形成垂直水套，各直板体/瓦片状板体的内部设置有供冷却水流动的通道，这样将冷水自通道的进口引入直板体/瓦片状板体内，经热交换后产生的热水再从直板体/瓦片状板体上通道的出口排出，如此即可对炉体的内衬耐火材料实施降温冷却，提高耐火材料的强度和抗冲刷能力，从而达到延长耐火材料的使用寿命、保证炉体安全运行的目的。
但是，对于特定的吹炼对象来说，比如对于低熔点和低粘度的钙铁渣型待吹熔体，其在炉体的内衬工作面(即炉体内壁)上难以形成一定厚度的挂渣保护层，从而使得炉体内的烟气区、以及烟气区与熔体交界处的内衬耐火材料直接受到高温氧化气氛烟气和高温熔体的侵蚀，一段时间下来，炉内烟气区下部的内衬耐火材料就会被侵蚀掉，这已成为现有闪速吹炼炉的通病，这样一来，就会使得预埋的铜冷却垂直水套直接暴露在炉内，对于普通铜材质的垂直水套来说，其极易被高温熔穿，从而引起漏水、爆炸和高温熔体泄漏的事故发生，因此对生产安全构成重大威胁。因此，如何消除这一安全隐患，这是铜矿企业不容忽视的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，自动化程度高的闪速吹炼炉复合型垂直水套。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种闪速吹炼炉复合型垂直水套，是由两个以上铜板体围合构成，铜板体的内部设置有流水通道，流水通道的进、出口引出铜板体外，其特征在于：铜板体靠近炉腔的内侧板面上设置有凸台，凸台上间隔开设有用于布置耐火材料的条槽。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：本发明结构简单，通过在铜板体靠近炉腔的内侧板面上嵌设耐火材料，这样不仅可以提高冷却水套对耐火材料的冷却效果，以及内衬耐火材料对炉体的保温效果，而且使得减轻了铜板体的重量，从而降低冷却水套自身的热负荷。同时，布置的凸台对位于凸台下部的炉体内衬耐火材料具有一定的压力作用，如此可以提高耐火材料的紧密性，从而延长耐火材料被熔体侵蚀的时间。
附图说明
图1、2是铜板体的两种结构示意图。
具体实施方式
一种闪速吹炼炉复合型垂直水套，是由两个以上铜板体10围合构成，如图1-2所示，铜板体10的内部设置有流水通道，流水通道的进、出口引出铜板体10外，铜板体10靠近炉腔的内侧板面上设置有凸台11，凸台11上间隔开设有用于布置耐火材料的条槽12。由于铜板体10内布置的流水通道的进、出口的引出属于现有技术，故在图1-2中未示出，但不影响本发明所要保护的技术方案，具体的，流水通道的进、出口可以引出至位于铜板体10远离炉腔的外侧板面上即可。具体安装时，向凸台11上的各条槽12内填充耐火材料，这样做的优点主要有以下四个方面：一是可以增加铜板体10与炉内的内衬耐火材料(包括条槽12内填充的耐火材料)的接触面积，从而提高冷却水套对耐火材料的冷却效果；二是使得铜板体10自身得到减重，从而降低冷却水套自身的热负荷；三是提高内衬耐火材料对炉体的保温效果，进而减少热量损失；四是所述的凸台11对位于凸台11下部的炉体内衬耐火材料具有一定的压力作用，如此可以固定下方内衬耐火砖，防止下方耐火材料上浮，进而提高耐火材料的紧密性，从而保证炉体安全和延长炉体寿命。
作为进一步的优选方案：如图1-2所示，所述凸台11布置于铜板体10内侧板面的上部，铜板体10内侧板面的下部堆焊有合金材料层20。实际安装时，总体上是将铜板体10预埋至所述的凸台11的下部位于炉内的吹炼铜和吹炼渣交界处的这段熔体区区域，这样可以减少熔体扰动对内衬耐火材料的侵蚀，同时位于炉内烟气区的凸台11处的条槽12内布置的内衬耐火材料也具有很好的耐烟气侵蚀的作用，而位于铜板体10的下部区域的熔体扰动幅度相对较小，因此将铜板体10内侧板面的下部堆焊合金材料层20即可，以提高铜板体10下部的耐温效果，避免熔体将铜板体10熔穿，具体的，所述的合金材料可以是不锈钢等耐高温材料。
优选的，如图1-2所示，所述铜板体10内侧板面的下部呈斜面状，且铜板体10自中部向下逐渐变薄，这样使得铜板体10对靠近炉腔的内衬耐火材料有一个下压力，从而提高耐火材料的紧密性，进而延长耐火材料的使用寿命。
实际加工时，所述的条槽12可以在凸台11上纵横交错间隔开设，优选的，如图1-2所示，所述条槽12为燕尾槽，且各条槽12沿着铜板体10的宽度方向水平布置，开设水平布置的燕尾槽可以对填充的耐火材料起到很好的固定作用，具体的，燕尾槽内填充的耐火材料可以是定型的或者不定型的均可。
另外，为了提高铜板体10的安装效果，如图1所示，铜板体10远离炉腔的内侧板面的周边边缘处顺延设置有沉口台阶13，又或者如图2所示，铜板体10远离炉腔的内侧板面的周边边缘处向外顺延凸伸有凸边14，通过沉口台阶13或凸边14的布置，这样预埋的铜板体10与内衬耐火材料或铜板体10外侧的炉壁结合后具体很好的密封效果，所述的沉口台阶13、凸边14实际上也就是位于铜板体10外侧周边边缘的直角边扣。
优选的，所述铜板体10内侧板面的下部与铜板体10的整体板面之间的夹角为5-10°；所述铜板体10的凸台11的高度为8-10cm，总体上来说，凸台11的高度不小于炉体内衬耐火材料厚度的1/4。
具体的，所述铜板体10的整体轮廓为直板状或瓦片状，以满足不同炉型的应用要求，其中，图1-2所示的铜板体10均为直板状。

Claims (9)

1.一种闪速吹炼炉复合型垂直水套，是由两个以上铜板体(10)围合构成，铜板体(10)的内部设置有流水通道，流水通道的进、出口引出铜板体(10)外，其特征在于：铜板体(10)靠近炉腔的内侧板面上设置有凸台(11)，凸台(11)上间隔开设有用于布置耐火材料的条槽(12)。
2.根据权利要求1所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述凸台(11)布置于铜板体(10)内侧板面的上部，铜板体(10)内侧板面的下部堆焊有合金材料层(20)。
3.根据权利要求2所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述铜板体(10)内侧板面的下部呈斜面状，且铜板体(10)自中部向下逐渐变薄。
4.根据权利要求3所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述条槽(12)为燕尾槽，且各条槽(12)沿着铜板体(10)的宽度方向水平布置。
5.根据权利要求4所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：铜板体(10)远离炉腔的内侧板面的周边边缘处顺延设置有沉口台阶(13)。
6.根据权利要求4所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：铜板体(10)远离炉腔的内侧板面的周边边缘处向外顺延凸伸有凸边(14)。
7.根据权利要求1或2或3或4所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述铜板体(10)内侧板面的下部与铜板体(10)的整体板面之间的夹角为5-10°。
8.根据权利要求7所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述铜板体(10)的凸台(11)的高度为8-10cm。
9.根据权利要求4所述闪速吹炼炉复合型垂直水套，其特征在于：所述铜板体(10)的整体轮廓为直板状或瓦片状。
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