CN201180147Y - 平板式水冷炉口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种平板式水冷炉口，由上盖板、外侧板、下盖板和内侧板构成，上盖板、外侧板、下盖板和内侧板依次焊接构成环形水腔，水腔端口截面呈梯形，水腔两侧分别与进水管、出水管连接，水腔内设有隔板，进水管、出水管以水腔中心线中心对称；进水管为一端部为三通的进水管，使进入水腔内的水分成两路，分别冷却一侧的炉口，与传统炉口相比，该冷却路径缩短；隔板上还局部连接有翅片。本实用新型采用全钢板焊接形式，并在局部设有强制冷却翅片，能很好的带走热量，保持炉口强度，不受高温辐射、钢水喷溅的影响。进出水管采用单侧进水，单侧出水形式，使喷溅物不易在水管周围堆积，解决了喷溅渣难清理的困难。

Description

平板式水冷炉口

技术领域：

本实用新型涉及炼钢设备，特别涉及炼钢所用的转炉。

背景技术：

炼钢转炉在冶炼时由于受钢水喷溅，高温烟气冲刷，强烈的热辐射作用，需要在炉帽上安装一个水冷炉口，用于减少炉帽变形。普通的水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构，水箱式水冷炉口用钢板、钢管焊成，埋管式炉口是将蛇形水管埋铸于灰铁、球墨铸铁或耐热铸铁的炉口中，这种结构的安全性比水箱式炉口高，但制造困难。两者的共同特征是水路从一侧进入到内腔，通过闭路循环后回到进水侧，即进出水管在转炉的同一侧。当转炉冶炼发生喷溅时，钢水和钢渣不可避免落到水管两侧与水管中间，随着喷溅物的堆积，开始两侧的喷溅物容易清理干净，而落在两水管中间的喷溅物清理困难，当冶炼继续进行时，中间的喷溅物越堆积越多，又与两侧连成一体，造成两侧的喷溅物也难以清理，如果强行清理，则易把水管烧穿，造成炉口损坏，被迫更换。如不清理，转炉炼钢时产生将附加力矩，存在巨大的安全隐患，这是生产不允许的。又，我国使用的中、小转炉大部分水冷炉口的形式为圆锥形，其目的是使转炉在加料、倒渣、排气等操作时使用工业水来强制冷却炉口，最大面积的保护转炉，但实际上这种炉口不仅增加了制造难度，而且增加了更换难度。且由于炉口过大，炉口附近温度较高，需增加耐材保护，在更换炉口后耐材易受到损伤，此时转炉炉底温度超过1000℃，热辐射强烈，砌筑耐材需要较长时间，工人工作条件恶劣，劳动强度大。更换炉口操作时间长，砌砖增加了生产成本，影响了水冷炉口的使用效果，转炉因此停产检修造成的间接损失较大。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种平板式水冷炉口，该平板式水冷炉口采用水箱式全钢板焊接结构，合理的水流布置，冷却效果好，进出水管布置在炉口的两侧，水流更加通畅，采用翅片散热，能够带走更多热量，提高了水冷炉口的强度与寿命，减少了钢渣的粘接；同时水冷炉口采用平板式，用螺栓与炉身相连，使炉口更换快速方便，不用砌筑多余耐材，减轻工人劳动强度。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种平板式水冷炉口，由上盖板、外侧板、下盖板和内侧板构成，上盖板、外侧板、下盖板和内侧板依次焊接构成环形水腔，水腔端口截面呈梯形，水腔两侧分别与进水管、出水管连接，水腔内设有隔板，进水管、出水管以水腔中心线中心对称。

上盖板、外侧板、下盖板和内侧板采用优质锅炉用钢制作。重量轻，导热效果好，钢水喷溅物不易上附着，方便于清理，不易产生附加力矩。

进水管为一端部为三通的进水管，使进入水腔内的水分成两路，分别冷却一侧的炉口，与传统炉口相比，该冷却路径缩短。

隔板将水腔从内到外依次分为A、B、C部，其中B部截面面积最大，C部次之，A部最小。由于A部这一部分截面面积设计时相比B部、C部小，在流量不变的情况下，流速增加，冷却效果好。冷却水进入到炉口另一侧后到达B部，两路A部的水合成一路，B路相比截面面积最大，水流通过时阻力小，水流通畅，在此截面上只有上盖板、下盖板受到热量辐射，相对A部、C部而言，工况条件稍好一些。水流沿B部绕炉口一周后，进入到C部中，C部由外侧板、上盖板、下盖4构成封闭的水腔，当钢水喷溅物堆积时，有可能造成局部过热，其工况条件仅次于A部，因此C部合理的截面面积要比A部大，比B部小。

隔板上还局部连接有翅片，一是为了增大水流与炉口的接触面积，充分接触以带走多余的热量，强制冷却炉口；二是能够获得紊流，从流体力学可知，紊流要比层流更能获得均匀一致的温度，使热交换更加充分，带走更多的热量。然而翅片太多太长又会带来新的问题，即水流通过的阻力增大，能量损失增加。因此炉口出钢方向与加料方向，受烟气辐射最严重，温度也上升最快，在此区域内布置翅片较合理。

下盖板上具有螺栓孔，将加工好的螺栓安装完毕后与下盖板焊接。螺栓采用优质耐热合金钢。在更换炉口时，将带有螺栓的炉口与转炉上开孔的炉身相连，上紧螺栓即可，更换快速，不用砌筑耐材，降低了工人劳动强度。

本实用新型能够达到的有益效果是：

1、本实用新型采用全钢板焊接形式，并在局部设有强制冷却翅片，能很好的带走热量，保持炉口强度，不受高温辐射、钢水喷溅的影响。进出水管采用单侧进水，单侧出水形式，使喷溅物不易在水管周围堆积，解决了喷溅渣难清理的困难。

2、本实用新型进水管进入到炉口内侧后分成两路，使水流能以较快速度通过温度最高的内侧壁，起到强制冷却作用，在温度较低的中路及外路，则采取较大的截面面积，使水流阻力减小，水能够畅通顺利地从水腔内流出。

3、本实用新型水腔内焊有若干隔板，使冷却水在水腔中形成回路，隔板还起到加强筋的作用，增强水冷炉口的刚度。

4、本实用新型平整体采用螺栓与转炉连接，不用耐材砌筑保护，能快速更换，减少更换时间，降低工人劳动强度。

附图说明：

图1是本实用新型截面剖视图。

图2是本实用新型局部去掉上盖板的俯视图。

图3是本实用新型的A-A方向的剖视放大图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1图2图3所示：该平板式水冷炉口进水管与出水管分别布置在水冷炉口的两侧，双点划线内显示的是炉口去掉上盖板3和外侧板2的图示。图中短虚线表示隔板5或翅片6被上盖板3和外侧板2挡住后的示意位置。由隔板5构成环型水腔10。水首先通过进水管进入到A部内，然后依次通过B部、C部到达出水管。图2中所示箭头为水流方向，可以清楚的看到水在炉口内是如何流动的。制作时，先将下盖板4与隔板5焊接完成，然后再焊翅片6、进水管8、出水管7，再焊上盖板3，采用半自动气割下料，最后焊接内外侧板1，焊接完毕后仔细检查焊缝，看高度是否满足要求，然后退火处理，消除焊接应力，在安装前要通高压水检查是否有泄露，如有泄露必需立刻修补焊接。以上工作完成后加工螺栓孔，待螺栓9加工完毕后，采用高强度焊条，将螺栓9与炉口焊成一体，全部制造工作完成，现场安装时将炉口的进水管8、出水管7方向与转炉耳轴方向保持一致，将螺栓穿进螺栓孔，再拧紧螺栓，全部安装工作完成。

Claims (6)

1、一种平板式水冷炉口，由上盖板(3)、外侧板(2)、下盖板(4)和内侧板(1)构成，其特征在于：上盖板(3)、外侧板(2)、下盖板(4)和内侧板(1)依次焊接构成环形水腔(10)，水腔(10)端口截面呈梯形，水腔(10)两侧分别与进水管(8)、出水管(7)连接，水腔(10)内设有隔板(5)，进水管(8)、出水管(7)以水腔(10)中心线中心对称。

2、如权利要求1所述的平板式水冷炉口，其特征在于：上盖板(3)、外侧板(2)、下盖板(4)和内侧板(1)采用优质锅炉用钢制作。

3、如权利要求1所述的平板式水冷炉口，其特征在于：进水管(8)在水腔(10)内的端部具有三通。

4、如权利要求1所述的平板式水冷炉口，其特征在于：隔板(5)将水腔(10)从内到外依次具有A部、B部、C部，其中B部截面面积最大，C部次之，A部最小。

5、如权利要求1所述的平板式水冷炉口，其特征在于：炉口出钢方向与加料方向之间区域内的隔板(5)上还连接有翅片(6)。

6、如权利要求1所述的平板式水冷炉口，其特征在于：下盖板(4)上具有螺栓孔，螺栓(9)安装在螺栓孔内，螺栓(9)头部与下盖板(4)焊接。

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