CN203810942U - 高效铜水套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效铜水套，其冷却效果好，可靠性高。本实用新型包括带有冷却水道的铜水套本体，冷却水道与进出水管连接，其特征在于：冷却水道的内表面上设置有螺旋形凸棱或螺旋形凹槽，螺旋形凸棱与冷却水道轴向的角度为0～90度，螺旋形凸棱与冷却水道、铜水套本体为一次整体铸造成型。凸棱截面的形状为拱形、半圆形、梯形、三角形或矩形。凸棱的高度为0.1毫米～8毫米。凸棱的间距为2毫米～30毫米。冷却水道截面的形状为圆形、椭圆形或扁形，冷却水道的形状为直形、波浪形或扭曲形。凸棱与冷却水道、铜水套本体采用同一材料制作。
Description
一、技术领域：
本实用新型涉及一种金属冶炼炉中的冷却部件，尤其是涉及一种高效铜水套。
二、背景技术：
铜水套、铜冷却壁是金属冶炼炉中的冷却部件，用以冷却炉衬和冶炼炉的高温部位、保障炉子的安全运行。在有色金属行业称为铜水套，炼铁高炉行业称为铜冷却壁。铜水套、铜冷却壁长期在金属冶炼炉内恶劣的环境下工作，对可靠性要求较高。铜水套、铜冷却壁一旦烧损漏水,很难更换，将引发冶炼炉灾难性的事故。
目前铜水套和铜冷壁主要有两类，一类是在铜板中钻孔形成水道，再焊上进出水管和堵焊因加工产生的多余孔口。此类产品在炉内恶劣条件下长期工作，在水管根部和堵头的焊缝处容易开裂漏水，结构脆弱。另外水管的拐弯处为直角，没有圆滑过渡且存在水流死区，影响冷却效果。另一类是将铜管铸于其中形成冷却水道，避免了水管根部及堵头漏水的隐患，水道转向圆滑。但此类产品在铸造时，铜管与铸体难以完全融合，其间存在气隙。气隙中的气体是隔热材料，大幅降低了铜水套或铜冷壁的冷却能力，产品易烧损、漏水，可靠性难以保证。
由于制造手段的制约，目前铜水套和铜冷壁主要依靠铜质材料的高导热性能、提高冷却水流速，冷却方法单一，冷却能力还有待提高。当冶炼炉的炉况异常，热流量急剧加大，铜水套或铜冷壁水道内的水将产生沸腾现象。如果水道内壁的沸腾气体连成片，在水道内壁和冷却水之间形成隔热的汽膜，冷却水将难以带走大量的热量，铜水套和铜冷壁的温度将迅速升高,将出现烧损、漏水。
三、实用新型内容：
本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种高效铜水套，其冷却效果好，可靠性高。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种高效铜水套，包括带有冷却水道的铜水套本体，冷却水道与进出水管连接，其特征在于：冷却水道的内表面上设置有螺旋形凸棱或螺旋形凹槽，螺旋形凸棱与冷却水道轴向的角度为0～90度，螺旋形凸棱与冷却水道、铜水套本体为一次整体铸造成型。
凸棱截面的形状为拱形、半圆形、梯形、三角形或矩形。
凸棱的高度为0.1毫米～8毫米。
凸棱的间距为2毫米～30毫米。
冷却水道截面的形状为圆形、椭圆形或扁形，冷却水道的形状为直形、波浪形或扭曲形。
凸棱与冷却水道、铜水套本体采用同一材料制作。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：
1、本实用新型中冷却水道的螺旋形凸棱和凹槽，使水道内表面附近水流产生旋转、扰动，破坏水道内表面沸腾汽膜、增加水流与内壁的换热量，防止铜水套和铜冷却壁温度急剧升高而烧损。水道内表面的凸棱和凹槽也增加了铜水套或铜冷却壁与水流的换热面积。
2、本实用新型彻底消除了现行铜管铸于其中形成水道和铜板中钻孔形成水道两种铜水套或铜冷却壁的缺陷。冷却水道及内表面的凸棱和凹槽是直接铸造成型的，而不是将铜管铸造在其中形成水道，避免了铜管与本体铸造融合不好而形成的气隙，冷却水直接冷却铜水套或铜冷却壁本体。由于一次铸造成型，整个铜水套或铜冷却壁的材料都是连续和一致的，没有焊缝和堵头，也避免了进出水管根部和堵头焊缝漏水的隐患。
四、附图说明：
图1 为本实用新型中冷却水道的结构示意图；
图2 为本实用新型铜水套的结构示意图。
图中，1-铜水套本体，2-冷却水道，3-凸棱，4-进出水管。
五、具体实施方式：
参见图1和图2，本实用新型包括带有冷却水道2的铜水套本体1，冷却水道2与进出水管4连接，铜水套本体1内的冷却水道2及其内表面螺旋形的凸棱3（或螺旋形凹槽）都是在本体中直接成型的，冷却水道2内壁及凸棱3与铜水套本体1的材料都是连续和一致的。铜水套本体1、冷却水道2、进出水管4、冷却水道内表面的螺旋形凸棱3可以是一体铸造成型的。冷却水道的进出水管4也可以是在铜水套本体1铸造时将金属管铸于其中构成。冷却水道2内表面的的螺旋形凸棱3与冷却水道2轴向的角度可以是0～90度，当0度时，凸棱3与水流方向一致，水道成为直肋型水道；当90度时，凸棱3成为横纹，水道成为横纹型水道。当大于0度而小于90度时，凸棱3成为内螺旋波纹，水道成为旋流型水道。冷却水道2内表面的凸棱3的形状可以是拱形，半圆形，梯形、三角形或矩形。凸棱3的高度可以是相同的，也可以是变化的、起伏的，凸棱3的高度在0.1毫米～8毫米之间，凸棱3的间距为2毫米～30毫米之间。冷却水道2截面的形状可以是圆形、椭圆形或扁形的，冷却水道2可以是直的、波浪形的或扭曲形的。
实施例：
参见图1和图2，铜水套本体1内有冷却水道2，冷却水道2与进出水管4连接。冷却水道2结构如图1所示，冷却水道2内壁有螺旋形凸棱3，凸棱3沿着冷却水道2轴线螺旋形环绕，螺旋形凸棱3与冷却水道2轴线的夹角为78度，凸棱3的截面为圆弧形，凸棱3的高为2毫米，凸棱3的宽为2毫米，两相邻凸棱3的螺距为26毫米。铜水套本体1、冷却水道2、冷却水道内壁的螺旋形凸棱3都是一次铸造成型的，材料都是连续和一致的。进出水管4是在铜水套本体1铸造时将金属管铸于其中构成的。
本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种高效铜水套，包括带有冷却水道（2）的铜水套本体（1），冷却水道（2）与进出水管（4）连接，其特征在于：冷却水道（2）的内表面上设置有螺旋形凸棱（3）或螺旋形凹槽，螺旋形凸棱（3）与冷却水道轴向的角度为0～90度，螺旋形凸棱（3）与冷却水道（2）、铜水套本体（1）为一次整体铸造成型。
2.根据权利要求1所述的高效铜水套，其特征在于：凸棱（3）截面的形状为拱形、半圆形、梯形、三角形或矩形。
3.根据权利要求1或2所述的高效铜水套，其特征在于：凸棱（3）的高度为0.1毫米～8毫米。
4.根据权利要求3所述的高效铜水套，其特征在于：凸棱（3）的间距为2毫米～30毫米。
5.根据权利要求4所述的高效铜水套，其特征在于：冷却水道（2）截面的形状为圆形、椭圆形或扁形，冷却水道的形状为直形、波浪形或扭曲形。
6.根据权利要求5所述的高效铜水套，其特征在于：凸棱（3）与冷却水道（2）、铜水套本体（1）采用同一材料制作。
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| CN106270397A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 诸暨链条总厂 | 无埋管浇铸铜水套的生产工艺、用于生产工艺的模芯及制得的浇铸件 |
| CN108680031A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-10-19 | 河北万丰冶金备件有限公司 | 一种铜钢复合水套及其制作方法 |
| CN112322816A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 山东天铭重工科技股份有限公司 | 一种高炉用高效换热冷却壁及其冷却方法 |
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