CN213543219U - 一种用于侧吹炉的风口铜水套及侧吹炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于侧吹炉的风口铜水套及侧吹炉，铜水套主要由两个端墙水套和两个侧壁水套围合形成，所述侧壁水套的内壁面上开设有至少两个用于安装风嘴的安装孔，至少两个安装孔沿侧壁水套的长度方向间隔布置，所述侧壁水套上首尾两个安装孔的中心线偏离相应端墙水套设置，以使安装后的风嘴的喷射方向偏离相应端墙水套。由此，在水套单元宽度不变的情况下也能够保证喷出的富氧气体与前后端墙铜水套保持合适的安全距离，从而不会对前后端墙铜水套内壁上的渣层产生冲刷。同时各风口铜水套单元的宽度无需变化且可保持大小一致，也无需在前后端墙铜水套旁边增加窄水套。与传统方法相比简单、经济、实用。

Description

一种用于侧吹炉的风口铜水套及侧吹炉

技术领域

本实用新型属于火法冶炼技术领域，具体涉及一种用于侧吹炉的风口铜水套及侧吹炉。

背景技术

富氧侧吹炉作为火法冶炼技术领域专门针对固废处理及提取其中有价金属的一种炉型，其结构包括炉缸、一二三层铜水套、四层钢水套和上升烟道等。其中一层铜水套由前后端墙水套（即本实用新型中的端墙水套）和左右两侧风口水套（即本实用新型中的侧壁水套）围合形成，前后端墙水套和左右两侧风口水套均由多个铜水套单元沿铜水套单元宽度方向依次拼接形成，两侧风水套的铜水套单元上都设有一次风嘴用于向炉内吹入富氧气体。所有铜水套靠炉膛内壁都加工有挂渣槽，在开炉时，铜水套的挂渣槽中都会附上一层炉渣，在铜水套内部冷却循环水的作用下，附着于铜水套挂渣槽上的渣层会迅速凝固形成一层稳定的保护层。但是由于富氧气体的流量较大（800-1000m³/h），在吹入炉内后气体呈扩散形态，且有较大的冲击力和扰动，所以在设计中如果两侧的风口铜水套单元的宽度较小，如图1所示，则最靠近端墙水套2的侧壁水套单元12上的风嘴3的中线与相应的端墙水套2距离过近，富氧气体会冲击前后端墙水套2的内壁挂渣层，使其渣层脱落，铜水套内壁暴露，严重时水套会被烧毁，水套内部的冷却水直接与高温炉渣接触会造成很大的生产事故。

目前，行业中解决上述技术问题的传统措施有两种：一是增加风口侧壁水套单元12的宽度，但侧吹炉要处理的炉料总量决定了炉膛的容积，而炉膛的容积决定了铜水套应设计的宽度，可见简单的增加宽度有时会受限而不可行。如图2所示，另一种方法是紧挨前后端墙水套2处设计一很窄的无风口铜水套单元5，以增加带风口的侧壁水套单元12上的风嘴3与前后端墙水套2之间的距离，此方法确实能解决上述问题，但也有些许不足：增加了生产制造工作量及材料；水套大小不一致影响美观；因增加了窄水套两侧风口铜水套可能又会与前后端墙铜水套距离太远而影响了富氧气体对渣层的扰动效果及燃烧反应。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证喷出的富氧气体不会对前后端墙铜水套内壁上的渣层产生冲刷且经济可行的用于侧吹炉的风口铜水套及侧吹炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于侧吹炉的风口铜水套，主要由两个端墙水套和两个侧壁水套围合形成，所述侧壁水套的内壁面上开设有至少两个用于安装风嘴的安装孔，至少两个安装孔沿侧壁水套的长度方向间隔布置，所述侧壁水套上首尾两个安装孔的中心线偏离相应端墙水套设置，以使安装后的风嘴的喷射方向偏离相应端墙水套。

由此，风口铜水套上最靠近端墙水套的风嘴安装孔以偏离端墙水套的方式倾斜一定角度后，在水套单元宽度不变的情况下也能够保证喷出的富氧气体与前后端墙铜水套保持合适的安全距离，从而不会对前后端墙铜水套内壁上的渣层产生冲刷。同时各风口铜水套单元的宽度无需变化且可保持大小一致，也无需在前后端墙铜水套旁边增加窄水套。与传统方法相比简单、经济、实用。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述安装孔的中心线水平布置，首尾两个安装孔的中心线与所述侧壁水套内壁面的垂线之间的夹角α为5°-10°。这个角度范围可确保侧壁水套上的首尾风嘴喷出的富氧气体与前后端墙铜水套保持合适的安全距离，且不干涉相邻风嘴喷出的富氧气体。

所述安装孔设有多个，除首尾两个安装孔之外，其余安装孔的中心线垂直于相应侧壁水套的内壁面。以确保对炉内反应区熔融物料保持最佳扰动搅拌效果。

为与常规风嘴配合，所述安装孔呈内小外大的圆锥状结构。

为进一步确保对炉内反应区熔融物料保持最佳扰动搅拌效果，所有安装孔的中心线均位于同一水平面上。

作为侧壁水套的一种具体结构，所述侧壁水套由至少两个侧壁水套单元拼接而成，所述侧壁水套单元与安装孔一一对应，所述安装孔开设于相应的侧壁水套单元上。

所述侧壁水套单元包括块状的铜体和预埋于铜体中的蛇形冷却管，所述安装孔开设于相应铜体的内壁面上。

所述铜水套的内壁上设有用于挂渣的凹槽。在开炉时，铜水套的挂渣槽中都会附上一层炉渣，在铜水套内部冷却循环水的作用下，附着于铜水套挂渣槽上的渣层会迅速凝固形成一层稳定的保护层。

所述铜水套固定在一连接框架中，铜水套通过连接框架与侧吹炉的其他部件相连。

作为一个总的发明构思，本实用新型还提供一种侧吹炉，其包括炉身，所述炉身包括从上至下依次拼接的三层铜水套，底层铜水套为上述的铜水套，所述铜水套的安装孔中均安装有风嘴。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型根据从风嘴喷入侧吹炉内的富氧气体扩散形态及流量、压力等参数，优化了风口铜水套的结构设计。将风口铜水套上最靠近端墙水套的风嘴安装孔倾斜一定角度后，在水套单元宽度不大的情况下也能够保证喷出的富氧气体不会对前后端墙铜水套内壁上的渣层产生冲刷。

2、同时本实用新型各风口铜水套单元的宽度无需变化且可保持大小一致，也无需在前后端墙铜水套旁边增加窄水套。与传统方法相比简单、经济、实用。

附图说明

图1为传统侧吹炉上的底层铜水套结构示意图。

图2为传统增加窄水套单元的底层铜水套结构示意图。

图3为本实用新型的侧吹炉底层铜水套结构示意图。

图4为侧壁水套单元的主视结构示意图。

图5为侧壁水套单元的纵剖结构示意图。

图6为安装孔垂直内壁设置的侧壁水套单元的横剖结构示意图。

图7为安装孔倾斜设置的侧壁水套单元的横剖结构示意图。

图例说明：1、侧壁水套；11、安装孔；12、侧壁水套单元；121、铜体；122、蛇形冷却管；13、凹槽；2、端墙水套；3、风嘴；4、连接框架；5、无风口铜水套单元。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

富氧侧吹炉结构从下至上一般包括炉缸、一二三层铜水套、四层钢水套和上升烟道。如图3所示，本实施例的铜水套应用于富氧侧吹炉的一层（即底层）铜水套，主要由两个端墙水套2和两个侧壁水套1围合形成，侧壁水套1的内壁面上开设有多个用于安装风嘴3的安装孔11，多个安装孔11沿侧壁水套1的长度方向间隔布置。安装孔11呈内小外大的圆锥状结构，以与常规风嘴配合。风口铜水套固定在一连接框架4中，以便与二层铜水套和炉缸固连。

一层铜水套的内壁上设有用于挂渣的凹槽13，在开炉时，铜水套的挂渣槽中都会附上一层炉渣，在铜水套内部冷却循环水的作用下，附着于铜水套挂渣槽上的渣层会迅速凝固形成一层稳定的保护层。

侧吹炉一层铜水套炉膛区域是侧吹炉的生产和反应的工作区域，炉内熔融反应主要在一层铜水套炉膛内进行，各安装孔11中安装风嘴后，通过通入富氧气流，一方面参与反应，另一方面对炉内熔融液体进行扰动搅拌。安装孔11的中心线水平布置且所有安装孔11的中心线均位于同一水平面上，以确保对炉内熔融液体的最佳扰动搅拌效果。

继续参阅图3，侧壁水套1由多个侧壁水套单元12拼接而成，侧壁水套单元12与安装孔11一一对应，安装孔11开设于相应的侧壁水套单元12上。端墙水套2也由多个端墙水套单元拼接而成。

如图4和5所示，侧壁水套单元12包括块状的铜体121和预埋于铜体121中的蛇形冷却管122，安装孔11开设于相应铜体121的内壁面上。

蛇形冷却管122由一定直径大小的TU2铜管按合理均匀的间隔及弯曲角度制成后以预埋方式浇铸于铜体121内部。

铜体121由纯铜浇铸而成，作为炉体结构主体一部分，也是风嘴的载体，背面加工有挂渣槽，用作保护铜水套不被融化和烧毁。

如图3和7所示，侧壁水套1上首尾两个侧壁水套单元12上的安装孔11的中心线偏离相应端墙水套2设置，首尾两个安装孔11的中心线与侧壁水套1内壁面的垂线之间的夹角α为5°-10°，本实施例中为8°，此角度也可微调，以使安装后的风嘴3的喷射方向偏离相应端墙水套2，确保侧壁水套上的首尾风嘴喷出的富氧气体与前后端墙铜水套保持合适的安全距离，从而不会对前后端墙铜水套内壁上的渣层产生冲刷，且不干涉相邻风嘴喷出的富氧气体流速。

如图6所示，除首尾两个安装孔11之外，其余安装孔11的中心线垂直于相应侧壁水套1的内壁面，以确保对炉内熔融液体的最佳扰动搅拌效果。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用于侧吹炉的风口铜水套，主要由两个端墙水套（2）和两个侧壁水套（1）围合形成，所述侧壁水套（1）的内壁面上开设有至少两个用于安装风嘴（3）的安装孔（11），至少两个安装孔（11）沿侧壁水套（1）的长度方向间隔布置，其特征在于，所述侧壁水套（1）上首尾两个安装孔（11）的中心线偏离相应端墙水套（2）设置，以使安装后的风嘴（3）的喷射方向偏离相应端墙水套（2）。

2.根据权利要求1所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述安装孔（11）的中心线水平布置，首尾两个安装孔（11）的中心线与所述侧壁水套（1）内壁面的垂线之间的夹角α为5°-10°。

3.根据权利要求1所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述安装孔（11）设有多个，除首尾两个安装孔（11）之外，其余安装孔（11）的中心线垂直于相应侧壁水套（1）的内壁面。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述安装孔（11）呈内小外大的圆锥状结构。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所有安装孔（11）的中心线均位于同一水平面上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述侧壁水套（1）由至少两个侧壁水套单元（12）拼接而成，所述侧壁水套单元（12）与安装孔（11）一一对应，所述安装孔（11）开设于相应的侧壁水套单元（12）上。

7.根据权利要求6所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述侧壁水套单元（12）包括块状的铜体（121）和预埋于铜体（121）中的蛇形冷却管（122），所述安装孔（11）开设于相应铜体（121）的内壁面上。

8.根据权利要求1-3任一项所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述铜水套的内壁上设有用于挂渣的凹槽（13）。

9.根据权利要求1-3任一项所述的用于侧吹炉的风口铜水套，其特征在于，所述铜水套固定在一连接框架（4）中。

10.一种侧吹炉，包括炉身，所述炉身包括从上至下依次拼接的三层铜水套，其特征在于，最下层的铜水套为权利要求1-9任一项所述的铜水套，所述铜水套的安装孔（11）中均安装有风嘴（3）。

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