CN214244492U - 一种高炉风口小套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高炉风口小套,包括风口小套本体、水道和封板,风口小套本体以铜水灌入铸膜形成,水道预先埋入铸膜内,风口小套本体与水道一体结构;封板焊接在风口小套本体的出风端的端面上,水道的进水口和出水口都位于风口小套本体的进风端。优点,本实用新型,水道采用铜管埋管整体铸造,铸造完成后水道与水套整体无缝接触,热阻低,导热效果好,流道顺畅无死角。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高炉风口小套。
背景技术
高炉风口小套的主要作用是向高炉供风,提供燃料燃烧所需要的氧气。在风口小套的出口处,氧和煤粉、焦炭剧烈燃烧,产生大量的热,温度很高,一般都超过1500℃。风口小套一般由含铜量不低于99.5%的铜合金制成,其熔点为1050℃左右,为了防止烧坏水套,在水套内部通循环水,给水套降温。
近年来,随着高炉富氧率提高,风口小套出口处的温度进一步提高,有的已经超了2000℃,使得风口小套的出口更容易过热融化塌陷;另外,富氧量提高后,喷煤量也随之增加,使得风口小套的出口通道容易磨损破裂。
上述原因共同作用造成了水套容易出现以下3中故障:
(1)小套风口容易受高速喷煤的磨损,影响水套口向高炉通风,严重时甚至出现漏水;
(2)水套内部水道容易出现死角,局部高温,容易形成局部真空至局部过热,造成风口小套前端容易高温融化塌陷;
(3)焊缝处受热后容易漏水。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,针对现有风口小套出现的故障,提出一种高炉风口小套,采取的技术方案:
一种高炉风口小套,包括风口小套本体、水道和封板,风口小套本体以铜水灌入铸膜形成,水道预先埋入铸膜内,风口小套本体与水道一体结构;封板焊接在风口小套本体的出风端的端面上,水道的进水口和出水口都位于风口小套本体的进风端。
进一步,封板由铜板和钢板焊接而成,封板的铜板与风口小套本体的出风端的端面焊接。
在风口小套本体的出风口的风道内壁设置一层耐磨耐高温陶瓷层,耐磨耐高温陶瓷层至风口向内的深度为220mm,耐磨耐高温陶瓷层的厚度为0.5mm。耐磨耐高温陶瓷层,增加了风口小套的出风口的耐磨性。
耐磨耐高温陶瓷层采用喷涂或者堆焊工艺制作。喷涂或者堆焊工艺都为已知的工艺,本领域技术人员已知。
水道选取壁厚为3-5mm的铜管,水道整体呈立体锥形,由铜管经过多次弯折后沿竖直轴方向卷成锥形。在弯管过程中保证铜管不产生褶皱、破损、局部变形。
铜水为含铜量是98%-99%的铸造用铜。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
本实用新型,水道采用铜管埋管整体铸造,铸造完成后水道与水套整体无缝接触,热阻低,导热效果好,流道顺畅无死角。
附图说明
图1为本实用新型高炉风口小套的剖视图。
图2为本实用新型高炉风口小套的侧视图。
图3为水道的弯管平面图。
图4为立体锥形水道的立体示意图。
图5为立体锥形水道的侧视图。
图6为埋管铸造件风口小套的示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
为使本实用新型的内容更加明显易懂,以下结合附图1-图6和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1和2所示,一种高炉风口小套,包括风口小套本体1、水道2和封板3,风口小套本体1以铜水灌入铸膜形成,水道2预先埋入铸膜内,风口小套本体1与水道2一体结构;封板3焊接在风口小套本体1的出风端的端面上,水道2的进水口21和出水口22都位于风口小套本体1的进风端。
如图3和4所示,本实施方式,水道2选取壁厚为3-5mm的铜管制作,水道2整体呈立体锥形,由铜管经过多次弯折后沿竖直轴方向卷成锥形。在弯管过程中保证铜管不产生褶皱、破损、局部变形。
本实施方式,水道采用铜管埋管整体铸造,铸造完成后水道与水套整体无缝接触,热阻低,导热效果好,流道顺畅无死角。
如图1所示,封板3由铜板和钢板焊接而成,形成铜钢复合板结构,钢层采用高温耐热钢,封板3的铜板与风口小套本体1的出风端的端面焊接。
如图1所示,在风口小套本体1的出风口的风道内壁设置一层耐磨耐高温陶瓷层,耐磨耐高温陶瓷层至风口向内的深度为220mm,耐磨耐高温陶瓷层的厚度为0.5mm。耐磨耐高温陶瓷层采用喷涂或者堆焊工艺制作。喷涂或者堆焊工艺都为已知的工艺,本领域技术人员已知。
本实施例提出一种高炉风口小套的制作方法,包括如下步骤:
步骤1、根据现有高炉风口小套尺寸铸一个铸膜;
步骤2、制作水道2;
步骤3、水道2浸蜡,具体方法如下:将水道2的外表面上缠绕塑料胶带,将水道2放入100-120℃石蜡溶液中,静置,直到温度恒定后快速取出;等待1-5s,然后快速从一头倒出剩余石蜡,使水道2的内表面附着0.3-1.5mm厚度的石蜡层;
步骤4、制作填砂,具体方法如下:将铸造型沙与可发性聚酯珠粒按体积比为1:(0.1-0.2)进行混合,搅拌均匀;
步骤5、将步骤4中的填砂灌注到步骤2的水道2内并振实,水道2的进水口21和出水口22封闭;
步骤6、将步骤5中的水道2置于步骤1的铸膜内,将1110-1140℃的铜水灌入铸膜,等待几十秒,待铜水温度降低100℃,并快速打开水道2的进水口21和出水口22,缓慢冷却三小时以上;
步骤7、清理填砂,具体方法如下:
将步骤6铸造好的高炉风口小套放到振动工作台上,振动15min以上,灌注到水道2内的填砂掉出;再从水道2一端口内插入压缩空气喷嘴,快速通入压缩空气,将水道2内的填砂清理干净,形成带有加工余量的高炉风口小套铸件;
步骤8、步骤7中铸件的出风口的端面上焊接封板3,形成留有加工余量的焊接件;
步骤9、步骤8中焊接件机加工成型;
步骤10、试压,具体方法如下:从水道2的出入口通入2MPa水试压,保压5-20min不泄露,则合格,反之,不合格;
步骤11、步骤10中,合格件加工耐磨耐高温陶瓷层,打磨至耐磨耐高温陶瓷层的厚度为0.5mm。
如图1所示,本实施方式的方法,步骤1中,根据现有高炉风口小套尺寸铸一个铸膜,这里提及的铸膜,为已知的工艺,本技术领域人员已知。
如图3、4和5所示,步骤2中,水道2选取壁厚为3-5mm的铜管,水道2的具体方法如下:
选取壁厚为3-5mm的铜管,铜管的两头开口分别为进水口和出水口;铜管的两头也就是水道2的进水口21和出水口22。
铜管由进水口向前一段作为第一进水段23,在第一进水段23的端头处进行第一次折弯,第一次折弯后铜管的出水口朝向进水口所在侧,第一次折弯处形成第一段折弯圆弧a。
第一次折弯后铜管再向前一段作为第二进水段24,第二进水段24与第一进水段23的水流方向相反,在第二进水段24的端头处进行第二次折弯,第二次折弯后铜管的出水口朝向背离进水口的一侧,第二次折弯处形成第二段折弯圆弧b。
第二次折弯后铜管再向前一段作为第三进水段25,第三进水段25与第一进水段23的水流方向相同,在第三进水段25的端头处进行第三次折弯,第三次折弯后铜管的出水口朝向进水口所在侧,第三次折弯处形成第三段折弯圆弧c。
第三次折弯后铜管再向前一段作为第四进水段26,第四进水段26与第二进水段24的水流方向相同,在第四进水段26的端头处进行第四次折弯,第四次折弯后铜管的出水口朝向背离进水口的一侧,第四次折弯处形成第四段折弯圆弧d。
第四次折弯后铜管再向前一段作为第五进水段27,第五进水段27与第一进水段23的水流方向相同,在第五进水段27的端头处进行第五次折弯,第五次折弯后铜管的出水口朝向进水口所在侧,第五次折弯处形成第五段折弯圆弧e。
第五次折弯后铜管再向前一段作为第六进水段28,第六进水段28的末端为铜管的出水口。
如图3所示,第一进水段23和第六进水段28在考虑到高炉风口小套进风端尺寸大于出风端尺寸, 也考虑到高炉风口小套进风端的壁厚,因此第一进水段23上有两个拐点29,两个拐点29的设置是保证给高炉风口小套的风口小套本体1冷却均匀。
如图3和5所示,完成铜管的折弯,形成弯管,折弯后铜管的出水口与进水口位于同一侧且基本齐平,弯管上位于同一侧的第二段折弯圆弧b和第四段折弯圆弧d低于铜管的出水口与进水口,弯管上位于另一侧的第一段折弯圆弧a、第三段折弯圆弧c和第五段折弯圆弧e基本齐平。
如图4所示,保持弯管高度方向形状不变,再对弯管沿竖直轴方向卷成锥形,形成立体锥形的水道2,立体锥形的水道2的大端为铜管的出水口、进水口、第二段折弯圆弧b和第四段折弯圆弧d所在侧,立体锥形的水道2的小端为第一段折弯圆弧a、第三段折弯圆弧c和第五段折弯圆弧e所在侧。
本具体实施方式,方法中,步骤3内,水道2浸蜡,将水道2从石蜡溶液中取出后等待的时间的长短,可以根据气温决定,温度高等待时间短,温度低等待时间长。
本具体实施方式,方法中,步骤4内,铸造型沙和可发性聚酯珠粒,为已知产品,直接购买获得,在使用时,铸造型沙与可发性聚酯珠粒按体积比为1:(0.1-0.2)进行混合,搅拌均匀,即可完成填砂制作。
本具体实施方式,方法中,步骤5内,水道2的进水口21和出水口22用橡胶塞或者铜盖封闭,防止填砂流出。
本具体实施方式,方法中,步骤6内,铸一个铸膜,将制作好的铜管放入膜具适当的位置,根据设计参数确定,保证风口小套本体1均匀水冷。铜水为含铜量是98%-99%的铸造用铜。
本具体实施方式,方法中,步骤7完成后,形成一个带有加工余量的风口小套铸件。如图6所示。
本具体实施方式,方法中,步骤8,焊接前,在铸件出风口的端面加工一个与铸件中心锥孔垂直的焊接平面,在焊接平面上和封板3的铜板上开坡口;焊接时,将铸件和封板3加热至835-845℃焊接在一起,形成留有加工余量的焊接件。
本具体实施方式,方法中,步骤9,按照设计参数要求,对步骤8的留有加工余量的焊接件,进行机加工成型。
本具体实施方式,方法中,步骤10,对水道进行试压,此试压方法为已知方法。
本具体实施方式,方法中,步骤11,耐磨耐高温陶瓷层可采用喷涂或堆焊的工艺制作,本实施例优先采用堆焊工艺制作。喷涂或堆焊的工艺,都为已知工艺,本领域技术人员已知。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高炉风口小套,其特征在于:包括风口小套本体(1)、水道(2)和封板(3),风口小套本体(1)以铜水灌入铸膜形成,水道(2)预先埋入铸膜内,风口小套本体(1)与水道(2)一体结构;封板(3)焊接在风口小套本体(1)的出风端的端面上,水道(2)的进水口(21)和出水口(22)都位于风口小套本体(1)的进风端。
2.根据权利要求1所述的一种高炉风口小套,其特征在于:封板(3)由铜板和钢板焊接而成,封板(3)的铜板与风口小套本体(1)的出风端的端面焊接。
3.根据权利要求1所述的一种高炉风口小套,其特征在于:在风口小套本体(1)的出风口的风道内壁设置一层耐磨耐高温陶瓷层(4),耐磨耐高温陶瓷层(4)至风口向内的深度为220mm,耐磨耐高温陶瓷层(4)的厚度为0.5mm。
4.根据权利要求3所述的一种高炉风口小套,其特征在于:耐磨耐高温陶瓷层采用喷涂或者堆焊工艺制作。
5.根据权利要求1所述的一种高炉风口小套,其特征在于:水道(2)选取壁厚为3-5mm的铜管制作,水道(2)整体呈立体锥形,由铜管经过多次弯折后沿竖直轴方向卷成锥形。
6.根据权利要求1所述的一种高炉风口小套,其特征在于:铜水为含铜量是98%-99%的铸造用铜。
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CN112662829A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-04-16 | 南京玛格耐特智能科技有限公司 | 一种高炉风口小套及其制作方法 |
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