CN217058345U - 用于侧吹炉的风嘴水套和侧吹炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于侧吹炉的风嘴水套和侧吹炉，侧吹炉包括：本体部，本体部具有靠近熔融体的第一端面以及远离熔融体的第二端面；中心管，中心管穿过本体部，且中心管内设置有进气通道，中心管的一端设置在第一端面，中心管的另一端设置在第二端面；其中第一端面上设置有朝向第二端面的凹槽或者远离第二端面的凸起、以在对进气通道进行清理时降低第一端面上的挂渣层的掉落量。根据本申请的风嘴水套取消第一端面上的堆焊层，同时在第一端面上设置凹槽或者凸起，从而使得在使用过程中形成在第一端面上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

Description

用于侧吹炉的风嘴水套和侧吹炉

技术领域

本申请涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种用于侧吹炉的风嘴水套和侧吹炉。

背景技术

近年来，伴随环保和节能要求的不断提高，侧吹熔炼炉作为强化冶炼设备被广泛应用于再生铜、铅等冶炼处理，具有原料适应性强、废气排放少、有价金属回收率高等优点。但目前已建成的侧吹熔炼炉几乎都是沿用原型炉(瓦纽科夫)的设计，采用铜水套拼接及冷却，存在炉子热损失大、热稳定性差、炉衬消耗快等缺点。

相关技术中的风嘴水套与熔融体接触的端面要求表面光滑，堆焊有耐磨耐高温材料；嵌入风口水套(铜水套)时要求平整对齐，该结构一般适用于能够自发热的原矿冶炼，对于成分复杂、普遍热值低，需要持续补热的再生原料冶炼，却存在以下问题：

1、熔体温度普遍高达1200℃以上，风嘴水套与熔融体接触的端面堆焊有耐磨高温合金层(简称堆焊层)，但堆焊层的遇热膨胀系数与铜水套遇热膨胀系数不同，一旦熔池温度控制变化大时，二者之间因膨胀系数不同，容易导致局部变形，而影响炉体寿命，同时带来生产安全隐患。

2、由于侧吹炉风口一般只鼓入富氧气体，局部熔体热平衡不易维持，造成风口区域易产生炉结，需要频繁的人工捅风口。每当钎管捅风口操作时，风嘴水套堆焊层表面的挂渣层会掉落，导致炉内热量被水套循环水带走，影响炉体热平衡，增大能耗。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种风嘴水套，该风嘴水套取消第一端面上的堆焊层，同时在第一端面上设置凹槽或者凸起，从而使得在使用过程中形成在第一端面上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

本申请还提出了一种具有上述风嘴水套的侧吹炉。

根据本申请的用于侧吹炉的风嘴水套，包括：本体部，所述本体部具有靠近熔融体的第一端面以及远离熔融体的第二端面；中心管，所述中心管穿过所述本体部，且所述中心管内设置有进气通道，所述中心管的一端设置在所述第一端面，所述中心管的另一端设置在所述第二端面；其中所述第一端面上设置有朝向所述第二端面的凹槽或者远离所述第二端面的凸起、以在对所述进气通道进行清理时降低第一端面上的挂渣层的掉落量。

根据本申请实施例的用于侧吹炉的风嘴水套，通过取消第一端面上的堆焊层，同时在第一端面上设置凹槽或者凸起，从而使得在使用过程中形成在第一端面上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

根据本申请的一个实施例，所述第一端面上设置有朝向所述第二端面的凹槽，所述凹槽包括多个在环形槽，多个所述环形槽依次嵌套。

根据本申请的一个实施例，多个所述环形槽的中心与所述中心管的轴线重合。

根据本申请的一个实施例，所述环形槽的深度为2mm-16mm。

根据本申请的一个实施例，所述中心管包括：多个管段，至少两个相邻的所述管段的内径不同以阻止风嘴堵杆伸出所述第一端面的台阶部。

根据本申请的一个实施例，所述中心管包括：第一管段和第二管段，所述第一管段相较于所述第二管段邻近所述第一端面，所述第一管段的内径小于所述第二管段的内径以形成所述台阶部。

根据本申请的一个实施例，所述第二管段的通道的至少部分的横截面积在靠近所述第一端面逐渐减小。

根据本申请的一个实施例，所述第一管段和所述第二管段为一体成型件。

根据本申请的一个实施例，所述本体部内还设置有冷却通道，所述本体部上设置有分别与冷却通道连通的进液口和排液口。

根据本申请的侧吹炉，包括：风口水套，所述风口水套上设置有朝向所述侧吹炉内部的第三端面；上述的风嘴水套，所述风嘴水套穿过所述风口水套，且所述第一端面凸出于所述第三端面。

根据本申请的侧吹炉设置有上述的风嘴水套，使得在使用过程中形成在第一端面和第三端面上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的风嘴水套一个方向的示意图；

图2是根据本申请实施例的风嘴水套另一个方向的示意图；

图3是根据本申请实施例的中心管的示意图。

附图标记：风嘴水套100，本体部110，第一端面111，第二端面112，中心管120，第一管段121，第二管段122，进气通道101，台阶部103，环形凹槽102。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图3描述根据本申请实施例的用于侧吹炉的风嘴水套100。

根据本申请实施例的风嘴水套100包括：本体部110以及中心管120。

其中本体部110构造为柱状的壳体结构，本体部110具有靠近熔融体的第一端面111以及远离熔融体的第二端面112，第一端面111和第二端面112都可以为封闭的端面，中心管120穿过本体部110，具体地，中心管120穿过第一端面111和第二端面112，中心管120与本体部110之间可以设置有冷却水道，从而可以对本体部110以及中心管120进行冷却。

中心管120内设置有进气通道101，进气通道101可以方便富氧空气进入到侧吹炉内，从而为侧吹炉内物料氧化还原反应提供氧势。由于中心管120穿过本体部110，因此中心管120的一端设置在第一端面111，中心管120的另一端设置在第二端面112。

本申请实施例中的风嘴水套100，靠近或者伸入到熔融体内的第一端面111上并没有设置堆焊层，而是在第一端面111上设置有朝向第二端面112的凹槽或者远离第二端面112的凸起，从而使得第一端面111构造为一个非光滑的表面，由此在使用的过程中，第一端面111上会形成一层牢固的挂渣层，即使使用钢钎清理中心管120的出风口时，也会由于设置在第一端面111上的凸起或者凹槽的缘故，挂渣层不会整块掉落，提升了第一端面111的挂渣层的牢固程度。

正因为在清理中心管120的出风口的刮渣时，第一端面111上的挂渣层不会整块掉落，因此第一端面111上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走，从而可以直接省去原来设置在第一端面111上的堆焊层。

第一端面111(图1中的左端面)与侧吹炉常规风嘴水套100相比，取消了堆焊层。因为再生物料或危废冶炼，熔池温度波动较大，由于堆焊层膨胀系数与铜水套膨胀系数不同(二者相近但不相等)，一旦炉内温度控制不好，变化大，炉体局部容易变形，而影响炉体周期寿命。此外，取消堆焊层，也有益于降低风嘴水套100的制造成本。

根据本申请实施例的用于侧吹炉的风嘴水套100，通过取消第一端面111上的堆焊层，同时在第一端面111上设置凹槽或者凸起，从而使得在使用过程中形成在第一端面111上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面111上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

在本申请的一些实施例中，第一端面111上设置有朝向第二端面112的凹槽，凹槽包括多个环形凹槽102，多个环形凹槽102依次嵌套。

例如，若环形凹槽102为三个时，第二个环形凹槽102设置在第一环形凹槽102的外周，第三个环形凹槽102设置在第二个环形凹槽102的外周。当然，多个环形凹槽102可以同心，当然也可以偏心，本申请不做具体限定。

更进一步地，多个环形凹槽102的中心相同且与中心管120的轴线重合，从而使得第一端面111上的凹槽更加规则，在清理中心管120的出风口时，可以使得挂渣层不容易掉落，即使发生掉落，掉落的挂渣层也更加规则，从而确保了本体部110内的冷却通道的冷却液不会带走大量热量，同时也有效保护了本体部110和中心管120，避免在持续的高温下发生过度损耗的现象。

根据本申请的一些实施例中，环形凹槽102的深度为2mm-16mm。优选地，环形凹槽102的深度为5mm、10mm或15mm。可以根据侧吹熔炼炉的规格进行合理化设置，以满足第一端面111挂渣需求以及清理中心管120的出风口的操作即可。

在本申请的一些实施例中，中心管120包括多个管段，至少两个相邻的管段的内径不同以形成阻止风嘴堵杆伸出第一端面111的台阶部103。在需要将进气通道封堵、避免熔融体从进风通道流出时，可以利用风嘴堵杆将进风通道堵住，同时台阶部103与封嘴堵杆配合可以限制风嘴堵杆伸入到进风通道的深度。

显然为了阻止风嘴堵杆伸出第一端面111，台阶部103应该朝向第二端面112，台阶部103可以与风嘴堵杆卡接完成阻止风嘴堵杆伸出第一端面111的目的。

具体地，中心管120包括第一管段121和第二管段122，第一管段121相较于第二管段122邻近第一端面111，第一管段121的内径小于第二管段122的内径以形成台阶部103。风嘴堵杆上可以形成有与台阶部103配合的卡接部，或者风嘴堵杆构造为横截面积在从第一端面111到第二端面112的方向上逐渐增大，从而风嘴堵杆可以逐渐被台阶部103卡紧，从而不能伸出第一端面111。

在本申请的一些实施例中，第二管段122的通道的至少部分的横截面积在靠近第一端面111上逐渐减小。由此，在经过第二管段122的该部分时，富氧空气会加速，从而使得单位时间内更多的富氧空气进入到侧吹炉。

具体地，第二管段122邻近第二端面112的部分的通道构造为横截面积在靠近第一端面111上逐渐减小，同时风嘴堵杆的末端还可以设置有与第二管段122邻近第二端面112的部分卡接的卡接块，由此可以进一步避免风嘴堵杆伸出第一端面111。

在本申请的一些实施例中，第一管段121与第二管段122为一体成型件，中心管120整体可以为无缝钢管，由此中心管120的整体更加牢固，提升了中心管120的结构强度和风嘴水套100的生产效率。

在本申请的一些实施例中，本体部110内还上设置有冷却通道，本体部110上设置有分别与冷却通道连通的进液口和排液口。低温的冷却液从进液口进入到冷却通道内部，在对风嘴水套100进行冷却后，高温的冷却液可以从排液口排出。

下面简单描述本申请的侧吹炉。

根据本申请的侧吹炉包括风口水套，风口水套设置在侧吹炉的炉壁上，且风口水套上设置有朝向侧吹炉内部的第三端面；以及上述实施例的风嘴水套100，风嘴水套100穿过风口水套，且第一端面111凸出与第三端面。风嘴水套100的第一端面111需要深入熔池1mm～100mm，优选地，风嘴水套100的第一端面111深入熔池10mm-60mm，即不与配套的风口水套平齐，以便于挂渣保护，进一步地，还可以更充分的搅动熔体，促进炉内化合物的反应速率。

根据本申请实施例的侧吹炉设置有上述的风嘴水套100，使得在使用过程中形成在第一端面111上的挂渣层不会轻易脱落，第一端面111上的挂渣层可以持续地阻隔侧吹炉内部的大量热量被冷却通道的冷却液带走。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，包括：

本体部，所述本体部具有靠近熔融体的第一端面以及远离熔融体的第二端面；

中心管，所述中心管穿过所述本体部，且所述中心管内设置有进气通道，所述中心管的一端设置在所述第一端面，所述中心管的另一端设置在所述第二端面；其中

所述第一端面上设置有朝向所述第二端面的凹槽或者远离所述第二端面的凸起、以在对所述进气通道进行清理时降低第一端面上的挂渣层的掉落量。

2.根据权利要求1所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述第一端面上设置有朝向所述第二端面的凹槽，所述凹槽包括多个在环形槽，多个所述环形槽依次嵌套。

3.根据权利要求2所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，多个所述环形槽的中心与所述中心管的轴线重合。

4.根据权利要求2所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述环形槽的深度为2mm-16mm。

5.根据权利要求1所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述中心管包括：多个管段，至少两个相邻的所述管段的内径不同以阻止风嘴堵杆伸出所述第一端面的台阶部。

6.根据权利要求5所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述中心管包括：第一管段和第二管段，所述第一管段相较于所述第二管段邻近所述第一端面，所述第一管段的内径小于所述第二管段的内径以形成所述台阶部。

7.根据权利要求6所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述第二管段的通道的至少部分的横截面积在靠近所述第一端面逐渐减小。

8.根据权利要求6所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述第一管段和所述第二管段为一体成型件。

9.根据权利要求1所述的用于侧吹炉的风嘴水套，其特征在于，所述本体部内还设置有冷却通道，所述本体部上设置有分别与冷却通道连通的进液口和排液口。

10.一种侧吹炉，其特征在于，包括：

风口水套，所述风口水套上设置有朝向所述侧吹炉内部的第三端面；

权利要求1-9中任一项所述的风嘴水套，所述风嘴水套穿过所述风口水套，且所述第一端面凸出于所述第三端面。

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