專利名稱：電爐水冷鑄鋼爐蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶金高溫爐窯，具體講是涉及一種用于冶金高溫爐窯 的電爐水冷鑄鋼爐蓋，屬于煉鋼冶金技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景電爐水冷爐蓋是為冶金高溫爐窯提供冷卻的裝置，能夠保護(hù)冶金高溫爐窯 免受爐體內(nèi)高溫流體的侵蝕和機(jī)械磨損，延長(zhǎng)冶金高溫爐窯的壽命，保證其安 全穩(wěn)定生產(chǎn)。冷卻設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，冶金高溫窯爐必須全面停產(chǎn)檢修，將會(huì) 帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。所以，電爐水冷爐蓋的壽命決定冶金高溫爐窯的壽命，是 冶金高溫爐窯長(zhǎng)壽高效、節(jié)能的重要保證。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外冶金工業(yè)普遍采用的電爐水冷爐蓋材質(zhì)以鑄鐵為主，但是，鑄 鐵電爐水冷爐蓋存在諸多不足。以使用最廣泛的球墨鑄鐵電爐水冷爐蓋為例(1) 球墨鑄鐵電爐水冷爐蓋必須在冷卻通道外附加防滲碳涂層，使通道與基體 之間形成氣隙，而氣隙使得電爐水冷爐蓋傳熱阻力增加一千倍以上，惡化電爐 水冷爐蓋的傳熱效果，增加電爐水冷爐蓋工作面溫度，加速電爐水冷爐蓋破損。(2) 球墨鑄鐵基體上布滿了大小不同的球狀石墨(粒徑0.025 0. 150mm)，球狀 石墨被氧化后相當(dāng)于形成了無(wú)數(shù)微小的孔洞，構(gòu)成了發(fā)生裂縫和裂紋的發(fā)源地， 加速了裂縫和裂紋的擴(kuò)展，從而導(dǎo)致電爐水冷爐蓋使用壽命變短，增加資源消 耗，不利于電爐水冷爐蓋長(zhǎng)壽節(jié)能。(3)在澆鑄大型球墨鑄件時(shí)，C、 S、 P在柱 狀結(jié)晶過程中容易被推向液態(tài)區(qū)，在中心等軸晶區(qū)形成一個(gè)偏析物富集區(qū)，使 鑄件表面和中心的延伸率存在較大差異，表面延伸率大于中心部位一倍以上， 促進(jìn)了球墨鑄鐵裂縫或裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，不利于電爐水冷爐蓋長(zhǎng)壽。(4)球 墨鑄鐵的線膨脹系數(shù)在600。C以下變化較平穩(wěn)，但在60(TC以上則隨溫度的升高 而發(fā)生急劇的不可逆"生長(zhǎng)"，當(dāng)溫度大于709匸時(shí)基體組織發(fā)生了相變，膨脹 系數(shù)和內(nèi)應(yīng)力急劇增長(zhǎng)，其破損速度加快。(5)球墨鑄鐵導(dǎo)熱性和抗熱震性能 都較差，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為30w nf2 K—'，不利于電爐水冷爐蓋的高效冷卻。 實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用新的 鑄鋼基體材料取代傳統(tǒng)的鑄鐵材料的電爐水冷鑄鋼爐蓋，并保證冷卻水管表面 在澆注過程中微熔，使得冷卻水管在澆注后與基體緊密結(jié)合，消除了氣隙，提 高了電爐水冷鑄鋼爐蓋的性能，延長(zhǎng)冶金高溫爐窯的使用壽命。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電爐水冷鑄鋼爐蓋，包括基體和冷卻水管，其特征在于所述的基體和 冷卻水管都由鑄鋼材料制成，冷卻水管的中部成圓環(huán)狀，兩個(gè)端部彎曲向上； 基體為帶臺(tái)階的圓環(huán)狀，直徑大的部分向上，直徑小的部分向下，冷卻水管位 于基體中，其以表面微熔的方式與基體緊密結(jié)合，冷卻水管的兩個(gè)端部從直徑 大的部分的上側(cè)伸出。上述冷卻水管的橫截面為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為O. 5 0. 7。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用鑄鋼材料代替現(xiàn)有的鑄鐵材料 制作電爐水冷爐蓋，可以有效避免電爐水冷爐蓋基體和冷卻水管間產(chǎn)生氣隙， 延長(zhǎng)爐蓋壽命進(jìn)而延長(zhǎng)冶金窯爐的壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；使得冷卻水管與基體 緊密結(jié)合，提高鋼磚冷卻效果，提高電爐水冷爐蓋的機(jī)械性能。

圖1是本實(shí)用新型的電爐水冷鑄鋼爐蓋的中心剖視圖； 圖2是本實(shí)用新型的電爐水冷鑄鋼爐蓋的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型的電爐水冷鑄鋼爐蓋的中心剖視圖；圖2是本實(shí)用新型的電爐水冷鑄鋼爐蓋的俯視圖。如圖1、 2所示，本實(shí)用新型的電路水冷鑄鋼爐蓋，包括基體1和冷卻水 管2 ，基體1和冷卻水管2都是采用鑄鋼材料制成的，冷卻水管2的中間部分 成圓環(huán)狀，兩個(gè)端部彎曲后向上?；w1為帶臺(tái)階的圓環(huán)狀，直徑大的部分在 上側(cè)，直徑小的部分在下側(cè)，冷卻水管2位于基體1中，被基體1包圍，其以 表面微熔的方式與基體l緊密結(jié)合，冷卻水管2的兩個(gè)端部從基體1的直徑大 的部分的上側(cè)伸出，以方便通過冷卻介質(zhì)，冷卻水管2的橫截面為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為O. 5 0. 7。實(shí)施例l:冷卻水管2的橫截面為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為0. 5。實(shí)施例2:冷卻水管2的橫截面為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為0.6。實(shí)施例3:冷卻水管2的橫截面為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為0.7。本實(shí)用新型將冷卻水管2的材質(zhì)和基體1的材質(zhì)均選定為鑄鋼，有效避 免了使用防滲碳涂層及其帶來(lái)的一系列問題；將冷卻水管2直接澆注在基體1 內(nèi)部，在澆注過程中，利用復(fù)合固體冷卻介質(zhì)隨流體通過冷卻水管2 ，保護(hù)冷 卻水管2熔而不化，促使冷卻水管2在澆注過程中表面微熔，與基體1緊密 貼合，不產(chǎn)生氣隙，減小了冷卻阻力，延長(zhǎng)了電爐水冷鑄鋼爐蓋的使用壽命， 進(jìn)而延長(zhǎng)了冶金高溫爐窯的使用壽命，并提高了電爐水冷鑄鋼爐蓋的冷卻效果， 同時(shí)通過控制基體1的凝固過程，形成順序凝固的條件，提高電爐水冷鑄鋼爐 蓋的性能。本實(shí)用新型的電爐水冷鑄鋼爐蓋應(yīng)用于冶金高溫爐窯的主要原理是將電 爐水冷鑄鋼爐蓋置于冶金高溫爐窯的出口區(qū)域，冷卻介質(zhì)(比如水)按一定的流速?gòu)碾姞t水冷鑄鋼爐蓋的冷卻水管2的一個(gè)端口通過電爐水冷鑄鋼爐蓋內(nèi)部，以這種方式，熱量從冶金高溫爐窯內(nèi)部傳給電爐水冷鑄鋼爐蓋的基體1 ， 冷卻介質(zhì)再將熱量從基體1帶出冶金高溫爐窯，使得冶金高溫爐窯的爐殼免受 高溫侵蝕，從而延長(zhǎng)冶金高溫爐窯的使用壽命。通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái) 調(diào)節(jié)電爐水冷鑄鋼爐蓋的冷卻性能。上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的 方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、電爐水冷鑄鋼爐蓋，包括基體和冷卻水管，其特征在于所述的基體和冷卻水管都由鑄鋼材料制成，冷卻水管的中部成圓環(huán)狀，兩個(gè)端部彎曲向上；基體為帶臺(tái)階的圓環(huán)狀，直徑大的部分向上，直徑小的部分向下，冷卻水管位于基體中，其以表面微熔的方式與基體緊密結(jié)合，冷卻水管的兩個(gè)端部從直徑大的部分的上側(cè)伸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電爐水冷鑄鋼爐蓋，其特征在于所述的冷卻水管 的橫截面為橢圓形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電爐水冷鑄鋼爐蓋，其特征在于所述的橢圓形的 長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比為O. 5 0. 7。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電爐水冷鑄鋼爐蓋，包括基體和冷卻水管，其特征在于所述的基體和冷卻水管都由鑄鋼材料制成，冷卻水管的中部成圓環(huán)狀，兩個(gè)端部彎曲向上；基體為帶臺(tái)階的圓環(huán)狀，直徑大的部分向上，直徑小的部分向下，冷卻水管位于基體中，冷卻水管的兩個(gè)端部從直徑大的部分的上側(cè)伸出。本實(shí)用新型采用鑄鋼材料代替現(xiàn)有的鑄鐵材料制作電爐水冷爐蓋，可以有效避免電爐水冷爐蓋基體和冷卻水管間產(chǎn)生氣隙，延長(zhǎng)爐蓋壽命進(jìn)而延長(zhǎng)冶金窯爐的壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本；使得冷卻水管與基體緊密結(jié)合，提高鋼磚冷卻效果，提高電爐水冷爐蓋的機(jī)械性能。
文檔編號(hào)F27D1/18GK201421257SQ20092003886
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者樊旭初, 潘宏偉, 王志斌, 程樹森 申請(qǐng)人:江蘇聯(lián)興成套設(shè)備制造有限公司