專利名稱：一種水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦熱爐結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
礦熱爐出鐵口的壽命是鐵合金工作者長(zhǎng)期關(guān)注并急待解決的重大技術(shù)問題。尤其 對(duì)于大型礦熱爐而言，由于爐內(nèi)液態(tài)金屬的溫度很高(大于1500°C )，出鐵時(shí)爐內(nèi)壓力造成 出鐵過程金屬液流對(duì)出鐵口耐材的沖刷嚴(yán)重。多次出鐵造成出鐵口尺寸不規(guī)則改變，致使 出鐵后爐眼封堵困難，甚至發(fā)生穿孔跑鐵事故，導(dǎo)致停爐維修，不僅降低了生產(chǎn)作業(yè)率，而 且對(duì)安全生產(chǎn)造成很大的威脅?，F(xiàn)有技術(shù)中，延長(zhǎng)礦熱爐出鐵口壽命的技術(shù)思路是選擇適用于砌筑出鐵口的高溫 耐火材料品種或提高耐材的產(chǎn)品質(zhì)量，常選用的耐火材料有碳質(zhì)、SiC質(zhì)、或含C或SiC的復(fù) 合型氧化物耐材。但是，這種做法不能根本改善出鐵口耐材使用時(shí)高溫工藝條件，尤其是對(duì) 于冶煉硅鈣合金的礦熱爐而言，即使使用耐高溫的優(yōu)質(zhì)碳磚材料砌筑出鐵口，在高溫(大 于1800°C )條件下，合金中的Ca或爐渣中的氧化物成份也會(huì)與碳磚發(fā)生反應(yīng)，造成碳磚的 高溫化學(xué)侵蝕，致使出鐵口使用壽命大大縮短。尤其在礦熱爐出鐵間隔時(shí)間較短的情況下， 因出鐵口局部冷卻時(shí)間不夠，上述這種對(duì)耐材高溫化學(xué)侵蝕的作用更為明顯。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供一種水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)，通過降低 出鐵口的使用溫度，以達(dá)到延長(zhǎng)礦熱爐出鐵口使用壽命的目的。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)，包括出鐵口爐嘴，所述出鐵口爐嘴 與出鐵口內(nèi)芯由流鐵通道貫穿，該出鐵口內(nèi)芯與出鐵口爐嘴的外圍設(shè)置有水冷銅鋼冷卻 器，該出鐵口內(nèi)芯與水冷銅鋼冷卻器之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)中，所述水冷銅鋼冷卻器設(shè)置有進(jìn)水 口及出水口。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)中，所述出鐵口內(nèi)芯為高導(dǎo)熱碳素耐 火材料。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)中，所述出鐵口爐嘴為可拆換結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為高導(dǎo)熱膠泥。所述出鐵口內(nèi)芯和出鐵口爐嘴外圍設(shè)置的水冷銅鋼冷卻器，可將出鐵口內(nèi)芯的熱 量迅速導(dǎo)出，從而使出鐵口的溫度降低，藉以達(dá)到延長(zhǎng)礦熱爐出鐵口使用壽命的目的。

圖1為本實(shí)用新型所述水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明 書文字能夠據(jù)以實(shí)施。本實(shí)用新型所述的水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)，如圖1所示，設(shè)置于礦熱爐上，該礦 熱爐具有礦熱爐爐殼7、爐襯耐材8，所述爐底5為耐火材料，內(nèi)壁6為爐墻碳磚。該水冷式 礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)包括出鐵口爐嘴4，該出鐵口爐嘴4與出鐵口內(nèi)芯1緊密接觸，并由流鐵 通道貫穿，該出鐵口內(nèi)芯1與出鐵口爐嘴4外圍進(jìn)一步設(shè)置了水冷銅鋼冷卻器2，該水冷銅 鋼冷卻器2與出鐵口內(nèi)芯1之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)9。上述出鐵口內(nèi)芯1及出鐵口爐嘴4之外設(shè)置的水冷銅鋼冷卻器2，可將出鐵口內(nèi) 芯1的熱量迅速導(dǎo)出，從而使出鐵口的溫度降低，藉以達(dá)到延長(zhǎng)礦熱爐出鐵口使用壽命的 目的。具體而言，所述出鐵口內(nèi)芯1為碳素耐火材料制成(例如，采用的碳素耐火材料導(dǎo) 熱系數(shù)不小于60W/(m · k)(室溫25°C )的碳質(zhì)材料或SiC、C復(fù)合材料)，該出鐵口內(nèi)芯1 中設(shè)有流鐵通道，所述導(dǎo)熱介質(zhì)9為高導(dǎo)熱碳素膠泥，所述水冷銅鋼冷卻器2則設(shè)置有進(jìn)水 口和出水口 3。所述水冷銅鋼冷卻器2內(nèi)的冷卻水流速不小于1. 5m/s、冷卻水水溫不大于 40°C為宜。所述設(shè)置于出鐵口爐嘴4與出鐵口內(nèi)芯1的熱量是通過導(dǎo)熱介質(zhì)9傳導(dǎo)至水冷 銅鋼冷卻器2，該水冷銅鋼冷卻器2再進(jìn)一步借助進(jìn)水口和出水口 3的流動(dòng)水為介質(zhì)將熱量 散發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)出鐵口的降溫。當(dāng)?shù)V熱爐開眼出鐵時(shí)，出鐵口爐嘴4和出鐵口內(nèi)芯1的流鐵孔道內(nèi)的局部溫度達(dá) 到爐內(nèi)流出金屬、渣液體的溫度，不會(huì)影響正常流鐵。由于出鐵口內(nèi)芯1外側(cè)由水冷銅鋼冷 卻器2將出鐵口內(nèi)芯1熱量傳出，使得出鐵口內(nèi)芯1由內(nèi)到外的溫度梯度大大增加，使得整 體使用溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中出鐵口的使用溫度。另外，由于采用高導(dǎo)熱碳素材料做出 鐵口內(nèi)芯1，當(dāng)其外側(cè)冷卻強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)在出鐵口爐嘴4和出鐵口內(nèi)芯1的流鐵 孔道周壁形成一層金屬或渣的凝固殼，只要這種凝固殼不損壞，則所提供的出鐵口是具有 永久性的。此外，當(dāng)?shù)V熱爐出鐵堵眼后，由于出鐵口內(nèi)芯1外側(cè)的水冷銅鋼冷卻器2仍對(duì)出鐵 口內(nèi)芯1起冷卻作用，可使出鐵口整體溫度在較短時(shí)間內(nèi)得到冷卻，恢復(fù)到開眼出鐵前的 工況條件，可大大避免現(xiàn)有技術(shù)中的出鐵口因堵爐眼不規(guī)范而突然發(fā)生爐眼跑鐵事故。考慮到礦熱爐出鐵口開、堵爐眼頻繁O(jiān) 4小時(shí)一次)和開爐眼的方式不同，往 往會(huì)造成出鐵口爐外端頭流鐵孔道的損壞。為此，本實(shí)用新型中將出鐵口內(nèi)芯1的流鐵孔 道的外端頭設(shè)置為可以拆換的結(jié)構(gòu)(即將出鐵口爐嘴4設(shè)置為可與出鐵口內(nèi)芯1活動(dòng)連接 的方式)。例如，采用動(dòng)配合的連接方式，或者采用卡接件的形式實(shí)現(xiàn)出鐵口爐嘴4的可拆 換連接，該可拆換連接方式在現(xiàn)有技術(shù)中已應(yīng)用廣泛，故本實(shí)施例中不再贅敘。盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中 所列出的運(yùn)用場(chǎng)合，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的 人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概 念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求1.一種水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)，包括出鐵口爐嘴，其特征在于，所述出鐵口爐嘴與出 鐵口內(nèi)芯由流鐵通道貫穿，該出鐵口內(nèi)芯與出鐵口爐嘴的外圍設(shè)置有水冷銅鋼冷卻器，該 出鐵口內(nèi)芯與水冷銅鋼冷卻器之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的出鐵口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述水冷銅鋼冷卻器設(shè)置有進(jìn)水口 及出水口。
3.如權(quán)利要求1所述的出鐵口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出鐵口內(nèi)芯為高導(dǎo)熱碳素耐火 材料。
4.如權(quán)利要求1所述的出鐵口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出鐵口爐嘴為可拆換結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的出鐵口結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為高導(dǎo)熱膠泥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水冷式礦熱爐出鐵口結(jié)構(gòu)，包括出鐵口爐嘴，所述出鐵口爐嘴與出鐵口內(nèi)芯由流鐵通道貫通，該出鐵口內(nèi)芯和出鐵口爐嘴的外圍設(shè)置有水冷銅鋼冷卻器，該出鐵口內(nèi)芯與水冷銅鋼冷卻器之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。所述出鐵口內(nèi)芯之外設(shè)置的水冷銅鋼冷卻器，可將出鐵口內(nèi)芯的熱量迅速傳導(dǎo)，從而使出鐵口的溫度降低，藉以達(dá)到延長(zhǎng)礦熱爐出鐵口使用壽命的目的。
文檔編號(hào)F27D3/15GK201852465SQ20102059687
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者儲(chǔ)少軍, 李忠思 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)