一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板，包括無(wú)氧銅制冷卻板基體和鋼制冷卻水管，冷卻水管設(shè)于冷卻板基體內(nèi)呈一次鑄造成型結(jié)構(gòu)，冷卻板基體和冷卻水管均為U形，冷卻水管的進(jìn)水口和出水口分別從冷卻板基體的兩端伸出。本發(fā)明采用的無(wú)氧銅冷卻板基體和鋼冷卻水管一體鑄造成型結(jié)構(gòu)，替代現(xiàn)有的普通碳鋼、不銹鋼或純銅制作的冷卻板，大幅提高冷卻板的冷卻能力，同時(shí)增強(qiáng)冷卻板機(jī)械性能，延長(zhǎng)冷卻板壽命，以提高礦熱爐的使用壽命，降低生產(chǎn)和維護(hù)成本。
【專利說(shuō)明】一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到有色金屬冶煉用冷卻設(shè)備，確切說(shuō)涉及到一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板。
【背景技術(shù)】
[0002]礦熱爐主要是利用電弧放電產(chǎn)生大量熱量，據(jù)此熔煉礦石和金屬的熱工設(shè)備。近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外礦熱爐冶煉技術(shù)迅速發(fā)展，高效、長(zhǎng)壽已成為礦熱爐冶煉技術(shù)發(fā)展的重要方向。由于礦熱爐在電弧放電過(guò)程中能量集中，電弧區(qū)溫度在3000°C以上，礦熱爐壁體長(zhǎng)時(shí)間地經(jīng)受高溫侵蝕。為了降低礦熱壁體的表面溫度，延長(zhǎng)礦熱爐使用壽命，通常需要在礦熱爐外圍安裝冷卻板。
[0003]礦熱爐冷卻板是為礦熱爐的爐體提供冷卻的設(shè)備，能夠保護(hù)礦熱爐免受爐體內(nèi)高溫流體的侵蝕，延長(zhǎng)礦熱爐壽命，保證其安全穩(wěn)定生產(chǎn)。冷卻設(shè)備一旦出現(xiàn)問(wèn)題，礦熱爐必須全面停產(chǎn)檢修，將會(huì)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。所以，冷卻板的壽命和性能決定礦熱爐的壽命，是礦熱爐長(zhǎng)壽、高效的重要保證。
[0004]當(dāng)前國(guó)內(nèi)外礦熱爐行業(yè)普遍采用的冷卻板材質(zhì)主要是不銹鋼板、普通鋼板，通過(guò)將不銹鋼板、普通鋼板卷曲、拼裝、焊接的方式，形成多條封閉的冷卻水通道，當(dāng)冷卻水穿過(guò)該通道的過(guò)程中，將熱量不斷帶出爐體外，據(jù)此降低礦熱爐壁體的溫度，使得礦熱爐免受高溫侵蝕。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在以下不足:(1)與銅的導(dǎo)熱性能相比(銅的常溫導(dǎo)熱系數(shù)約為400W.m-1.K-1 )，普通碳鋼的導(dǎo)熱性能較差(普通20#碳鋼的常溫導(dǎo)熱系數(shù)約為40W.m-1.K-1)，不銹鋼的導(dǎo)熱性能次之(常用的304不銹鋼的常溫導(dǎo)熱系數(shù)約為20W.m-1.K-1)，使得需要給冷卻板提供更大流量和壓力的冷卻水，以保證冷卻板的冷卻能力。(2)傳統(tǒng)的冷卻水通道的拐角存在冷卻水死角，造成冷卻盲點(diǎn)較多，容易造成局部過(guò)熱，引起冷卻通道內(nèi)局部冷卻水沸騰，加重冷卻水內(nèi)雜質(zhì)離子的沉淀析出，增加冷卻水帶走熱量的阻力，降低冷卻效果。(3)由于涉及的焊縫較多，容易發(fā)生漏水現(xiàn)象，一方面危害冷卻板的正常使用，另一方面，一旦冷卻水滲入到礦熱爐內(nèi)的高溫液態(tài)金屬中時(shí)，可能引起礦熱爐內(nèi)局部爆炸，將造成重大的安全隱患。
[0005]業(yè)內(nèi)有采用純銅鑄造而成的冷卻板的技術(shù)方案，即冷卻板的基體和冷卻水管都采用金屬銅，這種方案存在如下不足:(1)冷卻水管也采用金屬銅，進(jìn)一步提高了材料成本；
(2)銅質(zhì)冷卻水管在鑄造過(guò)程中容易發(fā)生熔穿和變形，生產(chǎn)過(guò)程成品率低；(3)銅質(zhì)冷卻水管在實(shí)際使用過(guò)程中由于強(qiáng)度低，在反復(fù)的受熱膨脹、變形過(guò)程中，容易破損，進(jìn)而發(fā)生漏水事故，造成安全隱患。
[0006]另外，業(yè)內(nèi)還存在采用軋制純銅作為基體的冷卻板，然后通過(guò)鉆孔的方式加工冷卻通道的技術(shù)方案。這種方案也存在缺陷:(I)鑄造而成的銅基體需要經(jīng)過(guò)軋制，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)成本。(2)鉆孔過(guò)程中往往發(fā)生偏孔的問(wèn)題，造成冷卻通道不對(duì)中，增加冷卻水輸入阻力，造成冷卻水輸送問(wèn)題。(3)以鉆孔的方式加工冷卻通道，不能加工有拐角的通道，在冷卻通道的拐角處，仍需采用焊接的方式。焊縫處容易發(fā)生前述的滲漏問(wèn)題，存在安全隱串

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種礦熱爐專用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的新型冷卻板，無(wú)氧銅為基體的冷卻板和軋制鋼冷卻水管整體鑄造成型，以取代傳統(tǒng)的普通碳鋼、不銹鋼或純銅冷卻板。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板，包括無(wú)氧銅制冷卻板基體和鋼制冷卻水管，其技術(shù)特點(diǎn)為，所述的冷卻板基體和冷卻水管為整體鑄造成型，冷卻水管設(shè)于冷卻板基體內(nèi)與冷卻板基體緊密熔合。 [0009]進(jìn)一步地，所述冷卻板基體呈U形，冷卻管的進(jìn)水端和出水端分別從的U形冷卻板基體冷卻板兩端伸出。
[0010]再進(jìn)一步地，所述冷卻水管為多根并列設(shè)置。
[0011]采取以上技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為:
(I)與普通碳鋼、不銹鋼冷卻板相比，采用無(wú)氧銅基體冷卻板提升了冷卻板的整體導(dǎo)熱冷卻能力，降低了冷卻水的使用量。
[0012](2)由于鋼的熔點(diǎn)高于銅，與純銅冷卻板相比，采用鋼制冷卻水管避免了冷卻水管在鑄造過(guò)程中發(fā)生的熔穿以及成品率低的問(wèn)題。
[0013](3)與采用普通碳鋼、不銹鋼冷卻板或軋制純銅冷卻板相比，冷卻水管與基體一次鑄造成型，避免了焊接和軋制的死角、焊縫等不足，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)減少了冷卻板的冷卻盲點(diǎn)。
[0014](4)采用鋼制冷卻水管，提高了冷卻板的抗變形的能力和機(jī)械性能，延長(zhǎng)冷卻板的使用壽命。
[0015]綜上，本發(fā)明采用銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板提高了冷卻板的綜合性能，一次鑄造成型簡(jiǎn)化了礦熱爐冷卻板的生產(chǎn)工藝，延長(zhǎng)了冷卻板壽命進(jìn)而延長(zhǎng)礦熱爐的壽命，節(jié)約礦熱爐的生產(chǎn)、維護(hù)成本；并且使得冷卻水管與冷卻板基體緊密結(jié)合，進(jìn)一步提高冷卻板冷卻效果和機(jī)械性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的主視圖；
圖2為本發(fā)明的右視圖。
[0017]圖中:冷卻板基體I，冷卻水管2。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳述:
如圖所示，一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板包括冷卻板基體I和多根冷卻水管2。冷卻板基體I采用無(wú)氧銅材料，冷卻水管2采用20#鋼，冷卻板基體I和多根并列設(shè)置的冷卻水管2經(jīng)一次性整體鑄造成型，冷卻水管于冷卻板基體內(nèi)與冷卻板基體緊密熔合，冷卻板基體I和冷卻水管2均呈U形，冷卻水管2的進(jìn)水口和出水口分別從U形冷卻板基體I的兩端伸出。
[0019]冷卻板用于礦熱爐時(shí)，將冷卻板置于礦熱爐的高溫區(qū)域內(nèi)側(cè)，冷卻介質(zhì)(如:水)按一定的流速?gòu)睦鋮s板的冷卻水管2的下部端口通過(guò)冷卻板內(nèi)部，熱量從礦熱爐內(nèi)部傳給冷卻板基體1，冷卻水管2中的冷卻介質(zhì)將熱量從冷卻板基體I中帶出礦熱爐，使得礦熱爐的爐殼免受高溫侵蝕，從而延長(zhǎng)礦熱爐的使用壽命。通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái)調(diào)節(jié)冷卻板的冷卻性能。
【權(quán)利要求】
1.一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板，包括無(wú)氧銅制冷卻板基體和鋼制冷卻水管，其特征在于:所述的冷卻板基體和冷卻水管為整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，冷卻水管設(shè)于冷卻板基體內(nèi)與冷卻板基體緊密熔合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板，其特征在于:所述冷卻板基體呈U形，冷卻水管的進(jìn)水端和出水端分別從U形冷卻板基體的兩端伸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦熱爐用的銅基體內(nèi)鑄入鋼管的冷卻板，其特征在于:所述冷卻水管為多根并列設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F27D9/00GK103712461SQ201310691174
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】潘宏偉, 朱圣才, 徐一鳴, 盧吉林, 高學(xué)英 申請(qǐng)人:江蘇宏大特種鋼機(jī)械廠有限公司