[實(shí)用新型]高效銅水套

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420185951.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203810942U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周嘉平;于德弘
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 周嘉平
• 主分類(lèi)號(hào): F27D9/00
• 分類(lèi)號(hào): F27D9/00
• 代理公司: 西安新思維專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 韓翎

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種金屬冶煉爐中的冷卻部件，尤其是涉及一種高效銅水套。

二、背景技術(shù)：

銅水套、銅冷卻壁是金屬冶煉爐中的冷卻部件，用以冷卻爐襯和冶煉爐的高溫部位、保障爐子的安全運(yùn)行。在有色金屬行業(yè)稱(chēng)為銅水套，煉鐵高爐行業(yè)稱(chēng)為銅冷卻壁。銅水套、銅冷卻壁長(zhǎng)期在金屬冶煉爐內(nèi)惡劣的環(huán)境下工作，對(duì)可靠性要求較高。銅水套、銅冷卻壁一旦燒損漏水,很難更換，將引發(fā)冶煉爐災(zāi)難性的事故。

目前銅水套和銅冷壁主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是在銅板中鉆孔形成水道，再焊上進(jìn)出水管和堵焊因加工產(chǎn)生的多余孔口。此類(lèi)產(chǎn)品在爐內(nèi)惡劣條件下長(zhǎng)期工作，在水管根部和堵頭的焊縫處容易開(kāi)裂漏水，結(jié)構(gòu)脆弱。另外水管的拐彎處為直角，沒(méi)有圓滑過(guò)渡且存在水流死區(qū)，影響冷卻效果。另一類(lèi)是將銅管鑄于其中形成冷卻水道，避免了水管根部及堵頭漏水的隱患，水道轉(zhuǎn)向圓滑。但此類(lèi)產(chǎn)品在鑄造時(shí)，銅管與鑄體難以完全融合，其間存在氣隙。氣隙中的氣體是隔熱材料，大幅降低了銅水套或銅冷壁的冷卻能力，產(chǎn)品易燒損、漏水，可靠性難以保證。

由于制造手段的制約，目前銅水套和銅冷壁主要依靠銅質(zhì)材料的高導(dǎo)熱性能、提高冷卻水流速，冷卻方法單一，冷卻能力還有待提高。當(dāng)冶煉爐的爐況異常，熱流量急劇加大，銅水套或銅冷壁水道內(nèi)的水將產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象。如果水道內(nèi)壁的沸騰氣體連成片，在水道內(nèi)壁和冷卻水之間形成隔熱的汽膜，冷卻水將難以帶走大量的熱量，銅水套和銅冷壁的溫度將迅速升高,將出現(xiàn)燒損、漏水。

三、實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種高效銅水套，其冷卻效果好，可靠性高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種高效銅水套，包括帶有冷卻水道的銅水套本體，冷卻水道與進(jìn)出水管連接，其特征在于：冷卻水道的內(nèi)表面上設(shè)置有螺旋形凸棱或螺旋形凹槽，螺旋形凸棱與冷卻水道軸向的角度為0～90度，螺旋形凸棱與冷卻水道、銅水套本體為一次整體鑄造成型。

凸棱截面的形狀為拱形、半圓形、梯形、三角形或矩形。

凸棱的高度為0.1毫米～8毫米。

凸棱的間距為2毫米～30毫米。

冷卻水道截面的形狀為圓形、橢圓形或扁形，冷卻水道的形狀為直形、波浪形或扭曲形。

凸棱與冷卻水道、銅水套本體采用同一材料制作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下：

1、本實(shí)用新型中冷卻水道的螺旋形凸棱和凹槽，使水道內(nèi)表面附近水流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)、擾動(dòng)，破壞水道內(nèi)表面沸騰汽膜、增加水流與內(nèi)壁的換熱量，防止銅水套和銅冷卻壁溫度急劇升高而燒損。水道內(nèi)表面的凸棱和凹槽也增加了銅水套或銅冷卻壁與水流的換熱面積。

2、本實(shí)用新型徹底消除了現(xiàn)行銅管鑄于其中形成水道和銅板中鉆孔形成水道兩種銅水套或銅冷卻壁的缺陷。冷卻水道及內(nèi)表面的凸棱和凹槽是直接鑄造成型的，而不是將銅管鑄造在其中形成水道，避免了銅管與本體鑄造融合不好而形成的氣隙，冷卻水直接冷卻銅水套或銅冷卻壁本體。由于一次鑄造成型，整個(gè)銅水套或銅冷卻壁的材料都是連續(xù)和一致的，沒(méi)有焊縫和堵頭，也避免了進(jìn)出水管根部和堵頭焊縫漏水的隱患。

四、附圖說(shuō)明：

圖1?為本實(shí)用新型中冷卻水道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為本實(shí)用新型銅水套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-銅水套本體，2-冷卻水道，3-凸棱，4-進(jìn)出水管。

五、具體實(shí)施方式：

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型包括帶有冷卻水道2的銅水套本體1，冷卻水道2與進(jìn)出水管4連接，銅水套本體1內(nèi)的冷卻水道2及其內(nèi)表面螺旋形的凸棱3（或螺旋形凹槽）都是在本體中直接成型的，冷卻水道2內(nèi)壁及凸棱3與銅水套本體1的材料都是連續(xù)和一致的。銅水套本體1、冷卻水道2、進(jìn)出水管4、冷卻水道內(nèi)表面的螺旋形凸棱3可以是一體鑄造成型的。冷卻水道的進(jìn)出水管4也可以是在銅水套本體1鑄造時(shí)將金屬管鑄于其中構(gòu)成。冷卻水道2內(nèi)表面的的螺旋形凸棱3與冷卻水道2軸向的角度可以是0～90度，當(dāng)0度時(shí)，凸棱3與水流方向一致，水道成為直肋型水道；當(dāng)90度時(shí)，凸棱3成為橫紋，水道成為橫紋型水道。當(dāng)大于0度而小于90度時(shí)，凸棱3成為內(nèi)螺旋波紋，水道成為旋流型水道。冷卻水道2內(nèi)表面的凸棱3的形狀可以是拱形，半圓形，梯形、三角形或矩形。凸棱3的高度可以是相同的，也可以是變化的、起伏的，凸棱3的高度在0.1毫米～8毫米之間，凸棱3的間距為2毫米～30毫米之間。冷卻水道2截面的形狀可以是圓形、橢圓形或扁形的，冷卻水道2可以是直的、波浪形的或扭曲形的。

實(shí)施例：