[實用新型]冶金爐新型水冷結構

有效

• 申請號: 201921750692.6
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN210892723U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 李田玉;董成海;張云鵬;張健康
• 申請（專利權）人: 黑龍江紫金銅業有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利代理有限公司 23207
• 代理人: 楊圣運

本實用新型公開了冶金爐新型水冷結構，屬于工業設備技術領域。本實用新型水冷件所在爐內外壁上設置耐火材料，水冷件內部預埋水冷件預埋管，進水管連接水冷件預埋管，水冷件預埋管連接回水管，回水管連接冷卻塔，冷卻塔連接進水管；所述水冷件爐內方向的外壁設置為若干圈凸起形狀，相鄰凸起中間形成凹槽，耐火材料緊貼水冷件外壁設置并充滿的填充在水冷件凹槽中。該結構能夠起到充分保護耐火材料，提高耐火材料的壽命，進而延長爐壽命，為高強度冶煉過程提供設備條件；在保護耐火材料的同時，耐火材料也對水冷件進行了充分保護，在冶煉過程中合理控制熱損失，減少燃料配入量，提高經濟效益，節約能源，為冶金爐的生產可以起到決定性的保障作用。

技術領域

本實用新型涉及一種冶金爐新型水冷結構，屬于工業設備技術領域。

背景技術

隨著冶煉技術的日益發展，為了配合各種苛刻反應條件冶金爐水冷設備也被各企業廣為使用。但水冷設備在冶煉過程中也具有許多不足之處，例如其耐腐蝕程度，抗沖刷程度均不及耐火材料；而耐火材料本身也具有著抗熱震性能不及水冷件的缺點。冶金爐結構和設備的能力不足導致了不少冶金工藝受限，以銅冶煉為例，在熔煉過程中提高品位可以縮短冶金流程、提高冶煉效率，但同時會放出大量的熱量，在高溫、高氧勢、劇烈沖刷的情況下縮短耐火材料的壽命。

目前根據冶金爐的冶金反應與工藝特點的不同，水冷結構大致分為兩類：一類是以水冷件直接接觸熔體，通過水冷件掛渣對水冷件進行保護；第二類是雙層結構，耐火材料與熔體直接接觸，水套通過對耐火材料進行冷卻起到保護耐火材料的作用。

第一種水冷結構雖然可以通過掛渣對水冷件進行保護，但其缺點是非常明顯的。在實際生產中，水冷件直接與熔體接觸會帶走大量的熱，造成熱損失增大，冶金爐保溫效果差。同時在熔體上方的水冷設備由于與熔體接觸面積小，無法充分掛渣，而該區域高溫煙氣對水冷件的沖刷是十分嚴重的，在這種情況下，極易出現水冷件磨損、燒損，最終導致漏水。

第二種水冷形式其結構相對簡單，在平直的水冷件外砌筑耐火材料，對耐火材料進行單側冷卻，雖然在使用過程中通過耐火材料對水冷設備進行了保護，然而在生產實踐中依然存在許多問題。首先便是耐火材料的損失，在某些高強度冶煉反應下，由于耐火材料自身導熱性能差導致耐火材料燒損，水冷件在該過程中無法充分起到對耐火材料的保護作用。其次是相較于水冷件耐火材料掛渣能力差，掛渣過薄無法充分起到保護表面不受熔體侵蝕和沖刷的作用。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種冶金爐新型水冷結構，對耐火材料起到保護作用，進而起到延長爐壽命，提高冶金爐對反應環境的適應能力。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種冶金爐新型水冷結構，包括水冷件、水冷件預埋管、耐火材料、進水管、回水管和冷卻塔，水冷件所在冶金爐內外壁上設置耐火材料，水冷件內部預埋水冷件預埋管，進水管連接水冷件預埋管，水冷件預埋管連接回水管，回水管連接冷卻塔，冷卻塔連接進水管；水冷件爐內方向的外壁設置為若干個凸起形狀，相鄰凸起中間形成凹槽，耐火材料緊貼水冷件外壁設置并填充在水冷件凹槽中。

優選的，所述凸起的縱截面為梯形，相鄰凸起中間的凹槽縱截面為梯形且凹槽出口方向窄，向水冷件方向寬；形成燕尾槽形式，通過這種結構對耐火材料進行固定，該結構不但可以更好的加強耐火材料內襯的穩定性還從三個方向對耐火材料進行冷卻，大大的降低了熱對耐火材料的損耗；通過調整凸起和凸起中間耐火材料的相對尺寸可以控制水冷件的冷卻能力。

優選的，所述耐火材料根據接觸熔體類型可采用堿性耐火材料、酸性耐火材料或中性耐火材料。

優選的，所述耐火材料根據不同工況可采用普通磚型或異形磚，通過調整耐火材料的樣式以適應不同溫度、不同環境、不同要求工況下的要求。