[实用新型]冶金炉阵列式空气冲击冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金炉体的冷却设备。具体的说是一种安装在铸造冲天炉或炼铁高炉的熔化带以下炉壳上的冶金炉阵列式空气冲击冷却装置。

背景技术

在冲天炉和高炉的冶金过程中，熔化带以下炉壳是否有效的得到冷却，会直接影响各项熔炼指标和炉体的使用寿命。目前，国内外只有水冷却的方法。其主要的缺陷是设备庞大，资金投入大，耗电、耗水量大，冷却水污染大，或因冷却不好导致炉体烧穿引起爆炸的危险性大，因此，日常维护量大，炉体寿命短。另外，中国实用新型专利其公开号为CN2445272Y和CN2802402Y公开的空气冷却方法中，尽管避免了水冷却的所有缺陷，但最终的冷却效果不及水冷却。

发明内容

鉴于上述技术的状况，本实用新型提供了一种冶金炉阵列式空气冲击冷却装置，其具有安装在炉壳冷却部位的外表面，利用空气实现了强化换热冷却的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供的冶金炉阵列式空气冲击冷却装置，包括炉壳及其内设耐火材料形成炉膛的炉壁；其中，在所述炉壳的外表面按阵列式格局分布焊有V型导热导流片，则外缘安装紧贴的冲击桶；在冲击桶上开设垂直于炉壳的冲击孔，与V型导热导流片相对应；冲击桶的外部设有组合式总风箱、进风箱和储风箱；位于所述组合式总风箱、进风箱和储风箱的轴向分部设有回风管与进风箱和储风箱相连通；其中组合式总风箱沿径向设有总风管与鼓风机连接；则在进风箱上设有进风管穿过炉壁与炉膛连通；所述储风箱上设有放风管。

根据本实用新型的方案，所涉及的V型导热导流片的夹角α＝60-90°。

根据本实用新型的方案，所涉及的冲击孔与炉壳的垂直距离与孔径之比为1-3:1。

总之，本实用新型提供的冶金炉阵列式空气冲击冷却装置，通过设计的冲击孔实现了气流对炉壳的垂直冲击，将气流最大的速度动能作用在炉壳上，是目前最有效的强化换热冷却方法；另外，由于设置了V型导热导流片既增加了炉壳导热散热的表面积，又理顺了每个冲击点气流冲击后的流动方向，并使相邻的冲击点的气流流动再次形成紊流，有效地增强了换热冷却效果；次外，利用在炉壳体冷却的重点部位的进风口上方氧化带和进风口之间的部位设置V型导热导流片和冲击孔在炉壳上布局成不同的疏密度，这样会将鼓风机产生的气流，绝大部分首先进入炉壳上氧化带和进风口之间的冲击孔，有效地降低了该部位炉壳和炉壁的温度，减少了炉壁的烧损和侵蚀，延长了炉龄，避免了水冷却的所有缺陷，变冷风为温热风射入炉内。开创了置换炉膛内烧损和侵蚀炉壁的有害热能为有用热能的先例，实现了节能减排又好又快的冷却目的。

附图说明

图1是本新型的结构示意图；

图2是图1V型导热导流片局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

由图1、图2所示的冶金炉阵列式空气冲击冷却装置，包括炉壳11，在炉壳11的内部设置由耐火材料形成炉膛的炉壁12。在炉壳11的外表面按阵列式格局分布焊有V型导热导流片3；在所述V型导热导流片3的外侧边缘安装与之紧贴的冲击桶1；位于所述冲击桶1上分布开有穿过每一个V型导热导流片3，并垂直于炉壳11表面的冲击孔2；所述冲击孔2与炉壳11的垂直距离与孔径之比为：1～3：1。该冲击孔2的位置与V型导热导流片3的位置相对应。在所述冲击桶1的外部设有组合式总风箱7与冲击桶1之间有一个间隙层；在本实施例中，所述组合式总风箱7的两端带有进风箱6和储风箱9；在所述组合式总风箱7、进风箱6和储风箱9沿轴向分部设有回风管8与进风箱6和储风箱9相连通；所述组合式总风箱7的一个部位沿径向设有总风管4与鼓风机(图中未标注)连接。在进风箱6上设有进风管5穿过炉壁12与炉膛连通；在所述储风箱9上设有放风管10。当空气进入组合式总风箱7经冲击孔2通向储风箱9，再经回风管8进入进风箱6，而后经进风管5穿过炉壁12与炉膛连通；另外部分再经过放风管10，连通大气。

由图2中给出的V型导热导流片3与冲击孔2的相对位置和阵列式格局的分布方式，以及给出了V型导热导流片3的夹角α＝60-90°。

该阵列式空气冲击冷却的运行机理：

1.由于冲击气流的流程极短，气流直接垂直对被冲击面冲击搅动，其动能极强，因此被冲击面的流速很大，紊流状态很剧烈，热交换系数比层流要高出几倍乃至一个数量级。