[实用新型]平板式矿热炉铜水套

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿热炉的通水冷却设备，更具体地说涉及一种平板式矿热炉铜水套。 

背景技术

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于生产铁合金、工业硅、电石、黄磷等产品，在该行业也俗称电炉。 

铜水套是用在矿热炉里的一种通水冷却设备，由多个形状一样的单体组成一个圆筒形、矩形或多边形，每块单体铜水套内部具有独立的通水冷却通道。 

矿热炉利用电弧的能量并利用炉料的电阻发热来熔炼金属，连续地作业，长期承受高温物料、熔融流体和高温粒子气流的冲刷和熔蚀。目前国内外电炉均在炉壁内采用多层不同形式数量的铜水套及耐火材料进行保护。 

传统的铜水套结构是由纯铜基体及预埋铜管铸造成型，但不可避免的存在本体材料缺陷、基体与水管未熔合等情况，从而影响其冷却效果和使用寿命。 

1.传统的铜水套在铸造过程中无法消除的材料缺陷，例如内部有铸造组织疏松、气孔、夹渣和裂纹等。 

2.由于纯铜基体与预埋水管未完全熔合的情况，导致内部出现不同程度数量的气隙。 

3.在高温冶炼环境下，铜水套不可避免会出现受热变形，这些铸造缺陷可能随着变形的出现而扩大，威胁到铜水套的使用可靠性。 

4.上述缺陷属于内部隐患，不容易发现。 

5. 受埋管铸造的工艺限制，铸造铜水套无法做到最薄，增加了采购成本。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术铜水套内部存在结构缺陷，冷却性能较差，使用寿命短的缺点，提供一种平板式矿热炉铜水套，这种平板式矿热炉铜水套能够有效地消除结构缺陷，改善冷却性能，延长使用寿命。采用的技术方案如下： 

一种平板式矿热炉铜水套，由至少两块平板式铜水套单元拼接而成，其特征在于：所述各平板式铜水套单元内分别开有至少一条冷却水道。采用在铜板内通过机械切削加工方式（如钻深孔）形成冷却水道，彻底消除气隙热阻，确保导热能力稳定，并且结构简单，易于制造。 

较优的方案，所述平板式矿热炉铜水套呈密闭的环形或多边形。各块平板式铜水套单元依次排列，组成一个密闭的环形或多边形，通过螺栓或其他联接方式固定成一个整体,也可以不互相联接。  

较优的方案，所述平板式铜水套单元包括进水端、冷却段和出水端，所述进水端、出水端分别设在冷却段的外侧，所述平板式铜水套单元平放，并且所述进水端、出水端均朝向平板式矿热炉铜水套的外侧，所述冷却水道的水道入口开在进水端的外侧面上，冷却水道的水道出口开在出水端的外侧面上。 

一种方案，所述平板式铜水套单元呈“U”字形。 

另一种方案，所述进水端、出水端合在一起，形成一个进出水端，并且所述进出水端设置在冷却段外侧的中部，使得平板式铜水套单元呈倒过来的“T”字形。 

较优的方案，所述平板式铜水套单元的各冷却水道的水道入口均安装或焊接有一根连通外接水源的进水管，各冷却水道的水道出口均安装或焊接有一根连通外界的出水管，各冷却水道分别形成相互独立的冷却水循环系统。 

一种方案，所述冷却水道的横截面为圆形。 

另一种较佳的方案，所述冷却水道的横截面为复合孔，所述复合孔由至少两个圆孔部分重叠而成。各圆孔的直径可以相同也可以不同。复合孔型的冷却水道与圆孔型的冷却水道相比，具有两大优点：一是提升换热能力，复合孔型冷却通道与圆孔型相比，换热能力大致提高14%，冷却效果更均匀；二是减薄铜板的厚度，有效地节约铜材的用量，降低制造成本。 

较优的方案，所述铜板为加工态的铜板。加工态的铜板指的是经过锻压等加工工艺处理过的铜板，机械性能高，导热能力强。 

更优的方案，所述铜板的材料为铜或铜合金。例如，铜板由整块无氧铜锭经过锻压而成，组织均匀致密，机械性能优良；并且无氧铜板的热导率大于380 W/（m·K），具有优越的导热性能。铜合金加入有微量元素例如银等，再进行轧制或锻造，其硬度、耐磨性、抗蠕变性能优于无氧铜，但制造成本高。 

优选的方案，所述铜板的材料为无氧铜。 

较优的方案，所述铜板上设置有可与炉壳的定位销孔配合而起定位作用的定位销孔，或者用于吊挂平板式铜水套单元的螺纹孔，或者安装有用于吊挂平板式铜水套单元的吊耳。 

本实用新型对照现有技术的有益效果是，通过改进原有的结构，消除铸造缺陷和气隙热阻，因此有效地改善平板式铜水套的整体性能，使用寿命得到大幅提高，保证了矿热炉的生产效率。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；