[发明专利]分流式双金属焊接风口及其制造方法

说明书

本发明涉及炼铁高炉上的通风口。

高炉通风口是炼铁高炉上的必备设备。由于热腐蚀，它又是一种易损设备。提高风口寿命，可以降低炼铁成本。目前提高风口寿命的措施是：用循环冷却水，及时地将风口的热量带走，使其免遭或少遭高炉的热腐蚀。根据传热公式Q＝K△tF（K-传热系数，△t-传热体温度差，F-传热面积）可知，要想提高传热效率，就必须增大K、△t和F。现在各国均从增大K和△t着手，研制新风口，比如我国的风口已从单腔、经双腔，已收到螺旋腔，其目的是该冷却水能顺利进入前端，带走热量。还有的在风口的前端焊一层镍铬合金，或喷涂耐热材料。这些改进措施均是从提高△t和K着手的。很显然，如果再同时提高F，其传热效率会更高。但现尚无人问津。

本发明的目的在于提供一种分流式双金属焊接风口及其制造方法，该风口是在保持现有风口的传热效率的基础上，同时提高F-传热面积。

本发明的技术方案是：

一、分流式双金属焊接风口的结构

如前所述本发明所指的风口是在双腔或螺旋腔风口的基础上改进的，改进的出发点是提高F-传热面积，其措施是：

1、在前腔顶端上铸出若干道筋片，在筋片之间形成水道，一股水变成多股水，这样就相对地增加了传热面积F，传热效率Q也随之提高了。

2、前腔里均布若干个进水口和出水口，进水口和出水口数量相对应。增加进水口和出水口的数量后，冷却水的流量和流速增加，有利提高传热效率。

3、为了降低成本，在热负荷大、重要的传热面一风口外壳，采用高纯度紫铜铸造成型，热负荷小，不重要的传热面-风口芯部选用价格低廉的金属制造，风口外壳和芯部的结合处采用焊接方法焊在一起。

二、制造分流式双金属焊接风口的方法

1、采用高纯度紫铜，用半永久模法制造风口外壳;

2、用坩埚炉熔炼出经过氮气处理的紫铜铜水;

3、浇注风口外壳并铸出前腔筋片;

4、冷却后开箱处理，向外壳中放满水停放10小时后，观察表面无渗漏后为合格;

5、选用价格低的金属制造风口芯部，制造方法用铸造成型或焊接成型;

6、加工外壳与芯部的结合部位;

7、外壳与芯部对正后，加热到500℃左右，用低电压（28V以下）、大电流（400A以上）氩弧焊焊上。

本发明与现有风口相比，具有以下几个特点：

1、由于在前腔顶端铸出若干道筋片，传热面积F相对增加，风口的热效率也就随着提高;

2、在前腔里增加了进水口和出水口，冷却水的流量和流速相对加快，有利提高传热效率;

3、由于采用焊接工艺，使得风口可以用两种金属制造，即风口的外壳用紫铜，而芯部则用价格低廉的金属制造。这样就比原单一紫铜风口降低成本30%以上。

下面结合附图进一步说明本发明。

图1是风口的纵向剖视图。

图2是图1沿A-A线的剖视图。

图3是图2沿B-B线的展开图。

本实施例为双腔单道两层螺旋风口，它适用于低压冷却水高炉。

（1）该风口在结构上的特点是：

（1.1）在前腔7顶端上铸出两道筋片8，当冷却水从风口进水口1、经大腔4和前腔进水口6入前腔，一股水被两道筋片分成三股水，这样就相对增加了传热面积F;

（1.2）在前腔，直径线上，圆心的两侧各有两个进水口6和出水口9，这样冷却水只绕风口的半圈就流出，增加了冷却水的流量和流速;

（1.3）在热负荷大，重要的传热面-外壳3，采用高纯度的紫铜铸造成型，热负荷小，不重要的传热面-芯部2，采用钢板焊接成型，外壳和芯部的结合处采用焊接工艺焊在一起。

5是支撑杆，10是风口出水口。

（2）制造方法

（2.1）采用高纯度紫铜，用半永久模法制造风口外壳;

（2.2）用坩埚炉熔炼出经过氮气处理的紫铜铜水;

（2.3）浇注风口外壳并铸出前腔筋片;

（2.4）冷却后开箱处理，向外壳中放满水停放10小时后，观察表面无渗漏后为合格;

（2.5）选用钢板制造风口芯部，制造方法用焊接成型;

（2.6）加工外壳与芯部的结合部位;

（2.7）外壳与芯部对正后，加热到500℃左右，用低电压（28V以下）、大电流（400A以上）氩弧焊焊上。