1.本實用新型涉及一種高爐風(fēng)口小套。

背景技術(shù)：

2.高爐風(fēng)口小套的主要作用是向高爐供風(fēng)，提供燃料燃燒所需要的氧氣。在風(fēng)口小套的出口處，氧和煤粉、焦炭劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的熱，溫度很高，一般都超過1500℃。風(fēng)口小套一般由含銅量不低于99.5%的銅合金制成，其熔點為1050℃左右，為了防止燒壞水套，在水套內(nèi)部通循環(huán)水，給水套降溫。

3.近年來，隨著高爐富氧率提高，風(fēng)口小套出口處的溫度進一步提高，有的已經(jīng)超了2000℃，使得風(fēng)口小套的出口更容易過熱融化塌陷；另外，富氧量提高后，噴煤量也隨之增加，使得風(fēng)口小套的出口通道容易磨損破裂。

4.上述原因共同作用造成了水套容易出現(xiàn)以下3中故障：

5.（1）小套風(fēng)口容易受高速噴煤的磨損，影響水套口向高爐通風(fēng)，嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)漏水；

6.（2）水套內(nèi)部水道容易出現(xiàn)死角，局部高溫，容易形成局部真空至局部過熱，造成風(fēng)口小套前端容易高溫融化塌陷；

7.（3）焊縫處受熱后容易漏水。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

8.本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有風(fēng)口小套出現(xiàn)的故障，提出一種高爐風(fēng)口小套，采取的技術(shù)方案：

9.一種高爐風(fēng)口小套，包括風(fēng)口小套本體、水道和封板，風(fēng)口小套本體以銅水灌入鑄膜形成，水道預(yù)先埋入鑄膜內(nèi)，風(fēng)口小套本體與水道一體結(jié)構(gòu)；封板焊接在風(fēng)口小套本體的出風(fēng)端的端面上，水道的進水口和出水口都位于風(fēng)口小套本體的進風(fēng)端。

10.進一步，封板由銅板和鋼板焊接而成，封板的銅板與風(fēng)口小套本體的出風(fēng)端的端面焊接。

11.在風(fēng)口小套本體的出風(fēng)口的風(fēng)道內(nèi)壁設(shè)置一層耐磨耐高溫陶瓷層，耐磨耐高溫陶瓷層至風(fēng)口向內(nèi)的深度為220mm，耐磨耐高溫陶瓷層的厚度為0.5mm。耐磨耐高溫陶瓷層，增加了風(fēng)口小套的出風(fēng)口的耐磨性。

12.耐磨耐高溫陶瓷層采用噴涂或者堆焊工藝制作。噴涂或者堆焊工藝都為已知的工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。

13.水道選取壁厚為3

?

5mm的銅管，水道整體呈立體錐形，由銅管經(jīng)過多次彎折后沿豎直軸方向卷成錐形。在彎管過程中保證銅管不產(chǎn)生褶皺、破損、局部變形。

14.銅水為含銅量是98%

?

99%的鑄造用銅。

15.本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

16.本實用新型，水道采用銅管埋管整體鑄造，鑄造完成后水道與水套整體無縫接觸，

熱阻低，導(dǎo)熱效果好，流道順暢無死角。

附圖說明

17.圖1為本實用新型高爐風(fēng)口小套的剖視圖。

18.圖2為本實用新型高爐風(fēng)口小套的側(cè)視圖。

19.圖3為水道的彎管平面圖。

20.圖4為立體錐形水道的立體示意圖。

21.圖5為立體錐形水道的側(cè)視圖。

22.圖6為埋管鑄造件風(fēng)口小套的示意圖。

具體實施方式

23.下面對本實用新型技術(shù)方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。

24.為使本實用新型的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1

?

圖6和具體實施方式做進一步的描述。

25.為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

26.如圖1和2所示，一種高爐風(fēng)口小套，包括風(fēng)口小套本體1、水道2和封板3，風(fēng)口小套本體1以銅水灌入鑄膜形成，水道2預(yù)先埋入鑄膜內(nèi)，風(fēng)口小套本體1與水道2一體結(jié)構(gòu)；封板3焊接在風(fēng)口小套本體1的出風(fēng)端的端面上，水道2的進水口21和出水口22都位于風(fēng)口小套本體1的進風(fēng)端。

27.如圖3和4所示，本實施方式，水道2選取壁厚為3

?

5mm的銅管制作，水道2整體呈立體錐形，由銅管經(jīng)過多次彎折后沿豎直軸方向卷成錐形。在彎管過程中保證銅管不產(chǎn)生褶皺、破損、局部變形。

28.本實施方式，水道采用銅管埋管整體鑄造，鑄造完成后水道與水套整體無縫接觸，熱阻低，導(dǎo)熱效果好，流道順暢無死角。

29.如圖1所示，封板3由銅板和鋼板焊接而成，形成銅鋼復(fù)合板結(jié)構(gòu)，鋼層采用高溫耐熱鋼，封板3的銅板與風(fēng)口小套本體1的出風(fēng)端的端面焊接。

30.如圖1所示，在風(fēng)口小套本體1的出風(fēng)口的風(fēng)道內(nèi)壁設(shè)置一層耐磨耐高溫陶瓷層，耐磨耐高溫陶瓷層至風(fēng)口向內(nèi)的深度為220mm，耐磨耐高溫陶瓷層的厚度為0.5mm。耐磨耐高溫陶瓷層采用噴涂或者堆焊工藝制作。噴涂或者堆焊工藝都為已知的工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。

31.本實施例提出一種高爐風(fēng)口小套的制作方法，包括如下步驟：

32.步驟1、根據(jù)現(xiàn)有高爐風(fēng)口小套尺寸鑄一個鑄膜；

33.步驟2、制作水道2；

34.步驟3、水道2浸蠟，具體方法如下：將水道2的外表面上纏繞塑料膠帶，將水道2放入100

?

120℃石蠟溶液中，靜置，直到溫度恒定后快速取出；等待1

?

5s，然后快速從一頭倒出剩余石蠟，使水道2的內(nèi)表面附著0.3

?

1.5mm厚度的石蠟層；

35.步驟4、制作填砂，具體方法如下：將鑄造型沙與可發(fā)性聚酯珠粒按體積比為1：（0.1

?

0.2）進行混合，攪拌均勻；

36.步驟5、將步驟4中的填砂灌注到步驟2的水道2內(nèi)并振實，水道2的進水口21和出水口22封閉；

37.步驟6、將步驟5中的水道2置于步驟1的鑄膜內(nèi)，將1110

?

1140℃的銅水灌入鑄膜，等待幾十秒，待銅水溫度降低100℃，并快速打開水道2的進水口21和出水口22，緩慢冷卻三小時以上；

38.步驟7、清理填砂，具體方法如下：

39.將步驟6鑄造好的高爐風(fēng)口小套放到振動工作臺上，振動15min以上，灌注到水道2內(nèi)的填砂掉出；再從水道2一端口內(nèi)插入壓縮空氣噴嘴，快速通入壓縮空氣，將水道2內(nèi)的填砂清理干凈，形成帶有加工余量的高爐風(fēng)口小套鑄件；

40.步驟8、步驟7中鑄件的出風(fēng)口的端面上焊接封板3，形成留有加工余量的焊接件；

41.步驟9、步驟8中焊接件機加工成型；

42.步驟10、試壓，具體方法如下：從水道2的出入口通入2mpa水試壓，保壓5

?

20min不泄露，則合格，反之，不合格；

43.步驟11、步驟10中，合格件加工耐磨耐高溫陶瓷層，打磨至耐磨耐高溫陶瓷層的厚度為0.5mm。

44.如圖1所示，本實施方式的方法，步驟1中，根據(jù)現(xiàn)有高爐風(fēng)口小套尺寸鑄一個鑄膜，這里提及的鑄膜，為已知的工藝，本技術(shù)領(lǐng)域人員已知。

45.如圖3、4和5所示，步驟2中，水道2選取壁厚為3

?

5mm的銅管，水道2的具體方法如下：

46.選取壁厚為3

?

5mm的銅管，銅管的兩頭開口分別為進水口和出水口；銅管的兩頭也就是水道2的進水口21和出水口22。

47.銅管由進水口向前一段作為第一進水段23，在第一進水段23的端頭處進行第一次折彎，第一次折彎后銅管的出水口朝向進水口所在側(cè)，第一次折彎處形成第一段折彎圓弧a。

48.第一次折彎后銅管再向前一段作為第二進水段24，第二進水段24與第一進水段23的水流方向相反，在第二進水段24的端頭處進行第二次折彎，第二次折彎后銅管的出水口朝向背離進水口的一側(cè)，第二次折彎處形成第二段折彎圓弧b。

49.第二次折彎后銅管再向前一段作為第三進水段25，第三進水段25與第一進水段23的水流方向相同，在第三進水段25的端頭處進行第三次折彎，第三次折彎后銅管的出水口朝向進水口所在側(cè)，第三次折彎處形成第三段折彎圓弧c。

50.第三次折彎后銅管再向前一段作為第四進水段26，第四進水段26與第二進水段24的水流方向相同，在第四進水段26的端頭處進行第四次折彎，第四次折彎后銅管的出水口朝向背離進水口的一側(cè)，第四次折彎處形成第四段折彎圓弧d。

51.第四次折彎后銅管再向前一段作為第五進水段27，第五進水段27與第一進水段23的水流方向相同，在第五進水段27的端頭處進行第五次折彎，第五次折彎后銅管的出水口朝向進水口所在側(cè)，第五次折彎處形成第五段折彎圓弧e。

52.第五次折彎后銅管再向前一段作為第六進水段28，第六進水段28的末端為銅管的

出水口。

53.如圖3所示，第一進水段23和第六進水段28在考慮到高爐風(fēng)口小套進風(fēng)端尺寸大于出風(fēng)端尺寸， 也考慮到高爐風(fēng)口小套進風(fēng)端的壁厚，因此第一進水段23上有兩個拐點29，兩個拐點29的設(shè)置是保證給高爐風(fēng)口小套的風(fēng)口小套本體1冷卻均勻。

54.如圖3和5所示，完成銅管的折彎，形成彎管，折彎后銅管的出水口與進水口位于同一側(cè)且基本齊平，彎管上位于同一側(cè)的第二段折彎圓弧b和第四段折彎圓弧d低于銅管的出水口與進水口，彎管上位于另一側(cè)的第一段折彎圓弧a、第三段折彎圓弧c和第五段折彎圓弧e基本齊平。

55.如圖4所示，保持彎管高度方向形狀不變，再對彎管沿豎直軸方向卷成錐形，形成立體錐形的水道2，立體錐形的水道2的大端為銅管的出水口、進水口、第二段折彎圓弧b和第四段折彎圓弧d所在側(cè)，立體錐形的水道2的小端為第一段折彎圓弧a、第三段折彎圓弧c和第五段折彎圓弧e所在側(cè)。

56.本具體實施方式，方法中，步驟3內(nèi)，水道2浸蠟，將水道2從石蠟溶液中取出后等待的時間的長短，可以根據(jù)氣溫決定，溫度高等待時間短，溫度低等待時間長。

57.本具體實施方式，方法中，步驟4內(nèi)，鑄造型沙和可發(fā)性聚酯珠粒，為已知產(chǎn)品，直接購買獲得，在使用時，鑄造型沙與可發(fā)性聚酯珠粒按體積比為1：（0.1

?

0.2）進行混合，攪拌均勻，即可完成填砂制作。

58.本具體實施方式，方法中，步驟5內(nèi)，水道2的進水口21和出水口22用橡膠塞或者銅蓋封閉，防止填砂流出。

59.本具體實施方式，方法中，步驟6內(nèi)，鑄一個鑄膜，將制作好的銅管放入膜具適當(dāng)?shù)奈恢茫鶕?jù)設(shè)計參數(shù)確定，保證風(fēng)口小套本體1均勻水冷。銅水為含銅量是98%

?

99%的鑄造用銅。

60.本具體實施方式，方法中，步驟7完成后，形成一個帶有加工余量的風(fēng)口小套鑄件。如圖6所示。

61.本具體實施方式，方法中，步驟8，焊接前，在鑄件出風(fēng)口的端面加工一個與鑄件中心錐孔垂直的焊接平面，在焊接平面上和封板3的銅板上開坡口；焊接時，將鑄件和封板3加熱至835

?

845℃焊接在一起，形成留有加工余量的焊接件。

62.本具體實施方式，方法中，步驟9，按照設(shè)計參數(shù)要求，對步驟8的留有加工余量的焊接件，進行機加工成型。

63.本具體實施方式，方法中，步驟10，對水道進行試壓，此試壓方法為已知方法。

64.本具體實施方式，方法中，步驟11，耐磨耐高溫陶瓷層可采用噴涂或堆焊的工藝制作，本實施例優(yōu)先采用堆焊工藝制作。噴涂或堆焊的工藝，都為已知工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。

65.以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：包括風(fēng)口小套本體（1）、水道（2）和封板（3），風(fēng)口小套本體（1）以銅水灌入鑄膜形成，水道（2）預(yù)先埋入鑄膜內(nèi)，風(fēng)口小套本體（1）與水道（2）一體結(jié)構(gòu)；封板（3）焊接在風(fēng)口小套本體（1）的出風(fēng)端的端面上，水道（2）的進水口（21）和出水口（22）都位于風(fēng)口小套本體（1）的進風(fēng)端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：封板（3）由銅板和鋼板焊接而成，封板（3）的銅板與風(fēng)口小套本體（1）的出風(fēng)端的端面焊接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：在風(fēng)口小套本體（1）的出風(fēng)口的風(fēng)道內(nèi)壁設(shè)置一層耐磨耐高溫陶瓷層（4），耐磨耐高溫陶瓷層（4）至風(fēng)口向內(nèi)的深度為220mm，耐磨耐高溫陶瓷層（4）的厚度為0.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：耐磨耐高溫陶瓷層采用噴涂或者堆焊工藝制作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：水道（2）選取壁厚為3

?

5mm的銅管制作，水道（2）整體呈立體錐形，由銅管經(jīng)過多次彎折后沿豎直軸方向卷成錐形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐風(fēng)口小套，其特征在于：銅水為含銅量是98%

?

99%的鑄造用銅。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種高爐風(fēng)口小套，包括風(fēng)口小套本體、水道和封板，風(fēng)口小套本體以銅水灌入鑄膜形成，水道預(yù)先埋入鑄膜內(nèi)，風(fēng)口小套本體與水道一體結(jié)構(gòu)；封板焊接在風(fēng)口小套本體的出風(fēng)端的端面上，水道的進水口和出水口都位于風(fēng)口小套本體的進風(fēng)端。優(yōu)點，本實用新型，水道采用銅管埋管整體鑄造，鑄造完成后水道與水套整體無縫接觸，熱阻低，導(dǎo)熱效果好，流道順暢無死角。暢無死角。暢無死角。

技術(shù)研發(fā)人員：黃忠念 毛炳志 王琪華

受保護的技術(shù)使用者：南京瑪格耐特智能科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.21

技術(shù)公布日：2021/9/21