基本介紹
- 中文名：銅管水平水套
- 本質：冷卻水套
套用背景,突出優點,閃速爐沉澱池雙層水平銅水套,技術領域,技術背景,發明內容,附圖說明,具體實施方式,
套用背景
在實際生產中，高爐部分區域工況及其惡劣，高爐整體結構中的爐腹、爐腰以及爐身下部這些部位經常受著高熱流的衝擊，爐襯須同時承受強烈的高溫氣流沖刷、爐料的磨損及爐渣的侵蝕。強化冶煉時爐料結構的變化及操作的不穩定等引起反覆熱衝擊、擠壓、磨損、化學侵蝕。這一系列狀況都會加速耐材的侵蝕和冷卻設備的損壞，嚴重時導致冶金高爐停爐檢修，直接降低高爐的產量和壽命。
通用的解決方法是對這些部位設定冷卻裝置，加強對它們的保護，以此來維持爐體長期穩定連續作業。最佳的方式是在砌磚間埋設冷卻水水套（現實生產中，有色冶金爐上稱為水套，在煉鐵高爐中稱為冷卻壁）。
冷卻水套，作為一種水冷的冷卻設備用於冶金爐或者高爐上，它可以替代耐火材料。它不僅本身能夠抵抗高溫、機械化沖刷以及化學腐蝕，更為重要的是，由於它的冷卻作用保護了覆蓋在其周身的耐火材料，延長使用壽命，從而確保生產高效連續進行。
作為高爐的關鍵部件，冷卻水套在高溫狀態下工作條件非常惡劣，其破壞形式是在高溫交變熱應力作用下引起開裂漏水，使得高爐被迫停爐大中修。要延長冷卻壁使用壽命必須選擇合理的材質，水套的冷卻性能直接影響到高爐大修的期限及其壽命。
突出優點
銅管水套是冷卻水套的一種，冷卻水套據水套本體製造材質主要分為鑄鐵水套、鋼水套和銅水套三大類。銅水套在有色冶金爐和高爐中逐步取代鑄鐵水套和鋼水套。相比二者，銅水套有著優異的性能。銅有著優良的力學、物理性能。
與鑄鐵冷卻水套和鋼水套相比，銅冷卻水套有以下技術特點：
（1）高導熱性能。銅相對鑄鐵和鋼最突出的的優勢在於導熱性能好，散熱快。鑄鐵冷卻水套的導熱係數低，且在溫度升高其導熱係數下降，700℃時僅22.5W/（m.K）。銅冷卻壁的導熱係數是鑄鐵的12~15倍，比鋼也高出很多。實際套用表明，銅冷卻水套在工作時其表面溫度非常十分低並且非常穩定，水套本體和水通道表面正常情況下也保持僅僅15~20℃的溫差，短時最大溫差都不超過100℃，不會產生較大的熱應力，很難產生裂紋。使用一代爐齡後的銅冷卻壁均無裂紋出現，延長了使用壽命。
（2）良好的抗熱震性能。就銅自身性能而言，銅具有比較高的延伸率，使得銅冷卻水套具有良好的抗熱震性能。此外，銅冷卻水套在工作時會形成穩定的渣皮，渣皮脫落時，又能夠迅速的重新生成渣皮。大量實踐證明，銅冷卻水套僅需20~30min即可重新生成渣皮，鑄鐵要生成渣皮需要長達4~5h。渣皮損壞、脫落再生成的過程中，渣皮形成的速度隨著冷卻設備溫度的降低加快，冷卻設備需要承受的熱疲勞周期也就相應的縮短。銅冷卻水套發生的這一個過程時間短，這也使得它具有很好的抗熱震性能。
（3）良好的抗熱流衝擊性能。因為冷卻水套本體與水管之間存在氣隙或者塗炭層，鑄鐵冷卻水套熱量需要傳遞到水管再傳遞到冷卻水。而銅冷卻水套工作時，熱量直接傳遞給冷卻水，其抗熱衝擊性能良好。更為重要的是，銅冷卻水套有著良好的導熱性。因銅冷卻水套是靠渣皮在爐內工作的，其渣皮實際導熱係數非常小，相當於起到了隔熱的效果，使得傳到銅冷卻水套的熱流強度以及熱負荷大大降低。
銅冷卻水套已經在很多大型的高爐上使用，在實際生產中充分考驗了這項新技術。人們也對銅冷卻水套有了新的認識，銅冷卻水套必將成為一種趨勢，得以廣泛運用。
閃速爐沉澱池雙層水平銅水套
技術領域
本實用新型涉及一種閃速爐沉澱池雙層水平銅水套冷卻裝置。
技術背景
閃速爐是一種高強度冶煉設備，沉澱池是閃速爐的重要組成部份。閃速爐 沉澱池由爐底、爐牆、爐頂構成，其下部區域儲存銅和爐渣，稱為液相區，上部空間為煙氣流動區域，簡稱氣相區。以往閃速爐沉澱池的爐牆內設有銅管、 水平水套、渣線水套，由於工作區域條件惡劣，侵蝕、沖刷激烈，爐牆很容易受到損壞，熔融物與水平方向呈40—50度的方向向牆侵蝕沖刷，爐牆經常被沖蝕成深溝狀，在該區域耐火材料幾乎被熔穿，使閃速爐不能正常生產，這 種不合理性導致了沉澱池爐牆要每年進行一次繁重的檢修，而檢修工作十分繁 重，要在700°C高溫下切割鋼樑、爐子外殼，拆卸冷卻裝置，清理結渣，拆除 殘磚，再從爐外補徹爐牆。一年一次的被迫維護，也增加了閃速爐的升降溫次數，對爐子整體耐火材料也造成了損傷，且每年的維修時間15~30天，費用很高，嚴重時將會影響閃速爐的年作業率。閃速爐的整體爐壽命一般在10年左右，而沉澱池氣相區爐牆需每年維修一次，兩者是極不相稱的，該區域爐牆的損傷成為閃速爐穩定運行的主要影響因素。
發明內容
本實用新型的目的就是提供一種可延長整體爐壽命、減少維修次數的閃速 爐沉澱池雙層水平銅水套冷卻裝置。
本實用新型的閃速爐沉澱池雙層水平銅水套冷卻裝置包括銅管、渣線水 套，銅管、渣線水套插入在爐牆之中，在爐牆中頂部與渣線水套之間設有雙層水平銅水套。
本實用新型的閃速爐沉澱池雙層水平銅水套冷卻裝置由於在爐牆中採用 雙層水平銅套，使得閃速爐熔融物對爐牆的侵蝕沖刷力大大降低，爐牆的損傷程度減小，相應可減少維護次數，提高閃速爐的整體爐壽命。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖；
圖2為圖1中A向視圖；
圖3為圖1中B—B剖示圖。
具體實施方式
閃速爐沉澱池雙層水平銅水套冷卻裝置包括銅管2、渣線水套3,銅管2、渣線水套3插入在爐牆5中，在爐牆5中頂部與渣線水套3之間設有水平銅水套1、4，水平銅水套1、水平銅水套4的間距與水平銅水套1、爐頂部的間距相等。
