專利名稱：冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶金爐體的冷卻設(shè)備。具體的說是一種安裝在鑄造 沖天爐或煉鐵高爐的熔化帶以下爐殼上的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置。
背景技術(shù)：
在沖天爐和高爐的冶金過程中，熔化帶以下爐殼是否有效的得到冷卻， 會(huì)直接影響各項(xiàng)熔煉指標(biāo)和爐體的使用壽命。目前，國內(nèi)外只有水冷卻的方 法。其主要的缺陷是設(shè)備龐大，資金投入大，耗電、耗水量大，冷卻水污染 大，或因冷卻不好導(dǎo)致爐體燒穿引起爆炸的危險(xiǎn)性大，因此，日常維護(hù)量
大，爐體壽命短。另外，中國實(shí)用新型專利其公開號(hào)為CN2445272Y和 CN2802402Y公開的空氣冷卻方法中，盡管避免了水冷卻的所有缺陷，但最 終的冷卻效果不及水冷卻。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述技術(shù)的狀況，本實(shí)用新型提供了一種冶金爐陣列式空氣沖擊冷 卻裝置，其具有安裝在爐殼冷卻部位的外表面，利用空氣實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化換熱冷 卻的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置， 包括爐殼及其內(nèi)設(shè)耐火材料形成爐膛的爐壁；其中，在所述爐殼的外表面按 陣列式格局分布焊有V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片，則外緣安裝緊貼的沖擊桶；在沖擊桶 上開設(shè)垂直于爐殼的沖擊孔，與V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片相對(duì)應(yīng)；沖擊桶的外部設(shè)有 組合式總風(fēng)箱、進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱；位于所述組合式總風(fēng)箱、進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱 的軸向分部設(shè)有回風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱相連通；其中組合式總風(fēng)箱沿徑向 設(shè)有總風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連接；則在進(jìn)風(fēng)箱上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管穿過爐壁與爐膛連通； 所述儲(chǔ)風(fēng)箱上設(shè)有放風(fēng)管。
根據(jù)本實(shí)用新型的方案，所涉及的V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片的夾角a=60-90°。 根據(jù)本實(shí)用新型的方案，所涉及的沖擊孔與爐殼的垂直距離與孔徑之比 為1-3:1。
總之，本實(shí)用新型提供的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，通過設(shè)計(jì)的沖擊孔實(shí)現(xiàn)了氣流對(duì)爐殼的垂直沖擊，將氣流最大的速度動(dòng)能作用在爐殼 上，是目前最有效的強(qiáng)化換熱冷卻方法；另外，由于設(shè)置了V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片
既增加了爐殼導(dǎo)熱散熱的表面積，又理順了每個(gè)沖擊點(diǎn)氣流沖擊后的流動(dòng)方 向，并使相鄰的沖擊點(diǎn)的氣流流動(dòng)再次形成紊流，有效地增強(qiáng)了換熱冷卻效
果；次外，利用在爐殼體冷卻的重點(diǎn)部位的進(jìn)風(fēng)口上方氧化帶和進(jìn)風(fēng)口之 間的部位設(shè)置V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片和沖擊孔在爐殼上布局成不同的疏密度，這樣 會(huì)將鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流，絕大部分首先進(jìn)入爐殼上氧化帶和進(jìn)風(fēng)口之間的沖 擊孔，有效地降低了該部位爐殼和爐壁的溫度，減少了爐壁的燒損和侵蝕， 延長(zhǎng)了爐齡，避免了水冷卻的所有缺陷，變冷風(fēng)為溫?zé)犸L(fēng)射入爐內(nèi)。開創(chuàng)了 置換爐膛內(nèi)燒損和侵蝕爐壁的有害熱能為有用熱能的先例，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排 又好又快的冷卻目的。

圖l是本新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片局部示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 由圖1、圖2所示的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，包括爐殼ll，在 爐殼11的內(nèi)部設(shè)置由耐火材料形成爐膛的爐壁12。在爐殼11的外表面按 陣列式格局分布焊有V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片3;在所述V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片3的外側(cè)邊 緣安裝與之緊貼的沖擊桶1;位于所述沖擊桶l(fā)上分布開有穿過每一個(gè)V型 導(dǎo)熱導(dǎo)流片3，并垂直于爐殼11表面的沖擊孔2;所述沖擊孔2與爐殼11 的垂直距離與孔徑之比為1 3: 1。該沖擊孔2的位置與V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片3 的位置相對(duì)應(yīng)。在所述沖擊桶1的外部設(shè)有組合式總風(fēng)箱7與沖擊桶1之間 有一個(gè)間隙層；在本實(shí)施例中，所述組合式總風(fēng)箱7的兩端帶有進(jìn)風(fēng)箱6和 儲(chǔ)風(fēng)箱9;在所述組合式總風(fēng)箱7、進(jìn)風(fēng)箱6和儲(chǔ)風(fēng)箱9沿軸向分部設(shè)有回 風(fēng)管8與進(jìn)風(fēng)箱6和儲(chǔ)風(fēng)箱9相連通；所述組合式總風(fēng)箱7的一個(gè)部位沿徑 向設(shè)有總風(fēng)管4與鼓風(fēng)機(jī)(圖中未標(biāo)注)連接。在進(jìn)風(fēng)箱6上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管5穿 過爐壁12與爐膛連通；在所述儲(chǔ)風(fēng)箱9上設(shè)有放風(fēng)管10。當(dāng)空氣進(jìn)入組合 式總風(fēng)箱7經(jīng)沖擊孔2通向儲(chǔ)風(fēng)箱9，再經(jīng)回風(fēng)管8進(jìn)入進(jìn)風(fēng)箱6，而后經(jīng)進(jìn)風(fēng)管5穿過爐壁12與爐膛連通；另外部分再經(jīng)過放風(fēng)管10，連通大氣。
由圖2中給出的V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片3與沖擊孔2的相對(duì)位置和陣列式格局 的分布方式，以及給出了 V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片3的夾角a =60-90° 。 該陣列式空氣沖擊冷卻的運(yùn)行機(jī)理
1. 由于沖擊氣流的流程極短，氣流直接垂直對(duì)被沖擊面沖擊攪動(dòng)，其 動(dòng)能極強(qiáng)，因此被沖擊面的流速很大，紊流狀態(tài)很劇烈，熱交換系數(shù)比層流 要高出幾倍乃至一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2. V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片與爐殼的外壁形成一體，增加了導(dǎo)熱散熱面積，同 時(shí)分隔開了每個(gè)沖擊孔，避免了沖擊動(dòng)能的相互抵消，為氣流流向的轉(zhuǎn)折起 到了導(dǎo)流作用；并使相鄰的兩點(diǎn)沖擊孔的氣流轉(zhuǎn)折后又相匯合，再次產(chǎn)生紊 流，繼續(xù)加強(qiáng)了換熱冷卻效果。
3. 陣列式格局的分布按被冷卻部位的溫度不同，設(shè)計(jì)安排了不同的疏 密間隔的沖擊孔，使冷卻效果有的放矢。因此，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)氣流經(jīng)總風(fēng)管進(jìn)入 組合式總風(fēng)箱后，氣流經(jīng)沖擊桶上的沖擊孔直接垂直沖擊爐殼，變冷風(fēng)為溫 熱風(fēng)后進(jìn)入儲(chǔ)風(fēng)箱，經(jīng)回風(fēng)管進(jìn)入進(jìn)風(fēng)箱，再經(jīng)進(jìn)風(fēng)口射入爐膛，另一部分 氣流可經(jīng)放風(fēng)管排入大氣。
權(quán)利要求1、一種冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，包括爐殼及其內(nèi)設(shè)耐火材料形成爐膛的爐壁；其特征是在所述爐殼(11)的外表面按陣列式格局分布焊有V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片(3)，則外緣安裝緊貼的沖擊桶(1)；在沖擊桶(1)上開設(shè)垂直于爐殼(11)的沖擊孔(2)，與V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片(3)相對(duì)應(yīng)；沖擊桶(1)的外部設(shè)有組合式總風(fēng)箱(7)、進(jìn)風(fēng)箱(6)和儲(chǔ)風(fēng)箱(9)；位于所述組合式總風(fēng)箱(7)、進(jìn)風(fēng)箱(6)和儲(chǔ)風(fēng)箱(9)的軸向分部設(shè)有回風(fēng)管(8)與進(jìn)風(fēng)箱(6)和儲(chǔ)風(fēng)箱(9)相連通；其中組合式總風(fēng)箱(7)沿徑向設(shè)有總風(fēng)管(4)與鼓風(fēng)機(jī)連接；則在進(jìn)風(fēng)箱(6)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管(5)穿過爐壁(12)與爐膛連通；所述儲(chǔ)風(fēng)箱(9)上設(shè)有放風(fēng)管(10)。
2、 按權(quán)利要求1所述的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，其特征是所 述的V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片(3)的夾角a =60-90° 。
3、 按權(quán)利要求1所述的冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，其特征是所 述沖擊孔(2)與爐殼(11)的垂直距離與孔徑之比為1-3:1。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種冶金爐陣列式空氣沖擊冷卻裝置，包括爐殼及其內(nèi)設(shè)耐火材料形成爐膛的爐壁；其中在所述爐殼的外表面按陣列式格局分布焊有V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片，則外緣安裝緊貼的沖擊桶；在沖擊桶上開設(shè)垂直于爐殼的沖擊孔，與V型導(dǎo)熱導(dǎo)流片相對(duì)應(yīng)；沖擊桶的外部設(shè)有組合式總風(fēng)箱、進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱；位于所述組合式總風(fēng)箱、進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱的軸向分部設(shè)有回風(fēng)管與進(jìn)風(fēng)箱和儲(chǔ)風(fēng)箱相連通；其中組合式總風(fēng)箱沿徑向設(shè)有總風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連接；則在進(jìn)風(fēng)箱上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管穿過爐壁與爐膛連通；所述儲(chǔ)風(fēng)箱上設(shè)有放風(fēng)管。具有延長(zhǎng)爐齡，變冷風(fēng)為溫?zé)犸L(fēng)射入爐內(nèi)，提供了用爐膛內(nèi)燒損和侵蝕爐壁的有害熱量為有用熱量的先例，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、快速冷卻的目的。
文檔編號(hào)C21B7/10GK201268706SQ20082010616
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者陳朝云 申請(qǐng)人:陳朝云