專利名稱：自熱熔煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自熱熔煉爐，尤其涉及一種具有齒形水套的自熱熔煉爐。
背景技術(shù)：
在火法冶煉領(lǐng)域，為了對熔煉爐進行冷卻，在爐體內(nèi)通常設(shè)有冷卻銅管或冷卻水 套。冷卻銅管與耐火磚的接觸面小，冷卻效果差。傳統(tǒng)水套通常為平的，即水套的內(nèi)外側(cè)表 面均為平面。當(dāng)水套安裝到爐體內(nèi)時，水套的內(nèi)側(cè)表面與耐火磚之間存在縫隙，結(jié)合性能 差，接觸面積小，接觸均勻性差，從而降低了冷卻效果，尤其是熔煉爐下部的熔池周圍的爐 體，由于溫度非常高，因此需要冷卻效果更好，上述傳統(tǒng)水套無法滿足冷卻要求，從而降低 了耐火磚的壽命，增加了維護成本。另外，傳統(tǒng)的熔煉爐的產(chǎn)品出口和出渣口的外側(cè)由于需要反復(fù)開啟和封閉而容易 損壞，壽命短，檢修的時候需要將產(chǎn)品出口和出渣口完全更換，操作困難而且由于檢修時間 長導(dǎo)致工作效率降低。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的 一個目的在于提出一種冷卻效果更好的自熱熔煉爐。根據(jù)本實用新型的自熱熔煉爐包括爐體，所述爐體包括爐殼和設(shè)置在爐殼內(nèi)的耐 火磚層，且爐體的下部分別設(shè)有出渣口和產(chǎn)品出口 ；爐蓋，所述爐蓋具有煙氣出口和噴槍插 孔且安裝在爐體的敞開頂端，用于封閉爐體的頂端開口 ；和齒形水套，所述齒形水套設(shè)置在 爐體內(nèi)，所述齒形水套包括套體和冷卻介質(zhì)通道，所述冷卻介質(zhì)通道形成在所述套體內(nèi)且 具有用于供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)入口和用于排出冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)出口，所述套體的 內(nèi)側(cè)表面為齒形面。根據(jù)本實用新型的自熱熔煉爐，由于齒形水套的套體的內(nèi)側(cè)表面(安裝到熔煉爐 內(nèi)時面向熔煉爐內(nèi)側(cè)的表面)為齒形面，即在套體的內(nèi)側(cè)表面上形成有凸起和凹槽，從而 熔煉爐的耐火磚能夠配合在凹槽內(nèi)，由此提高了齒形水套與耐火磚的結(jié)合性能，減少了齒 形水套與耐火磚之間的縫隙，接觸面積大、接觸均勻性好，從而使自熱熔煉爐具有良好的冷 卻效果。另外，根據(jù)本實用新型的自熱熔煉爐還具有如下附加技術(shù)特征所述出渣口包括內(nèi)側(cè)出渣口和外側(cè)出渣口，所述外側(cè)出渣口由位于徑向最外層的 法蘭，位于徑向最內(nèi)層的外側(cè)出渣口耐火磚層、和位于法蘭和耐火磚層之間的外側(cè)出渣口 水套構(gòu)成，且所述內(nèi)側(cè)出渣口由位于徑向外層的內(nèi)側(cè)出渣口水套和位于徑向內(nèi)層的內(nèi)側(cè)出 渣耐火磚層構(gòu)成。所述外側(cè)出渣口耐火磚層和所述外側(cè)出渣口水套分別為外徑朝向爐體里面逐漸 增大的楔形，且所述內(nèi)側(cè)出渣口耐火磚層為外徑朝向爐體里面逐漸減小的楔形。外側(cè)出渣口耐火磚層和外側(cè)出渣口水套成楔形可保證外側(cè)所施的作用力不會傳到內(nèi)側(cè)出渣口水套和內(nèi)側(cè)出渣口耐火磚層，使內(nèi)側(cè)出渣口的壽命更長。另外，采用兩體式 出渣口，可保證當(dāng)熔煉爐工作時，只需將被燒壞的外側(cè)出渣口更換，而不需要更換整個出渣 口，檢修方便。 所述產(chǎn)品出口包括內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口和外側(cè)產(chǎn)品出口，所述外側(cè)產(chǎn)品出口由位于徑向 最外層的法蘭，位于徑向最內(nèi)層的耐火磚層、和位于法蘭和耐火磚層之間的外側(cè)產(chǎn)品出口 水套構(gòu)成，且所述內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口由位于徑向外層的內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口水套和位于徑向內(nèi)層的耐 火磚層構(gòu)成。所述外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層和所述外側(cè)產(chǎn)品出口水套分別為外徑朝向爐體里面 逐漸增大的楔形，且所述內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層為外徑朝向爐體里面逐漸減小的楔形。外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層和外側(cè)產(chǎn)品出口水套成楔形可保證外側(cè)所施的作用力不 會傳到內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口水套和內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層，使內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口的壽命更長。另外，采 用兩體式產(chǎn)品出口，可保證當(dāng)熔煉爐工作時，只需將被燒壞的外側(cè)產(chǎn)品出口更換，而不需要 更換整個產(chǎn)品出口，檢修方便。所述齒形水套設(shè)置在爐體的下部內(nèi)，且所述自熱熔煉爐進一步包括設(shè)置在爐體 的上部內(nèi)的平水套。由于爐體下部熔池的溫度比爐體上部的溫度高，且平水套的耐火性比齒形水套的 耐火性較弱，成本較低，因此，將齒形水套設(shè)置在爐體的下部內(nèi)，而平水套設(shè)置在爐體的上 部內(nèi)，這樣，可進一步降低爐體的制造成本。爐體的上部的一部分側(cè)壁向外傾斜且與水平面的夾角大于65度，以便于清理爐 體中熔煉過程中產(chǎn)生的結(jié)瘤。所述套體的內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面為弧形面。通過將套體的內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面形成弧形面，在熔煉爐的爐體為圓形時，能夠 進一步增大齒形水套與耐火磚的接觸面積，減少齒形水套與耐火磚之間的縫隙，提高了接 觸均勻性，提高冷卻效果，換言之，提高了齒形水套的適用性。所述冷卻介質(zhì)通道包括第一通道、第二通道和連接通道，其中所述第一通道的下 端和第二通道通的下端過連接通道連通，所述冷卻介質(zhì)入口形成在第一通道上且所述冷卻 介質(zhì)出口形成在第二通道上。所述連通通道具有與外界連通的連通通道開口，所述第一和第二通道分別具有與 外界連通的端開口，且所述連通通道開口和所述端開口均形成有內(nèi)螺紋并與密封螺栓配
I=I O通過設(shè)置冷卻介質(zhì)通道的端開口和連通通道開口，可以方便地在套體內(nèi)通過鉆孔 加工出冷卻介質(zhì)通道，當(dāng)冷卻介質(zhì)通道內(nèi)堵塞時，拆卸密封螺栓可以進行疏通。通過設(shè)置連 通通道，可以方便地將一部分冷卻介質(zhì)通道用作入口通道，而另一部分冷卻介質(zhì)通道用作 出口通道，入口通道和出口通道通過連接通道連通。本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本實用新型實施例的自熱熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；和圖2是圖1中所示自熱熔煉爐的產(chǎn)品出口的剖視圖；圖3是圖1中所示自熱熔煉爐的出渣口的剖視圖；圖4是用于圖1中自熱熔煉爐的齒形水套的主視示意圖；圖5是沿圖4中線A-A剖切的逆時針旋轉(zhuǎn)90度后的剖視圖；和圖6是沿圖4中的線B-B的剖視圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的 限制。在本實用新型的描述中，術(shù)語“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、
“底”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本 實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用 新型的限制。在本實用新型的描述中，以用于煉銅的自熱熔煉爐為例，但是，需要理解的是， 根據(jù)本實用新型實施例的水套并不限于用于煉銅的自熱熔煉爐。下面根據(jù)圖1-圖3來描述根據(jù)本實用新型實施例的一種自熱熔煉爐。根據(jù)本實用新型實施例的自熱熔煉爐包括爐體1、爐蓋2和齒形水套12。爐體1包括爐殼11和設(shè)置在爐殼11內(nèi)的耐火磚層14，爐殼1例如為金屬爐殼，耐 火材料層由耐火磚14砌成，從而在爐體1內(nèi)形成爐膛。爐膛的下部區(qū)域(圖1中虛線下面 的區(qū)域)為熔池R。在本實用新型的一個示例中，爐體1的上部的一部分側(cè)壁向外傾斜且與 水平面的夾角大于65度，以便于清理爐體1中熔煉過程中產(chǎn)生的結(jié)瘤。在爐體1的下部分別設(shè)有與熔池連通的產(chǎn)品出口 15和出渣口 16，其中出渣口 16 的高度高于產(chǎn)品出口 15的高度，分別用于排出熔煉產(chǎn)品和熔煉渣。如圖4所示，產(chǎn)品出口 15和出渣口 16可圍繞爐體圓周布置，且產(chǎn)品出口 15和出渣口 16的數(shù)目可根據(jù)實際需要設(shè) 置。如圖2所示，產(chǎn)品出口 15包括外側(cè)產(chǎn)品出口 151和內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口 152，外側(cè)產(chǎn)品 出口 151由位于徑向最外層的法蘭1511，位于徑向最內(nèi)層的外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層1512、 和位于法蘭1511和耐火磚層1512之間的外側(cè)產(chǎn)品出口水套1513構(gòu)成，且內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口 152由位于徑向外層的內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口水套1521和位于徑向內(nèi)層的耐火磚層1522構(gòu)成。其 中，外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層1512和外側(cè)產(chǎn)品出口水套1513分別為外徑朝向爐體1里面逐 漸增大的楔形，且內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層1522為外徑朝向爐體1里面逐漸減小的楔形。外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層1512和外側(cè)產(chǎn)品出口水套1513成楔形可保證外側(cè)所施的 作用力不會傳到內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口水套1521和內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層1522，使內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口 152的壽命更長。另外，采用兩體式產(chǎn)品出口，由于外側(cè)產(chǎn)品出口容易損壞，因此只需將被燒 壞的外側(cè)產(chǎn)品出口 151更換，而不需要更換整個產(chǎn)品出口 15，檢修方便。如圖3所示，出渣口 16包括外側(cè)出渣口 161和內(nèi)側(cè)出渣口 162，外側(cè)出渣口 161由位于徑向最外層的法蘭1611，位于徑向最內(nèi)層的外側(cè)出渣口耐火磚層1612、和位于法蘭和 耐火磚層1612之間的外側(cè)出渣口水套1613構(gòu)成，且內(nèi)側(cè)出渣口 162由位于徑向外層的內(nèi) 側(cè)出渣口水套1621和位于徑向內(nèi)層的內(nèi)側(cè)出渣耐火磚層1622構(gòu)成。其中，外側(cè)出渣口耐 火磚層1612和外側(cè)出渣口水套1613分別為外徑朝向爐體1里面逐漸增大的楔形，且內(nèi)側(cè) 出渣口耐火磚層1622為外徑朝向爐體1里面逐漸減小的楔形。外側(cè)出渣口耐火磚層1612和外側(cè)出渣口水套1613成楔形可保證外側(cè)所施的作用 力不會傳到內(nèi)側(cè)出渣口水套1621和內(nèi)側(cè)出渣口耐火磚層1622，使內(nèi)側(cè)出渣口 162的壽命更 長。另外，采用兩體式出渣口，由于外側(cè)出渣口容易損壞，因此只需將被燒壞的外側(cè)出渣口 161更換，而不需要更換整個出渣口，檢修方便。爐蓋2安裝在爐體1的敞開頂端，用于封閉爐體1的頂端開口。爐蓋2上形成有 噴槍插孔201，用于插入噴槍(未示出)，噴槍用于向爐體1內(nèi)噴入氧氣和燃料。爐蓋2還 形成有煙氣出口 202，用于排出爐體1內(nèi)產(chǎn)生的煙氣。為了對熔煉爐進行冷卻，在爐體1內(nèi)設(shè)有齒形水套12。在本實用新型的一個示例 中，由于熔池R的溫度比爐膛上部的溫度高，因此在爐體1的上部內(nèi)設(shè)置平水套13，而熔池 R周圍的爐體1內(nèi)設(shè)置齒形水套12。平水套13的耐火性比齒形水套12的耐火性較弱，成 本較低，因此這樣設(shè)置可進一步降低爐體1的制造成本。下面參考圖4-6描述爐體1內(nèi)部的齒形水套12。根據(jù)本實用新型實施例的齒形水套12包括套體120和冷卻介質(zhì)通道121。冷卻介 質(zhì)通道121形成在套體120內(nèi)且具有用于將冷卻介質(zhì)例如水供給到套體120內(nèi)的冷卻介質(zhì) 入口 122A和用于將熱交換后的水排出套體120的冷卻介質(zhì)出口 122B，套體120的內(nèi)側(cè)表面 (圖4中垂直于紙面的方向上里面的表面，圖1中朝向爐體1里面的表面)為齒形面。如圖5所示，套體120的內(nèi)側(cè)表面為齒形面，換言之，在套體120的縱向(圖5中 的上下方向)剖視圖上，在套體120的內(nèi)側(cè)表面上交替地形成有凸起125和凹槽126。如圖1所示，當(dāng)齒形水套12安裝到爐體1內(nèi)時，具體地，安裝在爐體1內(nèi)的熔池R 周圍，耐火磚14可以配合在凹槽126內(nèi)，從而耐火磚14與齒形水套12的結(jié)合性能提高，即 耐火磚14與齒形水套12之間的縫隙減少，更能緊密地結(jié)合，從而接觸面積增大，接觸均勻 性更好，從而提高了冷卻效果。如圖6所示，套體120的內(nèi)側(cè)表面(圖6中的上表面)為弧形面，即在套體120的 橫向(圖4中的水平方向)剖視圖上，套體120的內(nèi)側(cè)表面呈弧形。在本實用新型的一個 示例中，與內(nèi)側(cè)弧形面相應(yīng)的外側(cè)表面也可以為弧形面，這樣，通過將套體的內(nèi)側(cè)表面和/ 或外側(cè)表面形成弧形面，在熔煉爐的爐體為圓形時，能夠進一步增大水套與耐火磚的接觸 面積，減少水套與耐火磚之間的縫隙，提高了接觸均勻性，提高冷卻效果，換言之，提高了水 套的適用性。如圖4和5所示，在本實用新型的一個示例中，冷卻介質(zhì)通道121包括第一通道 121A、第二通道121B和連接通道127127，第一通道121A和第二通道121B通過連接通道 127127連通，并且冷卻介質(zhì)入口 122A形成在第一通道121A上且冷卻介質(zhì)出口 122B形成在 第二通道121B上。連通通道127具有與外界連通的連通通道開口 124。該連通通道開口 124形成有 內(nèi)螺紋，并與密封螺栓128配合，且在該連通通道開口 124內(nèi)、在套體120與密封螺栓128
6之間設(shè)有密封圈129。冷卻介質(zhì)通道121具有與外界連通的端開口 123。另外，冷卻介質(zhì)通道的端開口 123形成有內(nèi)螺紋，并與密封螺栓128相配合。在冷卻介質(zhì)通道的端開口 123內(nèi)、在套體120 與密封螺栓128之間設(shè)有密封圈129。通過設(shè)置冷卻介質(zhì)通道121的端開口 123和連通通道開口 124，可以方便地在套體 120內(nèi)通過鉆孔加工出冷卻介質(zhì)通道121，當(dāng)冷卻介質(zhì)通道121內(nèi)堵塞時，拆卸密封螺栓128 可以進行疏通。而通過設(shè)置連通通道127，可以方便地將一部分冷卻介質(zhì)通道例如121A用 作入口通道，而另一部分冷卻介質(zhì)通道例如121B用作出口通道，其中，入口通道和出口通 道通過連接通道127127連通。如圖4所示，水套中的冷卻介質(zhì)通道121可以為多個，在圖4所示的示例中，形成 了兩個冷卻介質(zhì)通道121，每個冷卻介質(zhì)通道121由兩個通道，即第一通道121A和第二通道 121B構(gòu)成。在本實用新型的一個示例中，套體120可由銅塊制成。利用銅塊制成套體，可以增 加熱傳遞效率，并且通過鉆孔可以方便地在套體120內(nèi)加工出冷卻介質(zhì)通道123。當(dāng)然，套 體120還可以由其他的可方便加工且可增加熱傳遞效率的材料制造而成。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解 在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求一種自熱熔煉爐，其特征在于，包括爐體，所述爐體包括爐殼和設(shè)置在爐殼內(nèi)的耐火磚層，且爐體的下部分別設(shè)有出渣口和產(chǎn)品出口；爐蓋，所述爐蓋具有煙氣出口和噴槍插孔且安裝在爐體的敞開頂端，用于封閉爐體的頂端開口；和齒形水套，所述齒形水套設(shè)在爐體內(nèi)，所述齒形水套包括套體和冷卻介質(zhì)通道，所述冷卻介質(zhì)通道形成在套體內(nèi)且具有用于供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)入口和用于排出冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)出口，所述套體的內(nèi)側(cè)表面為齒形面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述出渣口包括內(nèi)側(cè)出渣口和外 側(cè)出渣口，所述外側(cè)出渣口由位于徑向最外層的法蘭，位于徑向最內(nèi)層的外側(cè)出渣口耐火 磚層、和位于法蘭和耐火磚層之間的外側(cè)出渣口水套構(gòu)成，且所述內(nèi)側(cè)出渣口由位于徑向 外層的內(nèi)側(cè)出渣口水套和位于徑向內(nèi)層的內(nèi)側(cè)出渣耐火磚層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述外側(cè)出渣口耐火磚層和所述 外側(cè)出渣口水套分別為外徑朝向爐體里面逐漸增大的楔形，且所述內(nèi)側(cè)出渣口耐火磚層為 外徑朝向爐體里面逐漸減小的楔形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述產(chǎn)品出口包括內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口 和外側(cè)產(chǎn)品出口，所述外側(cè)產(chǎn)品出口由位于徑向最外層的法蘭，位于徑向最內(nèi)層的耐火磚 層、和位于法蘭和耐火磚層之間的外側(cè)產(chǎn)品出口水套構(gòu)成，且所述內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口由位于徑 向外層的內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口水套和位于徑向內(nèi)層的耐火磚層構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述外側(cè)產(chǎn)品出口耐火磚層和所 述外側(cè)產(chǎn)品出口水套分別為外徑朝向爐體里面逐漸增大的楔形，且所述內(nèi)側(cè)產(chǎn)品出口耐火 磚層為外徑朝向爐體里面逐漸減小的楔形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述齒形水套設(shè)在爐體的下部內(nèi)， 且所述自熱熔煉爐進一步包括設(shè)置在爐體的上部內(nèi)的平水套。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，爐體的上部的一部分側(cè)壁向外傾 斜且與水平面的夾角大于65度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述套體的內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面 為弧形面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)通道包括第一通道、 第二通道和連接通道，其中所述第一通道的下端和第二通道通的下端過連接通道連通，所 述冷卻介質(zhì)入口形成在第一通道上且所述冷卻介質(zhì)出口形成在第二通道上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自熱熔煉爐，其特征在于，所述連通通道具有與外界連通的 連通通道開口，所述第一和第二通道分別具有與外界連通的端開口，且所述連通通道開口 和所述端開口均形成有內(nèi)螺紋并與密封螺栓配合。
專利摘要本實用新型公開一種自熱熔煉爐，包括爐體，所述爐體包括爐殼和設(shè)置在爐殼內(nèi)的耐火磚層；用于封閉爐體的頂端開口的爐蓋；和齒形水套，所述齒形水套設(shè)置在爐體內(nèi)，所述齒形水套包括套體和冷卻介質(zhì)通道，所述冷卻介質(zhì)通道形成在所述套體內(nèi)且具有用于供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)入口和用于排出冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)出口，所述套體的內(nèi)側(cè)表面為齒形面。根據(jù)本實用新型的自熱熔煉爐，由于齒形水套的套體的內(nèi)側(cè)表面為齒形面，從而使熔煉爐的耐火磚能夠配合在凹槽內(nèi)，由此提高了齒形水套與耐火磚的結(jié)合性能，減少了齒形水套與耐火磚之間的縫隙，接觸面積大、接觸均勻性好，從而使自熱熔煉爐具有良好的冷卻效果。
文檔編號F27D3/15GK201653132SQ20102013450
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者馮曉梅, 朱讓賢, 許欣 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司