CN201421257Y - 电炉水冷铸钢炉盖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电炉水冷铸钢炉盖，包括基体和冷却水管，其特征在于所述的基体和冷却水管都由铸钢材料制成，冷却水管的中部成圆环状，两个端部弯曲向上；基体为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管位于基体中，冷却水管的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。本实用新型采用铸钢材料代替现有的铸铁材料制作电炉水冷炉盖，可以有效避免电炉水冷炉盖基体和冷却水管间产生气隙，延长炉盖寿命进而延长冶金窑炉的寿命，节约生产成本；使得冷却水管与基体紧密结合，提高钢砖冷却效果，提高电炉水冷炉盖的机械性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冶金高温炉窑，具体讲是涉及一种用于冶金高温炉窑的电炉水冷铸钢炉盖，属于炼钢冶金技术领域。
背景技术
电炉水冷炉盖是为冶金高温炉窑提供冷却的装置，能够保护冶金高温炉窑免受炉体内高温流体的侵蚀和机械磨损，延长冶金高温炉窑的寿命，保证其安全稳定生产。冷却设备一旦出现问题，冶金高温窑炉必须全面停产检修，将会带来重大经济损失。所以，电炉水冷炉盖的寿命决定冶金高温炉窑的寿命，是冶金高温炉窑长寿高效、节能的重要保证。
当前国内外冶金工业普遍采用的电炉水冷炉盖材质以铸铁为主，但是，铸铁电炉水冷炉盖存在诸多不足。以使用最广泛的球墨铸铁电炉水冷炉盖为例：(1)球墨铸铁电炉水冷炉盖必须在冷却通道外附加防渗碳涂层，使通道与基体之间形成气隙，而气隙使得电炉水冷炉盖传热阻力增加一千倍以上，恶化电炉水冷炉盖的传热效果，增加电炉水冷炉盖工作面温度，加速电炉水冷炉盖破损。(2)球墨铸铁基体上布满了大小不同的球状石墨(粒径0.025～0.150mm)，球状石墨被氧化后相当于形成了无数微小的孔洞，构成了发生裂缝和裂纹的发源地，加速了裂缝和裂纹的扩展，从而导致电炉水冷炉盖使用寿命变短，增加资源消耗，不利于电炉水冷炉盖长寿节能。(3)在浇铸大型球墨铸件时，C、S、P在柱状结晶过程中容易被推向液态区，在中心等轴晶区形成一个偏析物富集区，使铸件表面和中心的延伸率存在较大差异，表面延伸率大于中心部位一倍以上，促进了球墨铸铁裂缝或裂纹的产生和扩展，不利于电炉水冷炉盖长寿。(4)球墨铸铁的线膨胀系数在600℃以下变化较平稳，但在600℃以上则随温度的升高而发生急剧的不可逆“生长”，当温度大于709℃时基体组织发生了相变，膨胀系数和内应力急剧增长，其破损速度加快。(5)球墨铸铁导热性和抗热震性能都较差，其导热系数仅为30w·m-2·K-1，不利于电炉水冷炉盖的高效冷却。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种利用新的铸钢基体材料取代传统的铸铁材料的电炉水冷铸钢炉盖，并保证冷却水管表面在浇注过程中微熔，使得冷却水管在浇注后与基体紧密结合，消除了气隙，提高了电炉水冷铸钢炉盖的性能，延长冶金高温炉窑的使用寿命。
为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电炉水冷铸钢炉盖，包括基体和冷却水管，其特征在于所述的基体和冷却水管都由铸钢材料制成，冷却水管的中部成圆环状，两个端部弯曲向上；基体为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管位于基体中，其以表面微熔的方式与基体紧密结合，冷却水管的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。
上述冷却水管的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.5～0.7。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用铸钢材料代替现有的铸铁材料制作电炉水冷炉盖，可以有效避免电炉水冷炉盖基体和冷却水管间产生气隙，延长炉盖寿命进而延长冶金窑炉的寿命，节约生产成本；使得冷却水管与基体紧密结合，提高钢砖冷却效果，提高电炉水冷炉盖的机械性能。
附图说明
图1是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的中心剖视图；
图2是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的中心剖视图；图2是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的俯视图。
如图1、2所示，本实用新型的电路水冷铸钢炉盖，包括基体1和冷却水管2，基体1和冷却水管2都是采用铸钢材料制成的，冷却水管2的中间部分成圆环状，两个端部弯曲后向上。基体1为带台阶的圆环状，直径大的部分在上侧，直径小的部分在下侧，冷却水管2位于基体1中，被基体1包围，其以表面微熔的方式与基体1紧密结合，冷却水管2的两个端部从基体1的直径大的部分的上侧伸出，以方便通过冷却介质，冷却水管2的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.5～0.7。
实施例1：冷却水管2的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.5。
实施例2：冷却水管2的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.6。
实施例3：冷却水管2的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.7。
本实用新型将冷却水管2的材质和基体1的材质均选定为铸钢，有效避免了使用防渗碳涂层及其带来的一系列问题；将冷却水管2直接浇注在基体1内部，在浇注过程中，利用复合固体冷却介质随流体通过冷却水管2，保护冷却水管2熔而不化，促使冷却水管2在浇注过程中表面微熔，与基体1紧密贴合，不产生气隙，减小了冷却阻力，延长了电炉水冷铸钢炉盖的使用寿命，进而延长了冶金高温炉窑的使用寿命，并提高了电炉水冷铸钢炉盖的冷却效果，同时通过控制基体1的凝固过程，形成顺序凝固的条件，提高电炉水冷铸钢炉盖的性能。
本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖应用于冶金高温炉窑的主要原理是：将电炉水冷铸钢炉盖置于冶金高温炉窑的出口区域，冷却介质(比如：水)按一定的流速从电炉水冷铸钢炉盖的冷却水管2的一个端口通过电炉水冷铸钢炉盖内部，以这种方式，热量从冶金高温炉窑内部传给电炉水冷铸钢炉盖的基体1，冷却介质再将热量从基体1带出冶金高温炉窑，使得冶金高温炉窑的炉壳免受高温侵蚀，从而延长冶金高温炉窑的使用寿命。通过调节冷却水流量和流速来调节电炉水冷铸钢炉盖的冷却性能。
上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1、电炉水冷铸钢炉盖，包括基体和冷却水管，其特征在于所述的基体和冷却水管都由铸钢材料制成，冷却水管的中部成圆环状，两个端部弯曲向上；基体为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管位于基体中，其以表面微熔的方式与基体紧密结合，冷却水管的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。
2、根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖，其特征在于所述的冷却水管的横截面为椭圆形。
3、根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖，其特征在于所述的椭圆形的长轴和短轴的长度比为0.5～0.7。
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