无焦冲天炉水冷炉栅.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102889780A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102889780A(43)申请公布日2013.01.23(21)申请号201210417587.7(22)申请日2012.10.16(71)申请人张耀文地址264205山东省威海市经济技术开发区滨海龙城13号楼706室(72)发明人张耀文张明(51)Int.Cl.F27B1/10(2006.01)F27B1/24(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称无焦冲天炉水冷炉栅(57)摘要无焦冲天炉水冷炉栅。该炉栅由冷却水进口(1)、联接法兰(2)、外套管(3)、芯棒(4)、圆钢筋(5)、耐火材料层(6)、冷却水出口(7)、流道隔板(8)等几部分组成。其特征为：外套管(3)的表面敷设有一定厚度的耐火材料层(6)，耐火材料层(6)中包裹着多个圆钢筋(5)，外套管(3)环绕在芯棒(4)外部，芯棒(4)位于外套管(3)的几何中心或略偏离其几何中心，流道隔板(8)将外套管(3)与芯棒(4)之间的冷却水空间分隔为数个流道，进入炉栅的冷却水顺序流过流道隔板(8)限定的数个流道。水冷炉栅可将无焦冲天炉的炉膛分隔为上下两部分，在高温铁液、渣液侵蚀和复杂的应力条件下长期支撑炉膛上部的炉料。CN102897ACN102889780A权利要求书1/1页1.无焦冲天炉水冷炉栅，可将炉膛分隔为上下两部分，在高温铁液、渣液侵蚀和复杂的应力条件下长期可靠支撑炉膛上部的炉料，由冷却水进口(1)、联接法兰(2)、外套管(3)、芯棒(4)、圆钢筋(5)、耐火材料层(6)、冷却水出口(7)、流道隔板(8)等几部分组成，其特征为：外套管(3)的表面敷设有一定厚度的耐火材料层(6)，耐火材料层(6)中包裹着多个圆钢筋(5)，外套管(3)环绕在芯棒(4)外部，芯棒(4)位于外套管(3)的几何中心或略偏离其几何中心，流道隔板(8)将外套管(3)与芯棒(4)之间的冷却水空间分隔为数个流道，进入炉栅的冷却水顺序流过流道隔板(8)限定的数个流道。2.根据权利要求1所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：流道隔板(8)的数量为一个或者多个。3.根据权利要求1与权利要求2所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：流道隔板(8)的形状为直线形或者螺旋形。4.根据权利要求1所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：芯棒(4)的轴线与外套管(3)的轴线相重合，或者背离地面、迎着重力方向偏离外套管(3)的轴线一定距离。5.根据权利要求1所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：芯棒(4)为实心圆形金属材料或者空心圆管形金属材料。6.根据权利要求1所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：圆钢筋(5)的轴线为直线形，或者为包括“V”字形、“I”字形在内的其他形状。7.根据权利要求1与权利要求6所述的无焦冲天炉水冷炉栅，其特征为：耐火材料层(6)中均匀分布的多个圆钢筋(5)通过螺纹和螺母、过盈配合或者焊接方式与水冷炉栅结合在一起。2CN102889780A说明书1/4页无焦冲天炉水冷炉栅所属技术领域[0001]本发明专利涉及铸造生产中所用的铸铁熔化炉的一种水冷件，更具体地说，涉及无焦冲天炉炉膛内支撑金属与非金属炉料的水冷炉栅。背景技术[0002]无焦冲天炉是一种新型的铸铁熔化炉，包括燃气冲天炉、燃油冲天炉等，是一种具有节能环保优越性的铸铁新型熔炼竖炉。[0003]无焦冲天炉水冷炉栅，将炉膛分隔为上下两个部分，炉栅以上为固态炉料，炉栅以下为一定容积的燃烧空间。燃气或者燃油产生的高温炉气穿过炉栅向上运动，加热金属炉料、使固态金属熔化为液态，金属液在重力作用下穿过炉栅落到炉底。水冷炉栅长期经受高温炉气、高温铁液和渣液的侵蚀，同时承受着固态炉料产生的弯曲和冲击应力，服役环境特别恶劣。[0004]无焦冲天炉目前现有的水冷炉栅，为一组水平排列焊接于炉体的金属圆管，循环冷却水经过管内，吸收炉栅积聚的热量，实现对炉栅的冷却与保护。[0005]无焦冲天炉现有的水冷炉栅的结构，来源于金属连续热处理炉炉底所用的水冷炉排。无焦冲天炉水冷炉栅，长期工作于高温和高应力状态，其服役环境的恶劣性远超过了金属热处理炉的炉底。无焦冲天炉水冷炉栅在满足高温环境中的复杂应力要求的基础上，应该具有抗铁液熔蚀的特性，同时应尽量降低对无焦冲天炉的冷却效应，而且必须性能可靠、服役寿命长，拆换方便。[0006]无焦冲天炉现有的水冷炉栅存在着五方面的局限性，其一，水冷炉栅直接焊接在炉体之上，存在着难以拆换的局限性。其二，水冷炉栅中冷却水流道的截面为圆形，在循环冷却水流量一定的条件下，冷却水流速低、流道中容易产生水垢，可靠性低、寿命短；如果希望提高冷却强度，则需要大幅度增加冷却水的流量，导致冷却水供应系统动力消耗大幅度增