專利名稱：一種高爐風(fēng)口小套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種高爐風(fēng)ロ小套。
背景技術(shù)：
高爐風(fēng)ロ主要應(yīng)用在鋼鐵、冶金和化工等行業(yè)，是保證高爐正常生產(chǎn)的關(guān)鍵部件，通過高爐風(fēng)ロ吹入的高溫?zé)犸L(fēng)和爐底焦炭氧化燃燒生成C02，C02在高溫上升中還原出以氧化物形態(tài)存在的鐵。高爐風(fēng)ロ通常安裝于爐腹與爐底之間的爐墻中，前段有500_伸入爐內(nèi)，直接受到液態(tài)渣鐵的熱沖蝕和掉落熱料的磨損，容易損壞，因頻繁更換風(fēng)ロ導(dǎo)致高爐休風(fēng)，使得高爐低產(chǎn)。其中，高爐風(fēng)ロ的使用環(huán)境極端惡劣，不但要承受約1500度以上的高溫，還要承 受高溫鐵流的沖刷和爐料、爐渣的磨損，高爐風(fēng)ロ材質(zhì)目前主要為高純紫銅，從風(fēng)ロ的強(qiáng)度、剛度、抗龜裂性能不同的考慮，材質(zhì)狀態(tài)有鍛制、銅板卷制、鋳造不同的狀態(tài)。具體地，風(fēng)ロ整體由大套、中套、小套三個部分套接而成，小套在爐墻最里面，工作環(huán)境最為惡劣。目前高爐風(fēng)ロ的小套大多由純銅整體鋳造或分體鋳造進(jìn)而焊接而成，其平均使用壽命僅有2 3個月，這主要是由于鋳造エ藝過程中產(chǎn)生氣孔、疏松、裂紋、毛刺、飛邊等缺陷從而導(dǎo)致的以下問題，其中包括產(chǎn)品的組織致密度差引起導(dǎo)熱性能不好而燒損，產(chǎn)品內(nèi)腔因鋳造粘砂導(dǎo)致水流不暢的燒損，焊縫太靠近風(fēng)口前端和局部鋳造缺陷引起漏水，因鋳造缺陷導(dǎo)致產(chǎn)品的硬度低，無法滿足惡劣條件下的使用壽命，或者因鋳造毛刺等引起的表面粗糙度増大，還需后續(xù)機(jī)加工エ序，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。現(xiàn)在也有一些將銅板經(jīng)旋壓成或軋制成風(fēng)ロ壁的方式，但由于銅板的エ藝變形量較小，所以在結(jié)構(gòu)上大多無法滿足一次性加工出長壁“η”形的風(fēng)ロ壁。這就使得風(fēng)口內(nèi)外壁必須做成分體式的，且必定有ー側(cè)的形狀是“"P "，從而使分體式的風(fēng)ロ小套內(nèi)外壁焊接時一端的焊縫太靠近風(fēng)ロ小套前端，而長期處于惡劣環(huán)境中的焊縫最容易開裂引起漏水。并且，當(dāng)采用旋壓加工エ藝吋，回轉(zhuǎn)罩的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生人為計算造成的正弦值偏離的現(xiàn)象，以及旋壓加工過程中會出現(xiàn)脹徑、金屬瘤等缺陷，這類風(fēng)ロ可參照中國專利CN2844127Y和 CN2799576Y。此外還有使用鍛造成形的風(fēng)ロ小套，但由于長壁“ η”形的風(fēng)ロ壁若要經(jīng)鍛造成形，受空氣錘行程影響，不僅エ藝復(fù)雜，而且由于需要多道エ序，多付模具，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低、生產(chǎn)成本增加；同時鍛造屬于冷加工,無形中會增加鍛壓機(jī)的噸位,導(dǎo)致設(shè)備成本增加，實(shí)用性差。另外，為了節(jié)約成本，有些廠家會使用鍛鑄結(jié)合等方式，將較便宜鋼材制成的風(fēng)ロ本體與純銅制成的風(fēng)ロ壁焊接在一起，或?qū)㈣T造而成的風(fēng)ロ本體與純銅板旋壓而成的風(fēng)ロ壁焊接在一起，但這樣的組合不是因材質(zhì)不同導(dǎo)致焊縫質(zhì)量差而漏水，就是因風(fēng)ロ本體的鑄造質(zhì)量差而導(dǎo)致整個風(fēng)ロ使用壽命短。由此可見，上述結(jié)構(gòu)和エ藝制成的風(fēng)ロ小套都存在生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高、壽命短等不足，且頻繁地更換風(fēng)ロ小套也會使高爐運(yùn)行的穩(wěn)定性降低、產(chǎn)量減少、工人的勞動強(qiáng)度増大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有上述的缺陷，本發(fā)明提出ー種高爐風(fēng)ロ小套。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提出了ー種高爐風(fēng)ロ小套，包括具有熱風(fēng)中心通道入ロ、進(jìn)水孔和排水孔的風(fēng)ロ本體，采用熱擠壓成形的純銅質(zhì)中空環(huán)狀的風(fēng)ロ壁，風(fēng)ロ本體和所述風(fēng)ロ壁焊接連接，所述風(fēng)ロ壁為長壁“ η ”形。
根據(jù)本發(fā)明的另ー個方面，提出了ー種高爐風(fēng)ロ小套的制備方法，包括步驟1，通過熱擠壓形成長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁；步驟2，成型風(fēng)ロ本體；步驟3，將冷卻水導(dǎo)流片、冷卻水連接環(huán)以過盈配合的方式布置到風(fēng)ロ壁中，將排水管布置到風(fēng)ロ本體中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接。步驟3還可以包括將其中的冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，再將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。本發(fā)明通過ー種分體熱擠壓式高爐風(fēng)ロ小套及其制造方法，該風(fēng)ロ小套能夠克服現(xiàn)有的風(fēng)ロ結(jié)構(gòu)存在的壽命短、生產(chǎn)效率低和生產(chǎn)成本高的不足，具體地解決了銅板變形量小的不足，如只能成型為“ P "形或需多道エ序才能加工成形，適合一次熱擠壓出長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁，從而使焊縫位置相對遠(yuǎn)離高溫區(qū)，且熱擠壓エ藝也解決了鑄造的不足，所以可將風(fēng)ロ壽命延長到一年以上；風(fēng)ロ小套的內(nèi)外壁均無需加工就可達(dá)到±0. 5mm的尺寸精度，只需上機(jī)床倒角即可組裝焊接，減少后續(xù)加工エ序，提高了生產(chǎn)效率；本發(fā)明的一種實(shí)施例風(fēng)ロ本體部分采用與風(fēng)ロ壁材質(zhì)一致的紫銅材料熱擠壓成形，同種材質(zhì)的焊接粘合度更高，有利于提高焊縫質(zhì)量，提聞生廣效率及提聞風(fēng)ロ整體的使用壽命；本發(fā)明的另一種實(shí)施例風(fēng)ロ本體部分與冷卻水導(dǎo)流片通過鑄造等方法成型為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，再將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。采用一次熱擠壓成形的“ η”形風(fēng)ロ壁所需擠壓機(jī)的噸位小，且一次熱擠壓成形只需ー副擠壓模具，一次擠壓成型，節(jié)省了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)率，同時減少了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)約人工成本，提高產(chǎn)品的性價比。


圖I是本發(fā)明的風(fēng)ロ小套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a是風(fēng)ロ壁的熱擠壓成型エ藝中的一個步驟示意圖；圖2b是風(fēng)ロ壁的熱擠壓成型エ藝中的另ー個步驟示意圖；圖3a是風(fēng)ロ小套整體焊接組合的一個步驟示意圖；圖3b是風(fēng)ロ小套的焊接完成后的示意圖；圖4是本發(fā)明的另ー種實(shí)施例的風(fēng)ロ小套示意圖；其中1排水孔；2排水管；3熱風(fēng)通道；4進(jìn)水孔；5風(fēng)ロ本體；6冷卻水連接環(huán)；7冷卻水導(dǎo)流片；8風(fēng)ロ壁；9冷卻空腔。如圖所示，為了能明確實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注了特定的結(jié)構(gòu)和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發(fā)明限定在該特定結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中，根據(jù)具體需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進(jìn)行調(diào)整或者修改，所進(jìn)行的調(diào)整或者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的ー種高爐風(fēng)ロ小套進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髄和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。另外，為了避免對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)造成不必要的混淆，并沒有詳細(xì)說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路 坐寸ο總的來說，本發(fā)明提供ー種分體熱擠壓式風(fēng)ロ小套及其制備方法，所述風(fēng)ロ小套包括具有熱風(fēng)中心通道入口、進(jìn)水孔和排水孔的風(fēng)ロ本體，ー采用熱擠壓成形的中空環(huán)狀的風(fēng)ロ壁，將所述風(fēng)ロ本體和所述風(fēng)ロ壁焊接連接構(gòu)成具有冷卻內(nèi)腔的高爐風(fēng)ロ小套，在冷卻內(nèi)腔中過盈配合放置冷卻水倒流片、排水管，冷卻水導(dǎo)流片和排水管通過冷卻水連接環(huán)連接在一起；其特征在于所述風(fēng)ロ壁為長壁“η”形，從而使焊縫位置相對遠(yuǎn)離高溫區(qū)；且所述風(fēng)ロ壁采用純度為99. 9%的紫銅利用熱擠壓技術(shù)成型。所述冷卻水導(dǎo)流片、排水管和冷卻水連接環(huán)可以采用鋼材制成。還可以將所述冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型構(gòu)建為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η”形風(fēng)ロ壁中，再將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。所述風(fēng)ロ壁還可以采用將純銅錠擠壓成錐形管，再在原處不動，把管反向擠壓和多次拉伸成筒體，內(nèi)外壁均無需加工就可達(dá)到±0. 5mm的尺寸精度，只需上機(jī)床倒角即可組裝焊接。具體地，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，提供ー種分體熱擠壓成型的高爐風(fēng)ロ小套，如圖I所示，該高爐風(fēng)ロ小套由風(fēng)ロ本體5和風(fēng)ロ壁8焊接組合，風(fēng)ロ本體5和風(fēng)ロ壁8的內(nèi)部形成冷卻內(nèi)腔9。其中風(fēng)ロ本體5的上端表面具有熱風(fēng)中心通道入口 3、進(jìn)水孔4和排水孔I。通常，進(jìn)水孔4和排水孔I具有一定的距離。其中，風(fēng)ロ壁8采用一次熱擠壓成形為中空環(huán)狀的長壁“ η ”形體。所述風(fēng)ロ本體5和所述風(fēng)ロ壁8焊接連接，構(gòu)成具有冷卻內(nèi)腔9的高爐風(fēng)ロ小套。在冷卻內(nèi)腔9中以過盈配合的方式布置冷卻水倒流片7、排水管2，排水管2的上端和排水孔I相連。排水管2和冷卻水導(dǎo)流片7通過冷卻水連接環(huán)6連接在一起。冷卻水連接環(huán)位于冷卻水導(dǎo)流片的上部，和冷卻水導(dǎo)流片相連；風(fēng)ロ本體中布置排水管，排水管下端和冷卻水連接環(huán)相連，上端和排水孔相連。風(fēng)ロ壁8為長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁，風(fēng)ロ壁8和風(fēng)ロ本體5的焊接的焊縫位置相對遠(yuǎn)離高溫區(qū)。所述風(fēng)ロ壁8采用純度為99. 9%的紫銅利用一次熱擠壓技術(shù)成型。如圖4所示，此外還可以將所述冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，再將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，提供ー種高爐風(fēng)ロ小套的制備方法，該方法包括步驟1，形成長壁“ η ”風(fēng)ロ壁；步驟2，通過熱擠壓形成風(fēng)ロ本體；步驟3，將冷卻水導(dǎo)流片、冷卻水連接環(huán)布置到風(fēng)ロ壁中，將排水管布置到風(fēng)ロ本體中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接。
具體地，在步驟I中，通過熱擠壓形成長壁“ η”風(fēng)ロ壁。其中，如圖2a所示，首先將純銅錠10加熱至800-850°C，放入預(yù)熱過的專用壓力機(jī)(圖中未示)和反向擠壓模具11中；然后如圖2b所示，用專用壓力機(jī)和專用模具一次熱擠壓成型長壁“ Π”形風(fēng)ロ壁8。進(jìn)一歩，還包括將風(fēng)ロ壁8進(jìn)行漲形、擴(kuò)孔和倒角。具體地，在步驟2中，成型風(fēng)ロ本體。其中ー種實(shí)施例為，將純銅錠加熱至800-8500C，類似讓上圖2a和2b所示，用專用壓力機(jī)和專用模具一次熱擠壓成型風(fēng)ロ本體，再到車床上進(jìn)行倒角。具體地，在步驟3中，將冷卻水導(dǎo)流片、冷卻水連接環(huán)以過盈配合的方式布置到風(fēng)ロ壁中，將排水管布置到風(fēng)ロ本體中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接。其中，如圖3a所示，將鋼鑄造或鍛造成型的冷卻水導(dǎo)流片7、卻水連接環(huán)6事先以過盈配合的方式放入風(fēng)ロ壁8內(nèi)，將鋼鑄造或鍛造成型的排水管2事先放入風(fēng)ロ本體5內(nèi)。然后，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁拿到車床上進(jìn)行倒角，再將冷卻水導(dǎo)流片、排水管、冷卻水連接環(huán)以過盈配合的方式壓入風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁之間形成的冷卻內(nèi)腔中，最后 將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接為一體。如圖3b所示，將事先裝配了冷卻水導(dǎo)流片7、排水管2、冷卻水連接環(huán)6的風(fēng)ロ本體5與風(fēng)ロ壁8合在一起進(jìn)行焊接，從而在焊接為一體的所述風(fēng)ロ本體5與風(fēng)ロ壁8之間形成一冷卻內(nèi)腔9。所述步驟3還包括將其中的冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，再將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的另ー個實(shí)施方案中，所述風(fēng)ロ壁8還可以采用將純銅錠10擠壓成錐形管，再在原處不動，把管反向擠壓和多次拉伸成筒體，內(nèi)外壁均無需加工就可達(dá)到±0. 5mm的尺寸精度，只需上機(jī)床倒角即可組裝焊接。最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對本技術(shù)方法進(jìn)行限制，本發(fā)明在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本發(fā)明的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種高爐風(fēng)ロ小套，包括具有熱風(fēng)中心通道入口、進(jìn)水孔和排水孔的風(fēng)ロ本體，采用熱擠壓成形的純銅質(zhì)中空環(huán)狀的風(fēng)ロ壁，風(fēng)ロ本體和所述風(fēng)ロ壁焊接連接，所述風(fēng)ロ壁為長壁“ η”形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高爐風(fēng)ロ小套，其特征在于，風(fēng)ロ本體和所述風(fēng)ロ壁焊接內(nèi)部構(gòu)成冷卻內(nèi)腔；風(fēng)ロ本體的上端表面具有熱風(fēng)中心通道入口、進(jìn)水孔和排水孔； 風(fēng)ロ壁中以過盈配合的方式布置冷卻水導(dǎo)流片和冷卻水連接環(huán)；或者，冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型為一體式，以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接； 冷卻水連接環(huán)位于冷卻水導(dǎo)流片的上部，和冷卻水導(dǎo)流片相連；風(fēng)ロ本體中布置排水管，排水管下端和冷卻水連接環(huán)相連，上端和排水孔相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐風(fēng)ロ小套，其特征在干，所述風(fēng)ロ壁與風(fēng)ロ本體的材質(zhì)為純度99.9%的紫銅；所述冷卻水導(dǎo)流片、排水管和冷卻水連接環(huán)的材質(zhì)為鋼材；風(fēng)ロ壁和風(fēng)ロ本體的焊接的焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。
4.ー種高爐風(fēng)ロ小套的制備方法，包括 步驟I，通過熱擠壓形成長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁； 步驟2，成型風(fēng)ロ本體； 步驟3，將冷卻水導(dǎo)流片、冷卻水連接環(huán)以過盈配合的方式布置到風(fēng)ロ壁中，將排水管布置到風(fēng)ロ本體中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟I包括 首先將純銅錠10加熱至800-850°C，放入預(yù)熱過的專用壓力機(jī)和反向擠壓模具中；用專用壓力機(jī)和專用模具一次熱擠壓成型長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁；將風(fēng)ロ壁進(jìn)行漲形、擴(kuò)孔和倒角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟2包括將純銅錠加熱至800-850°C，用專用壓カ機(jī)和專用模具一次熱擠壓成型風(fēng)ロ本體，到車床上進(jìn)行倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟3包括 將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁拿到車床上進(jìn)行倒角，再將冷卻水導(dǎo)流片、排水管、冷卻水連接環(huán)以過盈配合的方式壓入風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁之間形成的冷卻內(nèi)腔中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接為一體； 或者，將冷卻水導(dǎo)流片與風(fēng)ロ本體成型為一體式，并以過盈配合的方式壓入長壁“ η ”形風(fēng)ロ壁中，將所述風(fēng)ロ本體與風(fēng)ロ壁焊接，焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟I包括 將純銅錠擠壓成錐形管，在原處不動把錐形管反向擠壓和多次拉伸成筒體，達(dá)到±O. 5mm的尺寸精度，上機(jī)床倒角，形成長壁“ H ”形風(fēng)ロ壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，風(fēng)ロ本體和所述風(fēng)ロ壁焊接內(nèi)部構(gòu)成冷卻內(nèi)腔；風(fēng)ロ本體的上端表面具有熱風(fēng)中心通道入口、進(jìn)水孔和排水孔； 其中，步驟3包括風(fēng)ロ壁中過盈配合地布置著冷卻水導(dǎo)流片和冷卻水連接環(huán)，冷卻水連接環(huán)位于冷卻水導(dǎo)流片的上部，和冷卻水導(dǎo)流片相連；風(fēng)ロ本體中布置排水管，排水管下端和冷卻水連接環(huán)相連，上端和排水孔相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述風(fēng)ロ壁與風(fēng)ロ本體的材質(zhì)為純度99.9%的紫銅；所述冷卻水導(dǎo)流片、排水管和冷卻水連接環(huán)的材質(zhì)為鋼材； 其中，步驟3中，風(fēng)ロ壁和風(fēng)ロ本體的焊接的焊縫位置相對遠(yuǎn)離風(fēng)ロ壁下端和高溫區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高爐風(fēng)口小套及其制備方法，該風(fēng)口小套包括具有熱風(fēng)中心通道入口、進(jìn)水孔和排水孔的風(fēng)口本體，采用熱擠壓成形的純銅質(zhì)中空環(huán)狀的風(fēng)口壁，風(fēng)口本體和所述風(fēng)口壁焊接連接，所述風(fēng)口壁為長壁“∩”形。該風(fēng)口小套能夠克服現(xiàn)有的風(fēng)口結(jié)構(gòu)存在的壽命短、生產(chǎn)效率低和生產(chǎn)成本高的不足。
文檔編號C21B7/16GK102978314SQ20111032916
公開日2013年3月20日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者胡振青, 吳益華, 孫立根, 劉小春 申請人:路達(dá)(廈門)工業(yè)有限公司