枪口砖组件及具有其的冶金炉窑制造技术

本发明专利技术公开了一种枪口砖组件及具有其的冶金炉窑，其中，枪口砖组件包括钢结构热端、喷枪套和散热模块；所述钢结构热端设有彼此相对的第一端面和第二端面；所述钢结构热端内设有惯穿于所述第一端面和所述第二端面之间的第一通孔；所述喷枪套固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，所述喷枪套设有与所述第一通孔同轴连通的喷枪孔；所述散热模块位于所述钢结构热端的所述第二端面的一侧，且所述喷枪套贯穿于所述散热模块；所述散热模块包括热管和冷却水盘管，所述热管的一端与所述钢结构热端直接接触，且另一端与所述冷却水盘管进行热量交换。该枪口砖组件散热快、使用寿命高、安全性高，能更好地保护喷枪，可对现有枪口砖进行直接替换。

Muzzle brick assemblies and metallurgical furnaces with them

The invention discloses a muzzle brick assembly and a metallurgical kiln with it, in which the muzzle brick assembly comprises a steel structure hot end, a spray gun sleeve and a heat dissipation module; the steel structure hot end is provided with a first end face and a second end face relative to each other; the steel structure hot end is provided with a first through hole which is used to penetrate between the first end face and the second end face; and the spray gun sleeve is fixed between the first end face and the second end face. On the second end face of the hot end of the steel structure, the spray gun sleeve is provided with a spray gun hole coaxially connected with the first through hole; the heat dissipation module is located on one side of the second end face of the hot end of the steel structure, and the spray gun sleeve runs through the heat dissipation module; the heat dissipation module includes a heat pipe and a cooling water coil, and one end of the heat pipe is in direct contact with the hot end of the steel structure. The other end exchanges heat with the cooling water coil. The gun muzzle brick assembly has the advantages of fast heat dissipation, high service life and high safety, which can better protect the gun and can directly replace the existing gun muzzle brick.

【技术实现步骤摘要】
枪口砖组件及具有其的冶金炉窑
本专利技术涉及冶金炉窑
，尤其涉及一种枪口砖组件及具有其的冶金炉窑。
技术介绍
枪口砖是冶金炉窑非常重要的部件，用于固定和保护喷枪。枪口砖所处位置环境恶劣，特别是浸没式喷枪的枪口砖，长期处于高温环境下，受熔体的侵蚀和冲刷，其使用寿命难以保证。当枪口砖发生损坏后，喷枪暴露在高温熔体中，加速了喷枪的损坏过程。当喷枪和枪口砖损坏严重时，需要停炉对喷枪和枪口砖进行整体更换，影响生产作业率和产品质量。提高枪口砖寿命一直是冶炼行业的技术瓶颈之一，目前尚无较好的解决方法，在已有的研究中，有两种尚不完善的处理方法。其一是采用水套代替原有枪口砖，水套内流动介质为水；另一种是采用钢套或铜套代替枪口砖，高温时，内部流动介质为液态金属或冷却油。两种方法都能够在一定程度上增加枪口附近部件的寿命，但是都有一定的使用局限。采用水作为冷却介质时，需严格监控水套侵蚀情况，如果水套发生泄露，会造成较大安全隐患。液态金属和冷却油虽然泄露时风险较小，但是其造价昂贵，不适合大范围推广。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种枪口砖组件及具有其的冶金炉窑，该枪口砖组件使用寿命高、热量传输快、安全性高，且能更好地保护喷枪，可以对现有枪口砖进行直接替换而不对炉窑结构进行改变。根据本专利技术第一方面实施例的枪口砖组件，包括：钢结构热端，所述钢结构热端设有彼此相对的第一端面和第二端面；所述钢结构热端内设有惯穿于所述第一端面和所述第二端面之间的第一通孔；喷枪套，所述喷枪套固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，所述喷枪套设有与所述第一通孔同轴连通的喷枪孔；散热模块，所述散热模块位于所述钢结构热端的所述第二端面的一侧，且所述喷枪套贯穿于所述散热模块；所述散热模块包括热管和冷却水盘管，所述热管的一端与所述钢结构热端直接接触，且另一端与所述冷却水盘管进行热量交换。根据本专利技术第一方面实施例的枪口砖组件，工作时，由于钢结构热端的第一端面为工作面，第一端面与熔体接触，使得钢结构处于高温状态；热管在位于钢结构热端处的热端吸收钢结构热端的热量后，使得热管内部工质温度升高，热管温度达到启动温度后，热管进入启动状态，其内部的工质发生相变并进行高效传热，将热管热端的热量迅速向热管冷端(即位于冷却水盘管的一端)进行传递。由于热管热阻很小，传热效率高，使用热管可以高效地将钢结构热端的热量传递到散热模块，并通过散热模块中的冷却水盘管内的流动冷却水将热量带走，从而高效地降低钢结构热端的温度，提高了枪口砖组件的使用寿命，同时更好地保护喷枪。该枪口砖组件采用钢结构热端，例如采用高温不锈钢作为钢结构热端，可以具备更好的耐侵蚀和耐冲刷性能，更有利于保护喷枪。由于该枪口砖组件采用热管将钢结构热端的热量传输到散热模块，冷却水盘管与作为高温区域的钢结构热端不直接接触，能够有效地避免冷却水发生泄漏，提高冶炼过程中的安全性。优选具有超高导热性能的高温热管更能保证钢结构热端与散热模块之间的高效的热量传输，能够对钢结构热端的第一端面进行高效冷却。该枪口砖组件的整体结构轮廓尺寸与现有枪口砖的轮廓尺寸一致，可以在不改变炉窑结构的情况下，对现有枪口砖进行直接替换。根据本专利技术第一方面的一个实施例，所述散热模块还包括铜结构冷端，所述铜结构冷端设有彼此相对的第三端面和第四端面，所述铜结构冷端内设有贯穿于所述第三端面和所述第四端面的第二通孔，所述铜结构冷端的所述第三端面与所述钢结构热端的所述第二端面相邻地正对设置且所述喷枪套贯穿于所述第二通孔中；所述热管的另一端伸入所述铜结构冷端内；所述冷却水盘管包括第一盘管主体和位于所述第一盘管主体的两端的第一进水口和第一出水口，其中，所述第一盘管主体位于所述铜结构冷端内，所述第一进水口和所述第一出水口均位于所述铜结构冷端外。根据本专利技术第一方面进一步的实施例，所述散热模块还包括第一冷端加固件，所述第一冷端加固件限定有第一固定室，所述第一固定室一端为第一封闭端且另一端为第一敞开端，所述第一封闭端上设有第一穿孔和第二穿孔；所述铜结构冷端固定在所述第一固定室中，且所述第三端面临近所述第一封闭端，所述第四端面位于所述第一敞开端；所述钢结构热端的所述第二端面与所述第一冷端加固件的所述第一封闭端固定连接，所述喷枪套穿过所述第一穿孔和所述第二通孔中，所述热管穿过所述第二穿孔。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述散热模块还包括第一捣打料，所述第一捣打料填充在所述第一固定室中，且位于所述第一封闭端与所述第三端面之间。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述散热模块还包括热管套，所述热管套一端固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，且所述热管套上设有与所述第二穿孔同轴连通的热管套空腔，所述热管套的另一端从所述第三端面伸入所述铜结构冷端内；所述热管穿设于所述第二穿孔和所述热管套空腔中。根据本专利技术第一方面再进一步的实施例，所述热管套的另一端封闭。根据本专利技术第一方面的另一个实施例，所述冷却水盘管包括第二盘管主体，所述第二盘管主体包括进水汇总管、出水汇总管和连通在所述进水汇总管与所述出水汇总管之间的多个支管，所述热管有多个，多个所述支管呈螺旋状分别相应地盘绕在多个所述热管的外周。根据本专利技术第一方面的另一个进一步的实施例，所述散热模块还包括第二冷端加固件和第二捣打料，所述第二冷端加固件限定有第二固定室，所述第二固定室一端为第二封闭端且另一端为第二敞开端，所述第二封闭端上设有第三穿孔和多个第四穿孔；所述第二封闭端与所述第二端面固定连接，所述喷枪套穿过所述第三穿孔并延伸至所述第二敞开端；多个所述热管分别相应地穿过多个所述第四穿孔；所述第二盘管主体位于所述第二固定室中；所述第二捣打料填充在所固定室中，以固定支撑所述喷枪套、所述热管和所述冷却水盘管。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述钢结构热端的所述第一端面设有多个燕尾槽。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述钢结构热端内设有多个温度测点。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述钢结构热端采用耐高温不锈钢材料或耐高温合金材料制成。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述热管的一端与所述钢结构热端的所述第二端面直接接触。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述热管的一端从所述第二端面嵌入所述钢结构热端内。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述热管内填充有低熔点金属。根据本专利技术第二方面实施例的冶金炉窑，包括窑壁和上述任意一实施例的所述枪口砖组件，其中，所述窑壁上设有枪口砖组件安装孔，所述腔口砖组件安装在所述枪口砖组件安装孔中，且所述钢结构热端朝向所述冶金炉窑内，所述散热模块朝向所述冶金炉窑外。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术第一方面的一个实施例的枪口砖组件的结构示意图。图2是图1中的钢结构热端和喷枪套固定在一起的结构示意图。图3是图1中的钢结构热端的平面示意图。图4是本专利技术第一方面的另一个实施例的枪口砖组件的结构示意图。附图标记：枪口砖组件100钢结构热端1第一端面11第二端面12第一通孔13凹槽14热管安装孔15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枪口砖组件，其特征在于，包括：钢结构热端，所述钢结构热端设有彼此相对的第一端面和第二端面；所述钢结构热端内设有惯穿于所述第一端面和所述第二端面之间的第一通孔；喷枪套，所述喷枪套固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，所述喷枪套设有与所述第一通孔同轴连通的喷枪孔；散热模块，所述散热模块位于所述钢结构热端的所述第二端面的一侧，且所述喷枪套贯穿于所述散热模块；所述散热模块包括热管和冷却水盘管，所述热管的一端与所述钢结构热端直接接触，且另一端与所述冷却水盘管进行热量交换。

【技术特征摘要】
1.一种枪口砖组件，其特征在于，包括：钢结构热端，所述钢结构热端设有彼此相对的第一端面和第二端面；所述钢结构热端内设有惯穿于所述第一端面和所述第二端面之间的第一通孔；喷枪套，所述喷枪套固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，所述喷枪套设有与所述第一通孔同轴连通的喷枪孔；散热模块，所述散热模块位于所述钢结构热端的所述第二端面的一侧，且所述喷枪套贯穿于所述散热模块；所述散热模块包括热管和冷却水盘管，所述热管的一端与所述钢结构热端直接接触，且另一端与所述冷却水盘管进行热量交换。2.根据权利要求1所述的枪口砖组件，其特征在于，所述散热模块还包括铜结构冷端，所述铜结构冷端设有彼此相对的第三端面和第四端面，所述铜结构冷端内设有贯穿于所述第三端面和所述第四端面的第二通孔，所述铜结构冷端的所述第三端面与所述钢结构热端的所述第二端面相邻地正对设置且所述喷枪套贯穿于所述第二通孔中；所述热管的另一端伸入所述铜结构冷端内；所述冷却水盘管包括第一盘管主体和位于所述第一盘管主体的两端的第一进水口和第一出水口，其中，所述第一盘管主体位于所述铜结构冷端内，所述第一进水口和所述第一出水口均位于所述铜结构冷端外。3.根据权利要求2所述的枪口砖组件，其特征在于，所述散热模块还包括第一冷端加固件，所述第一冷端加固件限定有第一固定室，所述第一固定室一端为第一封闭端且另一端为第一敞开端，所述第一封闭端上设有第一穿孔和第二穿孔；所述铜结构冷端固定在所述第一固定室中，且所述第三端面临近所述第一封闭端，所述第四端面位于所述第一敞开端；所述钢结构热端的所述第二端面与所述第一冷端加固件的所述第一封闭端固定连接，所述喷枪套穿过所述第一穿孔和所述第二通孔中，所述热管穿过所述第二穿孔。4.根据权利要求3所述的枪口砖组件，其特征在于，所述散热模块还包括第一捣打料，所述第一捣打料填充在所述第一固定室中，且位于所述第一封闭端与所述第三端面之间。5.根据权利要求4所述的枪口砖组件，其特征在于，所述散热模块还包括热管套，所述热管套一端固定在所述钢结构热端的所述第二端面上，且所述热管套上设有与所述第二穿孔同轴连通的热管套空腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：余跃，裴忠冶，陈学刚，王书晓，冯双杰，曹珂菲，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11