自熔炉的炉体水冷构造制造技术

本发明专利技术提供一种即使在高负荷作业中也能够发挥充分的冷却性能、并且不会阻碍炉身反应气体的流动的自熔炉的炉体水冷构造。在炉身（２）与沉降槽（３）的连结部（Ａ）或上风道（４）与沉降槽（３）的连结部（Ｂ）上配置随着从上方向下方侧前进一边逐渐弯曲一边扩开的喇叭状的水冷套（１０），水冷套（１０）被分割为多个，并且被悬挂支撑而使其能够随着热量带来的膨胀收缩而移动，由此来控制相对水冷套（１０）的热量产生的负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自熔炉的炉体水冷构造，更详细地讲，涉及用来将在铜炼制等中使用的自熔炉的炉身与沉降槽的连结部以及上风道与沉降槽的连结部有效地冷却的自熔炉的炉体水冷构造。
技术介绍
作为用来冷却自熔炉的炉体的构造，已知有在铸入了流过冷却水的钢管的铸铁体的面向炉内一侧形成有凹凸的炉套(特许文献1(特公昭63-19793号公报))，而作为炼制铜的自熔炉的炉身与沉降槽的连结部的冷却构造，主流的方法是在炉身下部用多个形成水冷铜管形成圆周，通过将其层叠多级，随着从上方向下方一侧前进一边逐渐弯曲一边扩展而形成为喇叭状，将其与沉降槽部连结。同样，沉降槽与上风道的连结部的冷却构造主流是通过多根水冷铜管形成为半圆形而进行冷却。并且，作为冷却这样的炉壁的水冷套，主要使用铜(特许文献2(特公平3-57169号公报))。另一方面，在特许文献1中，提出了通过在突出到炉内的冷却散热片上使灰尘等成长而形成的自包覆层将比炉垫及炉渣的熔液面靠上方的耐热砖冷却的方法。此外，作为在面向炉内侧形成有凹凸的炉体水冷套，有特许文献3(实开昭62-25798号公报)及特许文献4(实开昭61-159790号公报)。这里，作为炉身下部及炉身与沉降槽的连结部的热负荷增大对策，作为最近的实施例，有特开平8-127825号公报(特许文献5)所示的冷却构造。该冷却构造是，在与沉降槽顶部连结的炉身的下端部上设有与炉身同心圆状地环状配置的水冷套，该水冷套的炉内侧侧壁整面与沉降槽顶部的内壁通过铸造耐火物将该炉内侧侧壁覆盖以使其成为大致垂直，与沉降槽顶部一体地接合而形成。特许文献1特公昭63-19793号公报特许文献2特公平3-57169号公报特许文献3实开昭62-25798号公报 特许文献4实开昭61-159790号公报特许文献5特开平8-127825号公报自熔炉的铜精炼为了将每1炉1年进行约30万吨的铜精炼的能力增大到其约1.5倍的1年约45万吨、将来处理目前的约2倍的量而逐渐向高负荷作业转移。在高负荷作业中吹入的富氧空气的量及炉内温度也变得比目前恶劣，特别是对炉身下部及炉身部与沉降槽的连结部的热负荷增大。但是，在上述那样的以往的冷却构造中，有可能在进行高负荷作业时因冷却能力的不足而发生管的损坏所带来的漏水故障等。同样，在沉降槽与上风道的连结部中，也有可能因伴随着高负荷作业的热负荷增大造成的冷却能力不足而产生管损坏等的故障。此外，特许文献5所示的炉身与沉降槽的连结部的构造不是以往那样的喇叭形状，而是直角构造。在这样将炉身下部做成直角构造的情况下，与以往的喇叭形状的情况相比，担心有可能不能确保炉身下部的炉身反应气体的良好的流动而使炉身反应本身变差。即，反应气体在从炉身向沉降槽移动时，碰撞到直角的角部而产生紊流，有可能妨碍反应气体向沉降槽的良好的流动。此外，由于高温的反应气体碰撞到直角的角部，所以担心向配置在该部分上的耐热砖施加的热负荷，并且将角部可靠地冷却是不容易的。当然，对于上风道与沉降槽的连结部也产生同样的问题。
技术实现思路
所以，本专利技术的目的是提供一种在炉体与沉降槽的连结部以及上风道与沉降槽的连结部的自熔炉的炉体水冷构造中、即使在高负荷作业中也能够发挥充分的冷却性能、并且不会阻碍炉身反应气体的流动的自熔炉的炉体水冷构造。具体而言，目的是提供一种在采用了保持以往那样的喇叭形状的水冷套的同时、能够控制水冷套的热收缩、热膨胀带来的负荷而维持良好的炉身反应的自熔炉的炉体水冷构造。此外，目的是提供一种在上述炉体水冷构造中的水冷套热收缩、热膨胀时能够容易地进行其移动的自熔炉的炉体水冷构造。为了达到上述目的，技术方案1所述的本专利技术是一种自熔炉的炉体水冷构造，用来将自熔炉的炉身与沉降槽的连结部或上风道与沉降槽的连结部冷却，其特征在于，在炉身与沉降槽的连结部或上风道与沉降槽的连结部、即随着从上方侧向下方侧前进一边逐渐弯曲一边扩开的喇叭状的该连结部上覆盖配置截面圆弧状的水冷套，水冷套被分割为多个，并且被悬挂支撑以使其能够随着热量带来的膨胀收缩而移动，由此来控制相对水冷套的热量产生的负荷。为了达到上述目的，技术方案2所述的本专利技术是在技术方案1所述的自熔炉的炉体水冷构造中，其特征在于，水冷套至少在上下方向上被2分割，并且在配置于下侧的水冷套的下部侧端缘部与沉降槽的壁面部之间配置有锥状的辅助部件。为了达到上述目的，技术方案3所述的本专利技术是在技术方案1或2所述的自熔炉的炉体水冷构造中，其特征在于，在水冷套的面向炉内的一侧形成有凹凸，并且在该凹部中填充有耐火物，在耐火物被侵蚀或被除去后，进行炉渣的自包覆。为了达到上述目的，技术方案4所述的本专利技术是在技术方案1至3中任一项所述的自熔炉的炉体水冷构造中，其特征在于，配置在炉身与沉降槽的连结部上的水冷套在上下方向上被2分割，并且在圆周方向上被32分割。为了达到上述目的，技术方案5所述的本专利技术是在技术方案1至3中任一项所述的自熔炉的炉体水冷构造，其特征在于，配置在上风道与沉降槽的连结部上的水冷套在上下方向上被2分割，并且在水平方向上被12分割。根据本专利技术的自熔炉的炉体水冷构造，由于在做成喇叭状的自熔炉的炉身与沉降槽的连结部或者上风道与沉降槽的连结部上配置有形状符合该连结部的形状的水冷套，所以除了能够在维持炉身反应气体的良好的流动及良好的炉身反应的同时、即使在高负荷作业中也能够可靠地进行冷却以外，由于将水冷套分割为多个并且可移动地悬挂支撑，所以能够随着水冷套的热膨胀及热收缩而移动，由此，具有能够进行减轻相对水冷套的热量产生的负荷等的控制的效果。附图说明图1是自熔炉的剖视图。图2是图1所示的自熔炉的俯视图。图3是水冷套的立体图。图4是表示对炉身与沉降槽的连结部配置水冷套的状态的俯视图。图5是从上方侧观察配置在炉身与沉降槽的连结部上的水冷套的放大俯视图。图6是从水平方向观察配置在炉身与沉降槽的连结部上的水冷套的放大正视图。图7是从面向炉内侧观察配置在炉身与沉降槽的连结部上的水冷套的后视图。图8是从上方侧观察配置在上风道与沉降槽的连结部上的水冷套的放大俯视图。图9是从面向炉内侧观察配置在上风道与沉降槽的连结部上的水冷套的后视图。图10是表示热膨胀时的水冷套的悬挂构造的侧面剖视图。图11是表示热收缩时的水冷套的悬挂构造的侧面剖视图。具体实施例方式以下，根据优选的一实施方式详细地说明本专利技术的自熔炉的炉体水冷构造。图1是具备本专利技术的炉体水冷构造的自熔炉的优选的一实施方式的剖视图，图2是其俯视图。图1及图2所示的自熔炉1大体上具备在其顶部上设置有1～3条精矿喷枪5的大致圆筒形状的炉身2、沉降槽3及上风道4。如果通过精矿喷枪5将干燥的微粉精矿与富氧空气或高温热风同时取入而瞬间发生氧化反应，则精矿在自熔状态下在自熔炉1内下落，在炉身2的正下部以层状分离为炉渣6及炉垫7。如果从这样的自熔炉1的炉壁进行炉渣6及炉垫7的析取，则随之会发生液深变动，所以炉内温度的变化变大，会对铸造物或耐火砖等的炉壁耐火物施加剧烈的热负荷。此外，炉身2的正下方也是通过精矿的氧化反应而成为高温的反应气体最先通过的地方，另一方面，如果不再有精矿的投入则是温度降低后的反应气体最先通过的位置，所以是在环境气体温度中也施加了热负荷的地方。本专利技术的自熔炉的炉体水冷构造的水冷套10配置在炉身2与沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自熔炉的炉体水冷构造，用来将自熔炉的炉身与沉降槽的连结部或上风道与沉降槽的连结部冷却，其特征在于，在上述炉身与上述沉降槽的连结部或上述上风道与上述沉降槽的连结部、即随着从上方侧向下方侧前进一边逐渐弯曲一边扩开的喇叭状的该连结部上 覆盖配置截面圆弧状的水冷套，上述水冷套被分割为多个，并且被悬挂支撑以使其能够随着热量带来的膨胀收缩而移动，由此来控制相对上述水冷套的热量产生的负荷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安田丰，铃木义昭，高桥政晴，森部和德，荒金孝行，本村龙也，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]