铜冶金炉的粗铜排放口的制作方法
【专利摘要】本发明涉及铜冶炼【技术领域】，特别涉及一种铜冶金炉的粗铜排放口，包括嵌入水套、面板水套，所述的嵌入水套包括设置在炉体出铜口处的耐冲刷的第一耐火砖，第一耐火砖外设置有第二耐火砖，第二耐火砖外套设有不锈钢套筒，所述套筒外侧套设有铜水套；嵌入水套远离炉体的外侧端面处设置所述的面板水套，面板水套包括第三耐火砖、套设在第三耐火砖外围的面板铜水套；所述的铜水套、面板铜水套本体中均布置有冷却水通路，第一、三耐火砖为连通的中空状并构成铜水排放通道。这种结构的粗铜排放口，成本低，冷却效果好，不易烧穿耐火材料，在保证正常工作的前提下最大限度地提高了安全性。
【专利说明】铜冶金炉的粗铜排放口
【技术领域】
[0001]本发明涉及铜冶炼【技术领域】，特别涉及一种铜冶金炉的粗铜排放口。
【背景技术】
[0002]铜精矿冶炼成粗铜通常要经过熔炼和吹炼两个工序，吹炼工艺大部分采用回转式的PS转炉，冶炼产出的粗铜通过转动PS转炉炉体，倒入粗铜钢包，用行车输送，倒入阳极炉进行精炼。随着冶炼技术的发展，出现了一步炼铜技术和连续吹炼技术，采用固定式闪速炉、奥斯麦特炉、艾萨炉、三菱炉等，通过这些炉产出的粗铜熔体通过炉体上的粗铜口定期排出，通过粗铜溜槽流入阳极炉。由于粗铜熔体的流动带入大量的热量，对铜口冲刷严重，因而粗铜口必须砌筑耐火材料，同时要安装铜水套对铜口进行冷却。粗铜的排放不是连续的，当需要排放的时候，需要人工用氧气通过钢管进行烧口 ；排放完毕后，需要人工进行堵□。
[0003]为了承受高温铜水的冲刷，一般选择耐冲刷的耐火材料，如SiC材料；为了便于耐火材料的更换，也采用碳质耐火砖。但是，SiC和碳质耐火砖均容易氧化。另外,为了加强铜口内衬耐火材料的冷却，延长使用寿命，现有的粗铜排放口铜水套开口直径一般不超过300mm,使得内衬耐火材料较薄。因此在烧氧操作时,很容易将耐火材料烧穿，一旦内衬耐火材料被烧穿，铜水就会直接接触铜水套，迅速将铜水套熔通而发生铜口漏水爆炸和跑铜事故，造成冶金炉内的熔体全部流出，更严重的是铜水遇水发生爆炸，损毁炉体及其他设备，可能造成人员伤亡。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铜冶金炉的粗铜排放口，避免烧氧操作时耐火材料被烧穿的现象，保证放粗铜熔体的安全性。
[0005]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:一种铜冶金炉的粗铜排放口，包括嵌入水套、面板水套，所述的嵌入水套包括设置在炉体出铜口处的耐冲刷的第一耐火砖，第一耐火砖外设置有第二耐火砖，第二耐火砖外套设有不锈钢套筒，所述套筒外侧套设有铜水套；嵌入水套远离炉体的外侧端面处设置所述的面板水套，面板水套包括第三耐火砖、套设在第三耐火砖外围的面板铜水套；所述的铜水套、面板铜水套本体中均布置有冷却水通路，第一、三耐火砖为连通的中空状并构成铜水排放通道。
[0006]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:这种结构的粗铜排放口，成本低，冷却效果好，不易烧穿耐火材料，在保证正常工作的前提下最大限度地提高了安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明与炉体局部剖视图；
[0008]图2是本发明立体半剖示意图；
[0009]图3是本发明嵌入水套冷却水通路立体结构示意图；[0010]图4是本发明面板水套正视图，从面板水套远离炉体一侧向靠近炉体一侧观看；
[0011]图5是本发明嵌入水套正视图，从嵌入水套远离炉体一侧向靠近炉体一侧观看。
【具体实施方式】
[0012]下面结合图1至图5，对本发明做进一步详细叙述。
[0013]参阅图1、图2，一种铜冶金炉的粗铜排放口，包括嵌入水套10、面板水套20，所述的嵌入水套10包括设置在炉体30出铜口处的耐冲刷的第一耐火砖11，第一耐火砖11外设置有第二耐火砖12，第二耐火砖12外套设有不锈钢套筒13，所述套筒13外侧套设有铜水套14 ;嵌入水套10远离炉体30的外侧端面处设置所述的面板水套20，面板水套20包括第三耐火砖21、套设在第三耐火砖21外围的面板铜水套22 ;所述的铜水套14、面板铜水套22本体中均布置有冷却水通路，如图3所示的即为铜水套14中布置的冷却水通道示意图，面板铜水套22的结构较为简单，示意图中未示出，冷却水通路布置方式多样，只要能起到冷却作用即可，在本发明中，不再赘述冷却水通路的详细结构。第一、三耐火砖11、21为连通的中空状并构成铜水排放通道。
[0014]本申请中设置第一耐火砖11和第二耐火砖12是极其有讲究的，其好处在于:1、增加了耐火层的厚度，降低耐火层被烧穿的可能性，安全性更高；2、耐火层中，仅靠近铜水排放通道的部分与热铜水相接触,此处需要选择耐火性能好、耐冲刷的材质,这种材质价格也相对较高，如果耐火层均采用这种材质，必然造成成本的增加；本申请中则不同，其仅第一耐火砖11采用好的材质，第二耐火砖12选用较便宜的耐火材料制成，有效降低了成本；3、当整个耐火层用一块材料加工而成时,加工不便,且加工失败后整块材料都要浪费；4、耐火层与套筒间如果间隙较大将不利于散热，第二耐火砖12选用容易加工的材料，提高加工精度，减小间隙，有利于散热。
[0015]设置第一、二耐火砖11、12后，已经基本可以避免被烧氧操作烧穿，但由于烧氧操作是人为进行的，还是有很小的可能将第一、二耐火砖11、12都烧穿。因此，本申请中还包括不锈钢套筒13，避免热铜水接触铜水套14，这样即使耐火层被烧穿，也不会发生事故。
[0016]作为本发明的优选方案，所述的嵌入水套10外侧端面上设置有锥孔，面板水套20内侧端面上设置有锥台与所述锥孔相配合。这样，在安装嵌入水套10和面板水套20时，两者之间可以通过锥孔与锥台的配合实现定位，保证第一、三耐火砖11、21的铜水排放通道的连续。另外，面板水套20与嵌入水套10之间需要固定，螺丝孔一开始就加工好的，因此这样设置也有利于两者之间的固定。嵌入水套10和面板水套20之间以及嵌入水套10与炉体30之间可通过钢构件、螺栓等实现固定，此处不再赘述。
[0017]为了与炉体更好地配合，作为本发明的优选方案，所述的第一、二耐火砖11、12以及套筒13长度相一致且大于铜水套14的长度，这里所述的长度即沿铜水排放通道方向测量的尺寸；铜水套14朝向炉体30的一侧抵靠在炉体铜水套31上，套筒13以及第一、二耐火砖11、12朝向炉体30 —侧向炉体铜水套31内延伸，延伸长度与炉体铜水套31的厚度一致，也即套筒13内侧端面抵靠在炉体的耐火层上，套筒13将炉体的铜水套31也保护起来。需要注意的是，根据嵌入水套10长度的不同，第一耐火砖11可能是由多个小砖构成，比如本实施例中就有由两块砖构成的。
[0018]更进一步地，考虑到不锈钢的散热性能与铜相比较差，在浇筑铜水套14的本体时，将不锈钢套筒13与铜水套14铸件熔到一起，消除套筒13与铜水套14之间的间隙，有利于冷却，且增加了强度。具体实施时，通过抓钉来实现:与铜水套14相贴合的套筒13外周表面上焊接有抓钉用于固定连接铜水套14和套筒13，所述的抓钉被浇筑在铜水套的本体中。
[0019]参阅图4、图5,作为本发明的优选方案,所述的第一耐火砖11由Al-Cr质耐火材料一体制成，第一耐火砖11呈立方体状，立方体的中心开设有第一通孔111，第一通孔111即顺延炉体的铜水排放通道开设。所述的套筒13由304SS不锈钢制成，套筒13内、外轮廓均为方形，套筒13外轮廓尺寸与炉体铜水套31的开口尺寸相一致。所述的第二耐火砖12由Mg-Cr质耐火材料制成的小块方砖堆砌而成。
[0020]面板水套位于外侧，在进行烧氧操作时，不易出现烧穿现象，所述的第三耐火砖21由Al-Cr质耐火材料一体制成，其整体呈圆台状，圆台直径较大的一侧靠近炉体30，圆台的中心开设有第二通孔211，第一、二通孔111、211构成所述的铜水排放通道。为了固定第三耐火砖21，防止其向外移动而在其与第一耐火砖11之间产生缝隙，造成铜水烧熔面板水套22的风险，这里将第三耐火砖21设置成圆台状，其越靠近内侧直径越大。
【权利要求】
1.一种铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:包括嵌入水套(10)、面板水套(20)，所述的嵌入水套(10)包括设置在炉体(30)出铜口处的耐冲刷的第一耐火砖(11)，第一耐火砖(11)外设置有第二耐火砖(12)，第二耐火砖(12)外套设有不锈钢套筒(13)，所述套筒(13)外侧套设有铜水套(14);嵌入水套(10)远离炉体(30)的外侧端面处设置所述的面板水套(20 )，面板水套(20 )包括第三耐火砖(21 )、套设在第三耐火砖(21)外围的面板铜水套(22);所述的铜水套(14)、面板铜水套(22)本体中均布置有冷却水通路,第一、三耐火砖(11、21)为连通的中空状并构成铜水排放通道。
2.如权利要求1所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的嵌入水套(10)外侧端面上设置有锥孔，面板水套(20)内侧端面上设置有锥台与所述锥孔相配合。
3.如权利要求1或2所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的第一、二耐火砖(11、12)以及套筒(13)长度相一致且大于铜水套(14)的长度；铜水套(14)朝向炉体(30)的一侧抵靠在炉体铜水套(31)上，套筒(13)以及第一、二耐火砖(11、12)朝向炉体(30)—侧向炉体铜水套(31)内延伸，延伸长度与炉体铜水套(31)的厚度一致。
4.如权利要求3所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:与铜水套(14)相贴合的套筒(13)外周表面上焊接有抓钉用于固定连接铜水套(14)和套筒(13)，所述的抓钉被浇筑在铜水套的本体中。
5.如权利要求4所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的第一耐火砖(11)由Al-Cr质耐火材料一体制成，第一耐火砖(11)呈立方体状，立方体的中心开设有第一通孔(111)。
6.如权利要求4所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的套筒(13)由304SS不锈钢制成，套筒(13)内、外轮廓均为方形，套筒(13)外轮廓尺寸与炉体铜水套(31)的开口尺寸相一致。
7.如权利要求4所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的第二耐火砖(12)由Mg-Cr质耐火材料制成的小块方砖堆砌而成。
8.如权利要求5所述的铜冶金炉的粗铜排放口，其特征在于:所述的第三耐火砖(21)由Al-Cr质耐火材料一体制成，其整体呈圆台状，圆台直径较大的一侧靠近炉体(30)，圆台的中心开设有第二通孔(211)，第一、二通孔(111、211)孔径相同并构成所述的铜水排放通道。
【文档编号】F27D3/15GK103673632SQ201310737697
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】周俊, 张劲松, 王守全 申请人:铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司