一种新型铜冷却器的制作方法

本实用新型涉及一种冶炼炉炉体冷却设备，特别涉及一种新型铜冷却器。

背景技术：

随着现代高温炉冶炼技术的飞快发展，作为高温炉炉体冷却系统的重要组成部分之一的铜冷却设备也得到迅猛发展。例如，在高炉炼铁领域，世界上已有200多座高炉采用了铜冷却壁，主要应用在炉腹、炉腰和炉身下部；在电弧炉领域，已广泛使用了铜压力环、铜瓦、铜电极夹头、铜水套、铜压力环等等铜冷却器。这些铜冷却器相对于传统的铸铁冷却器、埋管铸铜冷却器，技术优势主要体现在：导热性高、抗热震性能好、耐高热流冲击性能好、热量损失小、没有气孔裂纹等铸造缺陷、加工精度高、可重复利用等等。

现有的一种铜冷却器，包括铜冷却器主体（铜冷却器主体采用压延加工的纯铜或铜合金材料制成），铜冷却器本体内设有冷却通道，冷却通道中设有水道堵头。采用多个方向直线钻孔在铜冷却器本体内形成多个直线形通道段，这些直线形通道段相互连通而形成冷却通道（冷却通道可以是U型、回型或更复杂的结构），再通过焊接中间堵头进行水流截断，使水流按照设计所需要的流向通行。如图6-9所示，传统的铜冷却器中，为了让水流按照设计所需要的流向通行，必须在铜冷却器本体内设置一个或多个中间堵头进行水流截断，因此，对于一些复杂结构的铜冷却器的冷却水路设计，必然需要焊接较多的中间堵头，增加了焊接工作量和焊接成本，尤其是对于厚铜板材质的焊接工艺较为复杂，大大增加了焊接工作量和焊接成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种新型铜冷却器，这种新型铜冷却器中水道堵头的安装更方便，能够减少焊接工作量，减少焊接成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型铜冷却器，包括铜冷却器本体，铜冷却器本体内设有冷却通道，冷却通道由多个直线形通道段组成，冷却通道内设有多个水道堵头，其特征是：处在同一个直线形通道段内的多个水道堵头中，相邻两个水道堵头之间通过连接杆连接，在连接杆与直线形通道段内壁之间具有供水流通过的空隙。

上述直线形通道段是采用钻孔或其他机械加工方式，在铜冷却器本体上去除材料得到的，这些直线形通道段相互连通而形成冷却通道。

处在同一个直线形通道段内的多个水道堵头通过连接杆连接，构成组合式水道堵头，可以是两个水道堵头之间由一根连接杆连接，也可以是三个水道堵头之间由两根连接杆连接，或者n（n为正整数）个水道堵头之间由（n-1）根连接杆连接。

组合式水道堵头中连接杆起到将各水道堵头连接固定的作用，可以将这种组合式水道堵头从单一个方向安装到冷却通道内，安装方便；各水道堵头到达所需位置后，只需将端部堵头（即处在直线形通道段端部位置的水道堵头）焊接在铜冷却器本体上，即可实现将连在一起的多个水道堵头固定在铜冷却器本体上，而中间堵头（即处在直线形通道段中间位置的水道堵头）则不用与铜冷却器本体焊接，使得铜冷却器本体减少许多焊缝，减少焊接工作量及焊接成本。特别是在一些复杂结构的铜冷却器的水路设计当中，可大大减少焊接工作量及焊接成本。特别是对于一些特殊高温炉的铜冷却器，不允许在其工作表面存在焊缝情况，采用上述组合式水道堵头可方便地实现中间堵头的安装。

作为本实用新型的一种具体方案，所述连接杆两端分别焊接在相邻两个水道堵头上。通过焊接将连接杆两端分别固定在相邻两个水道堵头上。

作为本实用新型的另一种具体方案，所述连接杆两端均设有外螺纹，相邻两个水道堵头上分别设有螺孔，连接杆两端分别与对应的水道堵头上的螺孔螺纹连接。通过螺纹连接将连接杆两端分别固定在相邻两个水道堵头上。

通常，所述连接杆的横截面尺寸小于水道堵头的横截面尺寸，从而在连接杆与直线形通道段内壁之间具有供水流通过的空隙。所述连接杆横截面的形状可以为方形或圆形。上述连接杆也可采用螺杆。

上述直线形通道段的横截面形状可以是圆孔型截面、椭圆孔型截面或复合孔型截面。水道堵头的横截面形状及尺寸与其所在位置直线形通道段的横截面形状及尺寸相匹配，使直线形通道段在该处阻断。

为便于加工，上述直线形通道段的横截面形状是圆孔型截面，水道堵头的横截面形状为圆形。一种具体方案中，处在同一个直线形通道段内的各水道堵头直径相同。另一种具体方案中，处在同一个直线形通道段内的各水道堵头直径不同，且各水道堵头按直径大小由小到大依次排列。

上述铜冷却器本体的材质为纯铜或铜合金，优选采用压延加工（锻压或轧制）的纯铜或铜合金材料。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

这种新型铜冷却器采用组合式水道堵头的方式，其中连接杆起到将各水道堵头连接固定的作用，可以将这种组合式水道堵头从单一个方向安装到冷却通道的内，安装方便；各水道堵头到达所需位置后，只需将端部堵头焊接在铜冷却器本体上，即可实现将连在一起的多个水道堵头固定在铜冷却器本体上，而中间堵头则不用与铜冷却器本体焊接，使得铜冷却器本体减少许多焊缝，减少焊接工作量及焊接成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1中沿A-A的剖视图；

图3是本实用新型实施例1中连接杆采用焊接连接的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2中连接杆采用螺纹连接的结构示意图；

图5是本实用新型实施例3中各水道堵头直径不同的结构示意图；

图6是本实用新型背景技术中一种传统水流截断的结构示意图；

图7是图6中沿B-B的剖视图；

图8是本实用新型背景技术中另一种传统水流截断的结构示意图；

图9是图8中沿C-C的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行具体描述。

实施例1

如图1-3所示，本实施例中的一种新型铜冷却器，包括铜冷却器本体1，铜冷却器本体1内设有冷却通道2，冷却通道2由多个直线形通道段21（包括六个纵向的直线形通道段21和两个横向的直线形通道段21）组成，冷却通道2内设有多个水道堵头3。处在同一个直线形通道段21内的多个水道堵头3中，相邻两个水道堵头3之间通过连接杆4连接。连接杆4的横截面尺寸小于水道堵头3的横截面尺寸，在连接杆4与直线形通道段21内壁之间具有供水流通过的空隙22。

直线形通道段21是采用钻孔或其他机械加工方式，在铜冷却器本体1上去除材料得到的，这些直线形通道段21相互连通而形成冷却通道2。

处在同一个直线形通道段21内的多个水道堵头3通过连接杆4连接，构成组合式水道堵头，可以是两个水道堵头3之间由一根连接杆4连接，也可以是三个水道堵头3之间由两根连接杆4连接，或者n（n为正整数）个水道堵头3之间由（n-1）根连接杆4连接。

组合式水道堵头中连接杆4起到将各水道堵头3连接固定的作用，可以将这种组合式水道堵头从单一个方向安装到冷却通道2内，安装方便；各水道堵头3到达所需位置后，只需将端部堵头（即处在直线形通道段21端部位置的水道堵头3）焊接在铜冷却器本体1上，即可实现将连在一起的多个水道堵头3固定在铜冷却器本体1上，而中间堵头（即处在直线形通道段21中间位置的水道堵头3）则不用与铜冷却器本体1焊接，使得铜冷却器本体1减少许多焊缝。如图1所示，采用这种组合式水道堵头可以减少4个中间堵头的焊缝。

连接杆4两端分别焊接在相邻两个水道堵头3上。通过焊接将连接杆4两端分别固定在相邻两个水道堵头3上。

连接杆4横截面的形状为圆形。上述连接杆4横截面的形状还可以为方形。上述连接杆4也可采用螺杆。

上述直线形通道段21的横截面形状是圆孔型截面。为便于加工，上述直线形通道段21的横截面形状是圆孔型截面，水道堵头3的横截面形状为圆形。本具体方案中，处在同一个直线形通道段21内的各水道堵头3直径相同。

上述直线形通道段21的横截面形状还可以是椭圆孔型截面或复合孔型截面。水道堵头3的横截面形状及尺寸与其所在位置直线形通道段21的横截面形状及尺寸相匹配，使直线形通道段21在该处阻断。

上述铜冷却器本体1的材质采用压延加工（锻压或轧制）的纯铜或铜合金材料。

实施例2

如图4所示，本实施例中的新型铜冷却器与实施例1的区别在于：

所述连接杆4两端均设有外螺纹41，相邻两个水道堵头3上分别设有螺孔31，连接杆4两端分别与对应的水道堵头3上的螺孔31螺纹连接。通过螺纹连接将连接杆4两端分别固定在相邻两个水道堵头3上。

实施例3

如图5所示，本实施例中的新型铜冷却器与实施例1的区别在于：

处在同一个直线形通道段21内的各水道堵头3直径不同，且各水道堵头3按直径大小由小到大依次排列。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。