[发明专利]一种高炉风口小套

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种高炉风口小套。

背景技术

高炉风口主要应用在钢铁、冶金和化工等行业，是保证高炉正常生产的关键部件，通过高炉风口吹入的高温热风和炉底焦炭氧化燃烧生成CO2，CO2在高温上升中还原出以氧化物形态存在的铁。高炉风口通常安装于炉腹与炉底之间的炉墙中，前段有500mm伸入炉内，直接受到液态渣铁的热冲蚀和掉落热料的磨损，容易损坏，因频繁更换风口导致高炉休风，使得高炉低产。

其中，高炉风口的使用环境极端恶劣，不但要承受约1500度以上的高温，还要承受高温铁流的冲刷和炉料、炉渣的磨损，高炉风口材质目前主要为高纯紫铜，从风口的强度、刚度、抗龟裂性能不同的考虑，材质状态有锻制、铜板卷制、铸造不同的状态。

具体地，风口整体由大套、中套、小套三个部分套接而成，小套在炉墙最里面，工作环境最为恶劣。目前高炉风口的小套大多由纯铜整体铸造或分体铸造进而焊接而成，其平均使用寿命仅有2～3个月，这主要是由于铸造工艺过程中产生气孔、疏松、裂纹、毛刺、飞边等缺陷从而导致的以下问题，其中包括：产品的组织致密度差引起导热性能不好而烧损，产品内腔因铸造粘砂导致水流不畅的烧损，焊缝太靠近风口前端和局部铸造缺陷引起漏水，因铸造缺陷导致产品的硬度低，无法满足恶劣条件下的使用寿命，或者因铸造毛刺等引起的表面粗糙度增大，还需后续机加工工序，导致生产效率降低。

现在也有一些将铜板经旋压成或轧制成风口壁的方式，但由于铜板的工艺变形量较小，所以在结构上大多无法满足一次性加工出长壁“∩”形的风口壁。这就使得风口内外壁必须做成分体式的，且必定有一侧的形状是“，从而使分体式的风口小套内外壁焊接时一端的焊缝太靠近风口小套前端，而长期处于恶劣环境中的焊缝最容易开裂引起漏水。并且，当采用旋压加工工艺时，回转罩的结构会产生人为计算造成的正弦值偏离的现象，以及旋压加工过程中会出现胀径、金属瘤等缺陷，这类风口可参照中国专利CN2844127Y和CN2799576Y。

此外还有使用锻造成形的风口小套，但由于长壁“∩”形的风口壁若要经锻造成形，受空气锤行程影响，不仅工艺复杂，而且由于需要多道工序，多付模具，导致生产效率降低、生产成本增加；同时锻造属于冷加工，无形中会增加锻压机的吨位，导致设备成本增加，实用性差。

另外，为了节约成本，有些厂家会使用锻铸结合等方式，将较便宜钢材制成的风口本体与纯铜制成的风口壁焊接在一起，或将铸造而成的风口本体与纯铜板旋压而成的风口壁焊接在一起，但这样的组合不是因材质不同导致焊缝质量差而漏水，就是因风口本体的铸造质量差而导致整个风口使用寿命短。

由此可见，上述结构和工艺制成的风口小套都存在生产效率低、生产成本高、寿命短等不足，且频繁地更换风口小套也会使高炉运行的稳定性降低、产量减少、工人的劳动强度增大。

发明内容

为克服现有上述的缺陷，本发明提出一种高炉风口小套。

根据本发明的一个方面，提出了一种高炉风口小套，包括：具有热风中心通道入口、进水孔和排水孔的风口本体，采用热挤压成形的纯铜质中空环状的风口壁，风口本体和所述风口壁焊接连接，所述风口壁为长壁“∩”形。

根据本发明的另一个方面，提出了一种高炉风口小套的制备方法，包括：步骤1，通过热挤压形成长壁“∩”形风口壁；步骤2，成型风口本体；步骤3，将冷却水导流片、冷却水连接环以过盈配合的方式布置到风口壁中，将排水管布置到风口本体中，将所述风口本体与风口壁焊接。步骤3还可以包括：将其中的冷却水导流片与风口本体成型为一体式，并以过盈配合的方式压入长壁“∩”形风口壁中，再将所述风口本体与风口壁焊接，焊缝位置相对远离风口壁下端和高温区。

本发明通过一种分体热挤压式高炉风口小套及其制造方法，该风口小套能够克服现有的风口结构存在的寿命短、生产效率低和生产成本高的不足，具体地：

解决了铜板变形量小的不足，如只能成型为形或需多道工序才能加工成形，适合一次热挤压出长壁“∩”形风口壁，从而使焊缝位置相对远离高温区，且热挤压工艺也解决了铸造的不足，所以可将风口寿命延长到一年以上；