[发明专利]一种用于熔融还原炉过渡区的冷却装置

权利要求书

1.一种用于熔融还原炉过渡区的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置设置为分层结构，包括热面冷却层和冷面保护层，所述热面冷却层与耐火层相贴合，所述热面冷却层包括第一金属壳体和设置于所述第一金属壳体内部的冷却管道，所述冷却管道穿出所述第一金属壳体并延伸形成进液管和出液管；

所述冷面保护层与所述热面冷却层相贴合并与所述耐火层共同夹持所述热面冷却层，所述冷面保护层包括第二金属壳体和贯穿所述第二金属壳体的进液通孔和出液通孔，所述进液管穿过所述进液通孔，所述出液管穿过所述出液通孔。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却管道包括第一冷却管道和第二冷却管道，所述第一冷却管道和所述第二冷却管道的中心线处于同一平面内；

所述第一冷却管道和所述第二冷却管道分别在所述第一金属壳体内部延伸，并通过U型弯曲回延，如此往复形成蛇形排布。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却管道具有第一进液管和第一出液管，所述第二冷却管道具有第二进液管和第二出液管；

所述第一进液管和所述第二进液管共同穿过所述进液通孔，所述第一出液管和所述第二出液管共同穿过所述出液通孔。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述第一金属壳体采用纯铜或铜合金整体铸造而成，且所述第一金属壳体的厚度为80-100mm；

所述第二金属壳体采用不锈钢材质整体加工而成，且所述第二金属壳体的厚度为30-50mm。

5.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述冷面保护层的所述进液通孔与所述出液通孔内设置有保护钢管，所述保护钢管的一端与所述进液通孔和所述出液通孔焊接固定；所述保护钢管的另一端沿所述进液通孔与出液通孔的轴向延伸直至穿出所述熔融还原炉的炉壳，并与所述炉壳焊接固定。

6.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述热面冷却层在与所述耐火层相贴合的一侧设置有第一横向卡凸，所述热面冷却层在与所述冷面保护层相贴合的一侧设置有第二横向卡凸；

所述冷面保护层在与所述热面冷却层相贴合的一侧设置有第二横向卡凹，所述第二横向卡凹与所述第二横向卡凸卡接固定。

7.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述第一横向卡凸在所述热面冷却层上均匀分布，且所述第一横向卡凸的截面为矩形或燕尾槽形；

所述第二横向卡凸相对于水平面具有向下的倾斜角度，且所述倾斜角度为5°-10°；所述横向卡凹相对于水平面具有向上的倾斜角度，且所述倾斜角度为5°-10°。

8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，所述冷面保护层的顶部设置有弧形凸起，所述熔融还原炉与所述冷面保护层的顶部相贴合的一侧设置有弧形凹槽；

所述冷面保护层与所述熔融还原炉通过所述弧形凸起和所述弧形凹槽的卡接进行固定。

9.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述炉壳与所述冷却装置通过弹性件进行安装固定，所述弹性件包括贯穿所述炉壳并与所述冷面保护层相连接的螺杆、与所述螺杆顶端相抵的弹性抵接件；

所述弹性抵接件提供给所述螺杆轴向压力并允许所述螺杆在轴向方向上移动。

10.根据权利要求1所述的一种用于熔融还原炉过渡区的冷却装置，其特征在于：所述冷却装置的制备方法包括如下步骤：

步骤一：所述冷却管道的弯制成型，将整根的纯铜管通过热挤压的方式弯制成所述冷却管道以及所述进液管和所述出液管；

步骤二：所述热面冷却层的铸造，将弯制成型的所述冷却管道中加入耐高温、粒度小且流动性好的填充材料，然后将所述冷却管道放置于冷却装置基体模型中，并通过固定卡来固定所述冷却管道，然后向所述冷却装置基体模型中浇筑高纯度的铜水；

步骤三：所述热面冷却层完成铸造后，将所述冷却管道中的填充材料吹出；

步骤四：沟槽加工，将铸造完成的所述热面冷却层进行所述第一横向卡凸与所述第二横向卡凸的加工；

步骤五：所述冷面保护层的加工，选用符合要求的不锈钢材料，采用机械加工的方式对其表面进行加工，制成符合要求的所述第二横向卡凹、所述进液通孔和所述出液通孔；

步骤六：将铸造成型的所述热面冷却层及所述冷面保护层通过所述第二横向卡凸和所述第二横向卡凹进行固定，并使用紧固螺钉进行栓接。