一种矿热炉铜瓦论文和设计-周兵其

全文摘要

本实用新型涉及一种矿热炉铜瓦，包括铜瓦本体，铜瓦本体内设有冷却通道，冷却通道由多个通道段组成，冷却通道两端分别设有进水口和出水口；铜瓦本体上焊接有两个水管接头，两个水管接头的底部接口分别与冷却通道的进水口和出水口连通，两个水管接头的顶部接口设有法兰。这种矿热炉铜瓦采用铜瓦本体与水管接头分体焊接，大大优化了铜瓦本体与水管接头的连接结构，解决了铸造铜瓦的水管接头所在部位厚度较厚的设计，减轻矿热炉铜瓦的重量，减少铜材的消耗，降低生产成本；而且，冷却通道直接在铜瓦本体上形成，冷却通道的水直接带走铜瓦本体上的热量，没有传统埋管铸造铜瓦所存在的气隙热阻，导热性能好，提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

主设计要求

1.一种矿热炉铜瓦，包括铜瓦本体，其特征是：所述铜瓦本体内设有冷却通道，冷却通道由多个通道段组成，冷却通道两端分别设有进水口和出水口；铜瓦本体上焊接有两个水管接头，两个水管接头的底部接口分别与冷却通道的进水口和出水口连通，两个水管接头的顶部接口设有法兰。

设计方案

2.如权利要求1所述的矿热炉铜瓦，其特征是：所述铜瓦本体采用整体锻压铜板，通过在铜瓦本体上钻孔形成所述通道段。

3.如权利要求1所述的矿热炉铜瓦，其特征是：所述水管接头包括接头头段和接头尾段，接头头段的底部和接头尾段的顶部连通；所述顶部接口设于接头头段的顶部，所述底部接口设于接头尾段的底部；所述接头头段呈上大下小的圆台状。

4.如权利要求3所述的矿热炉铜瓦，其特征是：所述接头尾段自上至下逐渐向下弯曲。

5.如权利要求1所述的矿热炉铜瓦，其特征是：所述铜瓦本体的顶部设有吊耳。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及矿热炉技术领域，特别涉及一种矿热炉铜瓦。

背景技术

矿热炉又称电弧电炉，主要用于生产铁合金、工业硅、电石、黄磷等产品。

铜瓦是矿热炉上的大型导电元件，电流从变压器经过短网、水冷电缆、导电铜管传到铜瓦上，由铜瓦向矿热炉的电极供电。在矿热炉工作时，炉内的电弧热产生的温度很高，电极在传输大电流的同时自身也会产生较高的温度，铜瓦的工作环境基本处在高温、大负荷的条件下工作，因此铜瓦必须具有较好的导电性、较好的导热性能和较好的机械性能。

目前，部分铜瓦结构设计因加工制造难度原因，导致某些铜瓦的设计采用埋管铸造（如图11-12所示），铸造铜瓦本体成型组织晶粒粗大疏松，机械性能较差，导电性能也较差，且铜瓦本体与埋在铜瓦本体中的水管之间存在气隙热阻，熔合情况检查困难，大大降低导热性能，影响矿热炉铜瓦的使用寿命。另外，这种水管接头与铜瓦本体的整体铸造结构，水管接头所在部位的厚度较大、重量较重、成本费用较高。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种矿热炉铜瓦，这种矿热炉铜瓦导热性能好，提高矿热炉铜瓦的使用寿命，且减少铜材的消耗，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种矿热炉铜瓦，包括铜瓦本体，其特征是：所述铜瓦本体内设有冷却通道，冷却通道由多个通道段组成，冷却通道两端分别设有进水口和出水口；铜瓦本体上焊接有两个水管接头，两个水管接头的底部接口分别与冷却通道的进水口和出水口连通，两个水管接头的顶部接口设有法兰。

上述两个水管接头的底部接口分别焊接在铜瓦本体的进水口和出水口处，两个水管接头的顶部接口分别作为连接进水管和出水管使用，一水管接头顶部接口的法兰与进水管上的连接法兰连接，另一水管接头顶部接口的法兰与出水管上的连接法兰连接。这种矿热炉铜瓦采用铜瓦本体与水管接头分体焊接，大大优化了铜瓦本体与水管接头的连接结构，解决了铸造铜瓦的水管接头所在部位厚度较厚的设计，减轻矿热炉铜瓦的重量，减少铜材的消耗，降低生产成本。而且，冷却通道直接在铜瓦本体上形成，冷却通道中的水能够直接带走铜瓦本体上的热量，没有传统埋管铸造铜瓦所存在的气隙热阻，导热性能好，提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

作为本实用新型的优选方案，所述铜瓦本体采用整体锻压铜板，通过在铜瓦本体上钻孔形成所述通道段。也可采用其他机械加工方式在铜瓦本体上去除材料，得到通道段。这些通道段相互连通而形成冷却通道，在此基础上，可利用水道堵头将某些通道段的端部或中部堵住，形成所需要的冷却通道，使冷却流体按照设计所需要的流向通行；然后对整块铜瓦本体进行弯板、机加工、焊接等工艺进行加工，制成矿热炉铜瓦。这种通过铜板整体锻压而成的矿热炉铜瓦，材质致密，机械性能良好；又通过钻孔工艺得到冷却通道，不会产生埋管铸造铜瓦的气隙热阻，使得矿热炉铜瓦的冷却效果好，能有效提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

作为本实用新型的优选方案，所述水管接头包括接头头段和接头尾段，接头头段的底部和接头尾段的顶部连通；所述顶部接口设于接头头段的顶部，所述底部接口设于接头尾段的底部；所述接头头段呈上大下小的圆台状。上述水管接头是先将接头头段通过多次胀管，将其胀成上大下小的圆台状；然后将接头尾段通过弯管，将其弯成所需形状；接着将接头头段的顶部接口进行粗加工；紧接着将法兰焊接在接头头段的顶部接口上；最后将焊接上法兰的顶部接口进行精加工。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述接头尾段自上至下逐渐向下弯曲。弯曲的接头尾段，使得水管接头从接头头段的底部向底部接口自然过渡，保证水路的通畅。

作为本实用新型的优选方案，所述铜瓦本体的顶部设有吊耳。铜瓦本体顶部的吊耳，可以较为方便的将铜瓦本体起吊起来。

上述铜瓦本体的材质为纯铜或铜合金。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

这种矿热炉铜瓦采用铜瓦本体与水管接头分体焊接，大大优化了铜瓦本体与水管接头的连接结构，解决了铸造铜瓦的水管接头所在部位厚度较厚的设计，减轻矿热炉铜瓦的重量，减少铜材的消耗，降低生产成本；而且，冷却通道直接在铜瓦本体上形成，冷却通道的水直接带走铜瓦本体上的热量，没有传统埋管铸造铜瓦所存在的气隙热阻，导热性能好，提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型具体实施例中矿热炉铜瓦的立体图；

图4是图3中A-A的剖面图；

图5是本实用新型具体实施例中水管接头的结构示意图；

图6是本实用新型具体实施例中胀管模具的结构示意图；

图7是本实用新型具体实施例中胀管模具的外模结构示意图；

图8是本实用新型具体实施例中胀管模具的第一次预成形冲头结构示意图；

图9是本实用新型具体实施例中胀管模具的第二次预成形冲头结构示意图；

图10是本实用新型具体实施例中胀管模具的成形冲头结构示意图；

图11是本实用新型背景技术中埋管铸造铜瓦的结构示意图；

图12是图11中B-B的剖面图。

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。

如图1-5所示，本实施例中的矿热炉铜瓦，包括铜瓦本体1，铜瓦本体1内设有冷却通道2，冷却通道2由多个通道段21组成，冷却通道2两端分别设有进水口22和出水口23；铜瓦本体1上焊接有两个水管接头3，两个水管接头3的底部接口31分别与冷却通道2的进水口22和出水口23连通，两个水管接头3的顶部接口32设有法兰4。

上述两个水管接头3的底部接口31分别焊接在铜瓦本体1的进水口22和出水口23处，两个水管接头3的顶部接口32分别作为连接进水管和出水管使用，一水管接头3顶部接口32的法兰4与进水管上的连接法兰连接，另一水管接头3顶部接口32的法兰4与出水管上的连接法兰连接。

铜瓦本体1采用整体锻压铜板，通过在铜瓦本体1上钻孔形成通道段21。也可采用其他机械加工方式在铜瓦本体1上去除材料，得到通道段21。这些通道段21相互连通而形成冷却通道2，在此基础上，可利用水道堵头5将某些通道段21的端部或中部堵住，形成所需要的冷却通道2，使冷却流体按照设计所需要的流向通行；然后对整块铜瓦本体1进行弯板、机加工、焊接等工艺进行加工，制成矿热炉铜瓦。这种通过铜板整体锻压而成的矿热炉铜瓦，材质致密，机械性能良好；又通过钻孔工艺得到冷却通道2，不会产生埋管铸造铜瓦的气隙热阻，使得矿热炉铜瓦的冷却效果好，能有效提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

水管接头3包括接头头段33和接头尾段34，接头头段33的底部和接头尾段34的顶部连通；顶部接口32设于接头头段33的顶部，底部接口31设于接头尾段34的底部；接头头段33呈上大下小的圆台状。如图6-10所示，上述水管接头3是利用胀管模具7对接头头段33进行多次胀管。上述胀管模具7包括外模71、第一次预成形冲头72、第二次预成形冲头73和成形冲头74，外模71由两个半圆模块711组成，两个半圆模块711采用螺栓712连接紧固为一个整圆；第一次预成形冲头72、第二次预成形冲头73、成形冲头74的头部依次增大。上述利用第一次预成形冲头72、第二次预成形冲头73、成形冲头74的头部大小对接头头段33进行多次胀管，将接头头段33胀成上大下小的圆台状；然后将接头尾段34通过弯管，将其弯成所需形状；接着将接头头段33的顶部接口32进行粗加工；紧接着将法兰4焊接在接头头段33的顶部接口32上；最后将焊接上法兰4的顶部接口32进行精加工。

接头尾段34自上至下逐渐向下弯曲。弯曲的接头尾段34，使得水管接头3从接头头段33的底部向底部接口31自然过渡，保证水路的通畅。

铜瓦本体1的顶部设有吊耳6。铜瓦本体1顶部的吊耳6，可以较为方便的将铜瓦本体1起吊起来。

上述铜瓦本体1的材质为纯铜或铜合金。

这种矿热炉铜瓦采用铜瓦本体1与水管接头3分体焊接，大大优化了铜瓦本体1与水管接头3的连接结构，解决了铸造铜瓦的水管接头3所在部位厚度较厚的设计，减轻矿热炉铜瓦的重量，减少铜材的消耗，降低生产成本。而且，冷却通道2中的水能够直接在铜瓦本体1上形成，冷却通道2的水直接带走铜瓦本体1上的热量，没有传统埋管铸造铜瓦所存在的气隙热阻，导热性能好，提高矿热炉铜瓦的使用寿命。

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。

设计图

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