CN119193953B - 风口小套及高炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风口小套及高炉。该风口小套包括：套主体，包括内套与外套，内套与外套围设成环形的安装空腔；多个隔板，围绕内套的周侧间隔布置于安装空腔的前端，各隔板沿径向延伸，相邻的隔板、内套的外壁及外套的内壁围设成冷却通道，各冷却通道连通至安装空腔；以及挡板，套设于内套与外套之间，并与各隔板连接，挡板将各冷却通道分隔成相连通的第一流道、连接流道与第二流道，冷却液从第一流道经连接流道流入第二流道。多个隔板能够在安装空腔中支撑内套与外套，增加结构强度，同时，冷却液在冷却通道中能够与隔板、内套的外壁以及外套的内壁接触，提高换热效果，尽可能降低高温对风口小套造成的磨损、熔损，延长风口小套的使用寿命。

Description

风口小套及高炉

技术领域

本申请涉及冶炼设备技术领域，特别是涉及一种风口小套及高炉。

背景技术

高炉是长流程钢铁企业核心生产环节之一，风口小套为向高炉内鼓热风和喷吹煤粉的通道，风口小套的前端伸入到高炉的炉墙内部约400~700mm，将1200℃热风高速鼓入高炉，与炉内焦炭发生燃烧反应，火焰温度高达2300℃以上，渣铁温度达到1500℃以上，其工况条件非常复杂。风口小套作为高炉重要组成，若风口小套损坏将导致高炉非正常休风，会给企业带来直接的经济损失。

高温、超高温环境以及铁水等是风口小套面临的巨大难题。为了提高小套寿命，增加炼钢整体效益，目前风口小套方案从单腔发展到双腔，由于风口小套有双流道，前腔损坏了后腔可以作为备份，但是风口小套前腔损坏速度还是很快，只能靠后腔硬抗。

风口小套的前腔深入炉膛，面临的高温、损坏风险更大，一旦前腔损坏，整个风口小套也将马上破坏，无法使用，从某种意义上来说前腔的寿命也即决定了整个小套的寿命，双腔的风口小套只是在一定程度上提高了风口小套的寿命。

相对目前的发展思路，风口小套结构强度、换热效果、以及整体寿命仍然无法满足使用需求。风口小套面临的最大问题仍然是换热效果差，整体温度过高，导致高温下不同程度的磨损、熔损等。

发明内容

基于此，有必要针对目前风口小套换热效果差、容易熔损等问题，提供一种风口小套及高炉，其能够换热面积，并强化换热效果，增加风口小套的结构强度，尽可能降低高温对风口小套造成的磨损、熔损，延长风口小套的使用寿命。

一种风口小套，包括：

套主体，包括内套与外套，所述外套套设于所述内套的外侧，并在轴向与所述内套的两端密封连接，所述内套与所述外套围设成环形的安装空腔；

多个隔板，围绕所述内套的周侧间隔布置于所述安装空腔的前端，各所述隔板沿径向延伸，相邻的所述隔板、所述内套的外壁及所述外套的内壁围设成冷却通道，各所述冷却通道连通至所述安装空腔；以及

挡板，套设于所述内套与所述外套之间，并与各所述隔板连接，所述挡板将各所述冷却通道分隔成相连通的第一流道、连接流道与第二流道，冷却液从所述第一流道经所述连接流道流入所述第二流道。

在本申请的一实施例中，所述隔板远离前端的表面为弧形面，所述弧形面凹陷设置于所述隔板；

所述挡板位于所述弧形面的中部区域。

在本申请的一实施例中，所述挡板包括凸出部以及分隔部，所述凸出部设置于所述分隔部，所述凸出部凸出于所述隔板远离所述前端的端部；

所述分隔部与各所述隔板连接，并位于所述冷却通道中，以将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

在本申请的一实施例中，所述挡板的凸出部与所述外套的内壁还围设成第一汇流腔，所述第一汇流腔连通至各所述第一流道；

所述挡板的凸出部与所述内套的外壁还围设成第二汇流腔，所述第二汇流腔连通至各所述第二流道。

在本申请的一实施例中，所述挡板包括连接主体以及多个阻挡部，多个所述阻挡部沿周向间隔设置于所述连接主体，所述连接主体设置于多个所述隔板，且每一所述阻挡部设置于一所述冷却通道中；

所述阻挡部将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

在本申请的一实施例中，所述隔板具有凹陷部，所述挡板呈环形设置；

所述挡板密封设置于所述凹陷部中，并位于所述冷却通道中，以将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

在本申请的一实施例中，所述安装空腔的数量为至少两个，分别为独立的第一腔体与第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体沿轴向依次设置；

所述挡板及多个所述隔板设置于所述第一腔体，或者，所述挡板及多个所述隔板设置于所述第一腔体及所述第二腔体中。

在本申请的一实施例中，多个所述隔板在所述安装空腔中均匀分布，或者，多个所述隔板在所述安装空腔中非均匀分布，并根据所述安装空腔的热环境进行疏密布置；

和/或，所述隔板的横截面尺寸沿半径方向逐渐减小；

和/或，所述隔板呈板状或片状，或者，所述隔板的表面为曲线型、直线型或者直线与曲线拼接形。

在本申请的一实施例中，所述风口小套还包括进液管与出液管，所述进液管连通至各所述第一流道，所述出液管连通至各所述第二流道。

一种高炉，包括炉体以及如上述任一技术特征所述的风口小套；

所述风口小套设置于所述炉体的入口，且所述风口小套的一端伸入所述炉体中。

采用上述技术方案后，本申请至少具有如下技术效果：

本申请的风口小套及高炉，在该风口小套中，套主体通过内套与外套围设成环形且密封的安装空腔，多个隔板设置于安装空腔的前端，并朝向安装空腔的后端延伸，相邻的隔板、内套的外壁以及外套的内壁围设成供冷却液流动的冷却通道。挡板套设于内套与外套之间，并与各隔板连接，挡板将冷却通道分隔成第一流道、连接流道以及第二流道，冷却液从第一流道进入并经连接流道进入第二流道流出，冷却液流动过程中能够与隔板、内套的外壁以及外套的内壁接触换热。

该风口小套，在安装空腔的前端设置多个隔板，多个隔板在安装空腔的前端围设成多个沿径向延伸的冷却通道，挡板设置于多个隔板后，将冷却通道分隔成第一通道、冷却通道以及第二通道。多个隔板能够在安装空腔中支撑内套与外套，增加风口小套的结构强度，同时，冷却液在冷却通道中能够与隔板、内套的外壁以及外套的内壁接触，增加换热面积，提高换热效果，并且，隔板能够将外套的热量传递至冷却液中，起到定向热疏导的作用，进一步强化换热，尽可能降低高温对风口小套造成的磨损、熔损，延长风口小套的使用寿命。而且，该风口小套采用隔板增加换热面积，其结构简单，便于成型，且成本低，便于低成本批量生产。

附图说明

图1为本申请一实施例的风口小套的示意图。

图2为图1所示的风口小套的剖视图。

图3为图2所示的风口小套的局部示意图。

图4为图3所示的风口小套在A-A处的剖视图。

图5为图3所示的风口小套在B-B处的示意图。

图6为图3所示的风口小套在C-C处的示意图。

图7为图3所示的风口小套的局部立体图。

图8为图7所示的风口小套在D-D处的剖视图。

图9为图7所示的风口小套在E-E处的剖视图。

图10为图2所示的风口小套的换热示意图。

其中：100、风口小套；110、套主体；111、内套；1111、送风孔；112、外套；113、安装空腔；1131、第一腔体；1132、第二腔体；114、第一端板；115、第二端板；120、隔板；121、冷却通道；1211、第一流道；1212、连接流道；1213、第二流道；122、第一汇流腔；123、第二汇流腔；130、挡板；131、凸出部；132、分隔部；140、进液管；150、出液管。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

可以理解的，风口小套作为高炉重要组成，高温、超高温环境以及铁水等是风口小套面临的巨大难题，若风口小套损坏将导致高炉非正常休风，会给企业带来直接的经济损失。目前风口小套方案从单腔发展到双腔，由于风口小套有双流道，前腔损坏了后腔可以作为备份，但是风口小套前腔损坏速度还是很快，只能靠后腔硬抗，其只在一定程度上提高了风口小套的寿命。风口小套面临的最大问题仍然是换热效果差，整体温度过高，导致高温下不同程度的磨损、熔损等。

参见图1和图2，本申请提供一种风口小套100。图1为本申请一实施例的风口小套100的示意图，图2为图1所示的风口小套100的剖视图。该风口小套100应用于高炉中，风口小套100设置于高炉的炉体的入口，且风口小套100的一端伸入炉体中，通过风口小套100向高炉输送热风或辅助燃料，以保证高炉的燃烧性能。

该风口小套100能够增加其与冷却液的接触面积，从而增加换热面积，并强化换热效果，增加风口小套100的结构强度，尽可能降低高温对风口小套100造成的磨损、熔损，延长风口小套100的使用寿命。而且，该风口小套100的结构简单，便于成型，且成本低，便于低成本批量生产。

以下介绍一实施例的风口小套100的具体结构。

参见图2至图9，在一实施例中，风口小套100包括套主体110、多个隔板120以及挡板130。套主体110包括内套111与外套112，所述外套112套设于所述内套111的外侧，并在轴向与所述内套111的两端密封连接，所述内套111与所述外套112围设成环形的安装空腔113。多个隔板120围绕所述内套111的周侧间隔布置于所述安装空腔113的前端，各所述隔板120沿径向延伸，相邻的所述隔板120、所述内套111的外壁及所述外套112的内壁围设成冷却通道121，各所述冷却通道121连通至所述安装空腔113。

挡板130套设于所述内套111与所述外套112之间，并与各所述隔板120连接，所述挡板130将各所述冷却通道121分隔成相连通的第一流道1211、连接流道1212与第二流道1213，冷却液从所述第一流道1211经所述连接流道1212流入所述第二流道1213。图3为图2所示的风口小套100的局部示意图，图4为图3所示的风口小套100在A-A处的剖视图，图5为图3所示的风口小套100在B-B处的示意图，图6为图3所示的风口小套100在C-C处的示意图，图7为图3所示的风口小套100的局部立体图，图8为图7所示的风口小套100在D-D处的剖视图，图9为图7所示的风口小套100在E-E处的剖视图。

套主体110为风口小套100的主体外壳，套主体110呈环形设置，并沿轴向延伸。这里的轴向是指套主体110的中轴线方向，周向是指套主体110的圆周方向，径向是指套主体110的半径方向，本申请中的周向、轴向以及径向均以套主体110为基准，后文将不再赘述。

而且，套主体110具有前端与后端，套主体110的前端即为套主体110的右侧端部，套主体110的后端即为套主体110的左侧端部，该前端与后端的概念对其他部件均适用，后文将不再赘述。而且，套主体110的前端安装到高炉的炉体中，以向高炉输送热风或辅助燃料。

具体的，套主体110包括内套111与外套112，内套111与外套112均呈环形设置，即内套111与外套112均为中空的结构形式。内套111的中空腔体为送风孔1111，送风孔1111沿轴向贯穿设置，风口小套100能够通过送风孔1111向高炉输送热风或喷入辅助燃料。

外套112套设于内套111的外侧，外套112的轴向两端与内套111的轴向两端密封连接，内套111的外壁与外套112的内壁围设成中空腔体，该中空腔体即为安装空腔113，该安装空腔113呈环形设置，安装空腔113套设于送风孔1111。

值得说明的是，风口小套100可以为单腔结构，也可以为多腔结构。风口小套100为单腔结构时，风口小套100包括一个安装空腔113，风口小套100为多腔结构时，风口小套100包括至少两个独立的安装空腔113。

值得说明的是，无论风口小套100是单腔结构还是多腔结构，挡板130与多个隔板120在安装空腔113中的布局形式均相同，此处先说明挡板130以及多个隔板120在安装空腔113中的具体布局形式，后文再详细说明挡板130以及多个隔板120在单腔结构与多腔结构中的应用。

安装空腔113的右侧为前端，左侧为后端，多个隔板120围绕内套111的周侧设置于安装空腔113的前端，并且，多个隔板120沿径向布置，并沿轴向延伸。如图5和图7所示，多个隔板120呈放射状设置在内套111的外侧。隔板120与内套111的外壁以及外套112的内壁密封连接。

如此，隔板120能够将安装空腔113的端部围设成多个独立的冷却通道121，冷却液进入安装空腔113后，能够分别进入到各个冷却通道121中，并与隔板120、内套111的外壁以及外套112的内壁接触，实现冷却液与隔板120、内套111及外套112的换热。

挡板130套设于内套111的外侧，并位于内套111与外套112之间，并且，挡板130还于各个隔板120交错连接，且挡板130还沿轴向伸入冷却通道121中，以将冷却通道121分隔成相连通的第一流道1211、连接流道1212以及第二流道1213。

挡板130沿轴向与安装空腔113的前端之间存在一定间距，即挡板130的前端与冷却通道121前端的内壁之间存在一定的间距，以形成连接流道1212。并且，挡板130还在径向上分隔冷却通道121，形成第一流道1211与第二流道1213，第一流道1211位于外侧，第二流道1213位于内侧。

如图5、图6以及图9所示，第一流道1211与第二流道1213在挡板130处不连通，第一流道1211与第二流道1213在冷却通道121没有挡板130处通过连接流道1212连通。也就是说，连接流道1212连通第一流道1211与第二流道1213后，能够形成折返的通道。

如此，冷却液进入冷却通道121时，冷却液进入到第一流道1211中，并经连接流道1212进入第二流道1213再流出。冷却液能够对内套111与外套112进行换热，尽可能降低内套111与外套112的温度，以保证风口小套100的使用性能。通常，冷却液为冷却水，当然，冷却液还可为其他能够起到冷却作用的液体。

多个隔板120将安装空腔113围设成多个冷却通道121，并通过挡板130对各冷却通道121进行分隔。如此，安装空腔113中形成多通道的结构形式，冷却液能够分别在各个冷却通道121中流动，并与隔板120、内套111及外套112接触换热，大大增加换热面积，提高换热效率。同时，折返的冷却通道121能够便于冷却液流动，保证冷却液流动的稳定性。

通常情况下，风口小套100中外套112的外侧温度较高，通常温度从高温部位向低温部位传导，隔板120沿径向布置后，隔板120能够将外套112的热量向中间传递，以将外套112的热量传递至冷却通道121的冷却液中，循热力学定量，实现了定向热疏导，进一步提高换热效果。

而且，隔板120支撑在内套111的外壁与外套112的内壁之间，隔板120能够对内套111与外套112起到支撑作用，极大的增强风口小套100的整体结构强度，抑制风口小套100的变形，以提高风口小套100在高温环境下的结构强度，提高风口小套100的可靠性，保证风口小套100的使用性能。

同时，挡板130将冷却通道121分隔成第一流道1211、连接流道1212以及第二流道1213后，各个冷却通道121相互独立设置。这样，冷却液进入到对应的冷却通道121后，只能在对应的第一流道1211中通过连接流道1212向第二流道1213流动，不会出现串腔的问题，保证冷却液流动的稳定性。

该风口小套100仅在安装空腔113中设置挡板130以及多个隔板120后，能够在增加换热面积的同时，减小在安装空腔113中设置导流件，使风口小套100的结构简单，部件种类少，方便成型加工，适于低成本批量生产。

上述实施例的风口小套100，在安装空腔113的前端设置多个隔板120，多个隔板120在安装空腔113的前端围设成多个沿径向延伸的冷却通道121，挡板130设置于多个隔板120后，将冷却通道121分隔成第一流道1211、连接流道1212以及第二流道1213。多个隔板120能够在安装空腔113中支撑内套111与外套112，增加风口小套100的结构强度，同时，冷却液在冷却通道121中能够与隔板120、内套111的外壁以及外套112的内壁接触，增加换热面积，提高换热效果，并且，隔板120能够将外套112的热量传递至冷却液中，起到定向热疏导的作用，进一步强化换热，尽可能降低高温对风口小套100造成的磨损、熔损，延长风口小套100的使用寿命。而且，该风口小套100采用多个隔板120增加换热面积，其结构简单，便于成型，且成本低，便于低成本批量生产。

参见图4至图9，在一实施例中，多个第一流道1211围设于多个第二流道1213的周侧。也就是说，在图4至图9所示的方向上，第一流道1211位于外侧，并在外圈围设成一圈，第二流道1213位于内侧，并在内侧围设成一圈。

通常情况下，套主体110外侧的温度要高于内侧的温度，冷却液从外侧的第一流道1211流向内侧的第二流道1213后，低温的冷却液能够先在第一流道1211中与外套112进行换热，再进入第二流道1213中与内套111进行换热，能够保证换热效果。

参见图1和图2，在一实施例中，套主体110大致呈锥形设置。也就是说，内套111与外套112大致呈锥形设置，整个风口小套100大致呈锥形设置。并且，风口小套100后端的直径大于风口小套100前端的直径，风口小套100的直径从后端向前端逐渐减小。

参见图1和图2，在一实施例中，套主体110还包括环形的第一端板114与第二端板115，第一端板114与第二端板115位于内套111与外套112的轴向两端，并密封连接内套111与外套112的轴向两端。

第一端板114位于套主体110的前端，第二端板115位于套主体110的后端，第一端板114在前端密封连接内套111与外套112的轴向端部，第二端板115在后端密封连接内套111与外套112的轴向端部。内套111、外套112、第一端板114以及第二端板115围设成环形的安装空腔113。

参见图1和图2，在一实施例中，所述风口小套100还包括进液管140与出液管150，所述进液管140连通至各所述第一流道1211，所述出液管150连通至各所述第二流道1213。进液管140与出液管150为向安装空腔113输入与输出冷却液的部件。

进液管140与出液管150位于安装空腔113的一端均连通安装空腔113，进液管140与出液管150的另一端分别连通至输送设备如循环泵、冷源等等。输送设备通过进液管140将冷却液输送至安装空腔113中，并通过出液管150将安装空腔113中的冷却液回收。

并且，进液管140与各第一流道1211连通，出液管150与各第二流道1213连通。进液管140将冷却液输送至安装空腔113后，冷却液能够分流进入到各个第一流道1211中，而后，通过对应的连接流道1212进入第二流道1213后，再进入到出液管150流出。如此实现冷却液向安装空腔113中的连输输送。

冷却液进入各个第一流道1211后，冷却液能够与隔板120、挡板130以及外套112的内壁接触换热，冷却液吸热后通过连接流道1212进入第二流道1213后，冷却液与隔板120、挡板130及内套111的外壁接触换热，吸热后的冷却液从第二流道1213流入出液管150排出。如此，能够保证风口小套100的换热效果，以降低风口小套100因高温造成的熔损，尽可能延长风口小套100的使用寿命。

当风口小套100为单腔结构时，出液管150与进液管140均为一个，一个出液管150与一个进液管140连通安装空腔113。当风口小套100为多腔结构时，出液管150与进液管140的数量均为多个，且出液管150的数量、进液管140的数量与安装空腔113的数量相等，每一安装空腔113对应一出液管150与一进液管140。

可选地，进液管140位于套主体110的上方，出液管150位于套主体110的下方。可以理解的，通常套主体110的上方为温度较高的区域，进液管140设置于上方后，冷却液能够直接在温度较高的区域进入第一流道1211，以保证换热效果。当然，进液管140与出液管150也可位于套主体110后端的中部区域。在本申请的其他实施方式中，进液管140与出液管150也可设置在套主体110后端的其他位置。

风口小套100中，套主体110、挡板130、多个内套111、进液管140以及出液管150分别成型，而后整体通过焊接方式装配成型，如此，能够保证风口小套100的结构强度，同时还能够简化成型工艺，方便风口小套100的生产加工，降低加工难度，并保证密封性要求。

参见图6至图9，在一实施例中，所述隔板120远离前端的表面为弧形面，所述弧形面凹陷设置于所述隔板120。所述挡板130位于所述弧形面的中部区域。

具有弧形面的隔板120能够增加隔板120的表面积，从而增加隔板120与冷却液的接触面积，增强换热效果。同时，隔板120的弧形面还能够覆盖外套112的外部加热面，外表面的所有热量导入冷却液中，进一步强化换热，同时也能够增强风口小套100的整体结构强度。

参见图6至图9，在一实施例中，所述挡板130包括凸出部131以及分隔部132，所述凸出部131设置于所述分隔部132，所述凸出部131凸出于所述隔板120远离所述前端的端部。所述分隔部132与各所述隔板120连接，并位于所述冷却通道121中，以将所述冷却通道121分隔成所述第一流道1211、所述连接流道1212及所述第二流道1213。

凸出部131设置于分隔板120的后端，分隔部132与各隔板120交错布置，凸出部131位于安装空腔113中，并位于冷却通道121的外侧，分隔部132位于冷却通道121中，分隔部132与冷却通道121的内壁之间存在一定间距。

这样，分隔部132能够将冷却通道121分隔成连通的第一流道1211、冷却流道与第二流道1213，冷却液能够对内套111与外套112进行换热，尽可能降低内套111与外套112的温度，以保证风口小套100的使用性能。

而且，凸出部131凸出于隔板120的后端之后，凸出部131能够在隔板120的后端分隔安装空腔113。冷却液进入第一流道1211后，凸出部131能够阻挡冷却液的流动，避免冷却液未经过第一流道1211及连接流道1212进入第二流道1213，保证冷却液流动的稳定性。

在一实施例中，凸出部131与分隔部132为一体结构。如此，能够保证挡板130整体的结构强度，并减小零件数量。当然，在本申请的其他实施方式中，凸出部131与分隔部132也可分体设置，并通过焊接等方式。

参见图6至图9，在一实施例中，所述挡板130的凸出部131与所述外套112的内壁还围设成第一汇流腔122，所述第一汇流腔122连通至各所述第一流道1211。所述挡板130的凸出部131与所述内套111的外壁还围设成第二汇流腔123，所述第二汇流腔123连通至各所述第二流道1213。

也就是说，凸出部131与外套112的内壁及隔板120的弧形面围设成第一汇流腔122，凸出部131与内套111的外壁及隔板120的弧形面围设成第二汇流腔123。第一汇流腔122与第二汇流腔123为安装空腔113的一部分，并相互独立。

第一汇流腔122连通进液管140与多个第一流道1211。进液管140中的冷却液先在第一汇流腔122中汇流后，再从第一汇流腔122分别流入到各个第一流道1211，如此，能够使冷却液大致均匀低进入到各个第一流道1211。

第二汇流腔123连通出液管150与多个第二流道1213，各第二流道1213中的冷却液先在第二汇流腔123中汇流后，再进入到出液管150中以流出安装空腔113，如此，各第二流道1213中的冷却液能够大致均匀的流出。

在本申请的一实施例中，所述挡板130包括连接主体以及多个阻挡部，多个所述阻挡部沿周向间隔设置于所述连接主体，所述连接主体设置于多个所述隔板120，且每一所述阻挡部设置于一所述冷却通道121中。所述阻挡部将所述冷却通道121分隔成所述第一流道1211、所述连接流道1212及所述第二流道1213。

连接主体呈环形设置，多个阻挡部设置于连接主体的前端，并且，相邻的阻挡部间隔设置，阻挡部之间存在预设间距。如此，多个阻挡部在连接主体的一端形成类似齿状的结构形式。

两个阻挡部之间安装一隔板120，阻挡部伸入到两个隔板120之间的冷却通道121。这样，能够便于挡板130与多个隔板120密封连接，并保证阻挡部将冷却通道121分隔成连通的第一流道1211、冷却流道与第二流道1213，冷却液能够对内套111与外套112进行换热，尽可能降低内套111与外套112的温度，以保证风口小套100的使用性能。

在本申请的另一实施例中，所述隔板120具有凹陷部，所述挡板130呈环形设置。所述挡板130密封设置于所述凹陷部中，并位于所述冷却通道121中，以将所述冷却通道121分隔成所述第一流道1211、所述连接流道1212及所述第二流道1213。

也就是说，挡板130为整体的环状结构，多个隔板120的中部具有凹陷设置的凹陷部，各凹陷部通过冷却通道121连通，为围设成环状凹槽，环形的挡板130卡设于凹陷部中，并且，挡板130还位于冷却通道121中。

如此实现挡板130与多个隔板120的交错密封连接，并保证挡板130将冷却通道121分隔成连通的第一流道1211、冷却流道与第二流道1213，冷却液能够对内套111与外套112进行换热，尽可能降低内套111与外套112的温度，以保证风口小套100的使用性能。

参见图2，在一实施例中，所述安装空腔113至少包括独立的第一腔体1131与第二腔体1132，所述第一腔体1131与所述第二腔体1132沿轴向依次设置。所述挡板130及多个所述隔板120设置于所述第一腔体1131，或者，所述挡板130及多个所述隔板120设置于所述第一腔体1131及所述第二腔体1132中。

也就是说，风口小套100为双腔结构，两个安装空腔113分别为第一腔体1131与第二腔体1132。第一腔体1131位于风口小套100的前端，即为前腔，第二腔体1132位于风口小套100的后端，即为后腔。第一腔体1131与第二腔体1132独立不连通，即第一腔体1131与第二腔体1132中分别容纳冷却液，且冷却液不会在第一腔体1131与第二腔体1132中流动。

通过第一腔体1131与第二腔体1132中的冷却液分别对内套111与外套112进行换热，尽可能降低高温对风口小套100造成的磨损、熔损，延长风口小套100的使用寿命。而且，挡板130与多个隔板120可以设置在第一腔体1131中，也可以设置在第一腔体1131与第二腔体1132中。

当然，在本申请的其他实施方式中，风口小套100还可为任意腔结构。值得说明的是，该挡板130与隔板120的结构可以应用于单腔结构的风口小套100、双腔结构的风口小套100、任意腔结构的风口小套100。

参见图2至图9所示，本实施例中，第一腔体1131中设置挡板130与隔板120，第二腔体1132中仍按照目前的方式设置导流器，该导流器为现有技术，在此不再赘述。其中，图3至图9示意出风口小套100中第一腔体1131的结构示意图。通过第一腔体1131中的挡板130与隔板120增加和冷却液的接触面积，强化换热效果。

当然，在本申请的其他实施方式中，也可第一腔体1131与第二腔体1132中均设置挡板130与隔板120，其原理和上文中在安装空腔113中设置挡板130与隔板120的原理实质相同，在此不再赘述。

参见图4至图9，在一实施例中，多个所述隔板120在所述安装空腔113中均匀分布。也就是说，多个隔板120沿周向均匀分布，相邻的两个隔板120之间的周向距离相等。均匀分布的多个隔板120能够增加换热面积，提高换热效率，有效的降低风口小套100的温度。

本实施例中，多个隔板120将安装空腔113的前端围设成45个冷却通道121。如此，多个隔板120能够在降低风口小套100温度的同时，有效缓解风口小套100的应力，相较于无隔板120的风口小套100而言，应力降低约100MPa。当然，在本申请的其他实施方式中，多个隔板120还可将安装空腔113的前端围设成其他数量的冷却通道121。

在一实施例中，多个所述隔板120在所述安装空腔113中非均匀分布，并根据所述安装空腔113的热环境进行疏密布置。也就是说，多个隔板120沿周向非均匀分布，相邻的两个隔板120之间的周向距离不等。非均匀分布的多个隔板120能够增加换热面积，提高换热效率，有效的降低风口小套100的温度。

同时，多个隔板120也可根据所述风口小套100的温度进行疏密布置。也就是说，多个隔板120可以根据热环境针对温度高部位及温度低部位非均匀分布，即多个隔板120在安装空腔113的前端中根据腔体的温度进行非均匀分布，温度高的位置隔板120较密布置，温度低的位置隔板120较疏布置。

通常情况下，风口小套100的上方温度较高，此时，可以在对应上方的位置设置较密的隔板120，在其余部分设置较疏的隔板120。如此，多个隔板120能够在上方增加换热面积，提高换热效率，以达到较佳的换热效果。

参见图4和图5，在一实施例中，所述隔板120的横截面尺寸沿半径方向逐渐减小。也就是说，隔板120呈放射状设置，如此，能够保证冷却通道121的截面尺寸，从而便于冷却液流动。

参见图3至图9，在一实施例中，所述隔板120呈板状。板状的隔板120能够有效的分隔安装空腔113，并保证风口小套100的换热面积。当然，在本申请的其他实施方式中，隔板120还可呈片状或者，所述隔板120的表面为曲线型、直线型或者直线与曲线拼接形。

本申请的风口小套100，在套主体110中设置两个安装空腔113，分别为第一腔体1131与第二腔体1132，在第一腔体1131中设置多个隔板120以及挡板130，以围设成冷却通道121，多个隔板120能够与冷却液接触，增加换热面积，强化整体换热，降低风口小套100的使用温度，延长风口小套100的使用寿命。

如图10所示，图10为图2所示的风口小套100的换热示意图。风口小套100的第一腔体1131受高炉的炉膛辐射、对流加热、燃气对流、辐射换热等，将高温从外套112的外壁导入第一腔体1131中的冷却液，第一腔体1131中的冷却液通过进液管140、冷却通道121以及出液管150完成一次换热循环，将热量导走。

风口小套100的第二腔体1132受高炉的炉膛辐射、对流加热、燃气对流、辐射换热等，将高温从外套112的外壁面导入第二腔体1132中的冷却液，第二腔体1132中的冷却液通过进液管140、第二腔体1132以及出液管150完成一次换热循环，将热量导走。

将本申请中设置隔板120的风口小套100与没有隔板120的风口小套100进行实验对比：在第一腔体1131中设置多个隔板120与挡板130，极大的增加了换热面积，相对于无隔板的风口小套增加了30%的换热面积，显著提高了换热效果。而且，在换热过程中，隔板120将温度从外套112的外壁向冷却通道121中的冷却液传导，相较于无隔板的风口小套外壳温度降低约60℃左右，进一步提高了换热效果。

本申请的风口小套100结构简单、便于成型，在安装空腔113中设置多个隔板120与挡板130，并通过进液管140与出液管150输送冷却液，相较于目前采用导流器的风口小套100而言，本申请的风口小套100结构简单部件少，整体分块铸造焊接成型，成型工艺简单，适用于低成本批量生产。

而且，风口小套100中，第一腔体1131取消了现有技术中的导流件，第一腔体1131为独立完整的腔体，冷却液在第一腔体1131的各冷却通道121中独立流动，冷却液不会存在串腔的问题，保证冷却液流动的稳定性。

同时，风口小套100采用隔板120支撑外套112与内套111，极大的提高了整体结构强度，很好的抑制整体变形，可靠性高。并且，隔板120还能够将外套112的热量传到至冷却通道121的冷却液中，实现定向热疏导的功能。

本申请在风口小套100中引入多个隔板120与挡板130后，具有较高的集成度，能够增加换热面积，强化换热效果，降低风口小套100的问题，同时，隔板120还能够对外套112与内套111进行支撑，保证风口小套100的结构强度，适用于大容量、更极端高温的高炉中。

参见图1和图2，本申请还提供一种高炉，包括炉体以及如上述任一实施例所述的风口小套100。所述风口小套100设置于所述炉体的入口，且所述风口小套100的一端伸入所述炉体中。

本申请的高炉采用上述实施例的风口小套100后，能够保证风口小套100的换热效果，尽可能降低高温对风口小套100造成的磨损、熔损，延长风口小套100的使用寿命，从而保证高炉能够正常工作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种风口小套，其特征在于，包括：

套主体，包括内套与外套，所述外套套设于所述内套的外侧，并在轴向与所述内套的两端密封连接，所述内套与所述外套围设成环形的安装空腔；

多个隔板，围绕所述内套的周侧间隔布置于所述安装空腔的前端，各所述隔板沿径向延伸，相邻的所述隔板、所述内套的外壁及所述外套的内壁围设成冷却通道，各所述冷却通道连通至所述安装空腔；以及

挡板，套设于所述内套与所述外套之间，并与各所述隔板连接，所述挡板将各所述冷却通道分隔成相连通的第一流道、连接流道与第二流道，冷却液从所述第一流道经所述连接流道流入所述第二流道。

2.根据权利要求1所述的风口小套，其特征在于，所述隔板远离前端的表面为弧形面，所述弧形面凹陷设置于所述隔板；

所述挡板位于所述弧形面的中部区域。

3.根据权利要求1所述的风口小套，其特征在于，所述挡板包括凸出部以及分隔部，所述凸出部设置于所述分隔部，所述凸出部凸出于所述隔板远离所述前端的端部；

所述分隔部与各所述隔板连接，并位于所述冷却通道中，以将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

4.根据权利要求1所述的风口小套，其特征在于，所述挡板的凸出部与所述外套的内壁还围设成第一汇流腔，所述第一汇流腔连通至各所述第一流道；

所述挡板的凸出部与所述内套的外壁还围设成第二汇流腔，所述第二汇流腔连通至各所述第二流道。

5.根据权利要求1所述的风口小套，其特征在于，所述挡板包括连接主体以及多个阻挡部，多个所述阻挡部沿周向间隔设置于所述连接主体，所述连接主体设置于多个所述隔板，且每一所述阻挡部设置于一所述冷却通道中；

所述阻挡部将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

6.根据权利要求1所述的风口小套，其特征在于，所述隔板具有凹陷部，所述挡板呈环形设置；

所述挡板密封设置于所述凹陷部中，并位于所述冷却通道中，以将所述冷却通道分隔成所述第一流道、所述连接流道及所述第二流道。

7.根据权利要求1至6任一项所述的风口小套，其特征在于，所述安装空腔的数量为至少两个，分别为独立的第一腔体与第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体沿轴向依次设置；

所述挡板及多个所述隔板设置于所述第一腔体，或者，所述挡板及多个所述隔板设置于所述第一腔体及所述第二腔体中。

8.根据权利要求1至6任一项所述的风口小套，其特征在于，多个所述隔板在所述安装空腔中均匀分布，或者，多个所述隔板在所述安装空腔中非均匀分布，并根据所述安装空腔的热环境进行疏密布置；

和/或，所述隔板的横截面尺寸沿半径方向逐渐减小；

和/或，所述隔板呈板状或片状，或者，所述隔板的表面为曲线型、直线型或者直线与曲线拼接形。

9.根据权利要求1至6任一项所述的风口小套，其特征在于，所述风口小套还包括进液管与出液管，所述进液管连通至各所述第一流道，所述出液管连通至各所述第二流道。

10.一种高炉，其特征在于，包括炉体以及如权利要求1至9任一项所述的风口小套；

所述风口小套设置于所述炉体的入口，且所述风口小套的一端伸入所述炉体中。