專利名稱：用于冶金爐的銅冷卻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于配設(shè)有耐火襯和外爐殼板的冶金爐如高爐、熔爐或冶金還原爐的銅冷卻板，所述銅冷卻板被冷卻介質(zhì)流過地設(shè)置在爐殼板和耐火爐襯之間，其中用于輸送和排放冷卻介質(zhì)的銅冷卻板的冷卻介質(zhì)管向外穿過爐殼板并不透氣地與爐殼板焊接在一起。
由銅或低合金化銅合金制成的且?guī)в形挥谄渲械睦鋮s介質(zhì)通道的銅冷卻板(所謂的銅窄板)是通過軋制、鍛造或澆注制成的，在通常情況下，它們?cè)谄渖蟼?cè)具有四根冷卻介質(zhì)管并在其下側(cè)具有四根冷卻介質(zhì)管，但在這里，也可以設(shè)置多一些或少一些的冷卻介質(zhì)管，這要根據(jù)現(xiàn)有的冷卻介質(zhì)通道的數(shù)量而定。
通過不同方式把爐子冷卻系統(tǒng)的冷卻板固定在爐殼板的內(nèi)表面上是眾所周知的。由于冷卻板在不同溫度負(fù)荷下交變地?zé)崤蛎洠@取決于爐子的工作情況，所以冷卻板的固定方式是很重要的。
從DE2743380A1中知道了，把由鑄鐵制成的冷卻板固定在高爐外殼上，所述高爐外殼向外地配設(shè)有密封罩。這種固定方式的缺點(diǎn)在于，在冷卻板承受高溫負(fù)荷時(shí)，固定螺栓膨脹并且冷卻板本身可能移向爐子中心，由此一來，炎熱的爐氣流經(jīng)冷卻板和高爐外殼之間的縫隙并不可控制地加熱了高爐外殼。
因此，在DE3100321C1中提出了，把保護(hù)管澆注到冷卻板中，這些保護(hù)管在爐殼操作區(qū)內(nèi)有間隔地圍繞著冷卻介質(zhì)管，其中爐殼的開口被密封住而不會(huì)讓爐氣流出，至少其中一個(gè)保護(hù)管通過被焊接到爐殼上而起到了固定支座的作用，位于同一平面內(nèi)的其它保護(hù)管被設(shè)計(jì)成可水平移動(dòng)的支承點(diǎn)。此外，至少一個(gè)對(duì)置的保護(hù)管(它起到固定支座作用)被設(shè)計(jì)成可垂直移動(dòng)的支承點(diǎn)，位于該平面內(nèi)的其它保護(hù)管起到了活動(dòng)支承的作用。每個(gè)冷卻介質(zhì)管通過一個(gè)滑座與一個(gè)金屬脹縮接頭相連，該金屬脹縮接頭被一個(gè)保護(hù)殼包圍起來并不透氣地直接或通過一個(gè)管接頭被焊接在爐殼上，以便借助保護(hù)管密封冷卻板的固定部，從而防止不希望有的爐氣流出。
DE29608464U1公開了只借助其冷卻管將冷卻板固定在爐殼上。在這里，冷卻介質(zhì)管穿過爐殼內(nèi)的孔并且一方面借助一個(gè)被焊接在一管件上的脹縮接頭且另一方面借助在脹縮接頭和冷卻介質(zhì)管之間的焊接部位與爐殼彈性連接。
本發(fā)明的任務(wù)是提出把冷卻板固定在爐殼上的結(jié)構(gòu)，由此一來，可以不太費(fèi)事地裝卸冷卻板并且允許省略掉否則的話常設(shè)的脹縮接頭的至少一部分并且它相對(duì)交替變化的熱負(fù)荷是穩(wěn)定的。
在具有權(quán)利要求1特征部分特征的上述類型的冷卻板中，如此完成所提出的任務(wù)，除了通過與爐殼板焊接的冷卻介質(zhì)管進(jìn)行固定外，銅冷卻板還通過至少一個(gè)與爐殼板焊接的固定點(diǎn)固定件如固定銷與爐殼板相連。因而，根據(jù)本發(fā)明，可設(shè)想出兩個(gè)基本的固定變形方式，可以根據(jù)銅冷卻板的尺寸和冷卻介質(zhì)通道或冷卻介質(zhì)管的數(shù)量來使用它們。
例如，可以在一個(gè)固定銷上或另一個(gè)固定件上懸掛銅冷卻板，所述固定件或固定銷緊靠著上冷卻介質(zhì)管和/或下冷卻介質(zhì)管，它們穿過了爐殼。此外，固定件如此與爐殼和銅冷卻板相連，即固定件在所有空間方向上起到了固定點(diǎn)作用。一方面固定件緊靠著冷卻介質(zhì)管且另一方面銅的熱膨脹小導(dǎo)致了因溫度波動(dòng)而預(yù)計(jì)出現(xiàn)在固定件和相鄰冷卻介質(zhì)管之間的熱膨脹降低到如此小，以至可以省掉這些冷卻介質(zhì)管上的脹縮接頭。或者說，冷卻介質(zhì)管直接即無需漲縮接頭地與爐殼板焊接在一起并因而是其它的固定點(diǎn)。其余冷卻介質(zhì)管就象目前常利用脹縮接頭那樣被固定在爐殼板上并因而是在所有空間方向上的活動(dòng)點(diǎn)。另外，銅冷卻板在其它活動(dòng)點(diǎn)上借助適當(dāng)?shù)墓潭缏菟ㄅc爐殼板相連，因熱膨脹引起的在水平/垂直方向上的運(yùn)動(dòng)可以通過所述螺栓實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)用于銅冷卻板固定的變形方案在于，給銅冷卻板配備了至少一個(gè)固定點(diǎn)固定件(大致在銅冷卻板中心)。配備由附加活動(dòng)點(diǎn)固定件的銅冷卻板可以徹底無需脹縮接頭地被焊接在爐殼板上，其中所有冷卻介質(zhì)管起到了其它固定點(diǎn)作用。預(yù)計(jì)發(fā)生在如此存在的固定點(diǎn)之間的熱膨脹是如此小，以至可以忽略不計(jì)并因而不再需要脹縮接頭。省略脹縮接頭因降低了安裝成本和焊接成本而是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)槊浛s接頭一方面必須被焊接在爐殼板上，另一方面，它們必須被不透氣地焊接在銅冷卻板的管接頭上。
根據(jù)本發(fā)明而無需脹縮接頭的冷卻介質(zhì)管與外界不透氣地被直接焊接在爐殼板上，或者借助一個(gè)孔模板來安裝或通過一個(gè)簡單的圓柱形頂部被安裝起來，所述頂部仍然增大了焊接上的冷卻介質(zhì)管的固定點(diǎn)距銅冷卻板體的距離。
通過根據(jù)本發(fā)明地固定銅冷卻板，可以把銅冷卻板快速、簡單且成本低廉地安裝在冶金爐如高爐或其它熔爐和冶金還原爐中。
以下，結(jié)合在示意圖中示出的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)，其中相同的結(jié)構(gòu)部件用相同標(biāo)記表示，其中

圖1是具有安置在上方的固定點(diǎn)固定件的銅冷卻板的連接側(cè)俯視圖；圖2是圖1所示的帶爐殼板的銅冷卻板的側(cè)視圖；圖3是具有兩個(gè)設(shè)置在銅冷卻板中心的固定點(diǎn)固定件的銅冷卻板的連接側(cè)俯視圖；圖4是圖3所示的帶爐殼板的銅冷卻板的側(cè)視圖。
在圖1、2中，以俯視圖(圖1)和側(cè)視圖(2)示出了一塊銅冷卻板10，它具有四條冷卻介質(zhì)通道(未示出)，其用于輸送和排放冷卻機(jī)制的冷卻管13、14設(shè)置在銅冷卻板10的頂部和底部上。緊靠著上冷卻介質(zhì)管13地，作為固定點(diǎn)固定件11地設(shè)置了一個(gè)固定螺栓，它通過一個(gè)墊板17被焊接在爐殼板15上。
由于固定點(diǎn)固定件11局部靠近冷卻介質(zhì)管13，所以冷卻介質(zhì)管13無需常設(shè)的脹縮接頭地直接通過墊板17與爐殼板15焊接在一起。
其在局部離固定點(diǎn)固定件11很遠(yuǎn)的下冷卻介質(zhì)管14未改變地通過脹縮接頭16與爐殼板15相連。
此外，還對(duì)稱分布在銅冷卻板10表面上地設(shè)置了多個(gè)用于進(jìn)一步把冷卻板固定在爐殼板15上的活動(dòng)點(diǎn)固定件12，在這個(gè)實(shí)施例中是固定螺栓。
通過本發(fā)明的把銅冷卻板10固定在爐殼板15上的結(jié)構(gòu)，毫無問題地承受了因熱膨脹而產(chǎn)生的力，其中上冷卻介管13和固定銷11起到了固定點(diǎn)的作用，帶脹縮接頭16的下冷卻介質(zhì)管14在所有空間方向上起到了活動(dòng)點(diǎn)的作用，固定螺栓12在垂直/水平方向上也起到了活動(dòng)點(diǎn)的作用。
在圖3、4中，以俯視圖(圖3)和側(cè)視圖(圖4)示出了與本發(fā)明的爐殼板15有關(guān)的銅冷卻板10’的另一個(gè)固定方式或?qū)嵤┬问?。在整個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)固定點(diǎn)固定件11(固定銷)設(shè)置在銅冷卻板10’的中央。此外，如在圖1、2所示的實(shí)施例中那樣，設(shè)置了其它活動(dòng)點(diǎn)固定件12(固定螺栓)。在圖3、4所示的變形固定方式中，省略了所有的脹縮接頭，這是因?yàn)闊崤蛎浽谏虾拖吕鋮s介質(zhì)管13的固定位置和固定點(diǎn)固定件之間比較小，從而可以忽略不計(jì)。因此，在這個(gè)變形方案中，銅冷卻板10’的固定結(jié)構(gòu)由固定銷11的固定點(diǎn)和焊接上的冷卻介質(zhì)管13、14以及固定螺栓12的活動(dòng)點(diǎn)(在垂直/水平方向上)構(gòu)成。
本發(fā)明不局限于所示實(shí)施例，當(dāng)可以由此在本發(fā)明意義上地省掉脹縮接頭時(shí)，尤其是在固定點(diǎn)固定件和活動(dòng)點(diǎn)固定件的數(shù)量和布局方面以及其象栓或螺栓的形狀方面，根據(jù)銅冷卻板的尺寸而采取相應(yīng)的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于配設(shè)有耐火襯和外爐殼板的冶金爐如高爐、熔爐或冶金還原爐的銅冷卻板，它被冷卻介質(zhì)流過地設(shè)置在爐殼板和耐火襯之間，其中用于輸送和排放冷卻介質(zhì)的銅冷卻板的冷卻介質(zhì)管向外穿過爐殼板并不透氣地與爐殼板焊接在一起，其特征在于，除了通過與爐殼板(15)焊接在一起的冷卻介質(zhì)管(13，14)進(jìn)行固定外，銅冷卻板(10，10’)還通過至少一個(gè)與爐殼板(15)焊接在一起的固定點(diǎn)固定件(11)如一個(gè)固定銷與爐殼板(15)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的銅冷卻板，其特征在于，銅冷卻板(10，10’)還通過至少一個(gè)活動(dòng)點(diǎn)固定件(12)如固定螺栓與爐殼板(15)牢固連接，其中所述活動(dòng)點(diǎn)固定件允許銅冷卻板(10，10’)在水平方向和垂直方向上進(jìn)行熱膨脹運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的銅冷卻板，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)固定點(diǎn)固定件(11)緊靠著冷卻介質(zhì)管(13，14)地設(shè)置在銅冷卻板(10，10’)的頂部和/或底部上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的銅冷卻板，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)固定點(diǎn)固定件(11)設(shè)置在銅冷卻板(10，10’)的中心。
5.如權(quán)利要求3或4所述的銅冷卻板，其特征在于，至少冷卻介質(zhì)管(13，14)中的一個(gè)不采用脹縮接頭地直接與爐殼板(15)焊接在一起。
全文摘要
在把銅冷卻板(10)固定在冶金爐的爐殼板(15)上的固定結(jié)構(gòu)中知道了,借助脹縮接頭(16)而不透氣地使冷卻介質(zhì)管(13,14)與爐殼板(15)焊接在一起,以避免固定受到取決于熱的交變彎曲應(yīng)力的破壞。本發(fā)明提出了,在冷卻介質(zhì)管(13,14)附近設(shè)置至少一個(gè)固定點(diǎn)固定件(11),由此一來,至少不再需要否則的話常設(shè)的脹縮接頭(16)并因而節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)F27B1/24GK1373814SQ00812711
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者E·科爾比克, A·庫布塔特, F·羅伊菲爾, M·布蘭德特 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司