CN1217012C - 铸造管及其冷却板 - Google Patents

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Abstract

一种炉壁块(100)包括：在铸造过程中，在脱氧的UNS-型C11000电解铜的浇注(flow)内铸造的或在惰性环境下熔融的UNS-型C71500Schedule-40水管(102)，以生产近似UNS-型81200的高铜。铜管(102)与铸件(104)的最终熔化是这样的，以至于相关的两种铜合金的不同膨胀系数不超过在操作热循环阶段铸铜的屈服强度。在管(102)中使用的铜合金的熔点是这样的，以至于在熔化阶段可以使用含有砂填料的相对薄壁的管(102)。

Description

铸造管及其冷却板
技术领域
本发明涉及炉缸，更具体地说，涉及用于炉缸内壁耐火层下面的铜冷却板。
背景技术
用于金属炉的高温足以侵蚀甚至砖铺的炉缸。通常耐火材料用于铺设在炉缸内部，并且现有技术已经采用冷却板放在这些炉衬下面。操作的结果是在壁上出现熔渣和/或金属冻结物的薄层，其有助于稳定而防止烧穿炉衬。这种冷却板也用于烧嘴板、流槽、风口、侧板(staves)、铸模、电极夹、排出孔板和炉膛阳极。
最现代的高温冶金炉使用冷却系统以稳定不可避免的壁、顶部和炉膛耐火材料的侵蚀。典型地，冷却板以许多不同方式来排列。含有冷却板的壁、顶部和炉膛用于圆筒形炉、椭圆形炉、鼓风炉、Mitsubishi型闪速熔炼和吹炼炉、IsaSmelt炉、电弧炉、无论是AC还是DC、碱性氧气转炉、电渣清洁炉、矩形炉、Outokumpu闪速熔炼和吹炼炉、Inco闪速熔炼炉、电弧炉、炉渣清洁炉和反射(reverbatory)炉。
冷却板也可以以层状方式与耐火材料层交替排列。耐火砖和/或可铸造的耐火材料有时用于板的加热面，其可以是平滑的，或具有机械加工或铸造的槽和/或槽沟。
当冷却管和金属铸件恰好不是相同材料时，问题出现了。不同材料具有不同的热膨胀系数，并且管子和铸件之间的接合强度也会改变。恒定的热循环使管子与铸件松动，当这种现象发生时，热效率显著降低。
但是，需要由熔点高于熔铸金属的材料来制造管子，因为在铸造浇注阶段这种材料能抗软化或烧穿。现有技术中，解决这个问题的方法是用砂将管子紧紧地填充满，以增强其抗坍塌性。当铸件冷却之后再清除掉这些砂子。
在现有技术中，已经知道冷却管和金属铸件材料的某种接合可以用来提供至少合格的使用寿命。例如，从20世纪60年代(1960’s)开始，Falcon Foundry(Lowellville，Ohio)已经生产出了铸造在铜冷却板上的蒙乃尔400合金管。(蒙乃尔400合金是约63％的镍和31％的铜合金的商标名)。其它公司，ElectroMelt(现在倒闭了)和American Bridge(以前的美国钢铁部门)已经设计出利用Schedule-40或Schedule-80，蒙乃尔400合金蛇管部件的冷却板，该部件使得冷却箱轮廓分明。在铜的铸造浇注阶段不需要管子的冷却，通常这种情况是纯铜管。
不幸的是，破坏分析显示铜冷却板与蒙乃尔400合金管没有完全接触。当对板进行破坏性试验和评价蒙乃尔铜镍合金的接合程度时，可以看到存在许多缺陷。这种接合缺陷使热量转换效率降低，并在整个炉冷却模型中引入未知物。
现有技术的铸铜和低合金铜冷却板以及设计工程也已经可以由Outokumpu OY(Finland)，Kvaerner(Stockton，England)，Demag(Germany)，Hundt & Weber(Siegen，Germany)，Tucson Foundry(Tucson，Arizona)，Thos Begbie(South Africa)，Alabama Copper(Alabama)，Niagara Bronze(Niagara Falls，Canada)，Hoogovens(Netherlands)，和其它公司来商业供给和/或设计。
Outokumpu和其它公司由含有作为水通道的纵向钻孔的铜坯来设计并制造铜冷却板。挤压孔也已用作水通道，但是，它们中一些不适用。含有内部塞子的横向钻孔也包括在内以形成内部冷却水循环。
钻孔和挤压设计都需要在环绕坯料板边缘的所有敞开钻孔末端安装塞子。焊料、焊接的和螺纹管型塞子都可以试用。但是尽管如此，许多板仍然有渗漏，这种渗漏在冶金炉中是非常危险的。
这种板的大小和形状由铸造或锻造铜坯的能力来限定。内部水通道的分布经常受到必须依据互相连接的钻孔的接合来制作通道的限制。
相反，铸造板可以在板的形状和大小方面进行很大改变，几乎任何含有内部管路的设计都是可能的。与钻孔板和挤压板相比，铸造板可以用于含有更大的热负荷的场合。
在钻孔板和铸造板的制造中，每种都存在各自的难题。在铸造中，可以在之前、之后测定水管的流量和压力。贯穿含有制造孔的铜冷却板的渗漏危险非常低，因为管壁含有水。
常规的铸造冷却板典型地通过形成所需分布的水管，并前后测定压力，以达到至少15分钟150％的设计操作水压来制造。
在铸造浇注之前，清洗管子外部以减少气孔的形成，该气孔会在蛇管和铸铜的交界面形成多孔铸造断面。有时使用砂填充管子内部以使其变硬抵抗软化，但是只有当使用熔点不显著超过铜的铸造温度的蛇管材料时，才可以使用该方法。例如，在铸造之前，蒙乃尔400合金管通常不需要用砂填充。
铸模被制造成带有多余的加工余量以将缩松断面、浇口、冒口和缩孔切削加工掉。典型地，这种模由与粘合剂混合的砂制成。用模压制在砂上的最初形状模型是由木材或其它容易成形的材料制成的。
蛇管固定在砂模内部的适当位置。熔炉中的铜倒到浇包中。如果在非惰性环境下熔化铜，需要脱氧剂。除去任何氧化的炉渣。使用超过其熔点的充分过热的铜以防止其在处理或浇注阶段过早固化。浇包中液化的铜必须充分流动以填充模，完全盖住蛇管，并流动到冒口上方。气孔都将上升到冒口表面。
一旦将已脱氧的铜从浇包中浇注到模内，使铸件冷却直到其完全固化。冒口和浇口系统被以机械方式除掉。任何多余材料被机械加工或切掉，形成或完成加热面槽沟和/或槽。在外表面上，钻孔和排放孔用于定位、提升或板移动。板之间的配合面用普通机械加工方式加工。所需机械加工量取决于板的最终用途。
任何表面的不足之处可以或不可以修补，决定于最终所需的用途。这些缺陷可以磨削掉、焊接填充和机械加工平滑。使用一种或更多种X-射线检查、目视检查、热红外检查和水压或气压渗漏测试检验成品板。使用热和/或电测试检查该板是否满足使热和电的传导性达到最小值的要求。同时还检测尺寸公差。
样品可以用于破坏性试验过程中，以待制造的相同或相似板总数的预定百分数来切分和检验。
带有铸造在铜内的钢和/或铁管的冷却板具有许多优点。蛇管便宜且非常易于制造、弯曲、焊接和与配件连接。当熔化的铜浇注到模中时，钢和铁的蛇管不熔化。得到的板具有轮廓分明的水通道。
但是缺点包括气孔、缩松、间隙和管与铸件间的不良熔合。这些缺点可以通过X-射线和破坏性试验检测到。铸铜与钢和铁管外表面不形成良好的冶金接合。破坏性试验表明这种管很容易与铸铜分离。样品通常被切成厚度为0.25到1.00英寸的片，以暴露管的横截面。穿过片切割以至于管子不被机械地锁定在通常确定的钢与铜的不良接合处。这种管通常在应用气动錾之前脱落。
从铜到管的热传递减少，这是因为欠熔合和频繁出现在铜管交界面处的缺陷。所以冷却板趋于在比使用铜管方式更热的条件下运行。管中钢和铁的低得多的导热性仅仅会恶化这种低效率。钢的导热系数约为33BTU/hr/°F，与电解铜的导热系数226BTU/hr/°F相比，是7倍的差距。
管中钢和铸铜之间的热膨胀系数也有很大差距。铜管交界面处的应力很容易超过铜的屈服应力，所以板中的铜在热循环条件下会破裂。钢的热膨胀系数约为6.9×10-6in/in/°F，而UNS C81100铸铜的热膨胀系数为9.8×10-6in/in/°F。
铸造在铜内的不锈钢管具有更多优点。不锈钢蛇管比钢或碳管仅稍微便宜，也容易制造、弯曲、焊接和制造配件。当熔融的铜浇注到模中时，不锈钢蛇管不熔化。得到的板具有轮廓分明的水通道。缺点较少且频率小，但是气孔、缩松、间隙和其它欠熔合的迹象通常发生在管与铜的交界面处。
同样，铸铜与不锈钢管的外表面不能形成良好的冶金接合。破坏性试验表明不锈钢管也容易与铸铜分离。不锈钢的导热性比钢差很多，例如，仅为约9.4BTU/hr/°F。与UNS C81100铸铜的热膨胀系数9.8×10-6in/in/°F相比，不锈钢的热膨胀系数约9.6×10-6in/in/°F。
铸造在铜冷却板内部的蒙乃尔400合金管具有优点，其中当将熔化铜浇注到模中时蒙乃尔400合金不熔化。所以得到的板具有轮廓分明的水通道。熔化铜非常好地浸湿蒙乃尔400合金。所以蛇管和铜铸件将形成紧密的交界面。但是，在铸铜中的蒙乃尔400合金蛇管是最贵的可以商业上购得的蛇管。并且更难于制造。尽管如此，铸铜通常不与蒙乃尔400合金管外部形成良好的冶金接合。气动錾通常能在破坏性试验中分离两者。一旦分离，铜颗粒覆盖蒙乃尔400合金管的整个表面区域的不到10％。典型蒙乃尔400合金管断面表面积的至少90％没有机械接合或冶金接合。
用蒙乃尔400合金管制成的冷却板占约铸造成本的30％。蒙乃尔400合金中的标准返回料和配件，比在不锈钢、碳钢或铁管中的对应物更难于得到。在铸造阶段蒙乃尔400合金蛇管的某些变形是典型的，但是不显著。通常不需要使用砂混合物硬化蒙乃尔400合金管。只要对于蛇管表面进行充分清洁，气孔、缩松、间隙和其它欠熔合的迹象在管与铜的交界面通常不会出现。
从铜到蒙乃尔400合金管的热传递被在铜管交界面处的欠熔合金属所局限。蒙乃尔400合金蛇管和铸铜之间在热膨胀系数方面的差距仍然很大。甚至在中等热负荷下，在蒙乃尔400合金铜交界面处的应力仍将超过铜的屈服应力。在热循环条件下将发生逐步损坏。与UNSC81100铸铜的膨胀系数9.8×10-6in/in/°F相比较，蒙乃尔400合金的热膨胀系数约为7.7×10-6in/in/°F。在铸铜冷却板中蒙乃尔400合金管可以在接近稳定状态的操作条件下提供良好的使用。
纯铜蛇管比蒙乃尔400合金便宜，但是比碳钢或铁管贵。其制造、弯曲、焊接等相对容易。得到的冷却板具有轮廓分明的水通道，铸铜和铜管可以进行相当好的接合。
只要铸铜已经接合到纯铜蛇管的外部，得到的铜冷却板将可运行最冷的效果。蛇管与铜的交界面非常好，现有技术通常不能获得这样的冶金接合。
但是如果在大规模的铸造中使用，纯铜蛇管会软化或熔化。当制造中等到大型板时，在浇注阶段蛇管必须冷却。管的熔穿是非常可能的，特别是在角落处。在铸造阶段的不均匀冷却和管弯头外表面的较薄壁会促进熔穿。纯铜蛇管必须具有比任何其它类型蛇管厚得多的壁。与Schedule-40或更小的其它类型蛇管相比较，通常使用Schedule-120或Schedule-160的等效物。
较厚壁的不利结果是中心到中心的水通道间距必须大得多。板内部水的表面积将减少。相对于蒙乃尔400合金和钢合金管材料来说，平衡热转移能力降低了。在铸造阶段所需的冷却量是基于相当多的铸造经验。
气孔、缩松、间隙和其它缺乏金属熔合的迹象仍能在管与铜的交界面发生，但是比钢或铁管的程度小。如果在浇注阶段管的冷却太多，与管外部的良好冶金接合便不能形成。但是，如果管的冷却太少，在铜管内壁的熔穿就会发生。这种熔穿会阻碍冷却水的流动，冷却板将不能使用。在铸造浇注阶段，如果熔融的铜熔穿管子并且接触冷却介质，就会有发生爆炸的危险。
在铸铜冷却板中的纯铜管给中等的和循环的热负荷提供良好使用期限，但是仅仅当板能很好制成时。
可以使用砂芯代替管子以限定出铜铸件内的水通道，例如汽车发动机板的制造方式。砂与有机粘合剂混合，该技术比使用内部预制的金属蛇管要便宜许多。得到的板具有轮廓分明的水通道，在铸件固化之后，砂可以容易地除去。冷却水与铸铜冷却板密切接触，使热传递达到最大。
但是在铸造阶段部分砂会移动并破坏水的保留。水通道的设计不如含有预制蛇管的设计那么具有灵活性，因为砂芯必须被机械地支持。铸造这种铸件需要广泛的铸造经验。气孔、缩松、间隙和熔化缺陷都会发生。水通道的内部不如管子光滑，这导致较高的水力梯度。经常需要大量供给泵和管道系统。含砂芯铸造板的废品率高于那些含高熔点材料的管子。
缺少内部蛇管会增加潜在的渗漏危险。钢排气孔/砂芯支持管必须使用塞子和/或焊接法密封。如果没有排气孔，铸件会被气孔填充。需要支持管，否则砂芯会下陷。这种钢管也可能是缩松或穿透厚壁缺陷的原因。
砂芯铸铜冷却板趋于运行最冷的模式。只要板能很好地制成，这给中等的和循环的热负荷提供良好的服务。
典型的冷却板包括用砂填充的钢或铜水管并且在钢或铜板内铸造。例如，1999年5月18日公开的，Ulrich Stein的美国专利5,904,893描述了用于钢铁工业冶金炉、高炉、直接还原反应器和含有耐火炉衬的充气元件的冷却板。厚壁铜管模型布置在模内，将熔化铜浇注到模里。也讨论了少数不同铜合金的使用。需要铸造铜板与冷却管的亲密接合以保持冷却板的热效率。在环绕管道浇注熔化铜的阶段，会发生轻微的厚壁熔化，由此在铸造时使它们相接合。
1974年，8月13日，Nanjyo等人的美国专利，编号为3829595，举例说明了在壁中含冷却板的直流电弧炉的横截面。在此提到的和其它所有专利都引入本发明作为参考。描述的冷却板是含有钢冷却水管的特定铸钢。耐火砖锁定在切入冷却板加热面的水平槽沟处，以机械方式稳定它们并改进热传递。
竖炉冷却板描述于Axel Kubbutat等人的，1997年10月14日公开的美国专利5,676,908中。这种冷却板用于耐火炉衬的下面，并描述了由铸铁制造的优于现有技术的改进设备。该专利也批评了铸铜冷却板，其相对于较密实锻造(denser forged)的或轧制的铜坯料来说，具有较低的导热能力。所以，该专利教导炉冷却板含有完整进入到冷却系统的增强前端。
Ulrich Stein在公开于1999年，5月18日的美国专利5,904,893中描述了冷却板。使用含有低合金铜的铸铜。提到带肋片的/带槽的和光滑表面的冷却板。使用纯铜冷却板会引起Ulrich Stein的告诫：必须使用比商业购得的壁厚的管子。第3栏第65行到第4栏第3行。在铸造浇注之后，约1～5mm的管壁熔化。
典型的铸造浇注将完全填充模以使杂质浮掉。形成的缩松顶层会被磨掉以达到最终所需尺寸。前后进行管铸件内部的压力测试。典型的冷却板重量可以小到2磅重，大到7吨重，这决定于应用的炉子。
需要的是可以由容易获得的并且相对便宜的商业原料制成的冷却板，并且在管道系统和铸件之间获得强有力的熔接。不同的膨胀系数也必须是这样的，在整个运行使用年限中可以承受高热负荷和恒定热循环而不破裂或其它原料损坏。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种冷却板，在其运行使用年限中，该板可以耐高热负荷和恒定的热循环。
本发明的另一个目的是提供一种冷却板，其可以由容易获得的并且相对便宜的商业原料制备。
本发明更进一步的目的是提供一种冷却板，其中内部管道系统可以采用紧密平滑的弯管而不借助于回转盖、内部塞、弯头或其它具有尖锐棱角的在铸造阶段会损坏的配件。
主要的，本发明具体实施例的炉冷却板包括：在铸造过程中，在脱氧的UNS-型C11000电解铜的浇注(flow)内铸造的UNS-型C71500Schedule-40水管，以生产近似UNS-型81200的高铜(high-copper)。得到的管与铸件的熔合是这样的，以至于相关的两种铜合金的膨胀系数的差别不超过在运行的热循环阶段铸铜的屈服强度。在管中使用的铜合金的熔点是这样的，以至于在熔化阶段可以使用含有砂装填的相对薄壁的管。
本发明一个优点是提供炉冷却板，该板在管道系统操作阶段，在加热面和冷却水循环之间具有低热阻。
本发明另一个优点是提供炉冷却板，该板可以用于高热负荷和热循环应用中。
本发明更进一步的优点是提供炉冷却板，该板制造便宜。
依据下面详述的具体实施例，特别是参考附图，可以明显看出本发明的上述和更进一步的目的、特征和优点。
附图说明
图1A和1B是本发明的炉冷却系统的末端和顶端的投影图；
图2是用于图1A-1C的炉冷却系统的管道回路的俯视图；
图3是铜-镍相图，并显示UNS-型C71500合金将在约1125℃(2150°F)熔化；
图4A-AD是本发明的冷却板具体实施例的顶端、纵向横截面、底部和侧向横截面图。
具体实施方式
图1A-1B是本发明的炉冷却系统的具体实施例，这里用常规参考数字100表示。炉冷却系统100包括弯曲进入环路并在冷却板104内部铸造的管102。一对凸缘106和108用于在铸造炉缸中安装炉冷却系统100。一对管配件112和114提供冷却水循环系统的连接。
管102优选含有UNS-型C71500铜镍合金，并用砂填充以防止在铸造板104的阶段坍塌，这也表明，当蛇管回路在炉冷却板内部铸造时，其不被冷却。(UNS-型C71500铜镍合金也被Copper DevelopmentAssociation称作第-715号。)冷却板优选使用在铸造工艺阶段已脱氧的UNS-型C11000的电解铜铸造。最后生产出相当于UNS-型81200的具有高铜合金的铸件。在另外的具体实施例中，生产出相当于UNS-型81100的具有高铜合金的铸件。
图2举例说明在冷却板内部铸造之前UNS-型C71500铜镍合金的管道回路200。在铸造操作之前要进行彻底地脱脂和脱氧以确保良好的熔融和接合。纯铜大约在1980°F下熔化并且当焊接时通常需要预热，所以在板内部铸造之前预先加热管道回路200是有利的。预热也有助于从模和蛇管中蒸发水气。
图2表示由弯曲成所需形状的光滑壁管制成的管道回路200。如果不能构成所需形状，就需要管道配件。这种配件必须与磨平的锐边焊接。否则，接头会聚集铸造中的夹杂物或产生孔穴。
在炉冷却系统100的样机上进行破坏性试验，将板104切开以暴露蛇管102圆周的约25％，切成5-8英寸长的片。使用气动錾试图从铜中除去管子。剩余的管子熔化成铸铜。在早先的尝试中，现有技术的设备使用其它镍-铜合金或蒙乃尔400合金用于蛇管，其经常有可能从含有不大于錾子的铸铜中除去管道回路片段。
在加拿大大不列颠哥伦比亚的Cominco Research facility inTrail中使用的扫描电子显微镜(SEM)，发现铸铜颗粒与铜管可冶金接合。这种焊接防止UNS-型C71500铜-镍合金管从铸铜中被除去。这种好的冶金接合在现有技术的蛇管材料，例如铜管，蒙乃尔400合金管等中通常是观察不到的。
UNS-型C71500的近似组分列于表1。
表1
材料     Ni     Pb     Fe     Zn     Mn     Cu
重量％    29.0-33.0     0.05    0.4-0.7     1.0     1.0     剩余物
甚至UNS-型C71500铜合金很少由于处理被污染并且储存超过蒙乃尔400合金，常规的用于蒙乃尔400合金的相同预防措施和清洁工序优选用在制造本发明的具体实施例中。例如，管子必须要经过用裸手处理，应当放置在卡片纸板上。蒙乃尔400合金很容易污染铁。在铸造阶段残留在管上的污染物将在固化之后转变成最终在铜铸件孔隙中的气体。
图3是铜镍相图，表示UNS-型C71500合金将在约1125℃(2150°F)下开始熔化。蒙乃尔400合金的熔点仅稍微高于它。不需要在熔点方面牺牲很多就可得到良好的交界面熔合。
在本发明的具体实施例中，基于三维有限元热机械应力分析，在管与铜的交界面处的普通应力不超过铸铜的屈服应力。所以，可以应用循环负荷。UNS-型C71500铜-镍合金的热膨胀系数约9.0×10-6in/in/°F，  而UNS C81100铸铜的热膨胀系数为9.8×10-6in/in/°F。所以，差别仅为0.8×10-6in/in/°F。铸铜的屈服强度是约9.0ksi，而蒙乃尔400合金为30-40ksi。
因此，ASTM Schedule-40管或更薄的管可用于UNS-型C71500铜-镍合金蛇管。较紧密的水通道间距是可能的。商业成本少于蒙乃尔400合金管。成品铜铸件将实施冷却，因为相对于蒙乃尔400合金来说，新合金具有较高的导热性。
相对于蒙乃尔400合金来说，UNS-型C7 1500镍铜合金的较低熔点温度意味着预制的蛇管必须用型砂和有机粘合剂的混合物来填充满以在铸造过程硬化管。但是，冷却的要求不是很严格。如果蛇管不用砂硬化，它们或者下陷或者断面会弯曲和移动以致太靠近板的加热面。或者发生使冷却板不能用的情况。砂混合物在铸件固化之后被除去。
一般来说，本发明的具体实施例在管和铸造材料的不同熔点和不同膨胀系数之间取得平衡。需要熔点的差别大以使管在铸造阶段不熔化或软化，并且可使用容易形成的薄壁管。但是，需要管和铸造材料的膨胀系数差别小，以使材料的屈服强度在操作热循环阶段不过大。一般来说，优选铜合金的管子和铸造材料，因为相对于材料外层来说，其具有优良的导热性。
所以，在管和铸件中各自使用的铜合金必须充分不同以产生最大差别的熔点，并且必须充分相同以产生最小差别的膨胀系数。考虑这些普通的约束条件，一种经验化的解决方法已经实施在本发明的具体实施例中，其含有UNS型C71500铜-镍合金和含UNS C81100铸铜铸件。铜的导热性占优势，并且在熔融交界面的屈服强度不受到操作热循环的过多应力。其它UNS-型合金的接合也能令人满意，但是这些都需要满足在此提到的普通约束。
随各自合金的铜含量增加，管和铸件的屈服强度都降低。例如，在管的交界面处的最大铜铸造应力从30％-W铜的8000PSI到100％-W铜的2000PSI几乎成线性比例。最大管应力从30％-W铜的14000PSI到100％-W铜的2000PSI几乎直线成比例。
                                 表II
  Cu％-W     A     B     C     D    E     F
    100     135     114     325   2228   2228   2槽沟
    70     158     115     349   5662   8195   2槽沟
    30     161     115     352   8303   14203   2槽沟
    70     158     115     229   5642   8166   槽
应用的热流量为50,000BTU/Ft2/hr：
A＝管温度°F，外部；
B＝管温度°F，内部；
C＝铜温度°F，端部；
D＝铜应力(PSI)，在管中；
E＝管应力(PSI)；
F＝表面型
图4A-4D举例说明本发明的具体冷却板，在此用参考数字400表示。冷却板400包括与铅垂面(plumbing face)404相对的加热面402。一对UNS C71500铜镍合金管406和407，和各自的管接头408-411相配。管406和407在固态铜板412内部铸造。
根据本发明的另一实施方案，管102可以由含有至少60％-重量铜的铜-镍合金构成。在本发明的另一实施方案中，冷却板104可以由含有至少50％-重量铜的铜合金铸造。冷却板400的制作类似于图1的炉冷却系统100。
尽管本发明的特定具体实施例已经描述和举例说明，但是这些不限制本发明。对于本领域技术人员来说，修正和改变都将不容置疑，本发明仅被所附权利要求的保护范围所限定。

Claims (5)

1.一种炉冷却系统，包括：
由含有至少60％重量铜的铜-镍合金构成的蛇管，该蛇管提供冷却水通道；和
由含有至少50％重量铜的铜镍合金构成的炉冷却板；
其中当蛇管回路在炉冷却板内部铸造时，其不被冷却。
2.如权利要求1的炉冷却系统，更进一步包括：
一种在炉冷却板的铸造阶段填充蛇管的砂类材料的填料。
3.如权利要求1的炉冷却系统，包括：
由含有UNS-型C71500铜镍合金构成的蛇管，该冷却提供冷却水通道；和
由一种材料制成的炉冷却板，该材料以等同于在模内铸造的UNSC11000的高纯度铜开始，以近似UNS C81100结束；
其中当蛇管回路在炉冷却板内部铸造时，其不被冷却。
4.如权利要求3的炉冷却系统，其中：蛇管具有等同于ASTMSchedule-40的最大壁厚度。
5.如权利要求3的炉冷却系统，其中：
基于三维有限元的热机械应力分析，在设计热负荷的条件下，在炉冷却板的蛇管与铜的交界面处的任何应力不超过铸铜的屈服应力。
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