CN1286388A - 冷却元件 - Google Patents

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托马斯·罗尔夫
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Abstract

本发明涉及一种冷却元件(1),用于电弧炉内衬的可更换部件,它由铜或低合金成分的铜合金制成并且具有贯通的冷却液通道(4)。为避免冷却元件(1)由于晶格变化而出现的热变形,其中所述冷却元件(1)的朝向电弧炉内部的表面(2)被栅格状沟槽(3,3a)分割成许多平面小块(15),所述沟槽朝着冷却液通道(4)的方向延伸。出现在冷却元件(1)内的应力,由于沟槽(3,3a)之间形成的隔离空间,不会作用到相邻的平面小块(15)上。

Description

冷却元件
本发明涉及一种冷却元件，用于电弧炉内衬的可更换部件。
德国专利说明书DE2907511 C1中公开了一种用于高炉的冷却元件，它由铜或低合金成分的铜合金制成，并且采用对原料块进行锻压或轧制的制造工艺。在所述冷却元件的内部，设置了在使用位置上是垂直的冷却通道，它通过机械加工出的深孔制成。所述冷却元件的朝向高炉内部的表面具有水平布置的沟槽，用于固定耐火材料。
在实践中也将类似的冷却元件用于电弧炉，但是所述冷却元件会产生变形。其原因在于，电弧炉内的温度比高炉的温度更高，而且在熔化过程中会出现强烈的温度波动。
在电孤炉的熔化阶段中，所述冷却元件要发生热膨胀，冷却元件的朝向炉子内部的表面和背面相比，受到更高温度的作用。在高温下会出现晶格和材料性质的改变，其中扩散在高能量的大角度晶界范围内容易进行。由此而产生的位于晶界附近的较高空穴密度会造成错位爬行，并造成塑性变形的前兆，即所谓的蠕变。变形的大小取决于热负荷情况，所以冷却元件朝向炉子内部的表面的变形更大。
熔化过程结束后温度将下降，冷却元件则相应收缩，而且其朝向电弧炉内部的表面的收缩率大于朝外的表面。这会导致冷却元件指向炉子内部的曲率增加，而且随着熔化过程次数的增加和温度变化次数的增加，曲率也变大。在实践中产生的问题是，电弧炉装料时，安装在弯曲的冷却元件凸起的边缘处的金属件会断裂，从而导致冷却元件严重损坏。
本发明从已有技术出发，所提出的任务是，提供一种用于电弧炉内衬的，作为可更换部件的冷却元件，它在所有工作情况中都具有明显改善的形状稳定性。
本发明对以上任务的解决方案是，其中所述冷却元件的朝向电弧炉内部的表面被栅格状沟槽分割成许多平面小块，所述沟槽朝着冷却液通道的方向延伸。
通过上述方式，可减小所述冷却元件由于蠕变而产生的曲率变化。每个平面小块在冷却过程中，通过晶格的变化而持续进行侧向收缩，当然这种长度变化被限制在每个平面小块的局部范围。它不会传递给相邻的平面小块。
蠕变应力由于沟槽构成间隔空间，而不会作用到相邻的平面小块上。所以能有效地减小冷却元件内的固有应力，从而大大限制了冷却元件的弯曲。
本发明的特点是，材料不会由于加工出的沟槽而收缩。其中要求槽底处不得超过收缩现象所对应的极限温度，即大约140℃。这一条件可通过以下结构得到满足，即槽底靠近设置在冷却元件内部的冷却液通道。
根据不同的热负荷，平面小块可以有不同的尺寸。所述沟槽也可以具有任意的方向。
根据权利要求2所述本发明的一种有利结构，所述冷却元件具有由相互平行布置的沟槽所构成的交叉状行列。
根据权利要求3和4所述特征的改进，所述平面小块是矩形的或是菱形的。
此外，也可设想平面小块是四角形，特别是六角形形状。
如权利要求5所述，一种在制造工艺方面有利的方案是，所述沟槽经机械加工制成，优选采用铣加工。使用圆盘铣刀的优点是，可以将沟槽制成所要求的形状。
因为位于熔池上方的冷却元件没有被耐火粘土覆盖，所以每个冷却元件上都附着有熔渣喷溅物。在熔化过程中，所述熔渣喷溅物会形成熔渣层，它对冷却元件额外提供了防护电孤炉内部温度的隔热层。所制出的沟槽可进一步增加熔渣层的附着性。特别是所述沟槽，其槽口处的宽度少许小于槽底的宽度时(权利要求6)，更有利于熔渣层附着在冷却元件上。
如权利要求7所述，所述冷却元件用一块铜或低合金成分的铜合金原料锻压或轧制而成。轧制或锻压的铜或铜合金和浇铸的铜板相比，其晶格更致密、更均匀。此外锻压或轧制的铜板和浇铸的铜板相比，具有更高的强度和导热性。另外，本发明所述的冷却元件具有更好的冷却效果，这是由于在冷却元件朝向电弧炉内部的表面上开出沟槽，增大了表面积。
对原料块进行了锻压或轧制后，再在铜板上加工出所述沟槽和所述冷却液通道，构成所述冷却元件。
下面对照附图所示的实施例对本发明做进一步的说明。
图1表示本发明所述冷却元件的穿过一条冷却液通道的垂直剖视图；
图2表示图1所示冷却元件的前视图；
图3表示另一种结构的冷却元件的前视图；
图4表示沿图1中的截面Ⅳ的放大图，它属于另一个实施例。
图1和图2表示的是一个平板形状的冷却元件1，它是一台图中未画出的电弧炉内衬里的可更换部件。所述冷却元件1在电弧炉内部被安装在金属熔池的上方。
在所述冷却元件1的朝向电弧炉内部的表面2上，以均匀的间隔垂直于表面2开出沟槽3。所述沟槽朝着位于冷却元件1内部的冷却液通道4的方向延伸。所述冷却液通道4在图中仅示意性地表示出一条。所述冷却液通道4是通过一个从图中平面上端钻到冷却元件1内的盲孔5构成的，并被一个堵头6密封。
在冷却元件1的背面7上，在中部高度位置上设置有接管8、9，用于冷却液的输入和输出。所述接管8、9以来详细画出的方式与冷却液通道4连通。
此外在冷却元件1的背面7上，在下部和中间的高度位置上还有钩状固定件10，通过该固定件可将冷却元件1固定在电弧炉的炉体上。
所述沟槽3在图1所示的实例中具有恒定的宽度。但是也可以采用图4所示的本发明的另一种改进，其沟槽的槽底11的宽度大于其槽口12的宽度。
如图2所示，在冷却元件1的第一个行列13中有相互平行排列的、具有相同间隔的沟槽3。在第二个行列14中，构成垂直于附图平面的平行沟槽3a。所述沟槽3和3a分隔出平面小块15，它在所示实施例中呈正方形。
在图3所示的实施例中，冷却元件1a的平面小块16呈菱形，它是由平行斜交的沟槽17，17a构成的。
零件标号一览表1-冷却元件1a-冷却元件2-冷却元件1的表面3-沟槽3a-沟槽4-冷却液通道5-盲孔6-冷却液通道4的堵头7-冷却液通道8-接管9-接管10-固定件11-沟槽3的槽底12-沟槽3的槽口13-第一个行列14-第二个行列15-平面小块16-平面小块17-沟槽17a-沟槽

Claims (7)

1、冷却元件，用于电弧炉内衬的可更换部件，它由铜或低合金成分的铜合金制成，并且具有贯通的冷却液通道(4)，其中所述冷却元件(1)的朝向电弧炉内部的表面(2)被栅格状沟槽(3，3a；17，17a)分割成许多平面小块(15，16)，所述沟槽朝着冷却液通道(4)的方向延伸。
2、如权利要求1所述的冷却元件，其特征是，所述冷却元件具有由相互平行布置的沟槽(3，3a；17，17a)构成的交叉状行列(13，14)。
3、如权利要求1或2所述的冷却元件，其特征是，所述平面小块(15)是矩形的。
4、如权利要求1或2所述的冷却元件，其特征是，所述平面小块(16)是菱形的。
5、如权利要求1至4中任何一项所述的冷却元件，其特征是，所述沟槽(3，3a；17，17a)经机械加工制成。优选采用铣加工。
6、如权利要求1至5中任何一项所述的冷却元件，其特征是所述沟槽(3，3a；17，17a)在其槽口(12)处的宽度小于槽底(11)的宽度。
7、如权利要求1至6中任何一项所述的冷却元件，其特征是，所述冷却元件用铜或低合金成分的铜合金原料锻压或轧制而成，然后加工出所述沟槽(3，3a；17，17a)和所述冷却液通道(4)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343395C (zh) * 2002-03-12 2007-10-17 Km欧洲钢铁股份有限公司 冷却元件
CN100402670C (zh) * 2002-07-31 2008-07-16 奥托库姆普联合股份公司 冷却元件及其制造方法
CN101839648A (zh) * 2010-03-15 2010-09-22 中国恩菲工程技术有限公司 水套
CN108613555A (zh) * 2013-12-20 2018-10-02 魁北克9282-3087公司（加钛顾问公司） 用于冶炼矿物的冶金炉和改装现有的耐火层的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102561646B1 (ko) * 2021-08-31 2023-07-31 주식회사 서울엔지니어링 전기로용 냉각패널

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1533864C3 (de) * 1967-03-08 1975-08-07 Ewald W. Dr.-Ing. Rohde Hochofenkühlkasten
GB1439137A (en) * 1972-10-19 1976-06-09 Didier Werke Ag Cooling element for furnace linings
JPS557827Y2 (zh) * 1974-01-23 1980-02-21
JPS5285004A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Sanyo Special Steel Co Ltd Furnace wall for superhighhpower arc furnace for steel making
FR2371652A2 (fr) * 1976-11-23 1978-06-16 Sofresid Plaque de refroidissement pour parois de fours a cuve, notamment pour hauts-fourneaux
DE2907511C2 (de) * 1979-02-26 1986-03-20 Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover Kühlplatte für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, und Verfahren zur Herstellung derselben
FR2493871A1 (fr) * 1980-11-07 1982-05-14 Usinor Plaques de refroidissement pour hauts fourneaux
US4455017A (en) * 1982-11-01 1984-06-19 Empco (Canada) Ltd. Forced cooling panel for lining a metallurgical furnace
FR2552105B1 (fr) * 1983-09-21 1988-10-28 Usinor Perfectionnement aux plaques de refroidissement pour hauts-fourneaux

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343395C (zh) * 2002-03-12 2007-10-17 Km欧洲钢铁股份有限公司 冷却元件
CN100402670C (zh) * 2002-07-31 2008-07-16 奥托库姆普联合股份公司 冷却元件及其制造方法
CN101839648A (zh) * 2010-03-15 2010-09-22 中国恩菲工程技术有限公司 水套
CN108613555A (zh) * 2013-12-20 2018-10-02 魁北克9282-3087公司（加钛顾问公司） 用于冶炼矿物的冶金炉和改装现有的耐火层的方法
CN108613555B (zh) * 2013-12-20 2020-04-14 魁北克9282-3087公司（加钛顾问公司） 用于冶炼矿物的冶金炉和改装现有的耐火层的方法

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EP1074806A1 (de) 2001-02-07
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