CN220579319U - 冷却壁保护系统和用于冷却壁保护系统的成套部件 - Google Patents

Abstract

一种用于冶金炉的冷却壁保护系统，其包括：冷却壁(100)，该冷却壁包括从冷却壁(100)的前面(102)向前突出并且彼此间隔开从而限定横向凹槽(112)的上肋和下肋(114)；至少一插入件(200)，其部分地位于凹槽(112)中并且与上肋和下肋(114)固定接合以从其向前突出；以及支架(300；400；500)，其位于下肋(114)的前表面(114a)和插入件(200)的相对后表面(212)之间，使得在使用中支架(300；400)对抗施加到插入件(200)的力(FD、FL、FR)以阻挡插入件(200)的相对后表面(212)朝向下肋(114)的前表面(114a)的位移。

Description

冷却壁保护系统和用于冷却壁保护系统的成套部件

技术领域

本发明涉及一种用于冶金炉、例如高炉的冷却壁保护系统。

背景技术

常规的高炉包括几个部分和部件，其包括烟囱、炉腰、炉腹、风口、炉床和出铁口。高炉的内壳可用水冷冷却板(称为冷却壁)保护，冷却板可在炉内进行还原过程中保护壳不过热。现代冷却壁通常由铜或铜合金构造，但也可使用其他材料，例如钢或铸铁。

当冷却使其下降穿过炉时，冷却壁容易受到装入炉中的固体原料的磨损。磨损或变薄——在一个或多个位置局部地，或在冷却壁的整个表面上——可能是由于炉料下降引起的磨蚀和材料施加在冷却壁面上的外部压力而产生的。尤其是，焦炭是非常具有磨蚀性的。在某些情况下，磨损的严重程度导致需要在冷却壁的计划使用寿命结束之前更换冷却壁。由于炉停机，这样做成本很高。

因此，已经努力设计具有延长使用寿命的冷却壁。

已知通过在运行期间在冷却壁的前面上形成冻结的增积层来减少冷却壁的磨损。为此，冷却壁具有机械加工的前面或热面，其包括将增积保持到冷却壁上的肋和凹槽。这种类型的示例性铜冷却壁的部分在图1中示出。

这一构思的改进已添加了前面保护材料或覆层，该前面保护材料或覆层比铜基材更硬，但仍允许通过在面上冻结形成保护性增积层。例如，申请人的公开文件WO/2019/175244描述了一种冷却壁保护系统，其包括附接到冷却壁的面的插入件。插入件的形状设计成在冷却壁的前面上分布插入件之间的炉料和/或将炉料截留在插入件之间，从而在操作过程中在冷却壁的前面上形成冻结的增积层。

申请人的公开文件CN214470084也描述了用于附接到冷却壁的面的插入件或“增积体”。本文中的图2取自该公开文件并且示出了多件式插入件，该插入件配置为方便地从冷却壁的前部附接在凹槽(形成在冷却壁的肋之间)中，而无需接近冷却壁的边缘以便将插入件横向滑入凹槽中。

虽然由CN214470084所描述的插入件可有效延长冷却壁的使用寿命，但申请人已发现插入件与冷却壁的凹槽/肋之间的附接可最终随着时间的推移而减弱，使得插入件可能与冷却壁分离。原因之一是，当炉温升高时，冷却壁的铜合金材料倾向于比插入件的钢材料膨胀得更多，导致插入件失去其对冷却壁表面上的摩擦粘着力。因此，插入件可能在凹槽中变得松动，使得插入件可在由炉料施加在插入件上的压力下相对于冷却壁的肋移动。较硬的钢插入件长期且重复运动倾向于磨损较软的肋铜合金，导致插入件进一步松动并且最终完全脱离凹槽。此外，申请人已经观察到，插入件的这种松动通常发生在较早的阶段，此时插入件被装配到具有部分磨损的肋的冷却壁，而不是装配到具有未磨损的肋的新的(或修复的)冷却壁。

本发明旨在至少在一定程度上减轻现有技术的问题。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于冶金炉的冷却壁保护系统，其包括：冷却壁，该冷却壁包括从冷却壁的前面向前突出并且彼此间隔开以限定横向凹槽的上肋和下肋；至少一个插入件，其部分地位于凹槽中并且与上肋和下肋固定地接合，从而从其向前突出；以及支架，该支架位于下肋的前表面和插入件的相对后表面之间，使得在使用中支架对抗施加到插入件的力，从而阻挡插入件的后表面朝向下肋的前表面的位移。

如本文中所用，“炉料”是指(i)高炉中的含铁材料，例如铁矿石或铁矿石球团，和(ii)高炉炉渣，即当铁矿石或铁球团、焦炭和助熔剂(例如石灰石或白云石)在高炉中熔化在一起然后固化时形成的炉渣中的一者或两者。

如本文稍后将更详细地描述的，在使用炉时，插入件可能受到向下(竖直)和横向(水平)或其组合的力，所述力由炉料施加在插入件上。炉料对下肋具有研磨作用，而由炉料施加到插入件的力倾向于试图移动(例如转动)插入件，从而使插入件朝向下肋移位。随着时间的推移，插入件的研磨和移动的效果会导致下肋磨损，这可能最终导致插入件从冷却壁上松动并且从冷却壁分离。

本发明的支架有效地将下肋向前延伸到插入件的相对后表面。在这方面，支架“翻新”了部分磨损的下肋。因此，支架被设置为对抗(即反作用于)在使用中施加到插入件的力，从而抵抗插入件的后表面朝向下肋的前表面的位移。因此，支架用于加固或加强下肋，并且还用于稳定下肋，以防止(或至少限制)插入件由于施加在其上的力而移动。因此，插入件被保持在冷却壁的面上的凹槽中。由于保护插入件的保持，肋的磨损率降低，并且冷却壁的使用寿命延长。

此外，支架是一种便宜的“改装”物品，其可以方便地以各种尺寸生产，以适应下肋的前表面和插入件的相对后表面之间的任何给定尺寸的间隙(在任何给定情况下，间隙的尺寸取决于冷却壁肋的磨损程度)。此外，冷却壁保护系统及其支架的安装既简单又省时，从而最大限度地减少了炉停机时间，从而降低了成本。

因此，本发明为如何延长部分磨损的冷却壁的使用寿命的问题提供了一种有效且高效的解决方案。

支架可在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间完全延伸。

支架可部分地在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间延伸。

支架可进一步位于上肋的前表面和插入件的相对后表面之间，使得在使用中支架对抗施加到插入件的力，从而阻挡插入件的后表面朝向上肋的前表面的位移。

支架可包括面对面布置的多个分立支架元件。

支架可包括具有整体结构的单个支架元件。

插入件可包括：楔形附接部件，其至少部分地接收在上肋和下肋的相对倾斜壁之间，以便与其形成燕尾接合；以及突出部件，其在上肋和下肋的前方突出并且包括插入件的后表面，该附接部件和支架被配置为彼此接合以将支架定位在下肋的前表面和插入物的相对后表面之间。

支架可被接收在设置在附接部件中的槽中。

支架的上部可被配置成与附接部件接合，以防止支架从槽中掉出。

插入件的后表面可包括延伸到槽中的大致平坦的形成物；并且支架可包括平面片材部件和从平面片材部件垂直延伸以在平行肋之间形成通道的平行肋，支架在以下之间选择性地可逆：第一取向，其中平面片材部件面向平坦形成物，并且平行肋面向下肋的前表面；以及第二取向，其中平面片材部件面向下肋的前表面，并且平坦形成物被接收在平行肋之间的通道中，因此与处于第二取向时相比，支架在处于第一取向时在下肋的前表面和平坦形成物之间跨越更大的距离。

附接部件的横向宽度可小于突出部件的横向宽度；并且支架可包括第一和第二直立构件，直立构件彼此横向间隔开并且通过横向构件接合，该横向构件沿着附接部件的上表面横向延伸并且由此被支撑，第一直立构件和第二直立构件中的每个从横向构件的相应端悬垂，以便沿着附接部件的相应侧延伸。

直立构件之间的横向间距可基本上等于附接部件的横向宽度，使得每个直立构件的内边缘与附接部件的所述相应侧的外边缘接触，从而抑制支架相对于插入件的横向移动。

冷却壁保护系统可包括：多个插入件；以及多个支架，每个支架位于下肋的前表面和多个插入件中的相应插入件的相对后表面之间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于如上所述的冷却壁保护系统的成套部件，包括：至少一个所述插入件，用于与冷却壁的上肋和下肋进行所述接合；以及所述支架中的至少一个，用于设置在冷却壁的下肋的前表面和所述插入件中的至少一个的相对后表面之间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种安装如上所述的冷却壁保护系统的方法，该方法包括：将插入件固定地附接到冷却壁的上肋和下肋；根据下肋的前表面和插入件的相对后表面之间的距离来选择具有合适厚度的支架；以及将支架设置在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间。

将支架设置在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间可包括将支架布置成在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间完全延伸。

将支架设置在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间可包括将支架布置成在下肋的前表面和插入件的相对后表面之间部分地延伸。

该方法可进一步包括将支架设置在上肋的前表面和插入件的相对后表面之间。

附图说明

现在将参照附图描述示例，在附图中：

图1示出了炉的常规冷却壁的部分，该冷却壁处于新状态，使得冷却壁的肋没有磨损；

图2示出了装配到图1的冷却壁的常规插入件；

图3示出了根据本发明的用于冷却壁保护系统的冷却壁的部分；

图4示出了附接至图3的冷却壁的多个插入件；

图5示出了图4的附接插入件的示例性的附接插入件的细节；

图6a和图6b示出了根据本发明的示例的图4的插入件与支架的组合；

图7a-d示出了根据本发明的另一示例的图4的附接插入件的示例性插入件与可逆支架的组合；并且

图8示出了根据本发明示例的支架的另一个构造。

具体实施方式

参照图3，矩形冷却板或冷却壁100包括前面(或热面)102、后面104和边缘306a-d(图3中未示出底部边缘306d)。冷却壁100旨在用于高炉中的多个类似冷却壁中的一个。

在本例中，冷却壁100的宽度(在图3意义上的X方向上)为约1.0m，高度(在图3意义上的Y方向上)约1.5m，并且最大厚度或深度(在图3意义上的Z方向上)约120mm。应当理解的是，分别表示宽度、高度和深度的X、Y、Z仅是为了方便参考，而不是对所要求保护的本发明的限制。

冷却壁100的内部包括水冷通道110。冷却壁100的主体在其他方面通常是实心的。

在该示例中，冷却壁100由铜合金构成。替代材料包括但不限于铜、钢和铸铁。

冷却壁100的前部包括多个类似的凹槽112，所述凹槽布置成行并且通过突出肋114彼此分开。在该示例中，有12个凹槽112和13个肋114(在图3中只能看到其中的一些，图3只示出了冷却壁100的部分)。每个凹槽112在冷却壁100的整个宽度上延伸，以便在冷却壁100的每个侧边缘106a、106c处具有开口端。凹槽112中的每个都有长轴线L，该长轴线在凹槽的端之间延伸(在图3的意义上的X方向上)。

在该示例中，凹槽112是通过机械加工形成的。替代地，凹槽112可通过铸造形成。

凹槽112中的每个都包括平坦的底部或底板112a。凹槽112中的每个还包括一对相对的壁112b。相对壁112b中的每个是限定凹槽112的两个相邻肋114中的一个的表面。肋114中的每个包括肋面114a。肋面114a与凹槽112的底板112a平行(至少当肋面114处于未磨损状态时)。因此，冷却壁100的前面102可被认为包括两个部分，即：包括突出肋114的肋面114a的最前部和包括凹槽112的平坦底板112a的凹部。

凹槽112中的每个的两个相对壁112b中的每个都是倾斜的，以便为凹槽112的每个提供从凹槽112的底板112a到限定凹槽112的肋114的相应面114a的收敛锥形。因此，凹槽112中的每个都呈现楔形轮廓(当从冷却壁100的侧边缘106a、106c观看时)，楔形物的最厚节段位于凹槽112的底板112a处，楔形物的最薄节段位于肋114的面114a处。

接下来参照图4，多个插入件200附接到冷却壁100的前面102。插入件200中的每个通常如CN214470084中所述，其通过引用整体并入本文。然而，应当理解的是，所要求保护的本发明不限于此类型的插入件。插入件200布置在冷却壁100的前面102上，以便在冷却壁100的前面上的插入件200之间分配炉料和/或将炉料截留在插入件200间，如WO/2019/175244中所述，其通过引用整体并入本文。

现在转到图5，图4的插入件200中的示例性的一个(以剖面)示出为附接到冷却壁100的前面102。冷却壁100的示例性上肋和下肋114处于部分磨损状态(在图5的意义上在Z方向上，从右到左磨损)，使得肋114从凹槽112的平坦底板112a垂直延伸(在图5的意义上在Z方向上，从左到右)的距离小于新冷却壁的肋在未磨损条件下的距离。可以理解的是，上肋或下肋114的前面114a可沿着肋114的整个长度(在图5的意义上在X方向上)或仅沿着其部分磨损。

在该示例中，插入件200由钢构成。替代材料包括但不限于铜、铜合金和铸铁。插入件200可包括耐磨耐火材料。耐磨耐火材料可包括碳化硅或氧化铝。插入件200本身适合安装到新冷却壁或处于部分磨损状态的冷却壁，如将在下文所述。

插入件200由上半件和下半件形成，其布置成围绕位于由半件形成的凹槽中的销202枢转。上半件和下半件中的每个都包括后部204，该后部包括用于与凹槽112的相应上壁或下壁112b接合的表面，该表面被配置成与壁112b的倾斜角互补。因此，上半件和下半件的后部204一起形成插入件200的楔形附接部件206。在该示例中，接合表面包括设置在其上的锯齿。

上半件和下半件中的每个进一步包括向前突出的前部208(在图5的意义上在Z方向上，从左到右)，以便能够在炉使用时接收和分配流动的炉料。因此，上半件和下半件的前部208一起形成插入件200的突出部件210。

插入件200进一步包括夹紧螺母和螺栓(在图5中不可见)，其穿过前部208(在图5的意义上在Y方向上，从上到下)，并且被配置用于调节半件。

现在将描述将插入件200安装到冷却壁100的前面102(如图5中所示)。

最初，螺母和螺栓处于松动状态，使得上半件和下半件可围绕销202相对于彼此来回旋转。插入件200在冷却壁100上设置在上肋和下肋114的正前方。用手抓住前部208，并且沿相反方向旋转，以使后部204移动彼此靠近(因此，在图5的意义上，上后部204沿逆时针方向旋转，并且下后部204沿顺时针方向旋转)。然后，插入件200朝着凹槽112的平坦底板112a移动(在图5的意义上在Z方向上，从右到左)。当后部204的端到达平坦底板112a时，前部208再次向后旋转，以使后部204移动彼此远离(因此，在图5的意义上，上后部204沿顺时针方向旋转，并且下后部204沿逆时针方向旋转)，直到它们的接合表面的每个与凹槽112的相应壁112b接触。

然后拧紧螺母和螺栓，以进一步驱动后部204远离彼此，从而在凹槽112的壁112b上施加向外的夹紧力。钢制后部204的接合表面上的锯齿穿透或“咬合”到壁112b的铜合金材料中，从而提供与其的防滑接触。可以理解的是，后部204一起形成楔形物，该楔形物以燕尾接合的方式锁定到凹槽112中。因此，插入件200被刚性地附接或固定到冷却壁100。螺母和螺栓可点焊，以防止它们在操作炉中使用期间松动。

应该记得，冷却壁100的上肋和下肋114处于部分磨损的状态。因此，如图5中可见，在肋114的前面114a和所附插入件200的突出部件210的后表面212之间存在间隙G。

如上文已提到的，在炉运行期间，炉料在重力作用下在冷却壁100上向下流动(在图5的意义上，通常沿Y方向，从顶部到底部)，并且与插入件200的突出部件210接触。因此，炉料向插入件200施加向下的力FD(如由图5中的箭头所示)。此外，炉料将倾向于沿冷却壁100的方向(如由图5中的箭头所示)向突出部件210施加横向力FL(或具有横向分量的力)。横向力FL可由移动炉料对插入件200的动态冲击和/或由已累积在插入件200前面的炉料施加到插入件200的静态载荷引起。

在炉的使用过程中，插入件200可孤立地受到向下力FD和横向力FL中的任一个，或者这些力两者的组合。在实践中，所述力通常是组合施加的，并且合力FR(如由图5中的箭头所示)倾向于试图移动插入件200，从而使突出部件210的后表面212朝向下肋114的前面114a移位，例如，通过插入件200(如由图5中的箭头所示)围绕位于下肋114的边缘处的枢转点P旋转或转动T，在该边缘处壁112b与前面114a相交。因此，由炉料施加到插入件200的合力FR通常对插入件200具有杠杆效应，该杠杆效应倾向于使突出部件210的后表面212朝向下肋114的前面114a移动。

随着时间的推移，插入件200的运动的效果是导致下肋114的边缘磨损，特别是在枢转点P处。此外，冷却壁100的铜合金的膨胀与插入件200的附接部件206的钢之间的上述差异，可能导致后部204的接合表面与凹槽112的112b的相应壁之间的接触损失，从而允许插入件200的进一步旋转。结果，插入件200可能从冷却壁100上松动，并且可能最终从冷却壁上脱离。

现在转到图6a，根据本发明，刚性支架300位于上肋和下肋114的前面114a与插入件200的突出部件210的后表面212之间。在该示例中，支架300向下延伸超过下肋114(在图6a的意义上在Y方向上，从顶部到底部)。

在该示例中，支架300包括面对面布置的多个分立刚性支架元件。第一支架元件(在图6a的意义上最左侧支架元件)的外(后)表面与肋114的前面114a接触，而第二外支架元件(在图6a的意义上的最右侧支架元件)的外(前)表面与突出部件210的后表面212接触。因此，间隙G由支架300填充或消除。

如在图6b中可见，支架元件穿过插入件200的后部204中提供的槽。在拧紧螺母和螺栓以将插入件200固定在凹槽112中之前或之后，通过将支架元件从上方放入槽中来安装支架元件。如有必要，可使用木槌或其他合适的工具轻轻敲击支架元件就位。每个支架元件的上端包括T形特征，以防止支架元件在重力作用下从槽中掉落。支架元件可全部具有相同的厚度(在图6a的意义上在Z方向上)，或其可在厚度上变化。适当地选择支架元件的数量和厚度以填充或桥接间隙G。虽然在该示例中使用多个支架元件来填充间隙G，但在其他示例中可使用具有适当厚度的单个支架元件。

在该示例中，支架元件中的每一个包括钢板。替代材料包括但不限于铜、铜合金和铸铁。支架元件可包括耐磨耐火材料。耐磨耐火材料可包括碳化硅或氧化铝。支架元件可全部包括相同的材料，或者材料可在支架元件之间变化。例如，与肋114的前面114a接触的支架元件(在图6a的意义上最左侧的支架元件)可包括比冷却壁100的铜合金更硬、但比插入件200的钢更软的材料。

再次参照图6a，支架300减小了从肋114的前面114a到插入件200的突出部件210的后表面212的横向距离(在图6a的意义上在Z方向上，从左到右)，以桥接间隙G。支架300有效地向前延伸肋114以到达后表面212。因此，支架300被布置成对抗(即反作用于)由炉料施加到插入件200的上述合力FR，从而阻挡突出部件210的后表面212朝向下肋114的前面114a的位移。因此，支架300防止或至少限制插入件200相对于下肋114的运动，从而减少下肋114磨损。

此外，支架300的配置意味着枢转点P有效地向前移动(在图6a的意义上在Z方向上，从左到右)，以便位于第二外支架元件的外(前)表面的下端处，紧邻突出部件210的后表面212。因此，与没有支架300的情况(如图5中)相比，从枢转点P到合力FR作用线的垂直距离减小了，从而减小了转动力矩M的大小(这是合力FR和到枢转点P的垂直距离的乘积)。也就是说，支架300的存在减小了炉料在插入件200上的杠杆效应，从而降低了插入件200与冷却壁100的肋114分离的风险。

因此，支架300的设置降低了肋114的磨损率，并且因此延长了冷却壁100的使用寿命。

图7a-d示出了另一示例，该示例与上述示例在支架形式方面有所不同。在该示例中，在肋114的前面114a和插入件200的突出部件210的后表面212之间提供单个、刚性的、可逆支架400。

参照图7a，可逆支架400包括平面片材部件402和一对从其垂直延伸的平行肋404，以在肋404之间形成通道406。可逆支架400的上端包括T形特征。在可逆支架400的相对下端处，肋404的高度逐渐减小，以便在下端处形成锥形。可逆支架400可包括上面结合图6a和图6b的支架300讨论的任何材料。

接下来参照图7b，插入件200的后部204中的槽的每个都包括形成物214，该形成物向内延伸到槽中，并且具有大致平坦的面。形成物214的宽度基本上与可逆支架400的通道406的宽度相同。槽的宽度基本上与可逆支架400的平面片材部件402的宽度相同。槽的深度(即，在垂直于宽度的方向上)基本上与可逆支架400的厚度相同。

现在参照图7c和7d(后者是从插入件200的底部可见的视图)，可逆支架400沿第一方向安装在槽中。可逆支架400下端处的锥形便于可逆支架400进入槽中，而T形特征防止可逆支架400掉落穿过槽。在第一方向上，可逆支架400的平面片材部件402与形成物214的大致平坦的面接触，形成物214本身形成插入件200的突出部件210的后表面。可逆支架400的平行肋404与冷却壁100的肋114的前面114a接触。

在另一个布置(在图中未示出)中，可逆支架400沿第二方向或相反方向安装在槽中。与第一方向相比，第二方向是通过将可逆支架400绕其纵向轴线旋转通过180度而获得的。因此在第二方向上可逆支架400的平面片材部件402与冷却壁100的肋114的前面114a接触，而平行肋404与插入件200的突出部件210的后表面接触，形成物214被接收在通道406中(通过设想图7d中的可逆支架400的180度反转可很容易地理解)。

由于当可逆支架400在第二方向上时，形成物214被通道406接收，因此当可逆支架400在第二方向上时由可逆支架400填充的间隙的尺寸小于当可逆支架400在第一方向上时由可逆支架400填充的间隙尺寸。因此，可逆支架400有利地提供了用于处理不同尺寸的间隙的有效手段，允许操作者针对任何给定尺寸的间隙选择可逆支架400的最合适的方向。

应当理解的是，可逆支架400的作用是对抗或反作用于由炉料施加到插入件200的合力FR，从而阻挡突出部件210的后表面212朝向下肋114的前面114a的位移，如上所述的。

虽然在上述示例中，支架300、400位于上肋114的前面114a和插入件200的突出部件210的后表面212之间，以及位于下肋114的前面114a和后表面212之间，但在其他示例中，情况并非如此。在这样的示例中，支架300、400仅位于下肋114的前面114a和后表面212之间。

在进一步的示例中，提供了两个单独的支架，第一支架位于下肋114的前面114a和后表面212之间，并且第二支架位于上肋114的前面114a和后表面212之间。

虽然在上述示例中，支架300、400完全填充肋114的前面114a和插入件200的突出部件210的后表面212之间的间隙G，但在其他示例中并非如此。在这样的示例中，支架300、400被布置成仅在前面114a和后表面212之间延伸一部分，因此支架300、400在间隙G中是松配合的。在这些示例中，插入件200可通过由炉料施加在插入件200上的合力FR而移动到有限的程度，以便使突出部件210的后表面212与支架300、400接触，从而阻挡插入件200的运动并且完全闭合间隙G。支架300、400s然后将对抗合力FR，如上所述。

虽然在上述示例中，支架300、400包括通常实心的材料块，但在其他示例中，该支架采用不同的形式。在一个这样的示例中，支架包括弹性元件，例如弹簧，该弹性元件被压缩保持在下肋114的前面114a和插入件200的突出部件210的后表面212之间。存储在压缩弹簧中的能量使弹簧试图朝向后表面212膨胀，以便向其施加力，所述力与由炉料施加在插入件200上的合力FR相反地作用。支架的所有这样的布置和配置都在所要求保护的发明的范围内，条件是支架对抗合力FR，从而阻挡插入件的后表面朝向下肋(以及可选的上肋)的前表面的位移。

虽然在上述示例中，支架具有大致矩形的形式并且以垂直方式布置，但在其他示例中，该支架的形状和/或布置不同。例如，支架可以是C形或马蹄形，并且可通过将支架横向(水平)移动到间隙G中来安装。如果支架位于下肋(以及可选的上肋)的前表面和插入件的相对后表面之间，支架的所有这样的布置和配置都在所要求保护的本发明的范围内。

参照图8，在另一个示例中，支架500的形状类似于“门柱”。因此，支架500包括一对垂直布置的、直立构件502，它们彼此间隔开，并且在它们的上端通过水平布置的、横向构件504接合在一起。支架500可包括面对面布置的多个分立刚性支架元件，或者可包括具有整体结构的单个支架元件。支架500可由多种材料构成，如上文结合其他形式的支架所述。

仍然参照图8，通过将支架500降低到插入件200的楔形附接部件206上，直到横向构件504与附接部件206的上后部204的上表面接触，来安装支架500。

如图8中可见，在该示例中，附接部件206在横向方向上比插入件200的突出部件210更窄，使得突出部件210的后表面212的部分暴露在附接部件206的每个侧上。因此，在安装位置，直立构件502位于下肋114的前面114a和突出部件210的后表面212之间。优选地(如图8中所示)，直立构件502之间的横向间距基本上等于附接部件206的横向宽度，使得直立构件502的每个的内边缘与附接部件206相应侧面的外边缘接触。以这种方式，防止支架500在其使用寿命期间在横向方向上侧-到-侧移动。

还如图8中可见，在该示例中，横向构件504位于上后部204的上表面上，从而位于上肋114的前面114a和突出部件210的后表面212之间。在另一示例中(在图8中未示出)，横向构件504被容纳在设置在上后部204的上表面中的浅横向凹槽内。因此，在该另一示例中，横向构件504不位于上肋114的前面114a和突出部件210的后表面212之间，即，因为横向构件504“隐藏”在凹槽中。无论横向构件504位于在上后部204的上表面上，还是可替换地容纳在设置在其中的浅横向凹槽内，横向构件504都由上后部204支撑，以防止支架500在重力作用下从组件中掉落。

虽然在图8中，插入件200的附接部件206示出为包括竖直槽(如上面结合其他形式的支架所述)，但应理解的是，该槽对于门柱形支架500的功能不是必不可少的，并且因此可省略。

虽然支架500在上中已描述为包括由以垂直方式的直的横向构件连接的直的直立构件，但是应当理解的是，横向构件并且甚至直立部件也可以代替地是弯曲的，使得支架500类似于倒U形或倒马蹄形。

虽然在上述示例中，后部204的接合表面包括用于咬入凹槽112的壁112b的铜合金中的锯齿，但是这些锯齿对于本发明不是必需的，并且在其他示例中省略了它们。

应当理解的是，本发明已经相对于其优选实施例进行了描述，并且可以许多不同的方式进行修改，而不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于冶金炉的冷却壁保护系统，其特征在于，所述冷却壁保护系统包括：

冷却壁(100)，其包括从所述冷却壁(100)的前面(102)向前突出并且彼此间隔开从而限定横向凹槽(112)的上肋和下肋；

至少一个插入件(200)，其部分地位于所述凹槽(112)中并且与所述上肋和下肋固定地接合，从而从其向前突出；以及

支架，其位于所述下肋的前表面(114a)和所述插入件(200)的相对后表面(212)之间，使得在使用中所述支架对抗施加到所述插入件(200)的力(FD、FL、FR)以阻挡所述插入件(200)的所述相对后表面(212)朝向所述下肋的所述前表面(114a)的位移。

2.如权利要求1所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架在所述下肋的所述前表面(114a)和所述插入件(200)的所述相对后表面(212)之间完全延伸。

3.如权利要求1所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架在所述下肋的所述前表面(114a)和所述插入件(200)的所述相对后表面(212)之间部分地延伸。

4.如权利要求1到3中任一项所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架进一步位于所述上肋的前表面(114a)和所述插入件(200)的所述相对后表面(212)之间，使得在使用中，所述支架对抗施加到所述插入件(200)的力(FD、FL、FR)，以阻挡所述插入件(200)的所述后表面(212)朝向所述上肋的所述前表面(114a)的位移。

5.如权利要求1到3中任一项所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架包括面对面布置的多个分立支架元件。

6.如权利要求1至3中任一项所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架包括具有整体结构的单个支架元件。

7.如权利要求1到3中任一项所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述插入件(200)包括：

楔形附接部件(206)，其至少部分地接收在所述上肋和下肋的相对倾斜壁(112b)之间，以便与其形成燕尾接合；以及

突出部件(210)，其从所述上肋和下肋向前突出并且包括所述插入件(200)的所述后表面(212)，

所述附接部件(206)和所述支架被配置成彼此接合以将所述支架定位在所述下肋的所述前表面(114a)和所述插入件(200)的相对后表面(212)之间。

8.如权利要求7所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架被接收在设置在所述附接部件(206)中的槽中。

9.如权利要求8所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述支架的上部被配置成与所述附接部件(206)接合，从而防止所述支架从所述槽中掉出。

10.如权利要求8或9所述的冷却壁保护系统，其特征在于：

所述插入件(200)的所述后表面(212)包括延伸到所述槽中的大致平坦的形成物(214)；并且

所述支架包括平面片材部件(402)和从其垂直延伸的平行肋(404)，以在所述平行肋(404)之间形成通道(406)，

所述支架在以下之间选择性地可逆：

第一取向，其中所述平面片材部件(402)面向所述平坦形成物(214)，并且所述平行肋(404)面向所述下肋的所述前表面(114a)；以及

第二取向，其中所述平面片材部件(402)面向所述下肋的所述前表面(114a)，并且所述平坦形成物(214)被接收在所述平行肋(404)之间的所述通道(406)中，

所述支架从而在处于所述第一取向时比在处于所述第二取向时在所述下肋的所述前表面(114a)和所述平坦形成物(214)之间跨越更大的距离。

11.如权利要求7所述的冷却壁保护系统，其特征在于：

所述附接部件(206)的横向宽度小于所述突出部件(210)的横向度宽；并且

所述支架包括第一和第二直立构件(502)，其彼此横向间隔开并且通过横向构件(504)接合，所述横向构件(504)沿着所述附接部件(206)的上表面横向延伸并且由此被支撑，所述第一和第二直立构件(502)中的每个从所述横向构件(504)的相应端悬垂，以便沿着所述附接部件(206)的相应侧延伸。

12.如权利要求11所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述直立构件(502)之间的横向间距基本等于所述附接部件(206)的所述横向宽度，使得所述直立构件(502)中的每个的内边缘与所述附接部件(206)的所述相应侧的外边缘接触，从而抑制所述支架相对于所述插入件(200)的横向移动。

13.如权利要求1到3中任一项所述的冷却壁保护系统，其特征在于，所述冷却壁保护系统包括：

多个所述插入件(200)；以及

多个所述支架，每个支架位于所述下肋的前表面(114a)和所述多个插入件(200)中的相应插入件的相对后表面(212)之间。

14.用于如权利要求1至12中任一项所述的冷却壁保护系统的成套部件，其特征在于，所述成套部件包括：

所述插入件(200)中的至少一个，用于与所述冷却壁(100)的所述上肋和下肋的所述接合；以及

所述支架中的至少一个，用于设置在所述冷却壁(100)的所述下肋的所述前表面(114a)和所述插入件(200)的至少一个的相对后表面(212)之间。