EA044514B1 - COOLING PLATE FOR METALLURGICAL FURNACE - Google Patents
COOLING PLATE FOR METALLURGICAL FURNACE Download PDFInfo
- Publication number
- EA044514B1 EA044514B1 EA202291847 EA044514B1 EA 044514 B1 EA044514 B1 EA 044514B1 EA 202291847 EA202291847 EA 202291847 EA 044514 B1 EA044514 B1 EA 044514B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- hole
- cooling plate
- channel
- connecting pipe
- cooling
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 189
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 150
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к охлаждающей плите для металлургической печи и способу изготовления такой охлаждающей плиты.The invention relates to a cooling plate for a metallurgical furnace and a method for manufacturing such a cooling plate.
Уровень техникиState of the art
Охлаждающие плиты, также называемые холодильными плитами, используются в металлургических печах, например в доменных печах, в качестве части системы охлаждения печи. Они расположены на внутренней стороне внешней оболочки печи, и их обращенная к внутренней части печи поверхность может быть футерована огнеупорным материалом. Охлаждающие плиты имеют внутренние каналы охлаждающей среды, которые соединены с другими частями системы охлаждения, например посредством соединительным труб, которые поставляют охлаждающую среду, такую как вода. Соединительные трубы направляются через отверстия во внешней стальной оболочке печи. Согласно одной конструкции холодильные плиты, а также соединительные трубы, изготавливаются из меди (или медного сплава).Chill plates, also called cold plates, are used in metallurgical furnaces, such as blast furnaces, as part of the furnace cooling system. They are located on the inside of the outer shell of the furnace, and their surface facing the inside of the furnace can be lined with refractory material. Cooling plates have internal coolant channels that are connected to other parts of the cooling system, for example through connecting pipes that supply a coolant such as water. The connecting pipes are guided through holes in the outer steel shell of the furnace. According to one design, the refrigeration plates, as well as the connecting pipes, are made of copper (or a copper alloy).
В настоящее время соединение между медной трубой и медным телом плиты выполняется таким образом, что подготовка сварного шва и небольшая коническая зенковка выполняются заранее на теле медной плиты. Коническая зенковка служит обеспечению позиционирования и плоской опорной поверхности для соединительной трубы. Подготовка сварного шва выполняется таким образом, что между охлаждающей трубой и телом медной плиты может быть создан HV-шов (сварной шов со скосом одной кромки). Однако это сварной соединение является слабым местом. Вследствие износа и термического напряжение во время эксплуатации тела медных плит деформируются, например, в изогнутую или банановую форму. Вследствие этой деформации положение и угол охлаждающих труб изменяются относительно внешней оболочки доменной печи.At present, the connection between the copper pipe and the copper plate body is made in such a way that the weld preparation and a small conical countersink are carried out on the copper plate body in advance. The conical countersink serves to provide positioning and a flat bearing surface for the connecting pipe. The weld preparation is carried out in such a way that an HV weld (beveled weld) can be created between the cooling pipe and the body of the copper plate. However, this welded joint is a weak point. Due to wear and thermal stress during use, the bodies of copper plates are deformed, for example, into a curved or banana shape. Due to this deformation, the position and angle of the cooling pipes change relative to the outer shell of the blast furnace.
Для поглощения определенной части этой деформации и для газонепроницаемого закрывания отверстий оболочки доменной печи известно приваривание так называемого компенсатора между внешней оболочкой и охлаждающими трубами, как это раскрыто, например, в ЕР 1466989. Этот компенсатор, который образует нечто вроде воротника вокруг соединительной трубы, может поглощать только определенную степень деформации. Если эта степень деформации превышается, компенсатор образует место крепления для соединительной трубы. По время эксплуатации печи тело печи часто деформируется и дальше, что приводит к нагрузке на соединительную трубу.To absorb a certain part of this deformation and to gastightly close the openings of the blast furnace shell, it is known to weld a so-called expansion joint between the outer shell and the cooling pipes, as disclosed, for example, in EP 1466989. This expansion joint, which forms a kind of collar around the connecting pipe, can absorb only a certain degree of deformation. If this degree of deformation is exceeded, the expansion joint forms a mounting point for the connecting pipe. During operation of the furnace, the furnace body often deforms further, which leads to stress on the connecting pipe.
Эта нагрузка передается от места крепления к соединению между телом плиты и соединительной трубой и, таким образом, в сварной шов. Это, в свою очередь, может приводить к трещинам в сварном шве, результатом чего является утечка и, таким образом, попадание воды в печь.This load is transferred from the fastening point to the connection between the plate body and the connecting pipe and thus into the weld. This, in turn, can lead to cracks in the weld, resulting in leakage and thus water entering the furnace.
Техническая проблемаTechnical problem
Таким образом, целью настоящего изобретения является разработки средства для предотвращения утечки в системе охлаждения металлургической печи. Эта цель решена посредством охлаждающей плиты согласно п.1 формулы изобретения и посредством способа согласно п.17 формулы изобретения.Therefore, it is an object of the present invention to provide a means for preventing leakage in a cooling system of a metallurgical furnace. This goal is achieved by means of a cooling plate according to claim 1 of the claims and by a method according to claim 17 of the claims.
Общее описание изобретенияGeneral Description of the Invention
Изобретение обеспечивает охлаждающую плиту для металлургической печи. Печь может быть шахтной печью, прежде всего доменной печью. Понятно, что охлаждающая плита, когда установлена на металлургической печи, облегчает охлаждение внешней облицовки печи.The invention provides a cooling plate for a metallurgical furnace. The furnace can be a shaft furnace, primarily a blast furnace. It is understood that the cooling plate, when installed on a metallurgical furnace, facilitates cooling of the outer lining of the furnace.
Охлаждающая плита включает в себя тело охлаждающей плиты, имеющее переднюю поверхность для направления к внутреннему пространству металлургической печи, противоположную заднюю поверхность и по меньшей мере один канал охлаждающей среды внутри тела охлаждающей пластины, который сообщается с задним отверстием на задней поверхности. Охлаждающая плита, которая может также называться охлаждающей панелью или холодильной плитой, обычно предназначена для установки внутри внешней облицовки металлургической печи. В собранном состоянии охлаждающая плита может быть расположена параллельно или концентрически относительно внешней оболочки. Тело охлаждающей плиты может быть изготовлено из одного куска металла, например посредством литья. Хотя изобретение не ограничено этим, тело охлаждающей плиты предпочтительно изготовлено из металла, который включает в себя медь, т.е. изготовлен из меди или медного сплава. Она имеет переднюю поверхность для направления к внутреннему пространству металлургической печи, т.е. в смонтированном состоянии передняя поверхность ориентирована в направлении внутреннего пространства печи. Для увеличения площади поверхности передней поверхности передняя поверхность может включать в себя несколько ребер, причем два последовательно расположенных ребра разделены канавками. Также тело охлаждающей плиты включает в себя заднюю поверхность, расположенную напротив передней поверхности, т.е. задняя поверхность обращена к внешней оболочке металлургической печи. Когда охлаждающая плита установлена внутри внешней оболочки печи, задняя поверхность обращена к внешней оболочке. Обычно система охлаждения металлургической печи включает в себя несколько охлаждающих плит, которые более или менее защищают всю внешнюю оболочку от чрезмерного нагрева. Факультативно по меньшей мере одна поверхность охлаждающей плиты может быть оснащена огнеупорной футеровкой для защиты поверхности от чрезмерного нагрева или механического истирания. Внутри тела охлаждающей плиты расположен по меньшей мере один канал охлаждающей среды. Канал охлаждающей среды является продолговатой полостью внутри охлаждающей плиты и обычно является прямым. Прежде всего, он можетThe cooling plate includes a cooling plate body having a front surface for guiding toward an interior of the metallurgical furnace, an opposite rear surface, and at least one cooling medium passage within the cooling plate body that communicates with a rear opening on the rear surface. A cold plate, which may also be called a cooling panel or cold plate, is usually designed to be installed inside the outer lining of a metallurgical furnace. When assembled, the cooling plate can be positioned parallel or concentrically relative to the outer shell. The body of the cooling plate can be made from a single piece of metal, for example by casting. Although the invention is not limited to this, the body of the cooling plate is preferably made of a metal that includes copper, i.e. made of copper or copper alloy. It has a front surface for guiding towards the interior of the metallurgical furnace, i.e. when mounted, the front surface is oriented towards the interior of the furnace. To increase the surface area of the front surface, the front surface may include multiple ribs, with two successive ribs separated by grooves. Also, the cooling plate body includes a rear surface opposite the front surface, i.e. the rear surface faces the outer shell of the metallurgical furnace. When the cold plate is installed inside the outer shell of the oven, the back surface faces the outer shell. Typically, the cooling system of a metallurgical furnace includes several cooling plates that more or less protect the entire outer shell from excessive heat. Optionally, at least one surface of the cooling plate may be provided with a fire-resistant lining to protect the surface from excessive heat or mechanical abrasion. At least one cooling medium channel is located inside the cooling plate body. The coolant channel is an elongated cavity within the cooling plate and is usually straight. First of all, he can
- 1 044514 иметь круглое или продолговатое поперечное сечение. Понятно, что канал охлаждающей среды выполнен для вмещения и направления охлаждающей среды, например воды.- 1 044514 have a round or oblong cross-section. It will be understood that the cooling medium channel is configured to receive and guide a cooling medium such as water.
Также охлаждающая плита включает в себя соединенную в охлаждающей плитой соединительную трубу так, что трубный канал соединительной трубы сообщается с каналом охлаждающей среды, причем соединительная труба выполнена для транспортировки охлаждающей текучей среды к каналу охлаждающей среды или от канала охлаждающей среды. Обычно соединительная труба изготовлена из одного куска металла и имеет предопределенную длину. Длина соединительной трубы может изменяться и обычно выбирается достаточной для простирания от задней стороны тела охлаждающей плиты через внешнюю оболочку, выступая за пределы доменной печи в достаточной степени для соединения с системой охлаждения. Подобно телу охлаждающей плиты, соединительная труба предпочтительно изготовлена из металла, который включает в себя медь, т.е. изготовлена из меди или медного сплава. Хотя изобретения этим не ограничивается, соединительная труба предпочтительно имеет круглое поперечное сечение. Она имеет трубный канал или внутренний канал, который обычно также имеет круглое поперечное сечение. К внешней части трубный канал ограничен стенкой трубы соединительной трубы. Соединительная труба соединена с телом охлаждающей плиты так, что трубный канал сообщается с каналом охлаждающей среды. Здесь и в дальнейшем сообщается относится к расположению, которое делает возможным обмен охлаждающей среды. Другими словами, канал охлаждающей среды и канал трубы соединены так, что охлаждающая среда может течь от канала охлаждающей среды к каналу трубы и наоборот, т.е. соединительная труба выполнена для транспортировки охлаждающей среды (т.е. охлаждающей текучей среды) к каналу охлаждающей среды или от канала охлаждающей среды.Also, the cooling plate includes a connecting pipe connected to the cooling plate so that a pipe channel of the connecting pipe communicates with a cooling medium channel, wherein the connecting pipe is configured to transport a cooling fluid to or from the cooling medium channel. Typically the connecting pipe is made from one piece of metal and has a predetermined length. The length of the connecting pipe can vary and is typically selected to extend from the rear side of the cooling plate body through the outer shell, extending beyond the blast furnace sufficiently to connect to the cooling system. Like the body of the cooling plate, the connecting pipe is preferably made of a metal that includes copper, i.e. made of copper or copper alloy. Although the invention is not limited to this, the connecting pipe preferably has a circular cross-section. It has a pipe channel or internal channel, which usually also has a circular cross-section. Towards the outer part, the pipe channel is limited by the pipe wall of the connecting pipe. The connecting pipe is connected to the body of the cooling plate so that the pipe channel communicates with the cooling medium channel. Hereinafter, what is reported refers to the arrangement that makes the exchange of the cooling medium possible. In other words, the coolant channel and the pipe channel are connected so that the cooling medium can flow from the coolant channel to the pipe channel and vice versa, i.e. the connecting pipe is configured to transport a cooling medium (ie, a cooling fluid) to or from the cooling fluid channel.
Охлаждающая плита также включает в себя приемное высверленное отверстие, которое простирается в направлении высверленного отверстия от заднего отверстия в канал охлаждающей среды, причем, по меньшей мере, вблизи приемного высверленного отверстия на его передней стороне канал охлаждающей среды в направлении высверленного отверстия находится на расстоянии от задней поверхности на толщину покрытия покровного участка и простирается в направлении высверленного отверстия по ширине. Термин приемное высверленное отверстие не следует толковать в том отношении, что оно было образовано посредством сверления или рассверливания, хотя это является предпочтительным способом формования приемного высверленного отверстия. Приемное высверленное отверстие простирается в направлении высверленного отверстия от заднего отверстия в канал охлаждающей среды, что также может соответствовать оси симметрии приемного высверленного отверстия. Оно простирается от заднего отверстия в канал охлаждающей среды, что включает в себя возможность, что он простирается даже за канал охлаждающей среды. Обычно форма приемного высверленного отверстия не ограничивается, однако она имеет предпочтительно круглое поперечное сечение. В этом контексте ширина канала охлаждающей среды является его размером, измеренным вдоль направления высверленного отверстия. Обычно направление отверстия является перпендикулярным к оси канала охлаждающей среды, так что для круглого поперечного сечения ширина канала охлаждающей среды соответствует его диаметру. Также в отношении направления высверленного отверстия канал охлаждающей среды находится на расстоянии от задней поверхности на величину толщину покрытия покровного участка. Другими словами, канал охлаждающей среды отделен от задней поверхности посредством покровного участка тела охлаждающей плиты и покровный участок имеет толщину (в направлении отверстия), которая называется толщиной покрытия. Зачастую канал охлаждающей среды является параллельным задней поверхности, так что толщина является постоянной по всей длине канала охлаждающей среды, что также относится к ширине канала охлаждающей среды. Если толщина покрытия и/или ширина не является постоянной, эти термины относятся к толщине покрытия и ширине канала охлаждающей среды рядом с приемным высверленным отверстием и на первой стороне приемного высверленного отверстия. Как будет объяснено ниже, в некоторых вариантах осуществления покровный участок может отсутствовать на второй стороне приемного высверленного отверстия (противоположной первой стороне). В других вариантах осуществления покровный участок присутствует на обеих сторонах приемного высверленного отверстия, причем толщина покрытия обычно одинакова на обеих сторонах.The cooling plate also includes a receiving bore that extends in the bore direction from the rear bore into a coolant passage, wherein at least in the vicinity of the receiving bore on its front side, the coolant passage in the bore direction is spaced from the rear surface by the thickness of the covering area and extends in the direction of the drilled hole in width. The term receiving bore should not be construed to mean that it was formed by drilling or reaming, although this is the preferred method of forming the receiving bore. The receiving drill hole extends in the direction of the drill hole from the rear hole into the coolant channel, which may also correspond to the symmetry axis of the receiving drill hole. It extends from the rear opening into the coolant passage, which includes the possibility that it extends even beyond the coolant passage. Generally, the shape of the receiving drill hole is not limited, but it preferably has a circular cross-section. In this context, the width of the coolant channel is its size measured along the direction of the drilled hole. Typically, the direction of the hole is perpendicular to the axis of the coolant channel, so that for a circular cross-section, the width of the coolant channel corresponds to its diameter. Also, with respect to the direction of the drilled hole, the cooling medium channel is located at a distance from the rear surface by the amount of the coating thickness of the coating area. In other words, the cooling medium channel is separated from the rear surface by a cover portion of the cooling plate body, and the cover portion has a thickness (in the hole direction) which is called a cover thickness. Often the coolant channel is parallel to the rear surface, so that the thickness is constant along the entire length of the coolant channel, which also applies to the width of the coolant channel. If the coating thickness and/or width is not constant, these terms refer to the coating thickness and the width of the coolant channel adjacent to the receiving drill hole and on the first side of the receiving drill hole. As will be explained below, in some embodiments, the cover portion may not be present on the second side of the receiving drill hole (opposite the first side). In other embodiments, the coating portion is present on both sides of the receiving drill hole, with the thickness of the coating typically being the same on both sides.
Концевой участок соединительной трубы простирается в приемное высверленное отверстие в направлении высверленного отверстия за толщину покрытия и размещается с геометрическим замыканием в приемном высверленном отверстии вдоль, по меньшей мере, ширины канала охлаждающей среды, причем геометрическое замыкание предпочтительным образом предотвращает перемещение перпендикулярно направлению высверленного отверстия относительно тела охлаждающей плиты, причем трубный канал является на концевом участке прямым. Конечно, геометрическое замыкание относится по меньшей мере к одному направлению, предпочтительно к любому направлению, перпендикулярно к направлению отверстия. Внутренние размеры приемного высверленного отверстия и внешние размеры концевого участка выполнены так, что концевой участок не может перемещаться перпендикулярно направлению высверленного отверстия (или только в незначительной степени). Обычно поперечное сечение приемного высверленного отверстия более или менее соответствует поперечному сечению соединительной трубы. Например, если соединительная труба имеет круглое поперечное сечение, то это относится и к приемному высверленному отверстию.The end section of the connecting pipe extends into the receiving drill hole in the direction of the drill hole beyond the thickness of the coating and is placed with a form fit in the receiving drill hole along at least the width of the coolant channel, wherein the form fit preferably prevents movement perpendicular to the direction of the drill hole relative to the coolant body slabs, and the pipe channel is straight at the end section. Of course, the positive connection relates to at least one direction, preferably any direction, perpendicular to the direction of the hole. The internal dimensions of the receiving drill hole and the external dimensions of the end section are designed such that the end section cannot move perpendicular to the direction of the drill hole (or only to a small extent). Typically, the cross-section of the receiving drill hole corresponds more or less to the cross-section of the connecting pipe. For example, if the connecting pipe has a circular cross-section, then this also applies to the receiving drill hole.
- 2 044514- 2 044514
Более конкретно, концевой участок простирается в приемное высверленное отверстие за толщину покрытия и размещается с геометрическим замыканием вдоль, по меньшей мере, части ширины канала охлаждающей среды в направлении высверленного отверстия. Понятно, что приемное высверленное отверстие простирается через покровный участок и вдоль, по меньшей мере, части ширины канала охлаждающей среды. Поскольку соединение с геометрическим замыканием присутствует не только локально, но и вдоль, по меньшей мере, части ширины канала охлаждающей среды, соединение может воспринимать или передавать не только перпендикулярные направлению отверстия силы, но также изгибающие силы вокруг перпендикулярной направлению отверстия оси. Кроме того, любая передача силы между концевым участком соединительной трубы и охлаждающей плитой происходит не локально, а вдоль определенной длины или поверхности. Следовательно, локальное давление и напряжение в значительной степени уменьшаются. В отличие от известного уровня техники передача силы не концентрируется на единственном одномерном сварном шве. Следовательно, даже если тело охлаждающей плиты (и/или соединительная труба) во время эксплуатации охлаждающей плиты значительно деформируются, соединение между соединительной трубой и телом охлаждающей плиты может сохраняться. Поскольку соединительная труба вставляется в приемное высверленное отверстие глубоко (а именно через покровный участок за толщину покрытия, которое отделяет канал охлаждающей среды от задней поверхности) и соединение с геометрическим замыканием, по меньшей мере, частично создано в области канала охлаждающей среды (т.е. вдоль его ширины), надежное соединение может быть создано без необходимости расширения тела охлаждающей плиты, например путем создания кольцевого выступа или тому подобного на задней поверхности. Напротив, задняя поверхность может иметь простую, плоскую форму, которая облегчает процесс изготовления и снижает производственные затраты. Также является предпочтительным, что трубный канал является на концевом участке прямым, т.е. он не имеет изгибов и тому подобного, что может усложнить изготовление концевого участка и также возможно сделать введение концевого участка в приемное высверленное отверстие более сложным. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления трубный канал прямой вдоль всей его длины. Также трубный канал обычно имеет отверстие на концевой стороне вдоль его осевого направления, соответствуя трубе с открытым концом.More specifically, the end portion extends into the receiving bore hole beyond the thickness of the coating and is positioned in a form-fitting manner along at least a portion of the width of the coolant channel in the direction of the bore hole. It will be understood that the receiving bore extends through the cover portion and along at least part of the width of the coolant channel. Because the form-fitting connection is present not only locally, but also along at least a portion of the width of the coolant channel, the connection can receive or transmit not only forces perpendicular to the direction of the hole, but also bending forces about an axis perpendicular to the direction of the hole. In addition, any transfer of force between the end portion of the connecting pipe and the cooling plate does not occur locally, but along a certain length or surface. Consequently, local pressure and stress are reduced to a large extent. Unlike the prior art, the force transmission is not concentrated on a single one-dimensional weld. Therefore, even if the cooling plate body (and/or the connecting pipe) is significantly deformed during operation of the cooling plate, the connection between the connecting pipe and the cooling plate body can be maintained. Since the connecting pipe is inserted into the receiving bore hole deeply (namely through the cover portion beyond the thickness of the coating that separates the coolant channel from the rear surface) and a form-fitting connection is at least partially created in the region of the coolant channel (i.e. along its width), a reliable connection can be created without the need to expand the body of the cooling plate, for example by creating an annular projection or the like on the rear surface. In contrast, the back surface may have a simple, flat shape, which facilitates the manufacturing process and reduces manufacturing costs. It is also preferred that the pipe channel is straight at the end section, i.e. it does not have bends or the like, which may make it difficult to manufacture the end portion and may also make insertion of the end portion into the receiving drill hole more difficult. In at least some embodiments, the tubular passage is straight along its entire length. Also, the pipe channel usually has an opening on the end side along its axial direction, corresponding to an open-ended pipe.
Хотя геометрическое замыкание как таковое может быть достаточным для обеспечения достаточно прочного соединения между соединительной трубой и телом охлаждающей плиты, является предпочтительным, что концевой участок запрессован в приемном высверленном отверстии. Другими словами, внешние размеры соединительной трубы выбираются несколько большими, чем внутренние размеры приемного высверленного отверстия. Например, если как приемное высверленное отверстие, так и соединительная труба имеют круглое поперечное сечение, внешний радиус соединительной трубы выбирается несколько большим (например, на несколько десятых миллиметра или несколько миллиметров), чем внутренний радиус приемного высверленного отверстия. Итак, соединительная труба и/или тело охлаждающей плиты вокруг приемного высверленного отверстия должны быть деформированы, чтобы ввести концевую часть соединительной трубы. Эта прессовая посадка не только увеличивает стабильность механического соединения, но может также увеличить герметичность соединения в отношении охлаждающей среды.Although form-fitting as such may be sufficient to provide a sufficiently strong connection between the connecting pipe and the body of the cooling plate, it is preferable that the end portion is pressed into the receiving bore hole. In other words, the external dimensions of the connecting pipe are chosen to be slightly larger than the internal dimensions of the receiving drilled hole. For example, if both the receiving bore and the connecting pipe have a circular cross-section, the outer radius of the connecting pipe is selected to be slightly larger (eg, a few tenths of a millimeter or several millimeters) than the inner radius of the receiving bore. So, the connecting pipe and/or the cooling plate body around the receiving drill hole must be deformed to introduce the end portion of the connecting pipe. This press fit not only increases the stability of the mechanical connection, but can also increase the tightness of the connection to the cooling environment.
Понятно, что надежность соединения между телом охлаждающей плиты и соединительной трубой может быть повышена за счет увеличения длины, вдоль которой концевой участок помещен в приемном высверленном отверстии.It is understood that the reliability of the connection between the body of the cooling plate and the connecting pipe can be improved by increasing the length along which the end portion is placed in the receiving drill hole.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления концевой участок помещен с геометрическим замыканием в приемное высверленное отверстие вдоль по меньшей мере 50% ширины канала охлаждающей среды. Можно также сказать, что в этом варианте осуществления приемное высверленное отверстие и концевой участок простираются по меньшей мере на половину пути через канал охлаждающей среды. Более предпочтительно концевой участок может быть помещен с геометрическим замыканием в приемное высверленное отверстие по всей ширине канала охлаждающей среды.According to one preferred embodiment, the end portion is placed in a form-fitting manner in the receiving bore along at least 50% of the width of the coolant channel. It can also be said that in this embodiment, the receiving bore and the end portion extend at least halfway through the coolant channel. More preferably, the end section can be placed in a form-fitting manner in the receiving bore hole across the entire width of the coolant channel.
Прежде всего, приемное высверленное отверстие и концевой участок могут простираться в направлении высверленного отверстия через канал охлаждающей среды за пределы канала охлаждающей среды. Можно также сказать, что они простираются через канал охлаждающей среды или что они простираются за проделы толщины покрытия и ширины канала охлаждающей среды. Приемное высверленное отверстие может включать в себя плоскую концевую поверхность, в которую упирается концевой участок соединительной трубы.First of all, the receiving bore and the end portion may extend in the direction of the bore through the coolant passage beyond the coolant passage. It can also be said that they extend through the coolant channel or that they extend beyond the thickness of the coating and the width of the coolant channel. The receiving bore may include a flat end surface against which an end portion of the connecting pipe abuts.
Хотя механическая стабильность соединения между соединительной трубой и телом охлаждающей плиты обеспечивается главным образом через геометрическое замыкание, особенно когда соединительная труба запрессовывается в приемное высверленное отверстие, в большинстве случаев является желательным дополнить соединение, прежде всего, для обеспечения герметичности в отношении охлаждающей среды. Поэтому является предпочтительным, что соединительная труба соединяется с телом охлаждающей плиты посредством сварного соединения вблизи заднего отверстия. Сварное соединение может, прежде всего, включать в себя закрытый кольцевой сварной шов вокруг заднего отверстия. С одной стороны, сварное соединение упрочняет механическое соединение между телом охлаждающей плиты и соединительной трубой. Хотя обычно наиболее важной функцией сварного соединения является обеспечеAlthough the mechanical stability of the connection between the connection pipe and the body of the cooling plate is ensured mainly through form-fitting, especially when the connection pipe is pressed into the receiving bore, in most cases it is desirable to supplement the connection primarily to ensure a seal against the cooling medium. Therefore, it is preferable that the connecting pipe is connected to the cooling plate body by a weld joint near the rear hole. The weld may primarily include a closed circumferential weld around the rear opening. On the one hand, the welded joint strengthens the mechanical connection between the body of the cooling plate and the connecting pipe. Although usually the most important function of a welded joint is to provide
- 3 044514 ние герметичного уплотнения. Следует отметить, что любые механические напряжения в большинстве случаев поглощаются за счет соединения с геометрическим замыканием, из-за чего напряжения в сварном соединение сильно снижаются по сравнению с известным уровнем техники. Другими возможностями улучшения уплотнения и прочности соединения на поверхности раздела между соединительной трубой и телом охлаждающей плиты (или соответственно приемным отверстием) являются склеивание или нарезка резьбы.- 3 044514 sealing. It should be noted that any mechanical stresses are in most cases absorbed by the form-fitting connection, due to which the stresses in the welded joint are greatly reduced compared to the prior art. Other possibilities for improving the seal and strength of the connection at the interface between the connecting pipe and the body of the cooling plate (or respectively the receiving hole) are gluing or threading.
Предпочтительно тело охлаждающей плиты включает в себя коническую зенковку, расположенную по окружности вокруг заднего отверстия, причем сварное соединение расположено внутри конической зенковки. Обычно коническая зенковка имеет кольцевую форму. Ее внешний диаметр может уменьшаться в направлении передней поверхности, так что между стенкой трубы соединительной трубы и телом охлаждающей плиты образуется коническая зенковка с V-образным поперечным сечением. Снова является предпочтительным, что сварное соединение включается в себя закрытый кольцевой сварной шов. Прежде всего, он может быть HV-швом (сварным швом со скосом одной кромки).Preferably, the cooling plate body includes a conical countersink disposed circumferentially around the rear opening, with a weld joint located within the conical countersink. Typically, a conical countersink has a ring shape. Its outer diameter can be reduced in the direction of the front surface, so that a conical countersink with a V-shaped cross-section is formed between the pipe wall of the connecting pipe and the body of the cooling plate. Again, it is preferred that the weld includes a closed circumferential weld. First of all, it can be an HV weld (a weld with a bevel on one edge).
В зависимости от того, как глубоко соединительная труба введена в тело охлаждающей плиты, может быть возможным, что стенка трубы является круглой на всем концевом участке. Однако если соединительная труба вставляется дальше в тело охлаждающей плиты, ее стенка трубы потенциально блокирует значительную часть поперечного сечения канала охлаждающей среды, что обычно является нежелательным. Для предотвращения этого является предпочтительным, что стенка трубы соединительной трубы включает в себя по меньшей мере одно боковое отверстие, через которое трубный канал сообщается с каналом охлаждающей среды. Боковое отверстие может быть выемкой вблизи кромки концевого участка. Прежде всего, это может быть сквозным отверстием, которое проходит через стенку трубы.Depending on how deeply the connecting pipe is inserted into the body of the cooling plate, it may be possible that the pipe wall is circular throughout the end portion. However, if the connecting pipe is inserted further into the body of the cooling plate, its pipe wall potentially blocks a significant portion of the cross-section of the coolant channel, which is generally undesirable. To prevent this, it is preferable that the pipe wall of the connecting pipe includes at least one side opening through which the pipe channel communicates with the coolant channel. The side opening may be a recess near the edge of the end portion. First of all, it can be a through hole that goes through the wall of the pipe.
Для обеспечения наименее возможного нарушения потока охлаждающей среды является предпочтительным, что поперечное сечение по меньшей мере одного бокового отверстия соответствует поперечному сечению канала охлаждающей среды и по меньшей мере одно боковое отверстие находится на одной линии с каналом охлаждающей среды. Другими словами, соответствующее боковое отверстие может рассматриваться как продолжение канала охлаждающей среды, поскольку оно имеет такое же поперечное сечение и находится на одной линии с каналом охлаждающей среды. Если поперечное сечение бокового отверстия немного меньше (например, меньше на 10%), чем поперечное сечение канала охлаждающей среды, это может оказывать незначительное влияние на поток охлаждающей среды и может все еще приводить к удовлетворительным характеристикам. Также поперечное сечение бокового отверстия не может быть больше, чем поперечное сечение канала охлаждающей среды. Форма бокового отверстия может быть приспособлена к форме поперечного сечения канала охлаждающей среды. Например, трубный канал может иметь круглое поперечное сечение, но боковое отверстие может иметь продолговатое поперечное сечение, соответствующее продолговатому поперечному сечения канала охлаждающей среды.To ensure the least possible disturbance to the coolant flow, it is preferred that the cross-section of the at least one side opening corresponds to the cross-section of the coolant passage and the at least one side opening is in line with the coolant passage. In other words, the corresponding side opening can be considered as an extension of the coolant channel, since it has the same cross-section and is in line with the coolant channel. If the cross-section of the side opening is slightly smaller (eg, 10% smaller) than the cross-section of the coolant passage, it may have little effect on coolant flow and may still result in satisfactory performance. Also, the cross-section of the side opening cannot be larger than the cross-section of the cooling medium channel. The shape of the side opening can be adapted to the cross-sectional shape of the coolant channel. For example, the pipe channel may have a circular cross-section, but the side opening may have an elongated cross-section corresponding to the elongated cross-section of the coolant channel.
Если соединительная труба расположена точно на конце канала охлаждающей среды, обычно является достаточным единственное боковое отверстие. Однако, прежде всего если канал охлаждающей среды продолжается за положение соединительной трубы, является предпочтительным, что стенка трубы включает в себя два расположенных на противоположных сторонах трубного канала боковых отверстия.If the connecting pipe is located exactly at the end of the coolant channel, a single side opening is usually sufficient. However, in particular, if the coolant channel extends beyond the position of the connecting pipe, it is advantageous that the pipe wall includes two side openings located on opposite sides of the pipe channel.
Обычно канал охлаждающей среды обеспечивается посредством процесса сверления или прямым литьем, т.е. оно высверливается или отливается в тело охлаждающей плиты. Аналогично по меньшей мере одно боковое отверстие обычно высверливается в стенке трубы. Этот процесс сверления может быть объединен в одном предпочтительном варианте осуществления, в котором канал охлаждающей среды и по меньшей мере одно боковое отверстие образованы посредством единого высверленного отверстия. Другими словами, в теле охлаждающей плиты выполняется и также проходит через стенку трубы единое высверленное отверстие или высверленный канал. Это означает, что соединительная труба вставляется в приемную трубу перед выполнением канала охлаждающей среды или по меньшей мере перед его полным выполнением. Затем канал посредством процесса сверления выполняются охлаждающей среды или, по меньшей мере, участок вблизи приемного отверстия, который также образует по меньшей мере одно боковое отверстие. Понятно, что этот вариант осуществления обеспечивает, что по меньшей мере одно боковое отверстие имеет такое же поперечное сечение, как и канал охлаждающей среды, и расположено на одной линии с каналом охлаждающей среды.Typically the coolant channel is provided through a drilling process or direct casting, i.e. it is drilled or cast into the body of the cooling plate. Likewise, at least one side hole is typically drilled into the wall of the pipe. This drilling process can be combined in one preferred embodiment, in which the coolant channel and at least one side hole are formed by a single drill hole. In other words, a single drilled hole or drilled channel is made in the body of the cooling plate and also passes through the pipe wall. This means that the connecting pipe is inserted into the downpipe before the coolant channel is formed, or at least before it is completely formed. A coolant channel or at least a section near the receiving opening is then made through a drilling process, which also defines at least one side opening. It is clear that this embodiment ensures that at least one side opening has the same cross-section as the coolant channel and is located in line with the coolant channel.
Согласно одному варианту осуществления канал охлаждающей среды включает в себя концевое отверстие, сообщающееся с внешней частью тела охлаждающей плиты, причем стенка трубы герметично закрывает канал охлаждающей среды между по меньшей мере одним боковым отверстием и концевым отверстием. Как упомянуто выше, канал охлаждающей среды обычно выполняется посредством высверливания в теле охлаждающей плиты. Операция сверления создает концевое отверстие на одном конце канала охлаждающей среды, а именно, где сверло было введено в тело охлаждающей плиты. Концевое отверстие может также быть результатом процесса литья. Согласно существующему уровню техники такое концевое отверстие часто закрывается специальной пробкой, которая должна быть изготовлена в соответствии с размером концевого отверстия, введена и закреплена внутри концевого отверстия обычно посредством сварки. В данном варианте осуществления такая пробка не требуется, поскольку стенкаAccording to one embodiment, the coolant passage includes an end opening in communication with an exterior portion of the cooling plate body, wherein a pipe wall seals the coolant passage between the at least one side opening and the end opening. As mentioned above, the cooling medium passage is usually made by drilling into the body of the cooling plate. The drilling operation creates an end hole at one end of the coolant channel, namely where the drill was inserted into the body of the coolant plate. The end hole may also be the result of a casting process. According to the prior art, such an end hole is often closed with a special plug, which must be manufactured according to the size of the end hole, inserted and secured within the end hole, usually by welding. In this embodiment, such a plug is not required because the wall
- 4 044514 трубы герметично закрывает канал для охлаждающей среды относительно концевого отверстия.- 4 044514 pipe hermetically closes the channel for the cooling medium relative to the end hole.
Для обеспечения возможности гидравлической связи между трубным каналом и каналом охлаждающей среды напротив концевого отверстия расположено по меньшей мере одно боковое отверстие.To enable hydraulic communication between the pipe channel and the cooling medium channel, at least one side hole is located opposite the end hole.
Понятно, что исключение потребности в специальной пробке значительно снижает производственные затраты для охлаждающей плиты.It is clear that eliminating the need for a special plug significantly reduces the manufacturing costs for the cold plate.
В другом варианте осуществления концевой участок соединительной трубы имеет первый внешний размер перпендикулярно направлению высверленного отверстия, который больше, чем второй внешний размер внешнего участка соединительной трубы, который расположен вне приемного отверстия. (Первый/второй) внешний размер или наружный размер может быть, например, диаметром соответствующего участка. В любом случае это является перпендикулярным направлению высверленного отверстия направлением. Более конкретно, это может быть размером перпендикулярно направлению высверленного отверстия и перпендикулярно направлению канала охлаждающей среды (или его центральной оси, как упоминается ниже). В данном варианте осуществления концевой участок утолщается и/или расширяется относительно внешнего участка, который расположен за пределами приемного высверленного отверстия, т.е. за пределами тела охлаждающей пластины. Данный вариант осуществления может быть использован, прежде всего, если размер канала охлаждающей среды больше, чем размер трубного канала. В таком случае размеры бокового отверстия предпочтительно согласованы с размерами канала охлаждающей среды. Например, канал охлаждающей среды может быть продолговатым с одним размером большим, чем диаметр круглого трубного канала. В этом случае расширенный концевой участок может включать в себя также продолговатое боковое отверстие с соответствующими размерами.In another embodiment, the end portion of the connecting pipe has a first outer dimension perpendicular to the direction of the drill hole that is larger than a second outer dimension of the outer portion of the connecting pipe that is located outside the receiving hole. The (first/second) outer dimension or outer dimension may be, for example, the diameter of the corresponding portion. In any case, this is the direction perpendicular to the direction of the drilled hole. More specifically, it may be a dimension perpendicular to the direction of the drill hole and perpendicular to the direction of the coolant channel (or its central axis, as mentioned below). In this embodiment, the end portion is thickened and/or widened relative to the outer portion, which is located outside the receiving drill hole, i.e. outside the cooling plate body. This embodiment can be used primarily if the size of the cooling medium channel is larger than the size of the pipe channel. In this case, the dimensions of the side opening are preferably matched to the dimensions of the cooling medium channel. For example, the coolant channel may be elongated with one dimension larger than the diameter of the circular pipe channel. In this case, the extended end portion may also include an elongated side opening with corresponding dimensions.
В вариантах осуществления соединительная труба может иметь концевой участок с увеличенным диаметром (и более толстой стенкой), чем остальная часть соединительной трубы, усиливая соединение и облегчая герметизацию.In embodiments, the connecting pipe may have an end portion with a larger diameter (and thicker wall) than the rest of the connecting pipe, strengthening the connection and facilitating sealing.
Предпочтительно тело охлаждающей плиты имеет общую пластинчатую форму и включает в себя несколько каналов охлаждающей среды, простирающихся в продольном направлении тела охлаждающей плиты, причем два приемных отверстия выполнены для каждого канала охлаждающей среды на ее противоположных концах, причем соединительная труба помещается своим участком в соответствующем отверстие. В таком варианте осуществления соединительные трубы соответствуют входу и выходу соответствующего канала охлаждающей среды. Пластинчатая форма тела охлаждающей плиты может быть получена посредством простой операции литья. Каналы охлаждающей среды могут быть выполнены во время процесса литья или они могут быть высверлены позже.Preferably, the cooling plate body has a general plate-like shape and includes a plurality of coolant channels extending in the longitudinal direction of the cooling plate body, two receiving holes are provided for each coolant channel at opposite ends thereof, the connecting pipe being placed at its end in the corresponding hole. In such an embodiment, the connecting pipes correspond to the inlet and outlet of the corresponding coolant channel. The plate shape of the cooling plate body can be obtained by a simple casting operation. Coolant channels can be made during the casting process or they can be drilled out later.
Как разъяснено выше, покровный участок отделяет канал охлаждающей среды от задней поверхности по меньшей мере на первой стороне приемного высверленного отверстия. В некоторых вариантах осуществления покровный участок на другой стороне приемного высверленного отверстия отсутствует. Согласно такому варианту осуществления на второй стороне приемного высверленного отверстия напротив по меньшей мере одного бокового отверстия канал охлаждающей среды открыт в направлении задней поверхности и соединительная труба, по меньшей мере, частично приварена к телу охлаждающей плиты на удалении от задней поверхности. Обычно вторая сторона расположена напротив первой стороны относительно приемного отверстия. Здесь покровный участок отсутствует и мог быть удален после образования канала охлаждающей среды (например, перед или после сверления приемного отверстия, но предпочтительно перед вставлением соединительной трубы). Поскольку канал охлаждающей среды на этой второй стороне открыт в направлении задней поверхности, значительная часть концевого участка доступна извне. Это используется для применения сварного соединения не (только) вблизи задней поверхности, а по меньшей мере, частично на удалении от задней поверхности, т.е. внутри канала охлаждающей среды.As explained above, the cover portion separates the coolant channel from the rear surface of at least the first side of the receiving drill hole. In some embodiments, there is no cover portion on the other side of the receiving bore hole. According to such an embodiment, on the second side of the receiving drill hole opposite the at least one side hole, a coolant channel is open towards the rear surface and a connecting pipe is at least partially welded to the cooling plate body away from the rear surface. Typically, the second side is located opposite the first side relative to the receiving opening. Here the covering portion is absent and could be removed after the formation of the cooling medium channel (for example, before or after drilling the receiving hole, but preferably before inserting the connecting pipe). Since the coolant channel on this second side is open towards the rear surface, a significant portion of the end portion is accessible from the outside. This is used to apply the weld joint not (only) near the flank surface, but at least partially away from the flank surface, i.e. inside the cooling medium channel.
Обычно канал охлаждающей среды, а также трубный канал являются симметричными и каждый имеет соответствующую центральную ось. Обычно поток охлаждающей среды между каналом охлаждающей среды и трубным каналом может быть оптимизирован, когда первая центральная ось канала охлаждающей среды и вторая центральная ось трубного канала пересекаются. Следовательно, первая и вторая центральные оси расположены в одной геометрической плоскости. Другими словами, канал охлаждающей среды и трубный канал, разумеется, расположены под углом, например под прямым углом, но они не смещены относительно друг друга. Если два канала охлаждающей среды смещены, так что их соответствующие центральные оси не пересекаются, поток охлаждающей среды может быть достаточно хорошим, хотя, прежде всего, если смещение не слишком велико.Typically the coolant channel as well as the pipe channel are symmetrical and each has a corresponding central axis. Generally, the flow of the cooling medium between the coolant channel and the pipe channel can be optimized when the first central axis of the coolant channel and the second central axis of the pipe channel intersect. Consequently, the first and second central axes are located in the same geometric plane. In other words, the coolant channel and the pipe channel are of course located at an angle, for example at a right angle, but they are not offset relative to each other. If the two coolant channels are offset so that their respective central axes do not intersect, the coolant flow can be quite good, although above all if the offset is not too great.
В некоторых случаях соединительная труба устанавливает соединение не только с одним каналом охлаждающей среды. Например, в охлаждающих панелях, называемых с двойным сверлением, каналы охлаждающей среды являются спаренными, будучи просверленными рядом друг с другом и сообщающимися на каждом конце с одной и той же соединительной трубой.In some cases, the connecting pipe establishes a connection with more than just one coolant channel. For example, in cooling panels called double-drilled, the coolant channels are paired, being drilled adjacent to each other and communicating at each end with the same connecting pipe.
В одном таком варианте осуществления тело охлаждающей плиты включает в себя два канала охлаждающей среды, причем, по меньшей мере, вблизи приемного высверленного отверстия на его первой стороне по меньшей мере один канал охлаждающей среды в направлении высверленного отверстия находится на расстоянии от задней поверхности, равном толщине покрытия покровного участка, и прости- 5 044514 рается в направлении высверленного отверстия по ширине, приемное высверленное отверстие простирается от заднего отверстия в оба канала охлаждающей среды и трубный канал соединительной трубы связан с обоими каналами охлаждающей среды. Обычно оба канала находятся на расстоянии от задней поверхности, равном одной и той же толщине покрытия, и простираются по одной той же ширине. Обычно они размещаются вблизи друг друга с разделяющей стенкой между ними и проходят параллельно. Соединительная труба обеспечивает соединение с обоими каналами охлаждающей среды. Очевидно, что размер (например, диаметр) трубного канала обычно значительно больше, чем размер (например, диаметр) каждого отдельного канала охлаждающей среды. Например, поперечное сечение трубного канала может соответствовать приблизительно совместному поперечному сечению обоих каналов охлаждающей среды. На практике охлаждающая панель включает в себя несколько пар каналов охлаждающей среды, причем каждая пара связана с одной соединительной трубой на каждом конце.In one such embodiment, the body of the cooling plate includes two coolant channels, wherein at least in the vicinity of a receiving bore hole on a first side thereof, at least one coolant channel in the direction of the bore hole is located at a distance from the rear surface equal to the thickness covering the cover portion, and extends in the width direction of the drilled hole, the receiving drilled hole extends from the rear hole into both coolant channels, and the pipe channel of the connecting pipe is connected to both coolant channels. Typically, both channels are located at a distance from the rear surface equal to the same coating thickness and extend over the same width. They are usually placed close to each other with a dividing wall between them and run parallel. The connecting pipe provides connection to both coolant channels. Obviously, the size (eg, diameter) of the pipe channel is usually significantly larger than the size (eg, diameter) of each individual coolant channel. For example, the cross-section of the pipe channel may correspond approximately to the combined cross-section of both coolant channels. In practice, a cooling pad includes several pairs of cooling fluid channels, each pair connected to one connecting pipe at each end.
Кроме того, изобретение обеспечивает способ изготовления охлаждающей плиты для металлургической печи. Способ включает в себя обеспечение тела охлаждающей плиты, имеющего переднюю поверхность и противоположную заднюю поверхность, а также обеспечение соединительной трубы, имеющей трубный канал, который является прямым на концевом участке соединительной трубы. В другом шаге способа в теле охлаждающей плиты обеспечивают приемное высверленное отверстие, которое простирается от заднего отверстия на задней поверхности к передней поверхности. Приемное высверленное отверстие может быть обеспечено прежде всего посредством высверливания в теле охлаждающей плиты. Следует отметить, что приемное высверленное отверстие может быть обеспечено перед или после обеспечения соединительной трубы. В другом шаге концевой участок соединительной трубы вводят в заднее отверстие так, что он размещается в приемном высверленном отверстии с геометрическим замыканием, соединяя посредством этого соединительную трубу с охлаждающей плитой. Прежде всего, соединительная труба может быть запрессована в приемное высверленное отверстие.In addition, the invention provides a method for manufacturing a cooling plate for a metallurgical furnace. The method includes providing a cooling plate body having a front surface and an opposite rear surface, and providing a connecting pipe having a pipe passage that is straight at an end portion of the connecting pipe. In another method step, a receiving bore is provided in the body of the cooling plate, which extends from the rear hole on the rear surface to the front surface. The receiving bore hole can be provided primarily by drilling into the body of the cooling plate. It should be noted that the receiving bore hole may be provided before or after the connection pipe is provided. In another step, the end portion of the connecting pipe is inserted into the rear hole so that it fits into the receiving bore hole, thereby connecting the connecting pipe to the cooling plate. First of all, the connecting pipe can be pressed into the receiving drilled hole.
В другом шаге способа по меньшей мере один канал охлаждающей среды обеспечивают в теле охлаждающей плиты так, что, по меньшей мере, вблизи приемного высверленного отверстия на его первой стороне канал охлаждающей среды в направлении высверленного отверстия находится на расстоянии от задней поверхности, равном толщине покрытия покровного участка, и простирается в направлении высверленного отверстия по ширине, канал охлаждающей среды сообщается с задним отверстием, и приемное высверленное отверстие простирается от заднего отверстия в канал охлаждающей среды, и когда концевой участок введен в приемное высверленное отверстие, он простирается в приемное высверленное отверстие за толщину покрытия и размещается с геометрическим замыканием вдоль, по меньшей мере, части ширины канала охлаждающей среды, причем геометрическое замыкание предотвращает перемещение перпендикулярно направлению высверленного отверстия относительно тела охлаждающей плиты. Предпочтительно канал охлаждающей среды выполняют посредством сверления. Следует отметить, что обеспечение канала охлаждающей среды может быть выполнено перед или после того как соединительная труба введена в приемное высверленное отверстие.In another step of the method, at least one cooling medium channel is provided in the body of the cooling plate such that, at least in the vicinity of the receiving drill hole on its first side, the cooling medium channel in the direction of the drill hole is at a distance from the rear surface equal to the thickness of the cover coating section, and extends in the direction of the drill hole in width, the coolant passage communicates with the rear hole, and the receiving drill hole extends from the rear hole into the coolant passage, and when the end portion is inserted into the receiving drill hole, it extends into the receiving drill hole by the thickness coating and is placed in a form-fitting manner along at least part of the width of the cooling medium channel, wherein the form-fitting connection prevents movement perpendicular to the direction of the drilled hole relative to the body of the cooling plate. Preferably, the cooling medium channel is made by drilling. It should be noted that the provision of a coolant channel may be performed before or after the connecting pipe is inserted into the receiving bore hole.
Предпочтительные варианты осуществления способа согласно изобретению соответствуют вариантам осуществления охлаждающей плиты согласно изобретению и в большинстве случаев здесь снова обсуждаться не будут.Preferred embodiments of the method according to the invention correspond to the embodiments of the cooling plate according to the invention and in most cases will not be discussed here again.
Согласно одному варианту осуществления концевой участок вводят в канал охлаждающей среды после образования канала охлаждающей среды, например высверливания. Хотя является предпочтительным, что канал охлаждающей среды высверливают в охлаждающей плите, после того как концевой участок вводят в приемное высверленное отверстие.According to one embodiment, the end portion is introduced into the coolant channel after formation of the coolant channel, for example by drilling. Although it is preferred that the coolant channel is drilled into the cooling plate after the end portion is inserted into the receiving drill hole.
Предпочтительно по меньшей мере одно боковое отверстие в стенке трубы соединительной трубы высверливают наряду с каналом охлаждающей среды в единой операции сверления. Другими словами, в единой операции сверления образуют одно сверленое отверстие, которое простирается через тело охлаждающей плиты (в качестве канала охлаждающей среды) и через стенку трубы (в качестве по меньшей мере одного бокового отверстия).Preferably, at least one side hole in the pipe wall of the connecting pipe is drilled along with the coolant channel in a single drilling operation. In other words, in a single drilling operation, a single drill hole is formed that extends through the body of the cooling plate (as a coolant channel) and through the pipe wall (as at least one side hole).
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа стенка трубы соединительной трубы включает в себя по меньшей мере одно боковое отверстие и канал охлаждающей среды высверливают в теле охлаждающей плиты перед тем, как концевой участок вводят в приемное высверленное отверстие, так что трубный канал сообщается с каналом охлаждающей среды через по меньшей мере одно боковое отверстие и стенка трубы герметично закрывает канал охлаждающей среды между по меньшей мере одним боковым отверстием и концевым отверстием канала охлаждающей среды, который сообщается с внешней стороной тела охлаждающей плиты. Концевое отверстие уже было описано выше в связи с телом охлаждающей плиты. В данном варианте осуществления канал охлаждающей среды с концевым отверстием обеспечивают перед тем, как соединительную трубу вводят в приемное высверленное отверстие. Когда соединительная труба введена, ее стенка трубы закрывает канал охлаждающей среды относительно концевого отверстия, исключая, таким образом, необходимость в специальной пробке.According to one preferred embodiment of the method, the pipe wall of the connecting pipe includes at least one side hole and a coolant channel is drilled into the body of the cooling plate before the end portion is inserted into the receiving drill hole, so that the pipe channel communicates with the coolant channel through at least one side hole and a pipe wall seals a coolant channel between the at least one side hole and an end hole of the coolant channel that communicates with the outside of the cooling plate body. The end hole has already been described above in connection with the body of the cooling plate. In this embodiment, a coolant channel with an end hole is provided before the connecting pipe is inserted into the receiving bore hole. When the connecting pipe is inserted, its pipe wall closes the coolant passage relative to the end opening, thus eliminating the need for a special plug.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа соединительную трубу приваривают к телу охлаждающей плиты. Если охлаждающий канал охлаждающей среды высверлен после того, какIn one preferred embodiment of the method, the connecting pipe is welded to the body of the cooling plate. If the cooling medium cooling channel is drilled after
- 6 044514 концевой участок введен в приемное высверленное отверстие, сварка может быть выполнена перед или после того, как канал охлаждающей среды высверлен. Предпочтительные типы сварного соединения были обсуждены выше в контексте охлаждающей плиты согласно изобретению. Предпочтительно коническую зенковку формируют вокруг приемного высверленного отверстия перед выполнением сварки, и сварное соединение расположено внутри конической зенковки.- 6 044514 the end section is inserted into the receiving drilled hole, welding can be performed before or after the coolant channel is drilled. Preferred types of welded joint have been discussed above in the context of the cold plate according to the invention. Preferably, a conical countersink is formed around the receiving drill hole before welding is performed, and the weld joint is located within the conical countersink.
Согласно одному варианту осуществления покровный участок удаляют в области удаления на второй стороне приемного высверленного отверстия напротив по меньшей мере одного бокового отверстия, прежде чем соединительную трубу приваривают к телу охлаждающей пластины на второй стороне приемного высверленного отверстия, причем эту сварку, по меньшей мере, частично выполняют на удалении от задней поверхности. В этом случае покровный участок остается целым на первой стороне приемного отверстия, но на второй стороне, которая является противоположной по меньшей мере одному боковому отверстию (и обычно также противоположной первой стороне), покровный участок удаляют, например посредством механической обработки. Область, в которой покровный участок удален, здесь называется областью удаления. Здесь канал охлаждающей среды открыт в направлении задней поверхности на этой второй стороне, по причине чего значительная часть концевого участка доступна извне даже после того, как соединительная труба была введена в приемное высверленное отверстие. Следовательно, процесс сварки может быть выполнен не только вблизи задней поверхности, но также на удалении от задней поверхности, например внутри канала охлаждающей среды. Понятно, что такое сварное соединение повышает стабильность соединения между соединительной трубой и телом охлаждающей плиты.According to one embodiment, the covering portion is removed in a removal area on the second side of the receiving bore hole opposite the at least one side hole before the connecting pipe is welded to the body of the cooling plate on the second side of the receiving bore hole, which welding is at least partially performed away from the rear surface. In this case, the covering portion remains intact on the first side of the receiving opening, but on the second side, which is opposite the at least one side opening (and usually also opposite the first side), the covering portion is removed, for example by machining. The area in which the coating portion is removed is here called the removal area. Here, the coolant channel is open towards the rear surface on this second side, due to which a significant portion of the end portion is accessible from the outside even after the connecting pipe has been inserted into the receiving bore hole. Therefore, the welding process can be performed not only near the rear surface, but also at a distance from the rear surface, for example inside a coolant channel. It is understood that such a welded connection improves the stability of the connection between the connecting pipe and the body of the cooling plate.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Теперь предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны для примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых фиг. 1 является видом в разрезе, показывающим первый вариант осуществления охлаждающей плиты со сборной деталью из тела охлаждающей плиты и соединительной трубы согласно изобретению;Preferred embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a cooling plate with an assembly of a cooling plate body and a connecting pipe according to the invention;
фиг. 2 является видом в перспективе разреза части А согласно фиг. 1, показывающим сборку соединительной трубы с телом охлаждающей пластины;fig. 2 is a cross-sectional perspective view of part A according to FIG. 1 showing the assembly of a connecting pipe with a cooling plate body;
фиг. 3 является видом в разрезе тела охлаждающей пластины согласно фиг. 2;fig. 3 is a sectional view of the body of the cooling plate according to FIG. 2;
фиг. 4 является видом сбоку соединительной трубы из фиг. 2;fig. 4 is a side view of the connecting pipe of FIG. 2;
фиг. 5 является видом вдоль направления IV на фиг. 4;fig. 5 is a view along direction IV of FIG. 4;
фиг. 6 является видом в разрезе, показывающим первую стадию способа изготовления охлаждающей плиты из фиг. 1;fig. 6 is a sectional view showing the first stage of the manufacturing method of the cooling plate of FIG. 1;
фиг. 7 является видом в разрезе, показывающим вторую стадию способа изготовления охлаждающей плиты;fig. 7 is a sectional view showing the second stage of the cooling plate manufacturing method;
фиг. 8 является видом в разрезе, показывающим третью стадию способа изготовления охлаждающей плиты;fig. 8 is a sectional view showing the third stage of the cooling plate manufacturing method;
фиг. 9 является видом в разрезе, показывающим четвертую стадию способа изготовления охлаждающей плиты;fig. 9 is a sectional view showing the fourth stage of the cooling plate manufacturing method;
фиг. 10 является видом в разрезе второго варианта осуществления охлаждающей плиты согласно изобретению;fig. 10 is a sectional view of a second embodiment of a cooling plate according to the invention;
фиг. 11 является видом в разрезе вдоль линии XI-XI на фиг. 10;fig. 11 is a sectional view along line XI-XI in FIG. 10;
фиг. 12 является видом в разрезе вдоль линии XII-XII на фиг. 11;fig. 12 is a sectional view along line XII-XII in FIG. eleven;
фиг. 13 является видом с местным разрезом охлаждающей плиты из фиг. 10;fig. 13 is a sectional view of the cooling plate of FIG. 10;
фиг. 14 является видом в перспективе охлаждающей плиты из фиг. 10;fig. 14 is a perspective view of the cooling plate of FIG. 10;
фиг. 15 является видом с местным разрезом третьего варианта осуществления охлаждающей плиты согласно изобретению; и фиг. 16 является видом в разрезе охлаждающей плиты из фиг. 15.fig. 15 is a sectional view of a third embodiment of a cooling plate according to the invention; and figs. 16 is a sectional view of the cooling plate of FIG. 15.
Описание предпочтительных вариантов осуществленияDescription of Preferred Embodiments
На фиг. 1 показан вариант осуществления существующей охлаждающей плиты 1 на продольном виде в поперечном сечении в направлении толщины. Охлаждающая плита имеет металлическое тело 10 охлаждающей плиты, которая обычно формируется из сляба, например литого или кованого тела из металла, прежде всего меди или медного сплава.In fig. 1 shows an embodiment of the existing cooling plate 1 in a longitudinal cross-sectional view in the thickness direction. The cooling plate has a metal cooling plate body 10, which is typically formed from a slab, such as a cast or forged body of metal, primarily copper or a copper alloy.
Тело 10 охлаждающей плиты имеет переднюю поверхность, обозначенную в целом ссылочным обозначением 11, также называемую горячей поверхностью, которая обращена к внутреннему пространству печи, и противолежащую заднюю поверхность 12, также называемую холодной поверхностью, которая при использовании обращена к внутренней поверхности оболочки печи. Как известно из уровня техники, передняя поверхность 11 тела 10 охлаждающей плиты предпочтительно может иметь структурированную поверхность, прежде всего с перемежающимися ребрами 11.1 и канавками 11.2. Когда охлаждающая плита 1 установлена в печи, канавки 11.2 и пластинчатые ребра 11.1 обычно расположены горизонтально для обеспечения средств для анкерного крепления для футеровки из огнеупорного кирпича (не показаны).The cooling plate body 10 has a front surface, generally designated 11, also called a hot surface, which faces the interior of the furnace, and an opposing rear surface 12, also called a cold surface, which in use faces the interior surface of the furnace shell. As is known from the prior art, the front surface 11 of the cooling plate body 10 may preferably have a structured surface, in particular with alternating ribs 11.1 and grooves 11.2. When the cooling plate 1 is installed in the furnace, the grooves 11.2 and plate ribs 11.1 are generally positioned horizontally to provide anchoring means for a firebrick lining (not shown).
Ссылочное обозначение 17 указывает на простирающийся продольно в теле канал охлаждающей среды. Обычно тело 10 охлаждающей плиты включает в себя несколько высверленных в теле каналов 17The reference symbol 17 indicates a cooling medium channel extending longitudinally in the body. Typically, the cooling plate body 10 includes several channels 17 drilled into the body.
- 7 044514 охлаждающей среды, которые проходят параллельно друг другу и распределяются по ширине тела. Каналы 17 охлаждающей среды просверлены через формованное тело 10 охлаждающей плиты от продольного конца к другому продольному концу, посредством чего создается концевое отверстие 18, которое сообщается с внешней поверхностью тела 10 охлаждающей плиты. Один конец канала 17 охлаждающей среды (верхний конец на фиг. 9) является глухим, тогда как концевое отверстие 18 на высверленном конце закрыто пробкой 19. В данном варианте осуществления канал 17 охлаждающей среды является прямым и имеет круглое поперечное сечение. Он является симметричным относительно первой центральной оси А1. Высверливание канала 17 охлаждающей среды будет также обсуждено ниже.- 7 044514 cooling medium, which run parallel to each other and are distributed across the width of the body. Coolant channels 17 are drilled through the molded cooling plate body 10 from a longitudinal end to the other longitudinal end, thereby creating an end hole 18 that communicates with the outer surface of the cooling plate body 10. One end of the coolant passage 17 (top end in FIG. 9) is blind, while the end hole 18 at the drilled end is closed by a plug 19. In this embodiment, the coolant passage 17 is straight and has a circular cross-section. It is symmetrical about the first central axis A1. Drilling of the coolant passage 17 will also be discussed below.
Для каждого канала 17 охлаждающей среды на задней поверхности обеспечены, обычно посредством сверления, верхнее и нижнее входные отверстия. В дальнейшем эти входные отверстия называются приемными высверленными отверстиями 14. В каждое приемное высверленное отверстие 14 входит металлическая соединительная труба 20, делая возможной гидродинамическое сообщение между каналом охлаждающей среды и системой охлаждения доменной печи. Обычно охлаждающая текучая среда входит в канал 17 охлаждающей среды через одно из приемных высверленных отверстий 14 и соотнесенную с ним соединительную трубу 20 и выходит из канала 17 охлаждающей среды через другое приемное высверленное отверстие.For each coolant channel 17, upper and lower inlet openings are provided on the rear surface, usually by drilling. These inlet holes are hereinafter referred to as receiving bores 14. Each inlet bore 14 receives a metal connecting pipe 20, allowing hydrodynamic communication between the coolant channel and the blast furnace cooling system. Typically, the cooling fluid enters the coolant passage 17 through one of the receiving bores 14 and the associated connecting pipe 20 and exits the coolant passage 17 through the other receiving bore.
Теперь обратимся к фиг. 2, на которой показана часть А согласно фиг. 1. Как можно увидеть, приемное высверленное отверстие 14 простирается в направлении В высверленного отверстия от заднего отверстия 13 на задней поверхности 12 в канал 17 охлаждающей среды. Оно даже простирается немного за канал охлаждающей среды и оканчивается в плоской концевой поверхности 16. Приемное высверленное отверстие 14 имеет круглое поперечное сечение, которое может быть большим, чем поперечное сечение канала 17 охлаждающей среды. По окружности вокруг заднего отверстия 13 образована коническая зенковка 15. Канал 17 охлаждающей среды находится на расстоянии от задней поверхности 12 на величину покровного участка 10.1 тела 10 охлаждающей плиты на первой стороне 26 и второй стороне 27 приемного высверленного отверстия 14. В направлении В покровный участок 10.1 имеет толщину покрытия С, которая задается расстояние.Let us now turn to FIG. 2, which shows part A according to FIG. 1. As can be seen, the receiving drill hole 14 extends in the drill hole direction B from the rear hole 13 on the rear surface 12 into the coolant channel 17. It even extends slightly beyond the coolant channel and ends at a flat end surface 16. The receiving bore 14 has a circular cross-section, which may be larger than the cross-section of the coolant channel 17. A conical countersink 15 is formed along the circumference around the rear hole 13. The coolant channel 17 is located at a distance from the rear surface 12 by the size of the cover area 10.1 of the cooling plate body 10 on the first side 26 and the second side 27 of the receiving drilled hole 14. In the direction B of the cover area 10.1 has a coating thickness C, which is given by the distance.
Охлаждающая плита 1 также включает в себя соединительную трубу 20, которая также имеет круглое поперечное сечение и включает в себя стенку 22 трубы, которая окружает трубный канал 21. Соединительная труба 20 может быть изготовлена из того же материала, что и тело 10 охлаждающей плиты. Концевой участок 23 соединительной трубы 20 был введен посредством запрессовки, так что он упирается в концевую поверхность 16. За счет прессовой посадки концевого участка 23 в приемном высверленном отверстии 14 он помещается с геометрическим замыканием в приемном высверленном отверстии 14 по всей ширине W канала 17 охлаждающей среды, которая, обозначенная посредством W, которая с W является размером канала 17 охлаждающей среды в направлении В высверленного отверстия. Поскольку в этом случае направление В отверстия перпендикулярно первой центральной оси А1, ширина W соответствует диаметру канала 17 охлаждающей среды. Канал в соединительной трубе 20 является симметричным вокруг второй централь оси А2, которая пересекает первую центральную ось А1 под прямым углом.The cooling plate 1 also includes a connecting pipe 20, which also has a circular cross-section and includes a pipe wall 22 that surrounds the pipe passage 21. The connecting pipe 20 may be made of the same material as the cooling plate body 10. The end section 23 of the connecting pipe 20 was inserted by pressing so that it abuts the end surface 16. By pressing the end section 23 into the receiving bore hole 14, it is placed with a positive fit in the receiving bore hole 14 over the entire width W of the coolant channel 17 , which, denoted by W, which with W is the size of the coolant channel 17 in the direction B of the drill hole. Since in this case the hole direction B is perpendicular to the first central axis A1, the width W corresponds to the diameter of the coolant channel 17. The channel in the connecting pipe 20 is symmetrical around the second central axis A2, which intersects the first central axis A1 at a right angle.
Соединение с геометрическим замыканием между телом 10 охлаждающей плиты и соединительной трубой 20, которое усиливается за счет прессовой посадки, гарантирует, что любые силы и вращающие моменты, действующие между этими двумя элементами во время эксплуатации охлаждающей плиты 1, могут передаваться, не приводя к избыточному давлению или напряжению. В основном с целью уплотнения соединение дополняется сварным швом 30, который применяется в конической зенковке 15. В показанном варианте осуществления сварной шов 30 соответствует HV-шву (сварному шву со скосом одной кромки). Для обеспечения оптимального потока охлаждающей среды между каналом 17 охлаждающей среды и трубным каналом 21 стенка 22 трубы включает в себя два боковых отверстия 24 (также видны на фиг. 4 и 5, которые показывают отдельно соединительную трубу 20), которые расположены на противоположных сторонах трубного канала 21 и обращены соответственно к первой стороне 26 и второй стороне 27 приемного высверленного отверстия 14. Каждое боковое отверстие 24 имеет такое же поперечное сечение, как и канал 17 охлаждающей среды, и находится на одной линии с каналом 17 охлаждающей среды.The positive connection between the cold plate body 10 and the connecting pipe 20, which is reinforced by a press fit, ensures that any forces and torques acting between the two elements during operation of the cold plate 1 can be transmitted without resulting in excess pressure or tension. Mainly for the purpose of sealing, the joint is supplemented with a weld 30, which is used in the conical countersink 15. In the illustrated embodiment, the weld 30 corresponds to an HV weld (a bevel weld). To ensure optimal coolant flow between the coolant passage 17 and the pipe passage 21, the pipe wall 22 includes two side openings 24 (also visible in FIGS. 4 and 5, which separately show the connecting pipe 20) that are located on opposite sides of the tube passage. 21 and face respectively the first side 26 and the second side 27 of the receiving bore 14. Each side hole 24 has the same cross-section as the coolant channel 17 and is in line with the coolant channel 17.
На фиг. 6-9 показан способ изготовления охлаждающей плиты 1. На фиг. 1 показана первая стадия способа, в которой тело 10 охлаждающей плиты обеспечивают приемным высверленным отверстием 14 и конической зенковкой 15. Они могут быть выполнены посредством высверливания или механической обработки в медьсодержащем материале тела 10 охлаждающей плиты. Канал 17 охлаждающей среды еще не просверлен. На фиг. 7 показан следующий шаг, в котором соединительную трубу вводят посредством запрессовки через заднее отверстие 13 в приемное высверленное отверстие 14. Для процесса запрессовки внешний диаметр стенки 22 трубы может быть немного больше (например, на несколько миллиметров или десятых долей миллиметров), чем внутренний диаметр приемного высверленного отверстия 14. Коническая зенковка 15 образует кольцевую V-образную канавку вокруг заднего отверстия 13. В следующей стадии способа, как показано на фиг. 8, канал 17 охлаждающей среды и боковые отверстия 24 высверливаются в одном процессе сверления. Это автоматически гарантирует, что боковые от- 8 044514 верстия 24 имеют такое же поперечное сечение, как и канал 17 охлаждающей среды, и находятся на одной линии с ним. В конечной стадии способа, который показан на фиг. 9, кольцевой сварной шов 30 используется для обеспечения герметичного уплотнения между соединительной трубой 20 и телом 10 охлаждающей плиты.In fig. 6 to 9 show a method for manufacturing the cooling plate 1. FIG. 1 shows the first stage of the method in which the cooling plate body 10 is provided with a receiving bore 14 and a conical countersink 15. These can be made by drilling or machining into the copper-containing material of the cooling plate body 10. Coolant channel 17 has not yet been drilled. In fig. 7 shows the next step in which the connecting pipe is inserted by pressing through the rear hole 13 into the receiving bore hole 14. For the pressing process, the outer diameter of the pipe wall 22 may be slightly larger (for example, a few millimeters or tenths of millimeters) than the inner diameter of the receiving bore. bore hole 14. The conical countersink 15 forms an annular V-shaped groove around the rear hole 13. In the next stage of the method, as shown in FIG. 8, the coolant channel 17 and the side holes 24 are drilled in one drilling process. This automatically ensures that the side openings 24 have the same cross-section as the coolant channel 17 and are in line with it. In the final stage of the method, which is shown in FIG. 9, the circumferential weld 30 is used to provide a tight seal between the connecting pipe 20 and the cooling plate body 10.
На фиг. 10-14 показан второй вариант осуществления охлаждающей плиты 1 согласно изобретению, который подобен первому варианту осуществления и поэтому снова описан не будет. Одним различием является то, что канал 17 охлаждающей среды имеет продолговатую форму, по причине чего ширина W значительно меньше, чем диаметр канальной трубы 21 (см. фиг. 10), в то время как размер канала 17 охлаждающей среды перпендикулярно ширине W является значительно большим (см. фиг. 12).In fig. 10-14 show a second embodiment of the cooling plate 1 according to the invention, which is similar to the first embodiment and will therefore not be described again. One difference is that the coolant channel 17 has an oblong shape, causing the width W to be significantly smaller than the diameter of the channel pipe 21 (see FIG. 10), while the size of the coolant channel 17 perpendicular to the width W is significantly larger. (see Fig. 12).
Соответственно боковое отверстие 24 соединительной трубы 20 расширяется в направлении канала 17 охлаждающей среды. Также для обеспечения уплотнения в канале 17 охлаждающей среды в соответствии с его размерами концевой участок 23 соединительной трубы 20 имеет первый диаметр D1, который больше, чем второй диаметр D2 внешнего участка 25, который расположен вне приемного отверстия 14. Эта увеличенная толщина дополнительно усиливает соединение.Accordingly, the side opening 24 of the connecting pipe 20 expands towards the coolant channel 17. Also, to ensure a seal in the coolant channel 17 according to its dimensions, the end portion 23 of the connecting pipe 20 has a first diameter D1 that is larger than the second diameter D2 of the outer portion 25, which is located outside the receiving opening 14. This increased thickness further strengthens the connection.
В данном варианте осуществления уплотняющее действие является особо важным, поскольку канал 17 охлаждающей среды имеет концевое отверстие 18, которое открыто к внешней поверхности тела охлаждающей плиты. В первом варианте осуществления такое концевое отверстие 18 закрыто специальной пробкой 19, которую необходимо изготовить, вставить и закрепить в теле 10 охлаждающей плиты, приводя к нежелательным производственным затратам.In this embodiment, the sealing action is particularly important because the coolant channel 17 has an end opening 18 that is open to the outer surface of the cooling plate body. In the first embodiment, such end hole 18 is closed by a special plug 19, which must be manufactured, inserted and secured into the cold plate body 10, resulting in undesirable manufacturing costs.
Однако в данном варианте осуществления стенка 22 трубы герметично закрывает канал 17 охлаждающей среды между боковым отверстием 24 и концевым отверстием 18. Таким образом, предотвращается протекание охлаждающей среды из трубного канала 21 или канала 17 охлаждающей среды к концевому отверстию 18. Также удален покровный участок 10.1, например посредством механической обработки, в области 10.2 удаления на второй стороне 27 приемного высверленного отверстия 14, как это показано пунктирными линиями на фиг. 10. Таким образом, концевой участок 23 является доступным извне. В дополнение к сварному шву 31 на первой стороне 26 вблизи заднего отверстия 31, применяется другой сварной шов 32 на второй стороне 27, простирающейся от задней поверхности 12 к передней поверхности 11. Применение этого сварного шва 32 облегчается или делается возможным посредством удаления покровного участка 10.1 в области 10.2 удаления. По сравнению с предшествующим вариантом осуществления можно отметить, что соединительная труба 20 имеет только одно концевое отверстие 24, которое обращено к первой стороне 26, т.е. для приема потока охлаждающей среды из канала 17 охлаждающей среды.However, in this embodiment, the pipe wall 22 seals the coolant passage 17 between the side hole 24 and the end hole 18. Thus, the coolant is prevented from flowing from the pipe passage 21 or the coolant passage 17 to the end hole 18. The cover portion 10.1 is also removed. for example, by machining, in the removal area 10.2 on the second side 27 of the receiving bore hole 14, as shown by the dotted lines in FIG. 10. Thus, the end portion 23 is accessible from the outside. In addition to the weld 31 on the first side 26 near the rear opening 31, another weld 32 is applied on the second side 27 extending from the rear surface 12 to the front surface 11. The use of this weld 32 is facilitated or made possible by removing the cover portion 10.1 in area 10.2 removal. Compared with the previous embodiment, it can be noted that the connecting pipe 20 has only one end hole 24, which faces the first side 26, i.e. for receiving a flow of cooling medium from the cooling medium channel 17.
На фиг. 15 и 16 показан третий вариант осуществления охлаждающей плиты 1 согласно изобретению, который большей частью идентичен второму варианту осуществления. Однако в этом случае каналы охлаждающей среды высверлены в виде смежных пар. Как видно на фигурах, тело 10 охлаждающей плиты содержит два параллельных канала 17 охлаждающей среды, которые, таким образом, расположены на расстоянии друг от друга посредством разделительной стенки 10.3 между ними. Трубный канал 21 сообщается с обоими каналами 17 охлаждающей среды через одно боковое отверстие 24. Альтернативно могут быть два боковых отверстия 24, по одному для каждого канала 17 охлаждающей среды. Приемное высверленное отверстие 14 простирается от заднего отверстия 13 в оба канала 17 охлаждающей среды и за них до плоской концевой поверхности 16.In fig. 15 and 16 show a third embodiment of a cooling plate 1 according to the invention, which is largely identical to the second embodiment. However, in this case, the coolant channels are drilled in the form of adjacent pairs. As can be seen in the figures, the cooling plate body 10 contains two parallel cooling medium channels 17, which are thus spaced apart by a dividing wall 10.3 between them. The pipe channel 21 communicates with both coolant channels 17 through one side opening 24. Alternatively, there may be two side openings 24, one for each coolant channel 17. The receiving bore 14 extends from the rear hole 13 into both coolant channels 17 and beyond them to the flat end surface 16.
Хотя в данном варианте осуществления каналы 17 охлаждающей среды формируются посредством сверления, они могу быть альтернативно получены посредством литья. Аналогичным образом заднее отверстие 13 и приемное высверленное отверстие 14 могут быть сформированы посредством литья вместе с телом 10 охлаждающей плиты. В терминах материалов, хотя медь (и медные сплавы) широко используются для тел 10 охлаждающей плиты, могут быть использованы другие подходящие материалы, например чугун.Although in this embodiment, the coolant channels 17 are formed by drilling, they can alternatively be formed by casting. Likewise, the rear hole 13 and the receiving drill hole 14 can be formed by casting together with the cooling plate body 10. In terms of materials, although copper (and copper alloys) are widely used for the cold plate bodies 10, other suitable materials, such as cast iron, may be used.
Перечень ссылочных обозначений охлаждающая плита тело охлаждающей плитыList of reference designations cooling plate cooling plate body
10.1 покровный участок10.1 cover area
10.2 область удаления10.2 delete area
10.3 разделительная стенка передняя поверхность10.3 dividing wall front surface
11.1 ребро11.1 rib
11.2 канавка задняя поверхность заднее отверстие11.2 groove rear surface rear hole
--
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19217561.0 | 2019-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA044514B1 true EA044514B1 (en) | 2023-08-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110210484A1 (en) | Cooling plate for a metallurgical furnace and its method of manufacturing | |
| KR20110139180A (en) | Cooling plate | |
| US20070013113A1 (en) | Cooling element for shaft furnaces | |
| EA044514B1 (en) | COOLING PLATE FOR METALLURGICAL FURNACE | |
| EP1613781B1 (en) | Cooled furnace wall for a metallurgical vessel | |
| JPH11217609A (en) | Cooling element for vertical furnace | |
| US20070068664A1 (en) | Method of manufacturing a cooling plate and a cooling plate manufactured with this method | |
| US20230077841A1 (en) | Cooling plate for a metallurgical furnace | |
| US10168100B2 (en) | Furnace stave | |
| EP3580361B1 (en) | Cooling plate for metallurgical furnace | |
| RU2480696C2 (en) | Manufacturing method of cooling plate of metallurgical furnace | |
| EP1381819B1 (en) | A lining device for a plate heat exchanger | |
| JPH035056A (en) | Injection container for hot chamber die cast machine | |
| CN114466939A (en) | Multi-channel cooling panel for blast furnaces and other industrial furnaces |