JP2003509588A - 冶金用の炉のための銅冷却板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冶金用の炉の炉装甲板１５の銅冷却板１０を固定する際、熱的に引き起こされた繰返し曲げ応力による固定部の破壊を回避するために、冷却材管１３、１４を補償体１６を用いて、炉装甲板１５と弾性的に、溶接によって気密に結合することは公知である。本発明により、少なくとも１つの不動点−固定部材１１を冷却材管１３、１４の近くに設けることが提案され、これによって、通常は一般的な補償体１６の少なくとも１つの部材が必要とされず、且つ従って、コストが節約される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、耐火性の内張りおよび外側の炉装甲板を備えられている、高炉、融
解炉または溶融還元炉のような、冶金用の炉のための銅冷却板に関し、この銅冷
却板が、冷却材によって貫流されるように、炉装甲板と耐火性の内張りとの間に
設けられており、その際、この銅冷却板の冷却材管が、冷却材の供給および導出
のために、この炉装甲板を通って外側へと案内されており、且つこの炉装甲板と
気密に溶接されている。

【０００２】 内部に設けられた冷却材管路を有し、圧延、鍛造または鋳造によって製造され
た、銅または低溶融銅合金から成る銅冷却板（いわゆる銅ステーブ）は、通常の
場合には、４つの冷却材管を上側に、および４つの冷却材管を下側に有し、その
際しかしながら、存在する冷却材管路の数に相応して、これら冷却材管がより僅
少にまたはより多数で設けられていても良い。

【０００３】 炉冷却システムの冷却板を、色々な様式によって、炉装甲板の内側表面に固定
することは、公知である。炉の運転によって引き起こされる色々な熱負荷におけ
るこれら銅冷却板の交番する熱的な膨張の結果として、これら銅冷却板の固定様
式は、比較的に大きな意味がある。

【０００４】 従って、ドイツ連邦共和国特許公開第２７ ４３ ３８０号明細書から、鋳鉄
から製造された冷却板を高炉の炉装甲体に、外方へ密封フードを備えてられてい
るねじによって、固定することが公知である。この固定様式における欠点は、高
い冷却板の熱負荷において、これら固定ねじが膨張し、且つこの冷却板が炉中心
の方向に移動でき、これによって、熱い炉ガスが冷却板と炉装甲体との間の間隙
を通って流れ、且つ炉装甲を制御されずに加熱することである。

【０００５】 ドイツ連邦共和国特許第３１ ００ ３２１号明細書において、従って、冷却
板内に保護管を鋳込むこと、これらの保護管が装甲板貫通部の領域において冷却
材管を間隔をもって囲繞し、その際、炉装甲体における開口部が炉ガスの漏洩に
抗して封隙されており、且つその際、これら保護管の少なくとも１つの保護管が
炉装甲体に固定溶接によって固定支承部の役目を果たし、且つ、同じ面内に存在
する他の保護管が水平方向に摺動可能な支承部として形成されていることが、提
案されている。更に、少なくとも１つの−固定支承部の役目を果たすこれら保護
管の−相対して位置している保護管が、垂直方向に摺動可能な支承部として、且
つこの面内に存在する他の保護管が可動支承部として形成されている。冷却板の
固定部位を、保護管によって、不都合な炉ガス漏洩に対して封隙するために、そ
れぞれの冷却材管は、円板を介して金属補償体と結合されており、この金属補償
体が保護ハウジングにより囲繞されており、且つ直接的に気密に、または管状短
管を介して、炉装甲体に溶接されている。

【０００６】 ドイツ連邦共和国実用新案第２９６ ０８ ４６４号明細書から、冷却板を、
もっぱらこの冷却板の冷却材管によって、炉装甲体に固定することが公知である
。その際に、これら冷却材管は、穿孔を通って炉装甲体に案内され、且つ、一方
では、管連結部に溶接された補償体によって、他方では、補償体と冷却材管との
間の溶接部位によって、弾性的に炉装甲体と結合されている。

【０００７】 従って、本発明の課題は、炉装甲における銅冷却板のための固定部を提供する
ことであり、これによって、比較的に大きな経費無しにこの銅冷却板が組付けお
よび取外しされ、且つ、この銅冷却板が、通常一般的な補償体の少なくとも一部
を必要とせず、且つこの銅冷却板が交番する熱的な負荷に対しても耐性であるこ
とを許容する。

【０００８】 この提示された課題は、請求項１の典型的な特徴を有する冒頭に記載した様式
の銅冷却板において、この銅冷却板が、付加的に、炉装甲板と溶接された冷却材
管による固定部に対して、少なくとも１つの炉装甲板と溶接された不動点−固定
部材、例えば固定ピンによって、この炉装甲板と結合されていることによって解
決される。その際に、本発明により、２つの基本的に固定の実施形が考えられ、
これら固定の実施形は、銅冷却板の大きさに、および冷却材管路または冷却材管
の数に応じて使用される。

【０００９】 例えば、銅冷却板を、固定ピンにまたは他の固定部材に懸架することは可能で
あり、この固定ピンにまたは固定部材が、炉装甲を通って案内する上側の及び／
または下側の冷却材管に対して、すぐ近くに存在している。その際に、この固定
部材は、この炉装甲および銅冷却板と、この固定部材が全ての立体的な方向に不
動点として作用するように結合されている。一方では、これら冷却材管に対する
固定部材のすぐ近くにあること、他方では、非常に少ない熱的な銅の膨張は、温
度変動に基づいて起こるであろう熱的な膨張が、相対的に、固定部材と隣接する
冷却材管との間で、補償体をこれら冷却材管において必要としないほどに僅かで
あるという結果になることを誘起する。従って、この冷却材管は、直接的に、即
ち補償体無しに、炉装甲と溶接され、且つ、これに伴って、他の不動点を実現す
る。残りの冷却材管は、従来の通例のように、補償体によって炉装甲板に固定さ
れ、且つ従って、可動点が、全ての空間方向に実現する。更に、この銅冷却板は
、他の可動点において、適当な固定部材、例えばねじによって、炉装甲板と結合
されており、これら固定部材によって、熱的な膨張に基づく運動は、垂直方向／
水平方向に可能である。

【００１０】 銅冷却板を固定するための他の実施形は、この銅冷却板が、少なくとも１つの
、−ほぼこの銅冷却板の中央における−、不動点−固定部材を備えることにある
。この付加的な可動点−固定部材を備える銅冷却板は、その場合に、全く補償体
無しに炉装甲板に溶接され、その際、全ての冷却材管は、そのときに他の不動点
として作用する。この方法で存在するこれら不動点の間の起こるであろう熱的な
膨張は、これら膨張が、無視され得、且つ従って、もはやなんの補償体も必要と
されないほどに僅かである。この補償体の省略は、低減された組付け経費および
溶接経費によって、著しい利点を実現する。何故ならば、補償体は、一方では炉
装甲板に、他方では銅冷却板の管状短管に気密に溶接されねばならないからであ
る。

【００１１】 この様式の、本発明による補償体無しで済ませる冷却材管は、気密に、外側か
ら直接的に、炉装甲板に溶接され、且つ有孔型板を用いて配置されるか、それと
も銅溶接された冷却材管の不動点の間隔を冷却板の本体に対して更に拡大する、
簡単な円筒形のつぼ体によって取り付けられる。

【００１２】 従って本発明による銅冷却板の固定部によって、銅冷却板は、冶金用の炉、特
に高炉またはその他の融解炉および溶融還元炉内に、このようにして比較的に簡
単に、比較的に迅速に且つ比較的に安いコストで組み付けられる。

【００１３】 次に、本発明の他の利点、特徴および詳細を、概略的な図面に図示された実施
例に基づいて詳しく説明する。その際、同じ構造部材は、同じ参照符号によって
、記号を付けている。

【００１４】 図１および図２において、平面図（図１）および側面図（図２）で、４つの冷
却材管路（図では目視できない）を有する銅冷却板１０が図示されており、これ
ら冷却材管路の冷却材管１３、１４は、冷却材の供給および導出のために、銅冷
却板１０の上側および下側の部分に設けられている。上側の冷却材管１３のすぐ
近くに、不動点−固定部材１１として、固定ピンが設けられており、この固定ピ
ンは、円板１７によって炉装甲板１５に溶接されている。

【００１５】 不動点−固定部材１１が、冷却材管１３に対して場所に関して近接しているこ
とによって、これら冷却材管１３は、更に通常の補償体無しに、円板１７によっ
て炉装甲板１５と直接的に溶接される。

【００１６】 不動点−固定部材１１から場所に関して過度に遠く離間されている下側の冷却
材管１４は、変更無く、補償体１６によって炉装甲板１５と結合されている。

【００１７】 そのうえ、更に多数の可動点−固定部材１２、この実施例においては固定ねじ
が、銅冷却板１０の更なる固定のために、銅冷却板１０の面にわたって炉装甲板
１５に、対称的に分配されて設けられている。

【００１８】 炉装甲板１５における銅冷却板１０の本発明による固定によって、熱的な膨張
によって発生する力は、問題なく吸収され、その際、上側の冷却材管１３および
固定ピン１１が、不動点として、全ての立体的な方向への補償体１６を有する下
側の冷却材管１４が可動点として、および垂直方向／水平方向への固定ねじ１２
が同様に可動点として作用する。

【００１９】 図３および図４において、平面図（図３）および側面図（図４）で、銅冷却板
１０′の他の固定様式または実施例が、本発明による炉装甲板１５との組合せで
図示されている。この実施例において、２つの不動点−固定部材１１（固定ピン
）が銅冷却板１０′の中央において設けられている。付加的に、図１および図２
の実施例におけると同じく、更なる可動点−固定部材１２（固定ねじ）が設けら
れている。この図３および図４において図示された固定の実施形において、全て
の補償体を必要とされない。何故ならば、熱的な膨張は、相対的に、不動点−固
定部材と、上側およびまた下側の冷却材管１３の固定位置との間で、これら膨張
が無視され得る程に僅かであるからである。従って、この銅冷却板１０′の固定
は、この実施形の場合、固定ピン１１および溶接された冷却材管１３、１４の不
動点、並びに固定ねじ１２の可動点（垂直方向／水平方向への）から成る。

【００２０】 本発明は、図示された実施例に限定されているのではなくて、むしろ、特に不
動点−固定部材および可動点−固定部材の数および配設、並びにピンまたはねじ
としてのこれらの構成を顧慮して、これによって本発明の意味において補償体の
省略が可能とされる場合、銅冷却板の大きさに応じて適当な変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 上側に設けられた不動点−固定部材を有する、銅冷却板の接続側の平面図であ
る。

【図２】 図１による、炉装甲板を有する銅冷却板の側面図である。

【図３】 銅冷却板の中央において設けられた２つの不動点−固定部材を有する、銅冷却
板の接続側の平面図である。

【図４】 図３による、炉装甲板を有する銅冷却板の側面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年９月２１日（２００１．９．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００４】 従って、ドイツ連邦共和国特許第７１０ ９２３号明細書から、例えば、その
冷却板の炉装甲体を通って挿入された水流入管および水流出管によって保持され
た冷却板が、付加的に保持突起部および担持突起部によって、炉装甲体に懸架す
ることが公知である。 類似の方法として、米国特許第５,９０４,８９３号明細書において、冷却板に
、この内に高炉装甲体の支持ピンが係合する空隙を備えること、および従って、
炉装甲体に懸架することが提案されている。 ヨーロッパ特許公開８３７ １４４号明細書において、同じく、冷却板が炉装
甲体に引っ掛けて固定され、その際、これら冷却板がフックを有し、このフック
が炉装甲体に溶接されたフックに係合する。その際に、これら冷却板のフックは
、冷却板のより良い位置決めのために、レールとして形成されている。 他の様式の固定は、ドイツ連邦共和国特許公開第１９８ ０６ ７８８号明細
書において提案される。ここで、冷却板は、ねじ山を備えており、このねじ山が
、炉装甲体通って案内され、これによって、この冷却板が炉装甲体にねじ止めに
よって固定される。 更に、ドイツ連邦共和国特許公開第２７ ４３ ３８０号明細書から、鋳鉄か
ら製造された冷却板を高炉の炉装甲体に、外方へ密封フードを備えてられている
ねじによって、固定することが公知である。この固定様式における欠点は、高い
冷却板の熱負荷において、これら固定ねじが膨張し、且つこの冷却板が炉中心の
方向に移動でき、これによって、熱い炉ガスが冷却板と炉装甲体との間の間隙を
通って流れ、且つ炉装甲を制御されずに加熱することである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロイファー・フランツ ドイツ連邦共和国、デュッセルドルフ、ポ スベルクヴェーク、38 (72)発明者 ブラント・マリー ドイツ連邦共和国、オーバーハウゼン、イ ム・トルフヴェーン、13 Ｆターム(参考） 4K015 CA04 CA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐火性の内張りおよび外側の炉装甲板を備えられている、高
   炉、融解炉または溶融還元炉のような、冶金用の炉のための銅冷却板であって、
   この銅冷却板が、冷却材によって貫流されるように、炉装甲板と耐火性の内張り
   との間に設けられており、その際、この銅冷却板の冷却材管が、冷却材の供給お
   よび導出のために、この炉装甲板を通って外側へと案内されており、且つこの炉
   装甲板と気密に溶接されている様式の上記銅冷却板において、 銅冷却板（１０、１０′）は、付加的に、炉装甲板（１５）と溶接された冷却材
   管（１３、１４）による固定部に対して、少なくとも１つの炉装甲板（１５）と
   溶接された不動点−固定部材（１１）、例えば固定ピンによって、この炉装甲板
   （１５）と結合されていることを特徴とする銅冷却板。
2. 【請求項２】 銅冷却板（１０、１０′）は、付加的に、この銅冷却板（１
   ０、１０′）の熱的な膨張運動を水平および垂直の方向に許容する、少なくとも
   １つの可動点−固定部材（１２）、例えば固定ねじによって、炉装甲板（１５）
   と結合されていることを特徴とする請求項１に記載の銅冷却板。
3. 【請求項３】 一つまたは多数の不動点−固定部材（１１）は、銅冷却板（
   １０、１０′）の上側及び／または下側の部分において、冷却材管（１３、１４
   ）のすぐ近くに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の銅冷
   却板。
4. 【請求項４】 一つまたは多数の不動点−固定部材（１１）は、銅冷却板（
   １０、１０′）の中央に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記
   載の銅冷却板。
5. 【請求項５】 冷却材管（１３、１４）の少なくとも１つの部材は、補償体
   の使用無しに、直接的に炉装甲板（１５）と溶接されていることを特徴とする請
   求項３または４に記載の銅冷却板。