JP3215710U - 冶金炉および直立冷却要素 - Google Patents
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Abstract
【課題】組み立て、保守管理が容易な冶金炉、ならびにそれに用いられる直立冷却要素を提供する。【解決手段】壁構造体１が、冶金炉の炉内空間の直立炉部２を画定する直立耐火煉瓦内張りと、直立耐火煉瓦内張りを少なくとも部分的に取り囲む、直立冷却要素６製の第１の直立冷却要素の層５ａとを含む。直立冷却要素は垂直フランジ７を備え、隣接する直立冷却要素の垂直フランジが結合されて直立耐火煉瓦内張りを取り囲み、直立冷却要素を炉内空間の直立炉部に対する所定の位置で支持する第１の支持構造体８ａを形成する。【選択図】図３
Description
本考案は、独立請求項１の前段に定義されているように、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体を有する冶金炉の建造方法に関するものである。
本考案はさらに、独立請求項18の前段に定義されているように、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体を有する冶金炉に関するものである。
本考案はさらに、当該方法または壁構造体に用いられる直立冷却要素に関するものである。
国際公開第2006/040393号では、外部鋼構造体、冷却要素および外部鋼構造体内部の耐火ブロック内張りを有する壁を含む冶金炉を示している。そのような構造物を有する壁を含む冶金炉は、いくつかの不都合な点がある。第一には、冶金炉の壁の組立ては、炉棚を最初に設置して、冷却要素および耐火ブロックを冶金炉の炉内空間から設置するようにして行われる点である。これによれば多大な時間を必要とする。なぜならば、材料および設置要員を炉内空間に配置する必要があるからである。第二には、保守管理のために炉内空間に入り込むためには、外部鋼構造体を完全に切開しなければならず、冷却要素や耐火煉瓦を取り除かなければならない。このことは、保守管理が終了した後に板材を用いて外部鋼構造体の開口部をふさぐ必要があるという意味でもある。第三には、炉構造体の保全性は、外部鋼構造体を機能不全に至ることなしに維持可能な程度に密接に左右される点である。外部鋼構造体の膨張代は基本的には、炉棚が塑性変形および裂傷するまで耐え得る変形量である。
本考案は、前述の不利益を解決する、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体を建造する方法、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体、および本方法または壁構造体に使用される直立冷却要素を提供することを目的とする。
本方法は、独立請求項１の記載事項によって特徴づけられる。
方法のより好適な実施例は、従属請求項２ないし17に記載されている。
それに対応して、本考案に係る冶金炉は独立請求項18の記載事項によって特徴づけられる。
冶金炉のより好適な実施例は、従属請求項19ないし34に記載されている。
本方法または冶金炉に用いられる直立冷却要素は請求項35に示されている。
壁構造体のより好適な実施例は従属請求項36ないし42に定義づけられている。
本考案では、いくつかの利点がもたらされる。壁構造体の直立冷却要素を外側から設置することができ、炉の外側から直立冷却要素の垂直フランジを用いて冷却要素を結合するので、より早く冶金炉を組み立てることができる。これによって、さらなる阻害なしに冶金炉の炉内空間内での作業を継続することができる。直立冷却要素を一体に連結する外部固定手段を外して、続いて少なくとも１の垂直冷却要素を取り除くことによって簡単に保守管理開口部を作ることができる。それに応じて、逆の順序で再組立ても容易にできる。直立冷却要素の層内に膨張代を組み込むことを想定して、適切な膨張代を直立冷却要素の層に設計することができる。国際公開第2006/040394号に示されている構造とは対照的に、このような膨張代を稼働前または稼動中に修正することができる。
以下において、図面を参照しながら本考案についてより詳細に述べる。
電気炉の方式を採る冶金炉を示す図である。
図１に示す冶金炉の壁構造体を示す図である。
図１に示す冶金炉の壁構造体の直立冷却要素層を示す図である。
第１の実施例に係る直立冷却要素を示す図である。
図４に示す直立冷却要素を示す別の図である。
第２の実施例に係る直立冷却要素を示す図である。
図６に示す直立冷却要素を示す別の図である。
まずは、冶金炉３の炉内空間の直立炉部２を画定する壁構造体１を有する、電気炉、浮遊溶鉱炉、トップサブマージドランス炉または槽溶鉱炉等のような冶金炉ならびに冶金炉の実施例および変形例の建造方法をより詳細に説明する。
本方法は、冶金炉３の炉内空間の直立炉部２を画定する直立耐火煉瓦内張り４を形成する。
本方法は、直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲む直立冷却要素６のうち第１の直立冷却要素の層5aを形成する。
煉瓦固定手段（不図示）を用いて耐火煉瓦を直立冷却要素６に固定して、これにより直立冷却要素の層５を形成すると同時に直立耐火煉瓦内張り４を形成することが可能である。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に垂直フランジ７を備え付ける。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を連結して、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み、冶金炉３の炉内空間の直立炉部に対する所定の位置で第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を支持する第１の支持構造体8aを形成する。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を解除可能に連結する外部固定手段（不図示）に適した開口部13付の垂直フランジ７を備え、外部固定手段を用いて第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を解除可能に連結してもよい。本方法に用いられる外部固定手段は、ボルトおよびナットであってもよい。さらに、第１の直立冷却要素の層5aの熱膨張を考慮して第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６同士を互いに動かせるように、皿ばねまたは円盤ばねを外部固定手段に用いてもよい。または、隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を例えば、垂直フランジ７を突き通らない締付手段（不図示）を用いて隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を一体に締め付けることによって連結してもよい。
本方法は、鋼金属板のような金属板で垂直フランジ７を形成してもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5a用に、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を設けてもよい。このような場合には、本方法は、第１の直立冷却要素の層5aにある複数の直立冷却要素６のそれぞれの直立冷却要素に対し、第１の側縁11に垂直フランジ７を、また第２の側縁12に垂直フランジ７を備え付け、複数の直立冷却要素６が直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲み、また隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７が互いに平行でありかつ接触するように複数の直立冷却要素６を並べて配置してもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5a用に、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を設けてもよい。このような場合には、本方法は、第１の直立冷却要素の層5aにある複数の直立冷却要素６のそれぞれの直立冷却要素に対し、上縁９に水平フランジ14を、および下縁10に水平フランジ14を備え付けてもよい。本方法では直立冷却要素６の耐火面18に直交する方向に延びている垂直フランジ７を備え付けてもよい。
本方法は、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金の板のような金属板製の垂直フランジ７を設けてもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を重ね合わせずに連結してもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に水平フランジ14を設けて、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、少なくとも部分的には第１の直立冷却要素の層5aの上方に設置されている冶金炉３の第１の構造体に連結させ、さらに第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、少なくとも部分的には第１の直立冷却要素の層5aの下方に設置されている冶金炉３の第２の構造体に連結させてもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付けて、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、図１に示すように冶金炉の上部構造体21の形状をとる第１の構造体に連結させてもよい。
あるいは本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付けて、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、第２の直立冷却要素の層5bの形状をとっている第１の構造体に連結させてもよい。このような場合、本方法は、
(i) 少なくとも部分的に直立耐火煉瓦内張り４を取り囲む直立冷却要素６の第２の直立冷却要素の層5bを形成し、
(ii) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に垂直フランジ７を備え付け、
(iii) 第２の直立冷却要素の層5bにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を結合し、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を冶金炉３の炉内空間の直立炉部２に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体8bを形成し、
(iv) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付け、そして、
(v) 第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、第２の直立冷却要素の層5bにある直立冷却要素６の水平フランジ14に結び付け、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
(ii) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に垂直フランジ７を備え付け、
(iii) 第２の直立冷却要素の層5bにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を結合し、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を冶金炉３の炉内空間の直立炉部２に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体8bを形成し、
(iv) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付け、そして、
(v) 第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、第２の直立冷却要素の層5bにある直立冷却要素６の水平フランジ14に結び付け、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付けて、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、図１に示すように、第２の直立冷却要素の層5bの形状を採っている第２の構造体に連結させてもよい。このような場合、本方法は、
(i) 少なくとも部分的に直立耐火煉瓦内張り４を取り囲む直立冷却要素６の第２の直立冷却要素の層5bを形成し、
(ii) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に垂直フランジ７を備え付け、
(iii) 第２の直立冷却要素の層5bにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を結び付け、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を冶金炉３の炉内空間の直立炉部２に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体8bを形成し、
(iv) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付け、そして、
(v) 第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、第２の直立冷却要素の層5bにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14に連結し、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
(ii) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に垂直フランジ７を備え付け、
(iii) 第２の直立冷却要素の層5bにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を結び付け、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を冶金炉３の炉内空間の直立炉部２に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体8bを形成し、
(iv) 第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付け、そして、
(v) 第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、第２の直立冷却要素の層5bにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14に連結し、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
あるいは本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６に水平フランジ14を備え付けて、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、冶金炉の底部構造体20の形状をとっている第２の構造体に連結させてもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を冶金炉の第１の構造体および冶金炉の第２の構造体に対して解除可能に連結する外部固定手段用の開口部13を、適切な水平フランジ14に設けてもよい。本方法に用いられる外部固定手段は、ボルトおよびナットであってもよい。さらに、冶金炉の熱膨張を考慮して第１の直立冷却要素の層5a、冶金炉の第１の構造体および冶金炉の第２の構造体同士を互いに動かせるように、皿ばねまたは円盤ばねを外部固定手段に用いてもよい。あるいは、垂直フランジ７を突き通らない締付手段（不図示）を用いてもよい。
本方法は、水平フランジ14を鋼金属板のような金属板で形成してもよい。
本方法により第２の直立冷却要素の層5bが設けられる場合には、本方法は第２の直立冷却要素の層5b用に、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を備え付ける。このような場合、本方法は、第２の直立冷却要素の層5bにおける複数の直立冷却要素６のそれぞれの直立冷却要素６につき、第１の側縁11に垂直フランジ７を、第２の側縁12に垂直フランジ７を備え付けてもよい。さらに本方法は、複数の直立冷却要素６が少なくとも部分的に直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み、隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７が互いに平行かつ接触するようにして複数の直立冷却要素６を並べて配置してもよい。
加えて本方法は、垂直フランジ７の間に支持水平フランジ17を備え付けてもよい。
本方法は、垂直フランジ７および水平フランジ14を備え付け、垂直冷却要素６の裏面19から延びる金属製の枠を形成してもよい。
本方法は、直立冷却要素６の耐火面18に直交する方向に延びている水平フランジ14を備え付けてもよい。
本方法は、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金の板のような金属板製の垂直フランジ７を備え付けてもよい。
本方法は、第２の直立冷却要素の層5aにある隣接する直立冷却要素６の水平フランジ14を重なり合わせずに連結してもよい。
本方法は、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を任意の第２の直立冷却要素の層5bにある直立冷却要素６の水平フランジ14に連結して、第１の直立冷却要素の層5aと任意の第２の直立冷却要素の層5bを重なり合わせずに連結してもよい。
本方法では、必ずではないが好ましくは、本方法用に銅を含む金属製の直立冷却要素６を備え付け、直立冷却要素６内で冷却液を循環させる導管15を有する直立冷却要素６を備え付ける。
続いて、電気炉、浮遊溶鉱炉、トップサブマージドランス炉または槽溶鉱炉等のような、冶金炉３の炉内空間の直立炉部２を画定する壁構造体１を有する冶金炉ならびに冶金炉の実施例および変形例をより詳細に説明する。
壁構造体１は、冶金炉３の炉内空間の直立炉部２を画定する直立耐火煉瓦内張り４を有する。
壁構造体１は、直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲む直立冷却要素６からなる第１の直立冷却要素の層5aを有する。
直立冷却要素６は、耐火煉瓦を直立冷却要素６に対して保持する煉瓦保持手段（不図示）を備えていてもよい。
第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６は、垂直フランジ７を備える。
第１の直立冷却要素の層5aにある隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７は結合され、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を冶金炉３の炉内空間の直立炉部２に対する所定の位置で支持する第１の支持構造体8aを形成する。
直立フランジ７は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を解除可能に連結する外部固定手段用の開口部13を有していてもよい。外部固定手段は、ボルトおよびナットであってもよい。加えて、第１の直立冷却要素の層5aの熱膨張を考慮して第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６同士を互いに動かせるように、外部固定手段に皿ばねまたは円盤ばねを用いてもよい。あるいは、隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を例えば、垂直フランジ７を突き通らない締付手段（不図示）を用いて隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を一体に締め付けることによって連結することができる。
垂直フランジ７は、鋼金属板のような金属板で形成されていてもよい。
第１の直立冷却要素の層5aは、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を含んでいてもよい。このような場合、第１の直立冷却要素の層5aのうちの複数の直立冷却要素６のそれぞれの直立冷却要素６は、第１の側縁11に垂直フランジ７を、第２の側縁12に垂直フランジ７を有していてもよい。さらに、複数の直立冷却要素６は、複数の直立冷却要素６が直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７が互いに平行であり接触するように、第１の直立冷却要素の層5a内に並べて配置してもよい。
垂直フランジ７は、直立冷却要素６の面18に直交する方向に延びていてもよい。
垂直フランジ７を、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金製の板のような金属板で作ってもよい。
第１の直立冷却要素の層5aの隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を、重なり合わないように連結することができる。
第１の直立冷却要素の層5aは、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を含んでいてもよい。そして、第１の直立冷却要素の層5aにある複数の直立冷却要素６のそれぞれの直立冷却要素６は、上縁９に水平フランジ14を、および下縁10に水平フランジ14を有していてもよい。
冶金炉では、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６は水平フランジ14を備えていてもよい。第１の直立冷却要素の層5aにある直立冷却要素６の水平フランジ14は、第１の直立冷却要素の層5aの少なくとも部分的に上方に設置されている冶金炉３の第１の構造体に連結されるようにしてもよい。また、第１の直立冷却要素の層5aにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14は、第１の直立冷却要素の層5aの少なくとも部分的に下方に設置されている冶金炉３の第２の構造体に連結されるようにしてもよい。
第１の構造体は、図１に示されるように、冶金炉の上部構造体21であってもよい。第１の構造体は、直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲む直立冷却要素６で形成されている第２の直立冷却要素の層5bであって、第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６は垂直フランジ７を備えていてもよい。このような場合、第２の直立冷却要素の層5bの隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７は結合され、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み冶金炉の炉内空間の垂直炉部２に対する所定の位置で第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を支持する第２の支持構造体8bを形成する。第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６は水平フランジ14を備える。第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６の水平フランジ14は第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６の水平フランジ14と連結され、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
第２の構造体は、冶金炉の底部構造体20であってもよい。
垂直フランジ７および水平フランジ14は、垂直冷却要素６の裏面19から延びる金属製の枠を形成してもよい。
水平フランジ14は、直立冷却要素６の耐火面18に直交する方向に延びていてもよい。
水平フランジ14は、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金製の板のような金属板製であってもよい。
第２の直立冷却要素の層5bの隣接する直立冷却要素６の水平フランジ14は、重なり合わないように連結されてもよい。
第２の構造体は、図１に示されるように、直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲む直立冷却要素６で形成される第２の直立冷却要素の層5bであって、第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６は垂直フランジ７を備えていてもよい。このような場合、第２の直立冷却要素の層5bの隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７は結合され、直立耐火煉瓦内張り４を取り囲み冶金炉の炉内空間の垂直炉部に対する所定の位置で第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を支持する第２の支持構造体8bを形成する。第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６は水平フランジ14を備える。第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６の水平フランジ14は第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６の水平フランジ14と連結され、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結する。
冶金炉が垂直フランジ７を有する第２の直立冷却要素の層5bを備えているならば、垂直フランジは第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６を解除可能に連結する外部固定手段用の開口部13を有していてもよい。外部固定手段はボルトおよびナットであってもよい。加えて、第２の直立冷却要素の層5bの熱膨張を考慮して第２の直立冷却要素の層5bの直立冷却要素６同士を互いに動かせるように、皿ばねまたは円盤ばねを外部固定手段に用いてもよい。あるいは、隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７は例えば、垂直フランジ７を突き通らない締付手段（不図示）を用いて隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７を一体に締め付けることによって連結されてもよい。
冶金炉の任意の水平フランジ14は、第１の直立冷却要素の層5aの直立冷却要素６を冶金炉の第１の構造体および冶金炉の第２の構造体に解除可能に連結する外部固定手段用の開口部13を有していてもよい。
冶金炉の任意の水平フランジ14は、鋼金属板のような金属板で形成されてもよい。
第２の直立冷却要素の層5bがある場合これは、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12をそれぞれが有する複数の直立冷却要素６を含んでいてもよい。このような場合、第２の直立冷却要素の層5bにある複数の直立冷却要素６のうちのそれぞれの直立冷却要素６は、第１の側縁11に垂直フランジ７を、また第２の側縁12に垂直フランジ７を有していてもよい。そして、複数の直立冷却要素６は第２の直立冷却要素の層5bに並べて配置され、複数の直立冷却要素６は直立耐火煉瓦内張り４を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素６の垂直フランジ７は互いに平行であるとともに接触するようにしてもよい。
支持水平フランジ17は、垂直フランジ７の間に備えられ得る。第１の直立冷却要素の層5bにあるそれぞれの直立冷却要素６の水平フランジ14を、任意の第２の直立冷却要素の層5bにある直立冷却要素６の水平フランジ14に重なり合わないように連結して、第１の直立冷却要素の層5aと第２の直立冷却要素の層5bを連結してもよい。
直立冷却要素６は、必ずではないが好ましくは、銅を含む金属製である。さらに直立冷却要素６は、必ずではないが好ましくは、直立冷却要素６内で冷却液を循環させる導管15を有する。
続いて、本方法または冶金炉に用いる直立冷却要素およびその実施例や変形例をより詳細に説明する。
直立冷却要素６は、銅を含む材料製である。
直立冷却要素６は、上縁９、上縁９に平行な下縁10、上縁９と下縁10の間にある第１の側縁11、および上縁９と下縁10の間にあり第１の側縁11と平行であり得る第２の側縁12を有する。直立冷却要素６はさらに、耐火煉瓦囲いによって覆われる冶金炉３の炉内空間に対向するように構成されている耐火面18、および裏面19を有する。
直立冷却要素６は、直立冷却要素６内で冷却液を循環させる導管15を有する。
垂直フランジ７は直立冷却要素６の第１の側縁11に備えられるとともに、垂直フランジ７は直立冷却要素６の第２の側縁12に備えられる。
垂直フランジ７は、外部固定手段用の開口部13を有していてもよい。
垂直フランジ７は、ステンレス鋼金属板のような金属板で形成されてもよい。
水平フランジ14は上縁９を備えていてもよく、水平フランジ14は下縁10を備えていても構わない。水平フランジ14は外部固定手段用の開口部13を有してもよい。
直立冷却要素６の耐火面18は、直立冷却要素６に対する所定の位置に耐火煉瓦を保持する煉瓦保持手段（不図示）を設けていてもよい。
垂直フランジ７は直立冷却要素６の耐火面18に直交する方向に延びていてもよい。
垂直フランジ７は、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金製の板のような金属板製であってもよい。
垂直フランジ７および水平フランジ14は、直立冷却要素６の裏面19から延びる金属製の枠を形成してもよい。水平フランジ14は、直立冷却要素の耐火面18に対し直交する方向に延びていてもよい。
水平フランジ14は、例えば鋼またはステンレス鋼などの鉄合金製の板のような金属板製であってもよい。
技術の進歩につれて本考案の基本的な着想は様々な方法で実行され得ることは、当業者にとっては明白である。ゆえに、本考案およびその実施例は上述の例に限定されず、実用新案登録請求の範囲内で変えることができる。
本考案は、独立請求項１の前段に定義されているように、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体を有する冶金炉に関するものである。
本考案はさらに、壁構造体に用いられる直立冷却要素に関するものである。
本考案は、前述の不利益を解決する、冶金炉の炉内空間の直立炉部を画定する壁構造体、および壁構造体に使用される直立冷却要素を提供することを目的とする。
本考案に係る冶金炉は独立請求項１の記載事項によって特徴づけられる。
冶金炉のより好適な実施例は、従属請求項２ないし14に記載されている。
冶金炉に用いられる直立冷却要素は請求項15に示されている。
直立冷却要素のより好適な実施例は従属請求項16ないし20に定義づけられている。
Claims (42)
- 冶金炉(3)が該冶金炉の炉内空間の直立炉部(2)を画定する壁構造体(1)を有し、
前記冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)を画定する直立耐火煉瓦内張り(4)を形成し、
該直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲む、直立冷却要素(6)製の第１の直立冷却要素の層(5a)を形成する冶金炉の建造方法において、
第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)に垂直フランジ(7)を備え付け、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある隣接する冷却要素(6)の垂直フランジ(7)を結合し、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)を前記冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第１の支持構造体(8a)を形成することを特徴とする冶金炉の建造方法。 - 請求項１に記載の方法において、
上縁(9)、該上縁(9)に平行な下縁(10)、前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第１の側縁(11)および前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第２の側縁(12)をそれぞれが有する複数の直立冷却要素(6)を備え付けて第１の直立冷却要素の層(5a)を得て、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある前記複数の直立冷却要素(6)のそれぞれの直立冷却要素(6)の第１の側縁(11)に垂直フランジ(7)を、また第２の側縁(12)に垂直フランジ(7)を備え付け、
第１の直立冷却要素の層(5a)の前記形成において、前記複数の直立冷却要素(6)は前記直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は互いに平行であり接触するように、前記複数の直立冷却要素(6)を並べて配置することを特徴とする方法。 - 請求項１または２に記載の方法において、前記直立冷却要素(6)の耐火面(18)に直交する方向に延びている垂直フランジ(7)を備え付けることを特徴とする方法。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製の垂直フランジ(7)を備え付けることを特徴とする方法。
- 請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、第１の直立冷却要素の層(5a)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)を重なり合わないように結合することを特徴とする方法。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、
第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)に水平フランジ(14)を備え付け、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、少なくとも部分的に第１の直立冷却要素の層(5a)の上方に位置する前記冶金炉(3)の第１の構造体に連結し、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、少なくとも部分的に第１の直立冷却要素の層(5a)の下方に位置する前記冶金炉(3)の第２の構造体に連結することを特徴とする方法。 - 請求項６に記載の方法において、第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、前記冶金炉(3)の上部構造体(21)の形状をとる第１の構造体に連結することを特徴とする方法。
- 請求項６に記載の方法において、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、第２の直立冷却要素の層(5b)の形状をとる第１の構造体に連結し、
少なくとも部分的に前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲む、直立冷却要素(6)製の第２の直立冷却要素の層(5b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)に垂直フランジ(7)を備え付け、
第２の直立冷却要素の層(5b)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)を結合して、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)を前記冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体(8b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)に水平フランジ(14)を備え付け、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に連結して、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を連結することを特徴とする方法。 - 請求項６ないし８のいずれかに記載の方法において、第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、前記冶金炉の底面(20)の形状をとる第２の構造体に連結することを特徴とする方法。
- 請求項６ないし９のいずれかに記載の方法において、前記垂直フランジ(7)および前記水平フランジ(14)を備え付けて前記要素の裏面(19)から延びている金属製の枠を形成することを特徴とする方法。
- 請求項６ないし１０のいずれかに記載の方法において、前記直立冷却要素(6)の耐火面(18)に直交する方向に延びている水平フランジ(14)を備え付けることを特徴とする方法。
- 請求項６ないし１１のいずれかに記載の方法において、例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製の水平フランジ(14)を備え付けることを特徴とする方法。
- 請求項６ないし１２のいずれかに記載の方法において、第２の直立冷却要素の層(5a)の隣接する直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を重なり合わないように結合することを特徴とする方法。
- 請求項６ないし１３のいずれかに記載の方法において、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、第２の直立冷却要素の層(5b)の形状をとる第２の構造体に連結し、
少なくとも部分的に前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲む、直立冷却要素(6)製の第２の直立冷却要素の層(5b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)に垂直フランジ(7)を備え付け、
第２の直立冷却要素の層(5b)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)を結合して、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)を前記冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体(8b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)に水平フランジ(14)を備え付け、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を、第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に連結して、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を連結することを特徴とする方法。 - 請求項６ないし１４のいずれかに記載の方法において、
上縁(9)、該上縁(9)に平行な下縁(10)、前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第１の側縁(11)および前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第２の側縁(12)をそれぞれが有する複数の直立冷却要素(6)を備え付けて第２の直立冷却要素の層(5b)を得て、
第２の直立冷却要素の層(5b)にある前記複数の直立冷却要素(6)のそれぞれの直立冷却要素(6)の第１の側縁(11)に垂直フランジ(7)を、また第２の側縁(12)に垂直フランジ(7)を備え付け、
前記複数の直立冷却要素(6)は前記直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は互いに平行であり接触するように、前記複数の直立冷却要素(6)を並べて配置して、第２の直立冷却要素の層(5b)を形成することを特徴とする方法。 - 請求項６ないし１５のいずれかに記載の方法において、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)を第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に連結し、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を重なり合わないように連結することを特徴とする方法。 - 請求項１ないし１６のいずれかに記載の方法において、
銅を含む材料製の直立冷却要素(6)を備え付け、
該備え付ける直立冷却要素(6)に、該直立冷却要素(6)内で冷却液を循環させる導管(15)を設けることを特徴とする方法。 - 冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)を画定する壁構造体(1)を有し、該壁構造体(1)は、
該冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)を画定する直立耐火煉瓦内張り(4)と、
該直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲む、直立冷却要素(6)製の第１の直立冷却要素の層(5a)とを含む冶金炉において、
第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)は垂直フランジ(7)を備え、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある隣接する冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は、互いに結合され、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)を該冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第１の支持構造体(8a)を形成することを特徴とする冶金炉。 - 請求項１８に記載の冶金炉において、
第１の直立冷却要素の層(5a)は、上縁(9)、該上縁(9)に平行な下縁(10)、前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第１の側縁(11)および前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第２の側縁(12)をそれぞれが有する複数の直立冷却要素(6)を含み、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある前記複数の直立冷却要素(6)のそれぞれの直立冷却要素(6)は、第１の側縁(11)に垂直フランジ(7)を、また第２の側縁(12)に垂直フランジ(7)を有し、
前記複数の直立冷却要素(6)は、該複数の直立冷却要素(6)が前記直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)が互いに平行であり接触するように、第１の直立冷却要素の層(5a)内で並んで配置されていることを特徴とする冶金炉。 - 請求項１８または１９に記載の冶金炉において、前記垂直フランジ(7)は前記直立冷却要素(6)の耐火面(18)に直交する方向に延びていることを特徴とする冶金炉。
- 請求項１８ないし２０のいずれかに記載の冶金炉において、前記垂直フランジ(7)は例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製であることを特徴とする冶金炉。
- 請求項１８ないし２１のいずれかに記載の冶金炉において、第１の直立冷却要素の層(5a)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は重なり合わないように結合されていることを特徴とする冶金炉。
- 請求項１８ないし２２のいずれかに記載の冶金炉において、
第１の直立冷却要素の層(5a)の直立冷却要素(6)は水平フランジ(14)を備え、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は、少なくとも部分的に第１の直立冷却要素の層(5a)の上方に位置する該冶金炉(3)の第１の構造体に連結され、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は、少なくとも部分的に第１の直立冷却要素の層(5a)の下方に位置する該冶金炉(3)の第２の構造体に連結されていることを特徴とする冶金炉。 - 請求項２３に記載の冶金炉において、第１の構造体は該冶金炉の上部構造体(21)であることを特徴とする冶金炉。
- 請求項２３に記載の冶金炉において、
第１の構造体は第２の直立冷却要素の層(5b)であり、
直立冷却要素(6)製の第２の直立冷却要素の層(5b)は前記直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲み、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)は垂直フランジ(7)を備え、
第２の直立冷却要素の層(5b)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は、互いに結合され、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)を該冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体(8b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)は水平フランジ(14)を備え、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に連結され、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を連結することを特徴とする冶金炉。 - 請求項２３ないし２５のいずれかに記載の冶金炉において、第２の構造体は該冶金炉の底部構造体(20)であることを特徴とする冶金炉。
- 請求項２３ないし２６のいずれかに記載の冶金炉において、前記垂直フランジ(7)および前記水平フランジ(14)は、前記要素の裏面(19)から延びている金属製の枠を形成することを特徴とする冶金炉。
- 請求項２３ないし２７のいずれかに記載の冶金炉において、前記水平フランジ(14)は前記直立冷却要素の耐火面(18)に直交する方向に延びていることを特徴とする冶金炉。
- 請求項２３ないし２８のいずれかに記載の冶金炉において、前記水平フランジ(14)は例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製であることを特徴とする冶金炉。
- 請求項２３ないし２９のいずれかに記載の方法において、第２の直立冷却要素の層(5a)の隣接する直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は重なり合わないように連結されていることを特徴とする方法。
- 請求項２３ないし３０のいずれかに記載の冶金炉において、
第２の構造体は第２の直立冷却要素の層(5a)であり、
直立冷却要素(6)製の第２の直立冷却要素の層(5b)は少なくとも部分的に前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)は垂直フランジ(7)を備え、
第２の直立冷却要素の層(5b)の隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)は、互いに結合され、前記直立耐火煉瓦内張り(4)を取り囲み第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)を該冶金炉(3)の炉内空間の直立炉部(2)に対する所定の位置で支持する第２の支持構造体(8b)を形成し、
第２の直立冷却要素の層(5b)の直立冷却要素(6)は水平フランジ(14)を備え、
第１の直立冷却要素の層(5a)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に連結され、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を連結することを特徴とする冶金炉。 - 請求項２３または３１に記載の冶金炉において、
第２の直立冷却要素の層(5b)は、上縁(9)、該上縁(9)に平行な下縁(10)、前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第１の側縁(11)および前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第２の側縁(12)をそれぞれが有する複数の直立冷却要素(6)を含み、
第２の直立冷却要素の層(5b)にある前記複数の直立冷却要素(6)のそれぞれの直立冷却要素(6)は、第１の側縁(11)に垂直フランジ(7)を、また第２の側縁(12)に垂直フランジ(7)を有し、
前記複数の直立冷却要素(6)は、該複数の直立冷却要素(6)が前記直立耐火煉瓦内張り(4)を少なくとも部分的に取り囲むように、および隣接する直立冷却要素(6)の垂直フランジ(7)が互いに平行であり接触するように、第２の直立冷却要素の層(5b)内に並んで配置されていることを特徴とする冶金炉。 - 請求項２３ないし３２のいずれかに記載の冶金炉において、
第１の直立冷却要素の層(5a)にあるそれぞれの直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)は第２の直立冷却要素の層(5b)にある直立冷却要素(6)の水平フランジ(14)に重なり合わないように連結され、第１の直立冷却要素の層(5a)と第２の直立冷却要素の層(5b)を連結することを特徴とする冶金炉。 - 請求項１８ないし３３のいずれかに記載の冶金炉において、
前記直立冷却要素(6)は銅を含む材料製であり、
前記直立冷却要素(6)は該直立冷却要素(6)内で冷却液を循環させる導管(15)を有することを特徴とする冶金炉。 - 請求項１ないし１７のいずれかに記載の方法または請求項１８ないし３４のいずれかに記載の冶金炉(3)に用いられ、
銅を含む材料製であり、
上縁(9)、該上縁(9)に平行な下縁(10)、前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第１の側縁(11)および前記上縁(9)と前記下縁(10)の間にある第２の側縁(12)を有し、
直立冷却要素(6)内で冷却液を循環させる導管(15)を有する直立冷却要素であって、
該直立冷却要素(6)の第１の側縁(11)に垂直フランジ(7)が備えられ、
該直立冷却要素(6)の第２の側縁(12)に垂直フランジ(7)が備えられていることを特徴とする直立冷却要素。 - 請求項３５に記載の直立冷却要素において、前記垂直フランジ(7)は該直立冷却要素の耐火面(18)に直交する方向に延びていることを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３５または３６に記載の直立冷却要素において、前記垂直フランジ(7)は例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製であることを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３５ないし３６のいずれかに記載の直立冷却要素において、前記垂直フランジ(7)および前記水平フランジ(14)は、該要素の裏面(19)から延びている金属製の枠を形成することを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３５ないし３８のいずれかに記載の直立冷却要素において、前記上縁(9)は水平フランジ(14)を備えることを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３５ないし３９のいずれかに記載の直立冷却要素において、前記下縁(10)は水平フランジ(14)を備えることを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３９または４０に記載の直立冷却要素において、前記水平フランジ(14)は該直立冷却要素の耐火面(18)に直交する方向に延びていることを特徴とする直立冷却要素。
- 請求項３９ないし４１のいずれかに記載の直立冷却要素において、前記水平フランジ(14)は例えば鋼またはステンレス鋼である鉄合金の板のような金属板製であることを特徴とする直立冷却要素。
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