JP4129492B2 - 直立炉用冷却板装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐火内張りを備える直立炉用の冷却板装置が、銅又は低合金の銅合金から成りかつ内部に冷却通路を設けられる複数の冷却板を含み、これらの冷却板が素材塊から鍛造又は圧延により製造され、冷却通路が垂直に延びる盲穴であり、必要な場合付加的に冷却板の縁に設けられる垂直及び水平な一層小さい直径の盲穴、又は冷却板に設けられて水平な盲穴の端部にそれぞれ接続される垂直な盲穴を持つ冷却弧を有する、直立炉特に高炉用冷却板装置に関する。
【０００２】
このような銅製冷却板は、通常は炉外被と炉れんが積との間に設けられ、直立炉の冷却系に接続されている。炉内部へ向く側に冷却板は、広範囲に耐火材料を備えている。
【０００３】
【従来の技術】
鋳銅から成る冷却板は公知であり、その冷却通路は鋳込まれる銅管により形成されるか、又は直接形成されている。鋳銅の組織は、鍛造又は圧延される銅ほど均質及び不透性ではない。従つて鋳銅の熱伝導も悪く、強度も低い。管が鋳込まれる場合、管と銅塊との間の酸化物層が熱伝導を妨げる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許第２９０７５１１号明細書から公知の冷却板は素材塊から鍛造又は圧延により製造され、その冷却通路は垂直に延びる盲穴で、機械的深穴掘りにより形成されている。冷却板の組織は鋳造される冷却板より著しく不透性又は均質であり、鋳銅板では頻繁に生ずるような空隙はない。強度の値は鋳造される冷却板より高い。穴の高さ及び側方における目標位置は精確に維持され、それにより均一な放熱が保証される。
【０００５】
冷却板は炉内部に向く側にひれ及び溝を備えており、耐火れんが又は耐火目地なし内張りにより内張りされることができる。それにより板の冷却面は小さくなり、耐火炉内張りの摩耗又は損耗の場合炉からの放熱が限られる。板の冷却は、高温の板側の温度が銅の軟化温度よりずつと下に保たれるように、強力でなければならない。
【０００６】
今まで未公開の欧州特許出願第９４１１５８２１．４号には、銅管塊から鍛造又は圧延により製造される冷却板が記載されており、縁区域を冷却するため垂直に延びる盲穴に加えて、一層小さい直径の垂直又は水平な盲穴として冷却通路が設けられ、垂直に設けられる盲穴の周りで縁に形成されている。
【０００７】
今まで未公開のドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ１９５０３９１２．２号には、銅管塊から鍛造又は圧延により製造される冷却板が記載されており、垂直に延びる盲穴に加えて、上又は下の範囲に付加的な冷却素子が取外し可能に又は一体鍛造により設けられ、この冷却素子に付加的な垂直及び水平な盲穴が形成され、銅製接続管片を介して同様に高炉の冷却系に接続されている。
【０００８】
しかしこれらの圧延された冷却板を炉装甲板に設けて取付ける際の欠点として、個々の冷却板の間に垂直な間隙が生じ、耐火材料又は特別に裁断された炭素れんがでこの間隙をふさがねばならない。この冷却系の組立ては時間及び費用を要する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従つて本発明の課題は、銅冷却板から成る冷却系において、横に並んで垂直に設けられるか又は上下に水平に設けられる銅冷却板が直立炉の内部に密に設けられて、冷却板の移行個所においても放熱が均一に行われ、従つてそこでも耐火内張り及び炉装甲板の冷却が保証されるようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明によれば、両側方の垂直な縁フランジ及び／又は上下の水平な縁フランジを持つ第１の形式の冷却板が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝を、垂直及び／又は水平な縁フランジの間で冷却体に備えており、両側方の垂直な縁フランジ及び／又は上下の水平な縁フランジを持つ第２の形式の冷却板が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝を、冷却体及び垂直及び／又は水平な縁フランジに備えており、第１の形式の冷却板と第２の形式の冷却板が、重なり合う垂直な縁フランジ又は重なり合う水平な縁フランジを介して結合可能である。
それ以外の有利な範囲は従属請求項に示されている。
【００１１】
従つて本発明によれば、鍛造又は圧延により製造される冷却板の内部盲穴を備えている冷却体には、両側で垂直に延びる縁フランジ及び上下で水平に延びる縁フランジ、又は垂直に延びる縁フランジのみが加工され、これらの縁フランジが重なつて、連続した冷却系を形成している。
【００１２】
水平な冷却弧を形成するため少なくとも３つの冷却板が必要であり、また炉装甲板内に完全な水平冷却環を形成するため多数の冷却板が必要であり、更に限られた冷却面を形成するため少なくとも２つの冷却板が必要である。
【００１３】
冷却素子の垂直な縁フランジの重なり結合により、２つの異なる形式の冷却板が必要であり、耐火材料を受入れる冷却体のひれ及び溝は、それぞれ直立炉の内部へ向いていなければならない。
【００１４】
従つて請求項１による両方の冷却板のうち一方の冷却板は、両側方の垂直な縁フランジ及び上下の水平な縁フランジ、及び水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝を、縁フランジの間で冷却体に設けられ、他方の冷却板も同様に、両側方の垂直な縁フランジ及び上下の水平な縁フランジ、及び水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝を、冷却体及び縁フランジに設けられる。
【００１５】
請求項２による両方の冷却板のうち一方の冷却板は、両側方の垂直な縁フランジのみと、水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝とを、縁フランジの間で冷却体に設けられ、他方の冷却板も同様に、両側方の垂直な縁フランジのみと、水平に設けられて炉内部へ向くひれ及び溝とを、冷却体及び縁フランジに設けられる。
【００１６】
複数層の水平な冷却弧又は完全な冷却環を上下に直立炉の内部に設けようとすれば、これらは冷却板の水平な縁フランジにより重なつて構成される。
【００１７】
水平な冷却弧又は完全な冷却環は、直立炉の内部で上下に、水平な縁フランジなしの冷却板を持つようにも形成することができる。しかしその場合冷却弧又は完全な冷却環は突合わせて敷設される。
【００１８】
【実施例】
概略的に示されている実施例について本発明を以下に説明する。
図１及び２は冷却板１を正面図及び平面図で示している。炉内部へ向くひれ９及び溝１０は冷却体３のみに限定されており、垂直に延びる冷却水用盲穴４もこの冷却体３に形成されている。
【００１９】
冷却体３の両側方に垂直な縁フランジ５が設けられ、冷却体３の上下に水平な縁フランジ７が設けられている。図２に示すようにひれ９及び溝１０とは反対の側には、炉壁に取付けられる保持ピンの受入れ用切欠き１３が設けられている。
【００２０】
図３及び４は水平な縁フランジ８を持つ冷却板２を示している。ひれ９及び溝１０は冷却体３にも両側方に形成される垂直な縁フランジ６にも設けられ、垂直に延びる冷却水用盲穴４は冷却体３に限定されている。図４による切欠き１３は、炉壁に取付けられる保持ピンを受入れるため、ひれ９及び溝１０とは反対の側に設けられている。
【００２１】
図５は、炉装甲板１１に向く側で上下に形成される水平な縁フランジ７を持つ冷却板１の側面図である。冷却体３の炉内部へ向く側には、ひれ９及び溝１０が交互に設けられている。耐火内張りを良好に保持するため、ひれ９及び溝１０はダブテール状に構成されているのがよい。冷却板１は炉装甲板１１に向く側に切欠き１３を持ち、炉装甲板１１に溶接される保持ピン１２がこの切欠き１３へはまつている。
【００２２】
図６は、炉内部へ向く側で上下に形成される水平な縁フランジ８を持つ冷却板２の側面図である。ひれ９及び溝１０は図５と同じように設けられている。
【００２３】
図７は、両側方にのみ垂直な縁フランジ５を設けられる冷却板１を示している。ひれ９及び溝１０は冷却体３のみに限定され、垂直に延びる冷却水用盲穴４が冷却体３に形成されている。図９に従つて取付け素子により冷却板１と冷却板２との分離可能な結合を行うことができるようにするため、垂直な縁フランジ５にねじ穴１６が形成されている。
【００２４】
図８は両側にのみ垂直な縁フランジ６を設けられる冷却板２を示している。ひれ９及び溝１０は冷却体３にも両側方に形成される垂直な縁フランジ６にも設けられ、垂直に延びる冷却水用盲穴４は冷却体３に限定されている。図９に従つて取付け素子により冷却板１と冷却板２との分離可能な結合を行うことができるようにするため、垂直な縁フランジ６に穴１７が形成されている。
【００２５】
図９は互いに結合された２つの冷却板１及び２を示している。両方の冷却板１及び２のひれ９及び溝１０は、それぞれ水平に同じ面内に延びている。取付け素子１４は、重なる両方の垂直な縁フランジ５及び６の範囲で溝１０に設けられる穴内へ導入される。
【００２６】
図１０は、直立炉内にあつて冷却板１及び２から成る冷却環の一部の平面図である。冷却板１及び２は、それぞれ切欠き１３により炉装甲板１１の保持ピン１２に掛けられ、冷却板１及び２のひれ１９はそれぞれ炉内部へ向き、耐穴材料の支持に投立つている。冷却板の内部にあつて冷却水を通す盲穴４は、直立炉の冷却回路に接続されている。冷却板１及び２は、重なる垂直な縁フランジ５及び６の範囲にある取付け素子１４により、分離可能に結合されている。冷却板１の垂直な縁フランジ５にはねじ穴１６が形成され、冷却板２の垂直な縁フランジ６には穴１７が形成されている。取付け素子１４として一般に六角頭ねじが使用され、穴１７に通されかつねじ穴１６へねじ込まれている。取付け素子１４を保護するため耐熱性密封ワツシヤ１５が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の冷却板の正面図である。
【図２】第１の冷却板の平面図である。
【図３】第２の冷却板の正面図である。
【図４】第２の冷却板の平面図である。
【図５】第１の冷却板の側面図である。
【図６】第２の冷却板の側面図である。
【図７】第１の冷却板の正面図である。
【図８】第２の冷却板の正面図である。
【図９】互いに結合されている２つの冷却板の一部の正面図である。
【図１０】直立炉内に設けられる冷却環の一部の平面図である。
【符号の説明】
１，２ 冷却板
３ 冷却体
４ 盲穴
５，６ 垂直な縁フランジ
７，８ 水平な縁フランジ
９ ひれ
１０ 溝

Claims (7)

1. 耐火内張りを備える直立炉用の冷却板装置が、銅又は低合金の銅合金から成りかつ内部に冷却通路を設けられる複数の冷却板を含み、これらの冷却板が素材塊から鍛造又は圧延により製造され、冷却通路が垂直に延びる盲穴であり、必要な場合付加的に冷却板の縁に設けられる垂直及び水平な一層小さい直径の盲穴、又は冷却板に設けられて水平な盲穴の端部にそれぞれ接続される垂直な盲穴を持つ冷却弧を有するものにおいて、両側方の垂直な縁フランジ（５）及び上下の水平な縁フランジ（７）を持つ第１の形式の冷却板（１）が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ（９）及び溝（１０）を、垂直及び水平な縁フランジ（５，７）の間で冷却体（３）に備えており、両側方の垂直な縁フランジ（６）及び上下の水平な縁フランジ（８）を持つ第２の形式の冷却板（２）が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ（９）及び溝（１０）を、冷却体（３）及び垂直及び水平な縁フランジ（６，８）に備えており、第１の形式の冷却板（１）と第２の形式の冷却板（２）が、重なり合う垂直な縁フランジ（５，６）又は重なり合う水平な縁フランジ（７，８）を介して結合可能であることを特徴とする、直立炉用冷却板装置。
2. 耐火内張りを備える直立炉用の冷却板装置が、銅又は低合金の銅合金から成りかつ内部に冷却通路を設けられる複数の冷却板を含み、これらの冷却板が素材塊から鍛造又は圧延により製造され、冷却通路が垂直に延びる盲穴であり、必要な場合付加的に冷却板の縁に設けられる垂直及び水平な一層小さい直径の盲穴、又は冷却板に設けられて水平な盲穴の端部にそれぞれ接続される垂直な盲穴を持つ冷却弧を有するものにおいて、両側方の垂直な縁フランジ（５）又は上下の水平な縁フランジ（７）を持つ第１の形式の冷却板（１）が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ（９）及び溝（１０）を、垂直及び水平な縁フランジ（５又は７）の間で冷却体（３）に備えており、両側方の垂直な縁フランジ（６）又は上下の水平な縁フランジ（８）を持つ第２の形式の冷却板（２）が、水平に設けられて炉内部へ向くひれ（９）及び溝（１０）を、冷却体（３）及び垂直及び水平な縁フランジ（６，８）に備えており、第１の形式の冷却板（１）と第２の形式の冷却板（２）が、重なり合う垂直な縁フランジ（５，６）又は重なり合う水平な縁フランジ（７，８）を介して結合可能であることを特徴とする、直立炉用冷却板装置。
3. 第１の形式の冷却板（１）の垂直な縁フランジ（５）又は水平な縁フランジ（７）にねじ穴（１６）が設けられ、第２の形式の冷却板（２）の垂直な縁フランジ（６）又は水平な縁フランジ（８）に穴（１７）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の冷却板装置。
4. 両側方の垂直な縁フランジ（５，６）が、穴（１７）に通されかつねじ穴（１６）内に耐熱密封ワツシヤ（１５）を持つと共にねじ止めされる取付け素子（１４）により、内外に重なつて結合されていることを特徴とする、請求項３に記載の冷却板装置。
5. それぞれ１つの第１の形式の冷却板（１）と２つの第２の形式の冷却板（２）又は２つの第１の形式の冷却板（１）と１つの第２の形式の冷却板（２）とが冷却装置を形成するか、又は多数の第１の形式の冷却板（１）及び第２の形式の冷却板（２）が炉装甲板（１１）の内側に包囲する冷却環を形成していることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の冷却板装置。
6. 第１の形式の冷却板（１）及び第２の形式の冷却板（２）が、炉装甲板（１１）に取付けられる保持ピン（１２）に掛ける切欠き（１３）を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の冷却板装置。
7. 両方の冷却板（１，２）の水平な縁フランジ（７，８）が、穴（１７）に通されかつねじ穴（１６）内に耐熱密封ワツシヤ（１５）と共にねじ止めされる取付け素子（１４）により、内外に重なって結合されていることを特徴とする、請求項３に記載の冷却板装置。

Images