TW201245453A - Stave cooler for a metallurgical furnace - Google Patents

Description

201245453 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體係關於一種用於冶金爐的冷卻桶板。 【先前技術】 用於冶金爐之此4冷卻桶板在此項技術中係熟知的。 其用以覆蓋冶金爐（諸如，鼓風爐或電弧爐）的外殼之内 壁以提供：（1 )在爐之内部與外爐殼之間的排熱保護屏； 及（2 )用於爐内部的耐火碑概層、财火喷塗水泥聚或製程 產生之堆積層之錨定手段。原先’冷卻桶板為鑄鐵板，在 其中澆鑄冷卻管。作為鑄鐵桶板之一替代，銅桶板已被開 發。現今’用於冶金爐之多數冷卻桶板由銅、銅合金或直 到最近由鋼製成。 用於政風爐之銅冷卻桶板（例如）揭示於德國專利De 2907511 C2中。其包含一面板狀主體，該面板狀主體具有 一由平行凹槽細分成層狀肋之熱面（亦即，該面面向爐之 内部）。較佳地具有鳩尾（或燕尾）橫截面且當將冷卻桶板 安裝於爐壁上時水平配置的此等凹槽及肋之目標在於將财 火磚襯層、耐火喷塗水泥漿材料或製程產生之堆積層錨定 至冷卻桶板之熱面。鑽孔之冷卻通道垂直於水平凹槽及肋 在後方面（亦即’冷卻桶板之冷面）附近延伸穿過面板狀 主體。 耐火磚襯層、耐火喷塗水泥漿材料或製程產生之堆積 層形成配置於面板狀主體之熱面前部的保護層。此保護層 適用於保護冷卻桶板免受由在爐内部起支配作用的惡劣環 4 201245453 境造成的惡化。實務上，保護層經受腐蝕，使得面板狀主 體可能曝露至爐之惡劣環境，從而又導致冷卻桶板之損壞。 保護層及冷卻桶板之磨耗可進—步由在保護層或貝冷卻 桶板上的未還原之材料之累積 腹位面處）而造成。 尤其在冶金爐之爐腰及爐 技術問題 本發明之-目標為提供一種用於一冶金爐之改良之冷 卻桶板，其中該冷卻桶板不顯示前述缺點。此目標係藉由 如申請專利範圍第1項之冷卻桶板達成。 【發明内容】 根據本發明的一種用於一冶金爐、詳言之用於一鼓風 爐之冷卻桶板包含：一面板狀主體’其具有一用於面向該 冶金爐之内部的前方面及一相對的後方面；及至少一内部 冷卻劑過道，其配置於該面板狀主體内。根據本發明之一 態樣，基本上圓形橫截面之至少一軸（通常，複數個此等 軸）自該面板狀主體之該前方面突出。 已注意到，通常，下降到冷卻桶板附近之爐料比較接 近冶金爐之中心、之爐料冷。此可易於藉由冷卻桶板之存在 來解釋H亦已注意到，若爐料「冷」，則在冷卻桶板 上形成保護層的製程產生之堆積層並非特別好地形成。藉 由使用具有軸之冷卻桶板，在冷卻桶板附近的爐料之流動 經文一些擾動。此使較冷之材料與較熱之材料混合，因此 在冷卻桶板之前部提供較熱之材料。已注意到，此較熱之 材料更易於黏附至冷卻桶板，因此建置且維持堆積層，亦 201245453 即，維持保護冷卻桶板自身免受磨損之保護層 在面板狀主體之前方面上的轴造成經過〜 面的爐料之流動中的擾動。此擾動使爐料丄桶板之前 原之材料在冷卻桶板上之累積，因此減二防止未還 成之擾動因此允許減緩冷卻面板之惡且 °由軸造 合。 且因此延長其壽 應注意到，關於「基本上圓形橫截 址此 少懷戳面之軸」，應理解， 釉之橫截面可為圓形、卵形或橢圓 进 印形或橢圓形橫 截面之情況下，此等橫截面將接近圓形，亦即，最大的直 把將不超過最小直徑的1.2倍。 有利地，前方面包含用於固持耐火材料之交替的固持 肋及固持凹槽4等凹槽及肋適詩轉與面板狀主體之 前方面相抵的耐火材料及製程產生之堆積層。此保護層保 蒦面板狀主體免文由在冶金爐令起支配作用的磨耗條件造 成的過度磨損。歸因於由軸創造之擾動，保護層受保護而 免受腐蝕·》 面板狀主體較佳地由在包含銅、銅合金、鋼及鋼合金 之群中選擇的材料製成。 轴可直接安裝於面板狀主體之前方面上。然而，較佳 地’面板狀主體具備至少一通孔，該至少一通孔經配置用 於收納穿過其之該至少一軸。 s玄·#通孔可為圓柱形。然而，較佳地，該等通孔為圓 錐形’其在前方面之方向上變窄。 有利地’該至少一軸包含：一前部分，其用於自該面 201245453 板狀主體之該前面突出至該冶金爐之内部内；及一連接部 分，其用於配置於該面板狀主體中之該至少一通孔申。該 連接部分較佳地具有一基本上對應於該至少一通孔之形狀 的形狀。 該至少一軸可進一步包含一後部分，其用於自該面板 狀主體之該後方面朝向該冶金爐之一殼突出。 根據本發明之一態樣，該至少一軸可在其長度之至少 一部分上進一步包含一由耐磨材料製成之插入物，該插入 物經配置以用於面向該冶金爐中的傳入之爐料流。 有利地’該至少一軸包含一用於收納該插入物之切 口。此插入物可包含一凹座，該凹座經配置以用於面向傳 入之爐料流及用於在其上收納爐料。在該凹座中收納之爐 料覆蓋且保護插入物。實際上，任何傳入之爐料不直接碰 撞插入物，而是替代地撞擊已累積之爐料。因此保護插入 物免受在冶金爐中起支配作用的惡劣環境。 有利地’該至少一軸可拆卸式地連接至該面板狀主 體因此在磨損之情況下可易於交換。類似地，該插入物 可可拆卸式地連接至該軸以用於在該插入物損壞的情況下 替換該插入物。 該至少一軸較佳地按對應於該面板狀主體之厚度的至 少兩倍的一長度自該面板狀主體突出。 根據本發明之一態樣’ 一熱管可配置於該至少一轴 内。此熱管可用以在該軸與該面板狀主體之間轉移熱量。 本發月進步係關於一種包含如上所述之複數個冷卻 201245453 桶板之冶金爐。 【實施方式】 現將藉由實例，參照隨附圖式描述本發明之較佳具體 實例。 冷部桶板用以覆蓋冶金爐（如，鼓風爐或電弧爐）之 外殼的内壁。此等冷卻桶板之目標為形成：（1)在爐之内 部與外爐殼之間的排熱保護屏；&⑴用於爐内部的耐火 碑襯層、耐火喷塗水泥漿或製程產生之堆積層之錨定手段。 現參照圖1 ’應注意，冷卻桶板10具有一面板狀主體 12，其（例如）自銅、銅合金或鋼之洗鎮或锻造體製成。 此面板狀主體12具有：一前方面14 (亦被稱作熱面），其 將面向爐之内部；及一後方面16(亦被稱作冷面），其將面 向爐壁之内表面《面板狀主體12通常具有四邊形之形式， 其具有一對長的第一及第二邊緣及一對短的上部及下部邊 緣。多數現代冷卻桶板具有在6〇〇 mm至13〇〇 mm之範圍 中的寬度及在4200 mm之範圍中的高度。然而， 應理解’可使冷卻桶板之高度及寬度尤其適宜於冶金爐之 結構條件且適宜於自其製造製程產生之約束。面板狀主體 12可為平面或彎曲的，以便配合冶金爐之曲率。 冷卻桶板10進一步包含在後方面16上之連接管（圖 中未示），其用於使冷卻流體（通常為水）循環經過配置於 面板狀主體12内之冷卻通道（圆中未示）。 應注意，前方面14藉由凹槽18細分成層狀肋2〇。通 甲，對層狀肋20側向定界之凹槽18直接澆铸至面板狀主 201245453 體12内。然而，亦可將此等凹槽18銑削至面板狀主體i2 之前方面14内。當將冷卻桶板10安裝於爐中時，凹槽i8 與層狀肋20大體為水平配置。其形成用於將耐火磚襯層、 耐火噴塗水泥漿或製程產生之堆積層錨定至前方面14的錨 定手段。 凹槽18及層狀肋20之較佳幾何形狀（其保證耐火磚 襯層、耐火噴塗水泥漿材料或製程形成之堆積層與前方面 14之極佳錨定）亦說明於圖丨中。應注意，凹槽18具有鳩 尾（或燕尾）橫截面，亦即，凹槽18之入口寬度比在其基 底處之寬度窄。因此，關於凹槽18, 尾（或反向的燕尾）橫截面。 肋20具有一反向的續 根據本發明，冷卻桶板1〇具備配置於面板狀主體Η 14上且自其突出的基本上圓形橫戴面

但應瞭解，冷卻桶板 雖然在圖1中僅展示一個軸22，但應 1 〇具備較佳地按交錯關係配置之複數個轴

爐之殼32突出。後部分30 後部分30可穿過殼32， 且藉由螺桿、焊 201245453 可藉由鬆開固定手段且 接或任何其他固定手段連接至其。 經由面板狀 軸 .....知知个/D市| tf、J私恐^登1爹之 替換損壞之軸22。接著可护献# & μ > , & , • » -* y 、、*J» I，多-乂—平田 〇 圖1之具體實例中，固定手段由連接至後部分3G之端板34 表示，端板34藉由焊接36連接至殼以之外表面。 在轴22内，可配置熱管38。可藉由鑽孔至轴22内且 牧香』衮配該新的或經整修之軸。在 1之具體實例中，田企主饥丄、土 a _ . 隨後栓塞鑽出之孔的端部來獲得此熱管38。熱管38經配置 以便延伸穿過轴22且自在軸之尖部4()附近的區域伸展至 在軸22之連接部分28中的區域。此熱管38允許自軸之尖 部40至冷卻桶板1〇之面板狀主體12的傳熱，因此達成軸 22之有效冷卻。 軸22之前部分26可具備一插入物，可藉由參照圖2 至圖5來更仔細地描述該插入物。此等圖展示沿著線a _ a 穿過圖1之軸22的切割。 根據在圖2中展示之第一具體實例，軸22之前部分％ 包含一矩形橫截面之切口 42。矩形橫戴面之插入物44配置 於切口 42内。插入物44經配置使得其面向在冶金爐中的 傳入之爐料流，亦即，插入物44面朝上。插入物44可可 拆卸式地配置於切口 42中，使得若該插入物磨損或損壞， 則可將其交換。插入物44可在軸22之前部分26之整個長 度上或在彼長度之一部分上延伸。 圖3展示根據本發明之第二具體實例之切口 42及插入 物44。切口 42覆蓋軸22之大區段，基本上其圓周之約— 半。形成切口 42以便創造鳩尾形部分。成形插入物44以 10 201245453 便對應於切口 42之形狀。 圖4展示根據本發明之第三具體實例之切口 42及插入 物44。在此具體實例中，切口 42經形成以便減小在圓周之 約一半上的軸22之半徑。提供缺口 46以用於在其中收納 播入物44之凸耳48。 本發明之第四具體實例展示於圖5中。根據此具體實 例，插入物44包含一面向傳入之爐料流的凹座5〇。凹座 5〇為使得爐料52可收納於其上。擱置於插入物44上之爐 料52充當對插入物44之保護。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明的穿過冷卻面板之示意性橫截面； 圖2為根據本發明之第一具體實例的穿過圖丨之軸之 橫截面； 圖3為根據本發明之第二具體實例的穿過圖丨之軸之 橫截面； 圖4為根據本發明之第三具體實例的穿過圖丨之軸之 橫截面；圖5為根據本發明之第四具體實例的穿過圖丨之 轴之橫截面。 【主要元件符號說明】 1 G :冷卻桶板 12 :面板狀主體 14 :前方面 16 .後方面 1 8 :凹槽 11 201245453 20 :肋 22 :軸 24 :通孔 26 :前部分 28 :連接部分 30 :後部分 32 :殼 34 :端板 36 :焊接 38 :熱管 4 0 :尖部 42 :切口 44 :插入物 46 :缺口 48 :凸耳 50 :凹座 12

Claims (1)

1. 201245453 七、申凊專利範圍： 1·種用於一冶金爐、詳言之用於一鼓風爐之冷卻桶 板，其包含： 板狀主體’其具有一用於面向該冶金爐之内部的 前方面及一相對的後方面；及 至^一内部冷卻劑過道，其配置於該面板狀主體内 其特徵在於 基本上為圓形橫截面之至少一軸自該面板狀主體之該 前方面突出。 2.如申晴專利範圍第丨項之冷卻桶板，其中該前方面包 3用於固持耐火材料之交替的固持肋及固持凹槽。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項之冷卻桶板，其中該 面板狀主體由在一組包含銅、銅合金、鋼及鋼合金之中選 擇一材料製成。 4. 如前述申請專利範圍中任一項之冷卻桶板，其中該面 板狀主體具備至少一通孔，該至少一通孔經配置以用於收 納穿過其之該至少一軸。 、 5. 如申請專利範圍第4項之冷卻桶板，其中該至少一通 孔為圓錐形，其在該前方面之方向上變窄。 6. 如申請專利範圍第4項或第5項之冷卻桶板，其中該 至少一軸包含： 一刚部分，其用於自該面板狀主體之該前方面突出至 該冶金爐之内部内；及 一連接部分，其用於配置於該面板狀主體中之該至少 13 201245453 一通孔中。 7.如申請專利範圍第6項之冷卻桶板’其中該連接部分 具有一基本上對應於該至少一通孔之形狀的形狀。 8·如申請專利範圍第6項或第7項之冷卻桶板，其中該 至少一軸進一步包含： 一後部分，其用於自該面板狀主體之該後方面朝向該 冶金爐之一殼突出。 9.如前述申請專利範圍中任一項之冷卻桶板，其中該至 少一軸在其長度之至少一部分上進一步包含一由耐磨材料 製造之插入物，該插入物經配置以用於面向該冶金爐中的 一傳入之爐料流。 1 〇，如申請專利範圍第9項之冷卻桶板，其中該至少一 軸包含一用於收納該插入物之切口。 11_如申請專利範圍第9項或第10項之冷卻桶板，其中 該插入物包含一凹座，該凹座經配置以用於面向一傳入之 爐料流及用於在其上收納爐料。 12.如前述申請專利範圍中任一項之冷卻桶板，其中該 至少一軸可拆卸式地連接至該面板狀主體。 13 _如申請專利範圍第9項至第12項之冷卻桶板’其中 該插入物可拆卸式地連接至該軸。 14. 如前述申請專利範圍中任一項之冷卻桶板，其中該 至少一軸按對應於該面板狀主體之厚度的至少兩倍的一長 度自該面板狀主體突出。 15. 如前述申請專利範圍中任一項之冷卻桶板，其中一 201245453 熱管配置於該至少一軸内。 16.—種包含複數個如前述申請專利範圍中任一項之冷 卻桶板之冶金爐。 八、圖式： (如次頁） 15