TW473547B - Cooling plate and cooling device for a vertical furnace wall - Google Patents

Description

473547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（/ ) 本發明是關於〜種冷卻板及冷卻裝置，用於基本上爲 垂直之爐壁’特別是冶金爐。 小的拽漏’其不容易偵測，因而通常保持長時間未被 發覺，經常發生於爐之液冷式冷卻元件。然而，這些小的 洩漏造成相當的安全危機，特別是在諸如電弧爐、電反應 爐、高爐'鼓風爐等冶金爐。水滴慢而連續地自洩漏處滲 透至爐之耐火襯層對於後者之破壞逐漸增加，以致於金屬 自爐之裂縫溢流或猛烈爆炸可能發生。 本發明之目標是減少冷卻裝置之此洩漏加諸於垂直爐 壁之安全危機。 依據本發明，此問題可以依據申請專利範圍第1項之 冷卻板解決。如同高爐中廣爲人知的冷卻板，此冷卻板包 括表面區域，基本上爲一前側、一後側、二側向邊緣、一 頂邊緣及一底邊緣。當冷卻板組裝時，前側面對爐之內部 ’後側面對垂直爐壁。依據本發明之一重要特性，冷卻板 之頂邊緣設計之方式係，俾使其將滴在其上之液體完全轉 向至冷卻板背後。爲此目的，此冷卻板之頂邊緣具有，例 如’一朝前側向上突起之肋，其設計之方式係，俾使其防 止滴落在頂邊緣之液體流走至冷卻板前側。 若此冷卻板配置於一在上冷卻裝置下之垂直爐壁的方 式係’俾使其頂邊緣延伸於上冷卻裝置之下，則可能自上 冷卻裝置之洩漏處滴落之冷卻液體大部份由這些頂邊緣之 一收集，且轉向至冷卻板後側。此防止自洩漏處滴落之冷 卻液體未受注意地大量穿入冷卻板前側上之耐火材料中或 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473547 A7 B7 五、發明說明（>) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 堆積在爐內部。此外，藉由從上冷卻裝置中之洩漏處出現 之冷卻液體之受控制轉向背後，可確保此洩漏可以更容易 偵測及定位。 在一有利的實施例中，冷卻板頂邊緣設計成一收集槽 道，其具有一朝冷卻板後之出口。即，由冷卻板頂邊緣收 集之液體經由此出口轉向。此有利地發生於與爐壁殼板之 一開口對立之處，以致於洩漏可相當容易地偵測和定位。 若接著又有一穿透殼板開口之出口被設於收集槽道之對應 出口，洩漏之偵測更加簡化。舉例而言，對於一特定冷卻 板上之洩漏的發生立刻發出信號之液體偵測器亦可設於此 〇 頂邊緣之收集槽道有利地具有一朝向出口之斜坡。其 可額外地或替代地由一擋板將二側向邊緣密封，以防止溢 流至側部。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 依據本發明之冷卻板可充當下冷卻裝置，其配置於一 具有鋼或銅冷卻管的上冷卻裝置之下，而在一基本上爲垂 直的爐壁之上。冷卻板較佳爲設計成實心銅板，以確保在 其負載沈重之下區域中的爐壁與在其負載較不沈重之上區 域中的冷卻管之冷卻。銅冷卻板對於洩漏之敏感性較低， 特別是因爲其厚壁與銅在熱效應下之高耐久性。其頂邊緣 依據本發明而設計，則其允許冷卻管之小洩漏的有效偵測 ，且防止實質數量之液體自此洩漏處未被發覺地穿入耐火 材料或爐內部中。 然而，冷卻板亦可充當一下冷卻裝置，其配置於一具 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNi)A4規格（210 x 297公釐） " ' 473547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（$ ) 有另外的冷卻板之上冷卻裝置下方，而在一基本上爲垂直 的爐壁之冷卻設備中。在此事例中，上冷卻板之底邊緣比 下冷卻板之頂邊緣狹窄。此外，上冷卻板之底邊緣的形狀 有利地與下冷卻板之頂邊緣互補，以致於下冷卻板之頂邊 緣可部份重疊於上冷卻板之底邊緣。在一較佳實施例中， 上冷卻板之底邊緣接著，例如，突起至收集槽道中，其係 由下冷卻板之頂邊緣形成。 冷卻裝置可以’當然，包括若干列依據本發明之冷卻 板，成列之冷卻板頂邊緣緊鄰於成列之冷卻板底邊緣下方 而延伸。 圖式簡單說明 本發明之一實施例借助於附圖說明於下。 圖1顯示一垂直爐壁之剖面，其具有依據本發明之 冷卻裝置的第一示範實施例； 圖2係圖1之垂直爐壁的後視圖，剖面線丨-i指示 圖1中之剖面處； 圖3係一垂直爐壁之剖面，其係依據本發明之冷卻 裝置的第二示範實施例。 元件符號說明 10 爐之內部 12 爐殼板 14 冷卻板 16 冷卻管 18 冷卻導管 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------I --------訂·------I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473547 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明 (4 ) 20 前側 22 後側 24 頂邊緣 26 底邊緣 28 散熱片 30 耐火材料 32 連接片 34 支撐板 36 底板 38 肋 40 頂開口 42 夾持檔板 44 底開口 114 下冷卻板 124 頂邊緣 127 後肋 129 出口管 214 上冷卻板 224 頂邊緣 226 底邊緣 227 後肋 229 折流板 131 孔 在圖中以剖面顯示之爐壁是，例如，電爐之側向爐壁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473547 A7 B7 五、發明說明（厂） ，係用於，例如，生產鋼鐵。爐之內部標示爲10。可看到 一垂直爐殼板12，其面對爐內部10之側以一依據本發明 之冷卻裝置遮蓋。 圖1和2所顯示之冷卻裝置由一具有冷卻板14之下冷 卻裝置和一具有冷卻管16之上冷卻裝置組成。下冷卻裝置 之每一冷卻板14包括一實心板本体，較佳爲由銅或銅合金 製成，其中冷卻導管18形成封閉冷卻迴路。此板本體具有 下列表面區域：一前側20，其面對爐內部10 後側22 ，其面對爐殻板12 ;二側向邊緣，其限制板本體右和左方 ;一頂邊緣24，其限制冷卻板之頂部，及一底邊緣26，其 限制冷卻板之底部。冷卻板14之前側20具有已知之散熱 片28 ’其將面對爐內部1〇之冷卻區域擴大，同時將一噴 塗式耐火材料30錨定於冷卻板14上。後側22具有基本上 平滑之表面，其曲率必要時可配合爐殻板12之曲率。在冷 卻板Η後側22上之二連接片32允許液體冷卻劑，通常爲 冷卻水’流動通過冷卻導管18所形成之冷卻板Η的冷卻 迴路。 上冷卻裝置之冷卻管16爲鋼或銅管，其固定至一支撐 板34且埋入於耐火材料3〇內。支撐板34延伸於冷卻板 I4和爐殼板12之間而至底板36，下冷卻板I4之底邊緣 26安置於其上。 依據本發明之一重要特性，冷卻板14之頂邊緣24的 設計係’俾使其將可能自上冷卻管16之洩漏處滴在其上之 冷卻水完全轉向至冷卻板14後側22。如圖1所淸楚顯示 -----Li----¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度k用肀國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐〉 473547 Α7 Β7 五、發明說明（b) 者，冷卻板14之略寬的頂邊緣24在冷卻管16所形成之嵌 板下方延伸超過其全寬”B”。自冷卻管16之小洩漏處滴 下之大部份冷卻水於是由這些冷卻板14之一的頂邊緣24 收集，以接著朝此冷卻板Η之後側22轉向。 冷卻板14之頂邊緣24具有一朝每一冷卻板14前側 20向上突起之肋38，其設計之方式係俾使防止滴落於頂邊 緣24上之液體朝冷卻板14前側20流走。所收集之水滴結 果總是朝冷卻板I4後側22流動’於是不會穿入冷卻板Μ 前側20上之耐火材料30或爐內部。在冷卻板Μ後側 22上，大部份水滴則向下流動於冷卻板Η後側22和殼板 12內部之間。在繼續滴落於殼板I2外部之前，部份水滴 亦可能流動通過一在殼板12中之頂開口 40 ’連接件32特 別經由其而被引導至外部。在二事例中’洩漏可以很容易 偵測。應注意，流經殼板I2上開口 4〇之部份水滴是，當 然，藉由適當密封措施而增加，諸如在冷卻板Η後側22 、支撐板34和殼板12內部之間的密封複合物或焊縫。 如圖1同樣可見者，冷卻板14底邊緣26插入一種夾 持盆中，其在底部由底板36限制，由一種夾持擋板42自 爐內部10限制，且例如由爐殼板12自爐外部限制。滴落 於冷卻板14後側22和殼板12內部之間的水收集於此夾持 盆中。其經由殼板12底開口 44離開夾持盆，到達爐外部 。結果，來自洩漏處之水滴總是被可看見地移到外部。 顯示於圖3之冷卻裝置與圖1和2之冷卻裝置不同， 首先是在冷卻板114、214頂邊緣之不同設計’其次是藉由 8 --------I----臻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（^ ) 互相疊置之二列冷卻板114、214 °這些不同在以下更詳細 說明。 下冷卻板Π4之頂邊緣124或上冷卻板214之頂邊緣 224在每一事例中是設計成一收集槽道。正如同圖1和2 之冷卻板14 ’它具有一朝前側20向上突起之肋38 ’其防 止滴落於頂邊緣124、224上之液體流走而到達冷卻板114 、214前側20。然而，此外，它亦具有一朝後側22向上突 起之肋127、227 ’其防止滴落於頂邊緣124、224上之液 體流走超過頂邊緣I24、224全長而到達冷卻板114、2H 後側22。 在下冷卻板Π4之上，後肋127連續延伸超過頂邊緣 124全長。收集於收集槽道中之水滴經由一密封至孔131 之出口管129而流走，出口管129終止於收集槽道之最低 點。此出口管129被引導，例如，通過殼板12中的開口 40，在該處，其可終止於，例如，一外收集槽道中（未顯示 )。在上冷卻板214之上，收集於收集槽道中之水滴流經後 肋226中之凹部，且被有利地引導通過折流板229和殻板 12中之開口 40。收集槽道出口裝置之一同樣有關的實施例 ，因爲其特別不貴，係將外流導管整合於一鉤（未顯示）中 而組成，其固定於冷卻板背部，以將冷卻板鉤在殼板12之 開口中。 收集槽道本身有利地具有一朝其出口裝置之斜坡。其 亦可由一在冷卻板Π4、124二側向邊緣之高處的側向擋板 密封，以致於此擋板防止來自收集槽道之水滴的側向溢流 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐了 ---------------I —---訂· —-------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473547 A7 B7 五、發明說明（δ ) 。亦可注意到，後肋127、227比前肋38低，以致於若收 集槽道之出口裝置堵塞時，水滴仍然流走，到達冷卻板 114、124 後側(22)。 應注意，冷卻板114和214之實施例允許水滴之更確 定和更容易偵測的轉向。在此事例中，一簡單的液體偵測 器，其對於爐操作者立即發出水滴存在於一特定冷卻板上 之信號，可以被設於例如每一出口裝置上。 由圖3同樣可明白，上冷卻板214之底邊緣226與下 冷卻板II4之底邊緣互補，且突起進入此邊緣124所 形成之收集槽道中。上冷卻板214之底邊緣226形成一種 滴下肋，其在肋38和127之間，其形成下冷卻板II4之收 集槽道。當然，必須在此滴下肋和下冷卻板114頂邊緣 124之間留下足夠的空間’以致於此頂邊緣124仍然可以 完成此轉向功能。 冷卻管嵌板116配置於第二列冷卻板214上方。這些 嵌板，當然，亦可由第三列冷卻板取代。應注意’圖3之 冷卻裝置，當然，亦可以一在面對爐內部之側上的耐火材 料遮蓋。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ -10 丨線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims (1)

1. 473547 ABCD 1^ H： 欠N a Λ 六、申請專利範圍 煩凊·#_明示y年y月i日所提之 修正本肩^^更、1^内容是否准子修土。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1·一種用於垂直爐壁之冷卻板，包括一前側（20)、一 後側(22)、二側向邊緣、一頂邊緣(24、124、224)及一底邊 緣(26、126)，當冷卻板安裝時，前側（20)面對爐內部（1〇) 而後側(22)面對垂直爐壁，其特徵在於冷卻板（〖4、U4、 214)頂邊緣(24、124、224)設計之方式爲俾使其將滴落於 其上之液體完全轉向至冷卻板（14、114、214)後側(22) ° 2. 如申請專利範圍第1項之冷卻板，其中冷卻板（H、 114、214)頂邊緣(24、124、224)具有一朝前側(20)向上突 起之肋（38)，其設計之方式爲俾使其防止滴落於頂邊緣(24 、124、224)上之液體朝冷卻板（14、114、214)前側(20)流 走。 3. 如申請專利範圍第1項之冷卻板，其中冷卻板（II4 、214)之頂邊緣（124、224)設計成一收集槽道’其具有一 朝冷卻板（II4、214)後側(22)之出口。 4. 如申請專利範圍第3項之冷卻板j其中收集槽道具 有一朝向出口之斜坡。 5. 如申請專利範圍第4項之冷卻板，其中收集槽道由 一在冷卻板（II4、214)二側向邊緣中的擋板密封，以阻擋 側向溢流。 6. 如申請專利範圍第1項之冷卻板，其中冷卻板（14、 114、214)爲一實心銅塊’其內配置有至少一冷卻導管（18) 7.如申請專利範圍第6項之冷卻板’其中至少一冷卻 導管（18)配置在緊鄰於頂邊緣(24、、224)下方。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 訂---------線J 473547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第1項之冷卻板，其中在底邊緣(26 、226)區域中之冷卻板（14、114、214)厚度小於在頂邊緣 (24 ' 124、224)區域中者。 9. 如申請專利範圍第8項之冷卻板，其中底邊緣(26、 226)之形狀與頂邊緣(24、124、224)之形狀互補。 10. —種用於垂直爐壁之冷卻裝置，其包括： 一下冷卻裝置，由如申請專利範圍第1至9項中任一 項之至少一冷卻板（14、114、214)組成；和 一上冷卻裝置，其配置於爐壁上之下冷卻裝置上方， 且冷卻板（14、114、214)頂邊緣(24、124、224)在其下方延 伸，其方式爲俾使自上冷卻裝置滴落之大部份冷卻液體由 此頂邊緣(24、124、224)收集且朝冷卻板（14、114、214)後 側(22)轉向。 11. 如申請專利範圍第10項之冷卻裝置，其中上冷卻 裝置包括冷卻管（16)。 12. 如申請專利範圍第10項之冷卻裝置’其中上冷卻 裝置包括至少一上冷卻板(214)，在每一事例中’其形成一 前側(20)、一後側(22)、二側向邊緣、一頂邊緣(24、124、 224)及一底邊緣(26、226)，後側(22)面對爐壁而前側(20)面 對爐內部（1〇)，且緊鄰於上冷卻板(214)之下冷卻裝置冷卻 板（114)頂邊緣（124)延伸於上冷卻板(214)底邊緣(226)下方 〇 13. 如申請專利範圍第I2項之冷卻裝置，其中上冷卻 裝置之一冷卻板(214)底邊緣(216)穿入頂邊緣（124、224)中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------一丨I-.-----% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一-δ, I I I ^ I I I I I I I — — IflIllllt — — — — — — — — — . 473547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _— B8s_ 六、申請專利範圍 ，其設計成一緊鄰於上冷卻裝置下方之下冷卻裝置冷卻板 (114)的收集槽道。 14. 如申請專利範圍第1 〇項之冷卻裝置’其中上冷卻 裝置包括若干列如申請專利範圍第1至9項中任一項之冷 卻板（14、H4 ' 214) ’ 一列冷卻板之頂邊緣(24、124、224) 緊鄰於一列冷卻板之底邊緣(26、226)下方而延伸。 15. 如申請專利範圍第10項之冷卻裝置’其中設計成 冷卻板（114、214)收集槽道之頂邊緣（124、224)具有一朝冷 卻板（114、214)後側（22)之出口開口，其對立於爐壁殼板 (12)之一開口（40)。 16. 如申請專利範圍第I5項之冷卻裝置’其中一穿過 殼板（12)開口（40)之出口裝置（129、229)設於前述之出口開 口。 17. 如申請專利範圍第16項之冷卻裝置，其中出口裝 置由一在冷卻板後側（22)上之固定鉤形成，其鉤入殼板之 —開口中。 18. 如申請專利範圍第16項之冷卻裝置，其中一液體 偵測器設於出口裝置。 I9·如申請專利範圍第10項之冷卻裝置，其中下冷卻 裝置冷卻板（14、114·)之底邊緣(26)插入一夾持盆中，其以 一夾持擋板(42)自爐內部（10)限制，且以爐殻板（12)自爐外 部限制’後者具有至少一用於夾持盆之出口開口（44)。 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) --------- 訂---------線-0----h——^--------------