TW533240B - Copper cooling plate for metallurgical furnaces - Google Patents

Description

533240 A7 ____B7___ __ 五、發明說明（/ ) 一耐火襯層及一外爐鋼套金屬板，冶金爐的例子如高爐、 熔融爐、或熔融還原爐，這種銅冷卻板被一種冷媒流過’ 且設在爐鋼套金屬板與耐火外牆之間，其中，該銅冷卻板 的冷媒管通過爐鋼套金屬板向外導進以將冷媒供應及導離 ，並與爐鋼套金屬板熔接成密不透氣的方式。 由銅或一種低量其他金屬的銅合金製的銅冷卻板〔所 謂的「銅桶板」（Cu-Staves)〕隨著其內部所設的冷卻流道 利用滾壓、鍛壓（Schmieden)或鑄造製成，它們一般在上側 有四條冷媒管，在下側有四條冷媒管，但也可有更少或更 多的冷媒管，相當於現有的冷媒流道數目。 習知技術係將一爐冷卻系統的冷卻板以各種不同方式 固定在爐鋼套金屬板的內面。由於在不同的熱負荷下銅板 的熱膨脹迭替變化（受爐的操作影響），這種銅板的固定 方式很重要。 因此，在德專利DE 27 43 380 A1提到：將用鑄鐵製成 的冷卻板用螺絲固定，該冷卻板外側設有一密封罩。這種 固定方式的缺點爲：冷卻板受高熱負荷時，冷卻板會把這 些固定螺絲脹開，且冷卻板會向爐中央方向移動，如此’ 熱爐氣會流經冷卻板與爐鋼套，並使爐鋼套失控地受熱。 因此，在DE 31 00 321 C1中提議，將護管鑄入冷卻板 中，它們在爐鋼套作業的區域中隔一段間隔圍住冷卻管， 其中，該爐鋼套中的開口密封以防爐氣跑出，且其中，這 些護管中至少有一護管藉著牢牢焊接在爐鋼套上當作「固 _ ___3 __ 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) -11!1 丨訂------！*^一 533240 ΚΙ ____Β7__ 五、發明說明〇) 定軸承」（Festlagei*)，並有位於此相同平面的其他護管’設 計成可水平移動的支承件形式。此外至少有一根對立的護 管（與此當作固定軸承用的護管立）設計成可垂直移動的 支承件形式，而該位在此平面中的其他護管設計成「可鬆 開軸承」（Loslager)形式。各冷卻管經一盤與一金屬補償器 連接，該金屬補償器被一保護殼體圍住且直接地或（間接 )經由一管接頭頸焊接在該爐的爐鋼套（Panzer，英： jacket)上成爲密不透氣的方式，以將該冷卻板的固定位置 利用護管密封，防止爐氣不當地跑出。 在DE 296 08 464 U1提到：將冷卻板只利用其冷卻管 固定在爐鋼套上。在此，冷媒管通過爐鋼套中的孔，並且 一端利用一個焊接在一管突部上，而另一端利用補償器與 冷媒管的一焊接位置以彈性方式與爐鋼套連接。 本發明的目的在提供一種手段，將銅冷卻板固定在一 爐鋼套上，如此可以不需花較大的功夫將銅冷卻板安裝及 拆卸，且可省卻一般的補償器（至少省卻其一部分），且 對於交替變化的熱負荷也有抵抗上。 上述目的在前述那種銅冷卻板的場合，其達成之道係 利用申請專利範圍第一項的特徵點，使該銅冷卻板除了利 用該與爐鋼套金屬板焊接的冷媒管作固定外，還利用至少 一個與該爐鋼套金屬板焊接的固定點固定元件（例如一固 定銷）與爐鋼套金屬板連接。在此，依本發明可考慮二種 基本的固定的變更方式，它們可各依銅冷卻板的大小以及 冷媒通道或冷媒管的數目而定而使用。 ______4__ 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) ---I--II 訂·----I!-線β 533240 B7 五、發明說明（)） _ ____________________________________________________________—--------------- -— — --——- - — ...·-.— 舉例而言，可將銅冷卻板懸掛在一固定銷或一其他的 固定元件上’該銷或元件位於上冷卻管及/或下冷卻管附 近，該冷卻管貫穿過爐銅套過去。在此’該固定元件與該 爐鋼套及該銅冷卻板連接’使得該固定元件當作所有空間 方向的固定點。將固定元件放在冷卻管附近，以及銅的低 熱膨脹率使得該由於溫度變動所預期的熱膨賬相對於固定 元件與相鄰的冷媒管之間變得很少，使得此冷媒管上的補 償器可省略。因此冷卻管可直接地（亦即不用補償器）固 定在爐鋼套金屬板上，因此造成所有空間方向的鬆開點。 此外，該銅冷板板在其他鬆開點利用對應的固定元件（例 如螺絲）與該爐鋼套金屬片連接，藉之可使由於熱膨脹造 成的運動在垂直/水平方向進行。 另一種將銅冷卻板固定的變更方式，係將該銅冷卻板 設以至少一個固定點固定元件（大約在銅冷卻板中央）。 銅冷卻板（設有附加的鬆開點固定元件）遂可整個地不用 補償器而焊接在爐鋼套上，其中所有冷媒器就當作其他固 定點。在該用此方式連接的固定點之間所預期的熱膨脹度 小得可忽略，且因此不再需要補償器。省略補償器，由於 安裝及焊接的工夫減少，故有很大的好處，因爲補償器一 邊須在爐鋼套金屬板上，另一邊須在銅冷卻板的管接頭頸 上焊接成密不漏氣方式。 這種冷媒管（它們依本發明不需補償器已足夠勝任） 係中外面直接以密不透氣的方式焊接在爐鋼套金屬板上， 且利用一個孔模板或利用一圓筒形罐安裝，該罐逐將所焊 _____5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) ---I---丨ί —丨丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 533240 A7 _B7_____ 五、發明說明（f) _____ 一 —.--一 一---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------… 一. __________________________ 接的冷媒管的固定點到銅冷卻板本體的間隔更加大。 依此，用本發明的銅冷卻板固定方式’可將銅冷卻板 更簡單、更迅速而更價廉地安裝在冶金爐中’特別是高爐 或其他的熔融或熔融還原爐。 本發明的其他優點、特色及細節在以下利用示意圖式 中所示的實施例詳細說明，其中相同的結構部分用相同的 圖號表示。 圖式中· 第一圖係一銅冷卻板之接頭側的上視圖，它具有一個 設在上方的固定點固定元件， 第二圖係具有爐鋼套金屬板的第一圖的銅冷卻板的側 視圖’ 第三圖係一銅冷卻板的接頭側的上視圖，它具有二個 固定點固定元件，設在該銅冷卻板中央； 第四圖係第三圖的具有爐鋼套金屬板的銅冷卻板側視 圖。 〔圖號說明〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·---丨丨丨丨- d〇)d〇?) 銅冷卻板 (11) 固定點固定元件 (12) 可鬆開點固定元件 (13) 上冷媒管 (14) 下冷媒管 (15) 爐鋼套金屬板 (16) 補償器 _ _6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 533240 A7 _____B7_ ___ 五、發明說明（f ) - -----— -------------------— —— —— …… _____________________________________—————.—— —… — (17) 盤 在第一、二圖中，分別以上視圖（第一圖）及側視圖 (第二圖）顯示一銅冷卻板（10);它具有四條冷媒通道（ 圖未示），其冷媒管（13)(14)設在銅冷卻板（10)上部及下部 以將冷媒供應及導離。在上冷媒管（13)附近設有一根固定 銷，當作固定點固定元件（11)，它用一盤(17)焊接在爐鋼套 金屬板（15)上。 由於固定點固定元件（11)局部地靠近冷媒管（13)，因此 ，這些冷媒管（13)不需一般的補償器，而利用一盤（17)直接 與爐鋼套金屬板(15)焊接。 下冷媒管（14)〔它局部地離固定點固定元件（11)大遠〕 則係一如習知者用補償器(16)與爐銅套金屬板(15)連接。 此外還設有數個可鬆開點固定元件（12)(在此實施例 中係爲固定螺絲）以將銅冷卻板（10)進一步固定在該爐鋼 套金屬板（15)，固定螺絲在銅冷卻板（10)的整個面積範圍對 稱分佈。 利用本發明將銅冷卻板（10)固定在爐鋼套金屬板(15)上 的方式，可使得由於熱膨脹造成的力量毫無問題地承受， 其中，該上冷媒管（13)與固定銷（11)呈固定點的作用，而具 有補償器的下冷媒管（14)在所有空間方向當作可鬆開點的 作用，且該固定螺絲（12)沿垂直/水平方向同樣地呈可鬆 開點的作用。 在第三及第四圖中的上視圖（第三圖）及側視圖（第 四圖）中顯示依本發明將一銅冷卻板（10’)與該爐鋼套金屬 7 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) - — — III— I 訂-丨 ----赢 A7 533240 ___B7 ____ 五、發明說明（/ ) 板（15)連接的另一固定方式或另一實施例。在此實施例中 ，有二個固定點固定元件（11)(固定銷）設在銅冷卻板 (10，）中央。此外’ 一如第一、二圖的實施例’還有其他的 可鬆開點固定元件（12)(固定螺絲）。在第三、四圖中所 示之固定變更例中，所有的補償器都可省略’因爲熱膨脹 相對於固定點固定元件與上、下冷媒管的固定位置之間距 離很小，因此可以忽視。依此，在這種變更例中，銅冷卻 板（10)的固定手段由該固定銷（Π)的固定點及該焊接的冷卻 管（13)(14)及固定螺絲（12)的可鬆開點（在垂直/水平方向 )構成。 本發明並不限於圖示之實施例，而係特別就固定點及 可鬆開點固定元件以其就其設計（呈銷或螺絲形式）而觀 可以各依銅冷卻板大小而定作對應的變化- -如果因此在 本發明中可省卻補償器的話。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —----------41^ *-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 533240 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 1. 一種冶金爐用的銅冷卻板，該冶金爐設有一耐火襯 層及一外爐鋼套金屬板，冶金爐的例子如高爐、熔融爐、 或熔融還原爐，這種銅冷卻板被一種冷媒流過，且設在爐 鋼套金屬板與耐火外牆之間，其中，該銅冷卻板的冷媒管 通過爐鋼套金屬板向外導進以將冷媒供應及導離，並與爐 鋼套金屬板熔接成密不透氣的方式，其特徵在： 該銅冷卻板(10)(10，)除了利用該與爐鋼套金屬板（15)焊 接的冷媒管（13)(14)固定之外，還利用至少一個與該鋼套金 屬板（15)焊接的固定點固定元件（11)(例如一種固定銷）與 該爐鋼套金屬板（15)連接，該固定點固定元件係具有對所 有各空間方向固定的固定點的作用。 2. 如申請專利範圍第1項之鋼冷卻板，其中： 該爐鋼套金屬板（10)(10’)另外利用至少一可鬆開點固 定元件（12)(例如一種固定螺絲）與該爐鋼套金屬板（15)牢 接，該固定元件（12)容許銅冷卻板（10)(10，)沿水平及垂直方 向作熱膨脹。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之鋼冷卻板，其中： 有一個或數個固定點固定元件（11)設在銅冷卻板 (1〇)(10’)的上部及/或下部在冷媒管（13)(14)附近。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之鋼冷卻板，其中： 有一個或數個固定點固定元件（11)設在銅冷卻板 (1〇)(10’)中央。 5·如申請專利範圍第3項之鋼冷卻板，其中： 該冷卻管（13)(14)至少有一部分不利用補償器直接與爐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -〆17 線爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 533240 六、申請專利範圍 鋼套金屬板（15)焊接。 □5 88 95 ABCD (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）