专利名称：用于冶金炉的铜冷却板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于配设有耐火衬和外炉壳板的冶金炉如高炉、熔炉或冶金还原炉的铜冷却板，所述铜冷却板被冷却介质流过地设置在炉壳板和耐火炉衬之间，其中用于输送和排放冷却介质的铜冷却板的冷却介质管向外穿过炉壳板并不透气地与炉壳板焊接在一起。
由铜或低合金化铜合金制成的且带有位于其中的冷却介质通道的铜冷却板(所谓的铜窄板)是通过轧制、锻造或浇注制成的，在通常情况下，它们在其上侧具有四根冷却介质管并在其下侧具有四根冷却介质管，但在这里，也可以设置多一些或少一些的冷却介质管，这要根据现有的冷却介质通道的数量而定。
通过不同方式把炉子冷却系统的冷却板固定在炉壳板的内表面上是众所周知的。由于冷却板在不同温度负荷下交变地热膨胀，这取决于炉子的工作情况，所以冷却板的固定方式是很重要的。
从DE2743380A1中知道了，把由铸铁制成的冷却板固定在高炉外壳上，所述高炉外壳向外地配设有密封罩。这种固定方式的缺点在于，在冷却板承受高温负荷时，固定螺栓膨胀并且冷却板本身可能移向炉子中心，由此一来，炎热的炉气流经冷却板和高炉外壳之间的缝隙并不可控制地加热了高炉外壳。
因此，在DE3100321C1中提出了，把保护管浇注到冷却板中，这些保护管在炉壳操作区内有间隔地围绕着冷却介质管，其中炉壳的开口被密封住而不会让炉气流出，至少其中一个保护管通过被焊接到炉壳上而起到了固定支座的作用，位于同一平面内的其它保护管被设计成可水平移动的支承点。此外，至少一个对置的保护管(它起到固定支座作用)被设计成可垂直移动的支承点，位于该平面内的其它保护管起到了活动支承的作用。每个冷却介质管通过一个滑座与一个金属胀缩接头相连，该金属胀缩接头被一个保护壳包围起来并不透气地直接或通过一个管接头被焊接在炉壳上，以便借助保护管密封冷却板的固定部，从而防止不希望有的炉气流出。
DE29608464U1公开了只借助其冷却管将冷却板固定在炉壳上。在这里，冷却介质管穿过炉壳内的孔并且一方面借助一个被焊接在一管件上的胀缩接头且另一方面借助在胀缩接头和冷却介质管之间的焊接部位与炉壳弹性连接。
本发明的任务是提出把冷却板固定在炉壳上的结构，由此一来，可以不太费事地装卸冷却板并且允许省略掉否则的话常设的胀缩接头的至少一部分并且它相对交替变化的热负荷是稳定的。
在具有权利要求1特征部分特征的上述类型的冷却板中，如此完成所提出的任务，除了通过与炉壳板焊接的冷却介质管进行固定外，铜冷却板还通过至少一个与炉壳板焊接的固定点固定件如固定销与炉壳板相连。因而，根据本发明，可设想出两个基本的固定变形方式，可以根据铜冷却板的尺寸和冷却介质通道或冷却介质管的数量来使用它们。
例如，可以在一个固定销上或另一个固定件上悬挂铜冷却板，所述固定件或固定销紧靠着上冷却介质管和/或下冷却介质管，它们穿过了炉壳。此外，固定件如此与炉壳和铜冷却板相连，即固定件在所有空间方向上起到了固定点作用。一方面固定件紧靠着冷却介质管且另一方面铜的热膨胀小导致了因温度波动而预计出现在固定件和相邻冷却介质管之间的热膨胀降低到如此小，以至可以省掉这些冷却介质管上的胀缩接头。或者说，冷却介质管直接即无需涨缩接头地与炉壳板焊接在一起并因而是其它的固定点。其余冷却介质管就象目前常利用胀缩接头那样被固定在炉壳板上并因而是在所有空间方向上的活动点。另外，铜冷却板在其它活动点上借助适当的固定件如螺栓与炉壳板相连，因热膨胀引起的在水平/垂直方向上的运动可以通过所述螺栓实现。
另一个用于铜冷却板固定的变形方案在于，给铜冷却板配备了至少一个固定点固定件(大致在铜冷却板中心)。配备由附加活动点固定件的铜冷却板可以彻底无需胀缩接头地被焊接在炉壳板上，其中所有冷却介质管起到了其它固定点作用。预计发生在如此存在的固定点之间的热膨胀是如此小，以至可以忽略不计并因而不再需要胀缩接头。省略胀缩接头因降低了安装成本和焊接成本而是一个显著的优点，这是因为胀缩接头一方面必须被焊接在炉壳板上，另一方面，它们必须被不透气地焊接在铜冷却板的管接头上。
根据本发明而无需胀缩接头的冷却介质管与外界不透气地被直接焊接在炉壳板上，或者借助一个孔模板来安装或通过一个简单的圆柱形顶部被安装起来，所述顶部仍然增大了焊接上的冷却介质管的固定点距铜冷却板体的距离。
通过根据本发明地固定铜冷却板，可以把铜冷却板快速、简单且成本低廉地安装在冶金炉如高炉或其它熔炉和冶金还原炉中。
以下，结合在示意图中示出的实施例来详细说明本发明的其它优点、特征和细节，其中相同的结构部件用相同标记表示，其中
图1是具有安置在上方的固定点固定件的铜冷却板的连接侧俯视图；图2是图1所示的带炉壳板的铜冷却板的侧视图；图3是具有两个设置在铜冷却板中心的固定点固定件的铜冷却板的连接侧俯视图；图4是图3所示的带炉壳板的铜冷却板的侧视图。
在图1、2中，以俯视图(图1)和侧视图(2)示出了一块铜冷却板10，它具有四条冷却介质通道(未示出)，其用于输送和排放冷却机制的冷却管13、14设置在铜冷却板10的顶部和底部上。紧靠着上冷却介质管13地，作为固定点固定件11地设置了一个固定螺栓，它通过一个垫板17被焊接在炉壳板15上。
由于固定点固定件11局部靠近冷却介质管13，所以冷却介质管13无需常设的胀缩接头地直接通过垫板17与炉壳板15焊接在一起。
其在局部离固定点固定件11很远的下冷却介质管14未改变地通过胀缩接头16与炉壳板15相连。
此外，还对称分布在铜冷却板10表面上地设置了多个用于进一步把冷却板固定在炉壳板15上的活动点固定件12，在这个实施例中是固定螺栓。
通过本发明的把铜冷却板10固定在炉壳板15上的结构，毫无问题地承受了因热膨胀而产生的力，其中上冷却介管13和固定销11起到了固定点的作用，带胀缩接头16的下冷却介质管14在所有空间方向上起到了活动点的作用，固定螺栓12在垂直/水平方向上也起到了活动点的作用。
在图3、4中，以俯视图(图3)和侧视图(图4)示出了与本发明的炉壳板15有关的铜冷却板10’的另一个固定方式或实施形式。在整个实施例中，两个固定点固定件11(固定销)设置在铜冷却板10’的中央。此外，如在图1、2所示的实施例中那样，设置了其它活动点固定件12(固定螺栓)。在图3、4所示的变形固定方式中，省略了所有的胀缩接头，这是因为热膨胀在上和下冷却介质管13的固定位置和固定点固定件之间比较小，从而可以忽略不计。因此，在这个变形方案中，铜冷却板10’的固定结构由固定销11的固定点和焊接上的冷却介质管13、14以及固定螺栓12的活动点(在垂直/水平方向上)构成。
本发明不局限于所示实施例，当可以由此在本发明意义上地省掉胀缩接头时，尤其是在固定点固定件和活动点固定件的数量和布局方面以及其象栓或螺栓的形状方面，根据铜冷却板的尺寸而采取相应的改变。
权利要求
1.一种用于配设有耐火衬和外炉壳板的冶金炉如高炉、熔炉或冶金还原炉的铜冷却板，它被冷却介质流过地设置在炉壳板和耐火衬之间，其中用于输送和排放冷却介质的铜冷却板的冷却介质管向外穿过炉壳板并不透气地与炉壳板焊接在一起，其特征在于，除了通过与炉壳板(15)焊接在一起的冷却介质管(13，14)进行固定外，铜冷却板(10，10’)还通过至少一个与炉壳板(15)焊接在一起的固定点固定件(11)如一个固定销与炉壳板(15)相连。
2.如权利要求1所述的铜冷却板，其特征在于，铜冷却板(10，10’)还通过至少一个活动点固定件(12)如固定螺栓与炉壳板(15)牢固连接，其中所述活动点固定件允许铜冷却板(10，10’)在水平方向和垂直方向上进行热膨胀运动。
3.如权利要求1或2所述的铜冷却板，其特征在于，一个或多个固定点固定件(11)紧靠着冷却介质管(13，14)地设置在铜冷却板(10，10’)的顶部和/或底部上。
4.如权利要求1或2所述的铜冷却板，其特征在于，一个或多个固定点固定件(11)设置在铜冷却板(10，10’)的中心。
5.如权利要求3或4所述的铜冷却板，其特征在于，至少冷却介质管(13，14)中的一个不采用胀缩接头地直接与炉壳板(15)焊接在一起。
全文摘要
在把铜冷却板(10)固定在冶金炉的炉壳板(15)上的固定结构中知道了,借助胀缩接头(16)而不透气地使冷却介质管(13,14)与炉壳板(15)焊接在一起,以避免固定受到取决于热的交变弯曲应力的破坏。本发明提出了,在冷却介质管(13,14)附近设置至少一个固定点固定件(11),由此一来,至少不再需要否则的话常设的胀缩接头(16)并因而节约了成本。
文档编号F27B1/24GK1373814SQ00812711
公开日2002年10月9日 申请日期2000年9月7日 优先权日1999年9月10日
发明者E·科尔比克, A·库布塔特, F·罗伊菲尔, M·布兰德特 申请人:Sms迪马格股份公司