用于冶金炉的冷却板制造技术

一种用于冶金炉的冷却板(10)，包括具有正面(18)和相对的背面(20)的本体(12)，所述本体(12)在其中具有至少一个冷却通道(14)。所述冷却通道(14)在所述背面(20)中具有开口并且冷却剂供应管(28)连接到所述冷却板(10)的背面(20)并与所述冷却通道(14)流体连通。在使用中，所述正面(18)朝向炉内部。根据本发明专利技术，至少一个紧急冷却管件(32、32')布置在所述冷却通道(14)内，所述紧急冷却管件(32、32')的横截面小于所述冷却通道(14)的横截面。所述紧急冷却管件(32、32')具有带有连接装置(36)的端部区段(34、34')，该连接装置用于将紧急供应管(38)与其连接。在紧急运行中，所述紧急冷却管件(32)通过所述连接装置(36)物理连接到紧急供应管(38)；而在正常运行中，所述紧急冷却管件(32)的连接装置(36)与所述紧急供应管(38)物理地断开。本发明专利技术也涉及这种冷却板(10)的用途。

Cooling plate for metallurgical furnace

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冶金炉的冷却板
本专利技术总体涉及一种用于冶金炉、比如高炉的冷却板，并且特别是涉及一种冷却板，其具有用于运行损坏的冷却板的装置。
技术介绍
用于冶金炉的冷却板(也称为“冷却壁(stave)”)在本领域中是公知的。它们用于覆盖冶金炉、例如高炉或电弧炉的外壳的内壁，以便在炉内部和外炉壳之间提供排热保护屏蔽。它们通常还提供用于耐火砖衬里的锚固装置、耐火喷浆材料或炉内工艺产生的积层。最初，冷却板是铸铁板，其中铸有冷却通道。作为铸铁冷却壁的替代方案，已开发出铜冷却壁。如今，用于冶金炉的大多数冷却板由铜、铜合金制成，或更为最近地由钢制成。耐火砖衬里、耐火喷浆材料或工艺产生的积层形成布置在面板体的热面之前的保护层。该保护层可用于保护冷却板免受由炉内的恶劣环境引起的劣化。然而，在实践中，炉偶尔也会在没有这种保护层的情况下进行运行，从而导致热面的层状肋的侵蚀。如本领域所公知的那样，虽然高炉最初设有在冷却壁的前侧的耐火砖衬里或者插入冷却壁的槽中的钢片，但是在运行期间衬里损耗。特别地，已经观察到，在炉腹中，耐火衬里会相对快速地消失。当冷却板主要通过磨损损耗时，循环通过冷却通道的冷却剂可能泄漏到炉中。当然要避免这种泄漏。当检测到这种泄漏时，第一反应通常是停止将冷却剂供应到泄漏的冷却通道，直到下一个程序设置的停止，在此期间可以将柔性软管穿过冷却通道，比如JP2015187288A中描述的。随后，柔性软管连接到冷却剂供应部，并且冷却剂可以通过冷却板内的柔性软管进行供应。因此，冶金炉可以继续运行，而不必更换损坏的冷却板。然而，一旦通过泄漏的冷却通道供应的冷却剂被中断，来自炉的材料可能进入冷却通道，从而阻碍了柔性软管的后续安装。严重损耗的冷却板导致围绕通道的铜温度升高，这导致铜机械性能的损失。在某些情况下，这可能导致冷却板的完全破坏，这使得炉壳直接暴露于高热负荷和磨损。因此，将柔性软管安装到冷却通道中是相当复杂的。柔性软管需要具有比冷却通道更小的直径，并且具有相当薄的壁厚，以便在冷却通道的拐弯/角落中能够操纵。柔性软管的这种薄壁厚度不能长时间耐受磨损。因此，柔性软管仅允许在短时间内延长冷却板的寿命。技术问题本专利技术的目的是提供一种改进的冷却板，其在冷却通道受损的情况下提供快速且有效的冷却。该任务通过如权利要求1所述的冷却板实现。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于冶金炉的冷却板，其包括具有正面和相对的背面的本体，该本体在其中具有至少一个冷却通道。冷却通道在背面中具有开口，并且冷却剂供应管连接到冷却板的背面并且与冷却通道流体连通。在使用中，正面朝向炉内部。根据本专利技术，至少一个紧急冷却管件布置在冷却通道内，紧急冷却管件的横截面小于冷却通道的横截面。紧急冷却管件具有带有连接装置的端部区段，该连接装置用于将紧急供应管与其连接。在紧急运行中，紧急冷却管件通过连接装置物理连接到紧急供应管。在正常运行中，紧急冷却管件的连接装置与紧急供应管物理地断开。这种具有预安装的紧急冷却管件的冷却板允许在冷却板损坏时从正常运行模式快速切换到紧急运行模式。如果检测到泄漏，即如果冷却板的本体以这样的方式损坏，即冷却剂朝向冷却板的正面泄漏并因此泄漏到炉中，则冷却剂通过冷却剂供应管的供应被中断。然后，紧急供应管穿过冷却剂供应管，并连接到已经存在于冷却通道中的紧急冷却管件。然后冷却剂通过紧急供应管被供应至紧急冷却管件并通过冷却板。无需首先将柔性软管穿过损坏的、可能阻塞的冷却通道。在通过冷却通道供应冷却剂和通过紧急冷却管件供应冷却剂之间的切换时间大大减少。此外，相对于柔性软管，紧急冷却管件的设计得到改进并且更加坚固。紧急冷却管件设计用于承受炉内的恶劣条件。为此，紧急冷却管件可以由钢或合金制成。优选地，紧急冷却管件可以进一步设置有耐抗材料涂层，比如钨。由于紧急冷却管件的横截面小于冷却通道的横截面，因此紧急冷却管件在正常运行期间不会阻断冷却剂与冷却板的本体之间的直接连接。因此，紧急冷却管件的存在不会降低冷却板的冷却效率。冷却通道可以在冷却板的本体中钻孔、锻造或铸造。紧急冷却管件通常可具有圆形横截面。然而，应该注意，可以通过管挤出方法、机加工、铸造或3D打印来获得任何其他形状。冷却通道可以是可以通过机加工或铸造生产的任何形状。它可以是例如通过重叠不同的形状实现的圆形、长圆形或更复杂的形状。紧急冷却管件的横截面可以是冷却通道的横截面的至多四分之三(3/4)，优选至多一半(1/2)的横截面。这种紧急冷却管件足以在紧急运行期间保证足够的冷却，但是在正常运行期间不会妨碍冷却剂和冷却板的本体之间的直接热传递。根据本专利技术的一个实施例，紧急冷却管件的端部区段包括弯曲部分。这种弯曲部分确保紧急冷却管件的管件开口与冷却剂供应管对齐，从而在需要时提供用于连接紧急供应管的便利入口。优选地，冷却通道由第一钻孔和第二钻孔形成，其中第一和第二钻孔重叠。第二钻孔可以具有比第一钻孔小的直径，并且可以布置在面向冷却板的背面的方向上，其中第二钻孔被布置和尺寸设计成用于容纳紧急冷却管件。根据本专利技术的另一个实施例，端部区段是直的并且在端部区段的侧向部分中包括连接装置。具有这种直的端部区段的紧急冷却管件可以容易地安装在冷却通道中。端部区段的端部优选地被封盖。冷却通道可以由多个重叠的钻孔形成。优选地，冷却通道由中央钻孔和布置在该中央钻孔两侧的两个辅助钻孔形成。两个辅助钻孔都与中央钻孔重叠。中央钻孔被布置和尺寸设计成用于容纳紧急冷却管件。中央钻孔的直径可以基本上相当于紧急冷却管件的外直径，由此紧急冷却管件可以通过压配合贴合地放置在中央钻孔中。冷却剂与冷却板的本体的直接接触可以通过冷却剂流过由辅助钻孔形成的冷却通道部分来实现。中央钻孔的直径可以与辅助钻孔的直径相当。替代地，辅助钻孔的直径也可以大于或小于中央钻孔，这取决于期望冷却剂与冷却板的本体之间要在多大程度上直接接触。根据本专利技术的一个实施例，紧急冷却管件可包括突入到辅助钻孔中的侧翼。通过限制紧急冷却管件的旋转，这种侧翼可以加强紧急冷却管件在中央钻孔内的锚固。紧急冷却管件可包括在其端部区段之间的中央区段，其中中央区段相对于端部区段具有减小的壁厚。这种减小的壁厚改善紧急冷却管件中的冷却剂与冷却通道内的区域之间的热传递，但是不会削弱在端部区段中用于连接紧急供应管所需的强度。根据另一实施例，至少两个紧急冷却管件布置在冷却通道内。优选地，所述至少两个紧急冷却管件布置和构造成具有合并的端部区段，其具有共同的连接装置用于将所述紧急供应管与其连接。这种布置允许布置例如两个紧急冷却管件在单个冷却通道中，但提供用于将冷却剂供应到冷却管件的单个连接点，进而提供用于连接紧急供应管的便利入口。优选地，冷却板包括用于连接到紧急冷却管件的紧急供应管，紧急供应管同轴地或平行轴地穿过冷却剂供应管布置。连接装置可以是螺纹配合、卡口配合或用于将紧急供应管连接到紧急冷却管件的任何其他适当的装置。本专利技术还涉及如上所述的用于冶金炉的冷却板的用途，其中该用途包括以下步骤：-检测冷却剂从冷却通道的泄漏；-中断通过冷却通道供应冷却剂；-将紧急供应管穿过冷却剂供应管；-将紧急供应管连接到紧急冷却管件；并且-将冷却剂经由紧急供应管供应给紧急冷却管件并通过冷却板。附图说明通过以下参考附图对若干非限制性实施例的详细描述，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于冶金炉的冷却板(10)，包括：具有正面(18)和相对的背面(20)的本体(12)，所述本体(12)在其中具有至少一个冷却通道(14)，所述冷却通道(14)在所述背面(20)中具有开口；冷却剂供应管(28)连接到所述背面(20)并与所述冷却通道(14)流体连通；其中，在使用中，所述正面(18)朝向炉内部，其特征在于，至少一个紧急冷却管件(32)布置在所述冷却通道(14)内，所述紧急冷却管件(32)的横截面小于所述冷却通道(14)的横截面；所述紧急冷却管件(32)具有带有连接装置(36)的端部区段(34)，该连接装置用于将紧急供应管(38)与其连接；其中，在紧急运行中，所述紧急冷却管件(32)通过所述连接装置(36)与紧急供应管(38)物理连接；并且其中，在正常运行中，所述紧急冷却管件(32)的所述连接装置(36)与所述紧急供应管(38)物理地断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 LU 1000731.用于冶金炉的冷却板(10)，包括：具有正面(18)和相对的背面(20)的本体(12)，所述本体(12)在其中具有至少一个冷却通道(14)，所述冷却通道(14)在所述背面(20)中具有开口；冷却剂供应管(28)连接到所述背面(20)并与所述冷却通道(14)流体连通；其中，在使用中，所述正面(18)朝向炉内部，其特征在于，至少一个紧急冷却管件(32)布置在所述冷却通道(14)内，所述紧急冷却管件(32)的横截面小于所述冷却通道(14)的横截面；所述紧急冷却管件(32)具有带有连接装置(36)的端部区段(34)，该连接装置用于将紧急供应管(38)与其连接；其中，在紧急运行中，所述紧急冷却管件(32)通过所述连接装置(36)与紧急供应管(38)物理连接；并且其中，在正常运行中，所述紧急冷却管件(32)的所述连接装置(36)与所述紧急供应管(38)物理地断开。2.根据权利要求1所述的冷却板(10)，其中所述紧急冷却管件(32)的所述横截面是所述冷却通道(14)的所述横截面的至多四分之三(3/4)，优选地至多一半(1/2)。3.根据权利要求1或2所述的冷却板(10)，其中所述紧急冷却管件(32)的所述端部区段(34)包括弯曲部分(35)。4.根据权利要求3所述的冷却板(10)，其中所述冷却通道(14)由第一钻孔(40)和第二钻孔(42)形成，所述第一和第二钻孔(40、42)重叠，所述第二钻孔(42)具有比所述第一钻孔(40)小的直径并且布置在面向所述冷却板(10)的所述背面(20)的方向上，所述第二钻孔(42)被布置和尺寸设计成用于容纳所述紧急冷却管件(32)。5.根据权利要求1或2所述的冷却板(10)，其中，所述端部区段(34)是直的，并且在所述端部区段(34)的侧向部分中包括所述连接装置(36)。6.根据权利要求5所述的冷却板(10)，其中所述冷却通道(14)由中央钻孔(44)和布置在所述中央钻孔(44)两侧的两个辅助钻孔(46、46')形成，所述两个辅助钻孔(46、46')都与所述中央钻孔(44)重叠，所述中央钻孔(44)被布置和尺寸设计成用于容纳所述紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·马吉奥利，
申请(专利权)人：保尔沃特股份公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU