用于熔炉炉顶的冷却和支撑系统技术方案

一种用于支撑和冷却由耐火砖组成的熔炉炉顶的系统，包括多个横跨熔炉延伸的炉顶支撑件，并从熔炉炉顶上方被支撑。支撑件设有用于冷却流体循环的内部通道，并设有适于支撑相邻的炉顶支撑件之间的多排耐火砖或耐火砖的侧表面。该系统排除了从炉顶上面吊单块砖的需要，同时提供了对炉顶结构的支撑和冷却。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于吊置和冷却耐火熔炉炉顶的系统。
技术介绍
高温熔炉具有由耐火砖组成的炉顶结构。该砖由吊架梁(hangerbeams)通过金属吊架支撑。许多系统因砖彼此互锁使得吊架的数目减少而为人所知。然而，大多数这些吊架通常都由熔炉炉顶突出，使得很难保持熔炉炉顶没有灰尘和碎屑，由此阻碍从熔炉炉顶耐火材料的排热并且因此减少了它的使用寿命。通常，熔炉炉顶吊置系统不包括用于冷却组成炉顶的耐火砖的装置。在1922年1月31日授权的美国专利第1,404,845号(Gates)中批露的系统是个例外。这篇专利批露了具有互相连接的管状构件的栅格的熔炉“拱顶”(“arch”)，冷却剂在该管状构件中循环。冷却剂的入口设置在纵向的管状构件中，而冷却剂的出口设置在横向的管状构件中。将构成拱顶的耐火砖开槽以用来由纵向的管状构件支撑，而横向的管状构件的端部搁在炉壁上，由此支撑炉顶。Gates专利显示了构造拱顶的两种不同排布。在一种排布中，显示于Gates专利的附图说明图1中，从上面将管状构件15插入砖块之间的通道内，因此需要使用楔或填料以保持砖被吊置。在第二种排布中，显示于Gates专利的图4中，在每对砖之间需要一冷却管。虽然Gates专利的系统提供了优于常规吊架系统的一些优点，但是横向和纵向的管状构件的栅格会影响从熔炉炉顶除去灰尘和碎屑的能力。这种清洁对于最大化炉龄来说很必要，因为灰尘被隔离，并且如果不被除去，将造成砖块变热，因此减少它们的寿命。此外，Gates熔炉拱顶的耐火砖似乎不能从上面更换，而是必须从炉内部更换，需要炉冷停机，因此造成生产损失。另外，并不期望如Gates专利所披露地那样在壁上支撑炉顶，因为这样必须卸下或以其它方式支撑炉顶才能更换壁砖，而该更换通常必须比炉顶维修更频繁。为了解决现有技术中的这些缺陷，期望提供一种用于吊置和冷却耐火熔炉炉顶的改进系统。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于支撑熔炉的炉顶的系统克服现有技术的不足，该系统包括多个横跨熔炉延伸的细长的炉顶支撑件，熔炉炉顶的砖由炉顶支撑件的侧面的支撑表面以这样一种方式支撑砖可以从炉顶上面取出。炉顶支撑件优选地设有至少一个在冷却剂入口和冷却剂出口之间循环冷却流体的内部冷却剂通道。因此，在该优选的实施方案中，炉顶支撑件同时用于支撑和冷却砖的双重目的。在根据本专利技术的系统中，排除了将吊架附在单个砖上的需要，无需将熔炉停机至冷状态就能从上面取出并更换砖，由此很大地简化和缩短了修理程序的时间段和花费。此外，在本专利技术的优选系统中，炉顶支撑件中设有冷却剂入口和出口，由此排除了对如Gates专利中的冷却剂输送横构件(coolant-carrying cross member)的需要。一方面，本专利技术提供一种基本覆盖熔炉的内部空间的炉顶，该熔炉炉顶包括多个细长的炉顶支撑件，其横跨熔炉顶部进行延伸，在相邻的炉顶支撑件之间设有间隔；在相邻的炉顶支撑件之间的间隔内设置的多个耐火砖，炉顶支撑件和耐火砖基本完全覆盖内部空间，其中砖按沿着炉顶支撑件延伸的行排布，至少有一行砖设置在相邻的炉顶支撑件之间，每块砖都具有面向熔炉内部的底面、背离熔炉内部的顶面、以及在顶面和底面之间延伸的一对相对的侧表面；以及每个炉顶支撑件具有基本沿着其整体长度延伸的相对侧，至少一侧设有与一行所述砖的多块耐火砖的侧表面直接接触的支撑表面，多个耐火砖至少部分地支撑于其上，砖的侧表面和炉顶支撑件的侧表面被成形为使得能通过以从炉顶上面提起砖的方式将与炉顶支撑件的支撑表面直接接触的砖从相邻的炉顶支撑件之间的间隔取出。另一方面，本专利技术提供一种用于支撑熔炉炉顶内多个耐火砖的支撑件，该支撑件为细长的，并且具有第一端、第二端以及一对基本沿着其全长延伸的相对侧面，每个侧面都设有用于支撑所述耐火砖的支撑表面，其中每个所述支撑表面都包括在其中一个所述侧面的上和下部分之间形成过渡的台肩，使得在侧面的上部分之间的炉顶支撑件的宽度小于在侧面的下部分之间的炉顶支撑件的宽度。附图简述现在仅通过实施例的方式、参照附图对本专利技术进行描述，这些附图中图1是贯穿包含根据本专利技术的优选系统的熔炉炉顶的示意性横剖面图。图2是贯穿图1中熔炉炉顶的一部分的纵向截面图。图3是贯穿图2中显示的一个熔炉炉顶支撑件的一个放大的横截面图。图4是图2中显示的耐火砖的放大图。具体实施例方式图1示意性地示出了熔炉10的一部分，该熔炉10的形状为矩形，且具有四个竖直延伸的、围绕内部空间11的壁，该壁优选由耐火材料构成。侧壁12、14以及端壁16的一部分示于图1中。虽然连同矩形熔炉一起描述本专利技术的优选实施方案，但可以领会的是，本专利技术中的实施原理可施用于多种形状的熔炉，例如具有大体圆柱侧壁的圆形熔炉。支撑熔炉10的侧壁12和14的是通常被称为“支柱”的竖直梁。这些支柱沿着熔炉10的相对侧成对设置。虽然图1中仅示出了一对支柱18，但是可以领会的是，优选地沿着侧壁12和14的长度有多个间隔开的这样的支柱对。在每对支柱之间水平延伸的是水平梁20。支柱18和梁20如构成工字梁一样示于图中。然而，具有其它横截面的梁也可能是适合的。基本上完全覆盖熔炉10的敞开顶部的是炉顶22，该炉顶在该图中显示的优选实施方案中是拱形的并且包括多个耐火砖24和多个细长的支撑件26。然而，可以领会的是，炉顶不必须是拱形的，可以用平的代替。事实上，使用根据本专利技术的支撑系统的益处可能在平的炉顶时比在拱形炉顶时更大，因为拱形炉顶至少部分地自支撑，且通常会比平的炉顶具有更少的砖吊架。可以领会的是，炉顶22可带有开口(未示出)构成，该开口用于装料或接收电极。细长的炉顶支撑件26横跨熔炉10的顶部延伸，相邻的炉顶支撑件26之间设有间隔。在图中示出的优选系统中，其中熔炉10是矩形的，炉顶支撑件26如图2所示地沿着熔炉10的相对侧壁12、14互相以间隔、平行关系排布，或者可以平行于端壁16排布。在本专利技术的优选实施方案中，炉顶支撑件26每个都由一对以首尾相连、彼此平行的方式排布的炉顶支撑梁27组成，以构成炉顶支撑件26。每个炉顶支撑梁27都具有第一端28、第二端30、上表面32、下表面34和一对相对侧表面36。上表面32、下表面34和侧表面36在这里也指的是炉顶支撑件26的上、下和侧表面。虽然图中显示的炉顶支撑件26包括两个首尾相连排布的炉顶支撑梁27，但可以领会的是，炉顶支撑梁26可以替换为完全横跨熔炉10延伸的单一梁27，或者每一个炉顶支撑件26都可以由两个以上首尾相连排布的炉顶支撑梁27组成。每个炉顶支撑梁27的第一端28都邻近熔炉炉顶22的外边缘38定位，并可被至少部分地支撑于熔炉10的侧壁12或14上。然而，可以领会的是，炉顶支撑梁27不必非要支撑于熔炉的侧壁12或14上。相反地，梁27可完全由其它装置支撑，例如通过位于熔炉炉顶22之上的支撑件悬吊支撑。为了将炉顶22的支撑件26和耐火砖的温度保持在一个期望范围，每个炉顶支撑件26都优选地设有至少一个内部冷却剂通道40，冷却剂、例如水，在该通道40中循环。该内部冷却剂通道40在冷却剂入口42和冷却剂出口44之间连续延伸。在本专利技术的优选实施方案中，炉顶支撑件26都包括多个炉顶支撑梁27，每个梁27都优选地设有内部冷却剂通道40、入口42和出口44。冷却剂入口42和4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本覆盖熔炉的内部空间的炉顶，该熔炉炉顶包括：多个细长的炉顶支撑件，其横跨熔炉顶部进行延伸，在相邻的炉顶支撑件之间设有间隔；在相邻的炉顶支撑件之间的间隔内设置的多个耐火砖，炉顶支撑件和耐火砖基本完全覆盖内部空间，其中砖按 沿着炉顶支撑件延伸的排布置，至少有一排砖设置在相邻的炉顶支撑件之间，每块砖都具有于面向熔炉内部的底面、背离熔炉内部的顶面、以及在顶面和底面之间延伸的一对相对的侧表面；以及每个炉顶支撑件具有基本沿着其整体长度延伸的相对侧，至少一侧设有 与一排所述砖的多块耐火砖的侧表面直接接触的支撑表面，多个耐火砖至少部分地支撑于其上，其中砖的侧表面和炉顶支撑件的侧表面被成形为使得能通过从炉顶上面提起砖的方式将与炉顶支撑件的支撑表面直接接触的砖从相邻的炉顶支撑件之间的间隔取出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KM唐纳森，BO沃斯芒德，KT哈钦森，NW沃尔曼，BT埃默里，
申请(专利权)人：哈茨有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]