專(zhuān)利名稱(chēng)：用于冶金爐的冷卻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型 一般涉及一種用于冶金爐的冷卻板。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，這種用于冶金爐的冷卻板(也稱(chēng)為冷卻壁)是 眾所周知的。這種冷卻板用于覆蓋冶金爐(如，例如鼓風(fēng)爐或電弧
爐)的外殼的內(nèi)壁，以4是供(1 )在爐子的內(nèi)部和外部爐殼之間的 散熱防護(hù)屏；以及(2)用于爐子內(nèi)的耐火磚襯、耐火噴漿或工藝 形成的增長(zhǎng)層(accretion layer )的錨固裝置。起初，冷卻板是其中 具有冷卻管鑄件的鑄鐵板。作為鑄鐵冷卻壁的替換，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了銅 冷卻壁?，F(xiàn)在，用于冶金爐的大多數(shù)冷卻板都是由銅、銅合金制成 的，或者更近些，是由鋼制成的。
例如，德國(guó)專(zhuān)利DE 2907511 C2中公開(kāi)了 一種用于鼓風(fēng)爐的銅 冷卻板。其包括具有熱表面(即，面對(duì)爐子的內(nèi)部的面)的面斥反狀 本體，該熱表面由平行的凹槽分成層狀(lamellar)肋。這些凹槽和 肋優(yōu)選地具有鳩尾狀(或者燕尾狀)4黃截面，并且當(dāng)冷卻板^皮安裝 在爐壁上時(shí)這些凹槽和肋沿水平方向設(shè)置，這些凹槽和肋的目的是 將耐火磚襯、耐火噴射材料或者工藝形成的增長(zhǎng)層錨固到冷卻板的 熱表面上。鉆孔冷卻通道在鄰近后表面(即，冷卻4反的冷表面)處 垂直于水平凹槽和肋延伸穿過(guò)面板狀本體。耐火磚襯、耐火噴射材料或者工藝形成的增長(zhǎng)層形成了設(shè)置在 面板狀本體的熱表面前面的保護(hù)層。該保護(hù)層用于保護(hù)冷卻板避免 由爐子內(nèi)的惡劣環(huán)境引起的劣化。然而，在實(shí)踐中，爐子有時(shí)候也 會(huì)在沒(méi)有該保護(hù)層的情況下操作，從而導(dǎo)致熱表面的層狀肋被腐 蝕。這種腐蝕使得后續(xù)的層狀肋的錨固能力受到影響，并且降低了 冷卻板的冷卻性能。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于l是供一種用于冶金爐的改良的冷卻^^反， 其中，該冷卻板沒(méi)有表現(xiàn)出上述的缺點(diǎn)。該目的是通過(guò)根據(jù)本實(shí)用 新型的用于冶金爐的冷卻板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本實(shí)用新型的用于冶金爐的冷卻板包括面板狀本體，該面 板狀本體具有前表面和相對(duì)的后表面、上邊緣和相對(duì)的下邊緣、以 及第一側(cè)邊緣和相對(duì)的第二側(cè)邊緣。前表面設(shè)置有在該第一側(cè)邊緣 和該第二側(cè)邊纟彖之間延伸的凹槽，這些凹才曹在前表面上形成層狀
肋，每個(gè)肋具有頂部和鄰4妄的側(cè)壁，底部"i殳置在兩個(gè)相鄰肋之間的 凹槽中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)重要方面，至少一個(gè)凹槽設(shè)置有金 屬嵌件(insert),該金屬嵌件靠著至少一個(gè)側(cè)壁設(shè)置。
金屬嵌件可以由鋼制成，優(yōu)選地由高耐磨鋼制成。這種高耐磨 鋼的例子是Creusabro②或Hardox 。
優(yōu)選地，金屬嵌件由金屬才反材制成，以易于與側(cè)壁的準(zhǔn)確形狀 一致。
為了保證層狀肋和凹槽結(jié)構(gòu)在冷卻板前表面上的良好的錨固 作用以及冷卻板良好的熱成形穩(wěn)定性，優(yōu)選地，凹槽在入口處的寬 度比凹槽在底部處的寬度窄。在根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻板的優(yōu)選實(shí)
6施例中，凹槽具有鴻尾狀橫截面。凹槽的平均寬度優(yōu)選地至少為40 mm,并且該寬度優(yōu)選地等于或大于層狀肋的平均寬度。
然而，應(yīng)該注意的是，冷卻板也可以設(shè)置有不同橫截面(諸如， 例如，矩形沖黃截面)的凹沖曹。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一優(yōu)選實(shí)施例，金屬嵌件包括覆蓋凹槽第 一側(cè)壁的第 一嵌入部以及覆蓋凹槽第二側(cè)壁的第二嵌入部。從而， 凹槽的兩個(gè)側(cè)壁都受到保護(hù)。
金屬嵌件優(yōu)選地包括橋狀部(bridge),該橋狀部連接第一嵌入 部和第二嵌入部，以-使兩個(gè)嵌入部;f皮此4呆持在特定關(guān)系中。這確4呆
將嵌入部與它們各自的側(cè)壁緊密連接。
橋狀部可以由例如多個(gè)間斷式(intermittent)連4妄件形成，這 些連接件在金屬嵌件的至少 一部分長(zhǎng)度之上將第 一嵌入部和第二 嵌入部相連接。
然而，優(yōu)選地，橋狀部形成為覆蓋凹槽底部的第三插入部。這 種橋狀部可以與第 一嵌入部和第二嵌入部形成為 一個(gè)部件?？商鎿Q 地，4喬狀部可以通過(guò)焊4妄連4妄至第一嵌入部和第二嵌入部。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二優(yōu)選實(shí)施例，金屬嵌件包括延伸出凹槽 之外的凸邊緣，該凸邊緣被成形為以便覆蓋肋的頂部的一部分。這 才是供了對(duì)肋的頂部的進(jìn)一 步保護(hù)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第三優(yōu)選實(shí)施例，最靠近上/下邊緣的邊緣凹 槽包括具有延伸部的金屬嵌件，該延伸部被成形為以便覆蓋位于該 邊纟彖凹槽和該上/下邊纟彖之間的肋的頂部。該延伸部可以進(jìn)一步凈皮成
形為以便進(jìn)一 步覆蓋該上/下邊緣。
7優(yōu)選地，金屬嵌件在凹槽的整個(gè)長(zhǎng)度之上延伸。因此，單個(gè)金 屬嵌件可以用于保護(hù)整個(gè)凹槽的側(cè)壁。然而，在一些情況下，也可 優(yōu)選地^是供較短的金屬嵌件，其中，多個(gè)這種4交短的金屬嵌件可以 因此一皮用于覆蓋整個(gè)凹槽或凹槽的^5^又一部分。
可以通過(guò)形狀配合(form-fit)或通過(guò)諸如螺栓或螺4丁的其它裝 置將金屬嵌件連接至凹槽。
優(yōu)選地，冷卻板由下面材料中的至少一種制成銅、銅合金或鋼。
由于金屬嵌件覆蓋著肋的側(cè)壁，使得肋的側(cè)壁免于受到腐蝕。 當(dāng)在偶然的情況下，在不具有覆蓋冷卻面板的保護(hù)層(耐高溫磚襯、 壓力噴漿或增長(zhǎng)層)的情況下操作爐子時(shí)，該金屬嵌件很大程度地 防止肋的材料由于爐內(nèi)的惡劣條件而被去除。因此，金屬嵌件使得 冷卻板的劣化減緩，并進(jìn)而延長(zhǎng)其壽命。同樣，通過(guò)提供這種金屬 嵌件，前表面的錨固作用得以保持，以隨后將保護(hù)層連接至冷卻板。


現(xiàn)在，參照附圖，通過(guò)實(shí)例描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，附 圖中
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻板的簡(jiǎn)化透視圖2是4艮據(jù)本實(shí)用新型的第 一實(shí)施例的裝配有金屬嵌件的凹槽 的放大圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的裝配有金屬嵌件的凹槽 的放大圖；圖4是才艮據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的裝配有金屬嵌件的凹槽 的放大圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面構(gòu)造的金屬嵌件的透視圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面構(gòu)造的金屬嵌件的透視 圖；以及
圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面構(gòu)造的金屬嵌件的透視圖。
具體實(shí)施方式

冷卻板用于覆蓋冶金爐(如，例如，鼓風(fēng)爐或電弧爐)的外殼 的內(nèi)壁。這種冷卻板的目的在于形成(1 )在爐子內(nèi)部和外部爐殼 之間的散熱防護(hù)屏；以及(2)用于爐子內(nèi)的耐火磚襯、耐火噴漿 或工藝形成的增長(zhǎng)層的錨固裝置。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1,應(yīng)該注意，冷卻一反10具有面4反狀本體12,該 面板狀本體由例如銅、銅合金或鋼的鑄件或鍛制體制成。該面板狀 本體12具有前表面14 (也稱(chēng)之為熱表面)，該前表面將會(huì)面對(duì)爐 子的內(nèi)部；以及后表面16 (也稱(chēng)之為冷表面)，該后表面將會(huì)面對(duì) 爐壁的內(nèi)表面。面板狀本體12通常具有四邊形的形狀，其具有一 對(duì)長(zhǎng)的第一邊緣18和第二邊緣20以及一對(duì)短的上邊緣22和下邊 緣24。大多數(shù)新式冷卻板具有的寬度在600 mm到1300 mm的范圍 內(nèi)，并且高度在1000 mm到4200 mm的范圍內(nèi)。然而，應(yīng)該理解 的是，其中，對(duì)于冶金爐的結(jié)構(gòu)條件和由它們的制造工藝所產(chǎn)生的 限制來(lái)說(shuō)，冷卻板的高度和寬度是可以進(jìn)行調(diào)節(jié)的。冷卻板10進(jìn)一步包括后表面16上的連接管(未示出)，用于 使冷卻液(通常是水)通過(guò)設(shè)置在面板狀本體12內(nèi)的冷卻通道(未 示出)循環(huán)流動(dòng)。
應(yīng)該注意的是，前表面14被凹槽32細(xì)分成層狀肋34。通常， 在面一反狀本體12中直4妻鑄造沿纟黃向界定層狀肋34的凹槽32。例外 地，也可以在該面才反狀本體12的前表面14中4先出這些凹槽32。如 圖1所示，層狀肋34平行于上邊緣22和下邊緣24從面板狀本體 12的第一邊緣18延伸至第二邊緣20。當(dāng)將冷卻板10安裝在爐子 內(nèi)時(shí)，凹槽32和層狀肋34沿水平方向設(shè)置。它們形成用于將耐火 磚襯、耐火噴漿或工藝形成的增長(zhǎng)層錨固到前表面14上的錨固裝 置。
圖1還示出了凹槽32和層狀肋34的優(yōu)選的幾何形狀，該優(yōu)選 的幾何形狀確保將耐火磚襯、耐火噴射材料或工藝形成的增長(zhǎng)層極 好地錨固到前表面14上。應(yīng)該注意，凹槽32具有鳩尾狀(或燕尾 狀)橫截面，即，凹槽32的入口處的寬度比該凹槽底部38處的寬 度窄。因此，相對(duì)于凹槽32，肋34具有倒置的鳩尾狀(或倒置的 燕尾狀)的橫截面，即，肋34頂部37處的寬度比該肋底部處的寬 度大。凹槽32的底部38和肋34的側(cè)壁39之間的角度通常在70° 到85。的范圍內(nèi)。為了將耐火磚襯、噴漿、或增長(zhǎng)層牢固地錨固到 前表面14中，在層狀肋34的一半高度處測(cè)量到的層狀肋34的平 均寬度優(yōu)選地小于在凹槽32的一半高度處測(cè)量到的凹槽32的平均 寬度。凹槽32的平均寬度的典型^f直為例如在40 mm到100 mm的 范圍內(nèi)。層狀肋34的平均寬度的代表值為例如在20mm到40mm 的范圍內(nèi)。層狀肋34的高度(其對(duì)應(yīng)于凹槽32的深度)通常介于 面板狀本體12的總厚度的20%和40%之間。
才艮據(jù)本實(shí)用新型，至少一個(gè)凹槽32 i殳置有靠著至少一個(gè)側(cè)壁 39設(shè)置的金屬嵌件40。圖2示出了這種金屬嵌件40的第一實(shí)施例。
10該金屬嵌件40優(yōu)選地由高耐磨鋼制成，該金屬嵌件包括覆蓋凹槽 32的第一側(cè)壁39的第一嵌入部42和覆蓋凹沖曹32的第二側(cè)壁39' 的第二嵌入部42'。第一嵌入部42和第二嵌入部42，通過(guò)覆蓋凹槽 32的底部38的第三嵌入部44連接在一起。金屬嵌件40由金屬板 材形成為一個(gè)部件，并且#皮形成為以<更與凹槽32內(nèi)的壁恰好一致。 在圖2所示的實(shí)施例中，金屬嵌件40與肋34的頂部37齊平，即， 金屬嵌件40覆蓋側(cè)壁39、 39，的整個(gè)高度但并沒(méi)有突出于凹槽32 之外。金屬嵌件40形成為以便通過(guò)形狀配合固定在凹槽32內(nèi)?？?替換地，也可以一是供其它連4妄方式，諸如，例如螺4全或螺絲4丁，以 將金屬嵌件40連4妄在凹槽32內(nèi)。
由于金屬嵌件40覆蓋肋34的側(cè)壁39、 39，，因而肋的側(cè)壁免 受腐蝕。當(dāng)在偶然的情況下，在不具有覆蓋冷卻板的保護(hù)層(耐火 磚襯、噴漿或增長(zhǎng)層)的情況下操作爐子時(shí)，第一嵌入部42和第 二嵌入部42，很大程度地防止了肋34的材料由于爐內(nèi)惡劣的條件而 被去除。頂部37的中央部分仍舊可能產(chǎn)生輕微的劣化，但是該劣 化并不是特別重要的。
圖3示出了金屬嵌件的第二實(shí)施例。該金屬嵌件與圖2的金屬 嵌件相似，將不詳細(xì)描述。與圖2的金屬嵌件相比，根據(jù)該實(shí)施例 的金屬嵌件40并不是與肋34的頂部37齊平。實(shí)際上，第一嵌入 部42和第二嵌入部42，中的每一個(gè)均包括延伸出凹槽32之外的凸 緣46、 46，。凸緣46、 46，被成形為以便覆蓋肋34的頂部37的一部 分。
圖4示出了金屬嵌件的又一實(shí)施例。該金屬嵌件也與圖2中的 金屬嵌件相似，只是其被設(shè)計(jì)成與邊緣凹槽32，一起使用。如圖1 和圖4所示，這種邊纟彖凹槽32'可以是最靠近上邊緣22的凹槽。根 據(jù)該實(shí)施例的金屬嵌件40包括位于其第二嵌入部42，上的延伸部 48，該延伸部被成形為以便覆蓋介于邊緣凹槽32，和上邊緣22之間的肋34的頂部37。該延伸部48進(jìn)一步包括覆蓋上邊緣22的邊緣 部50。
現(xiàn)在，將通過(guò)參照?qǐng)D5到圖7更嚴(yán)密地描述金屬嵌件40的構(gòu) 造。如圖5所示，金屬嵌件40可以由片狀材料形成為一個(gè)部件， 其中，將片狀材津牛彎曲以形成第一嵌入部42、第二嵌入部42，和第 三嵌入部44。才艮據(jù)圖6,通過(guò)設(shè)置作為三個(gè)獨(dú)立部件的第一嵌入部 42、第二嵌入部42'和第三嵌入部44且接著將這三部件組裝并焊接 在一起來(lái)形成金屬嵌件40。在第一嵌入部42和第三嵌入部44之間 設(shè)置第一焊縫52,在第二嵌入部42'和第三嵌入部44之間設(shè)置第二 焊縫52'。才艮據(jù)圖7所示的又一實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置作為兩個(gè)獨(dú)立部 件的第一嵌入部42和第二嵌入部42，來(lái)形成金屬嵌件40。通過(guò)沿金 屬嵌件40的長(zhǎng)度設(shè)置的間斷式連接件54將第一嵌入部42和第二 嵌入部42'保持在它們的靠著各自側(cè)壁39、 39'的位置中?？梢酝ㄟ^(guò) 焊接部56將連接件54連接至第一嵌入部42和第二嵌入部42'。參考標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10 冷卻氺反
12 面一反狀本體
14 前表面
16 后表面
18 第一邊緣
20 第二邊緣
22 上邊緣
24 下邊緣
32 凹槽
34 肋
37 頂部
38 底部
39 第一側(cè)壁
39' 第二側(cè)壁
40 金屬嵌件
42 第一嵌入部
42' 第二嵌入部
44 第三嵌入部
46 凸緣
46' 凸緣
48 延伸部
50 邊緣部
52 第一焊縫 52' 第二焊縫
54 連接件
56 焊接部。
權(quán)利要求1. 一種用于冶金爐的冷卻板，所述冷卻板包括面板狀本體，所述面板狀本體包括前表面和相對(duì)的后表面、上邊緣和相對(duì)的下邊緣、以及第一側(cè)邊緣和相對(duì)的第二側(cè)邊緣，其中，所述前表面設(shè)置有在所述第一側(cè)邊緣和所述第二側(cè)邊緣之間延伸的凹槽，所述凹槽在所述前表面上形成層狀肋，每個(gè)肋具有頂部和鄰接的側(cè)壁，底部設(shè)置在兩個(gè)相鄰肋之間的凹槽中，其特征在于，至少一個(gè)所述凹槽設(shè)置有靠著至少一個(gè)所述側(cè)壁配置的金屬嵌件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件由 4岡弗'J成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件由 高耐磨鋼制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所 述金屬嵌件由金屬板材制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所 述凹槽在入口處的寬度比所述凹槽在底部處的寬度窄。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻板，其特征在于，所述凹槽形成有 鳩尾狀橫截面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件包 括覆蓋凹槽的第 一側(cè)壁的第 一嵌入部和覆蓋所述凹槽的第二 側(cè)壁的第二嵌入部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件包 括將所述第一嵌入部與所述第二嵌入部相連接的橋狀部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻板，其特征在于，所述橋狀部由多 個(gè)間斷式連接件形成，所述連接件在所述金屬嵌件的至少一部 分長(zhǎng)度之上連接所述第 一嵌入部和所述第二嵌入部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻板，其特征在于，所述橋狀部形成 為覆蓋所述凹槽的所述底部的第三嵌入部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于， 所述橋狀部與所述第 一嵌入部和所述第二嵌入部形成為 一個(gè)部件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于， 所述橋狀部通過(guò)焊接連接至所述第一嵌入部和所述第二嵌入部。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件包 括延伸出所述凹槽之外的凸緣，所述凸緣被成形為以便覆蓋所 述肋的所述頂部的 一部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，最靠近所述上/ 下邊緣的邊纟彖凹槽包括具有延伸部的金屬嵌件，所述延伸部?jī)羝?成形為以<更覆蓋所述邊纟彖凹槽和所述上/下邊纟彖之間的所述肋 的所述頂部。
15. 才艮據(jù)斗又利要求14所述的冷卻外反，其特4正在于，所述延伸部#1 成形為以便進(jìn)一步覆蓋所述上/下邊緣。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件在 所述凹槽的整個(gè)長(zhǎng)度之上延伸。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件通 過(guò)形狀配合與所述凹槽連才婁。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述金屬嵌件通 過(guò)螺栓或螺釘與所述凹槽連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于冶金爐的冷卻板(10)，該冷卻板具有面板狀本體(12)，該面板狀本體具有前表面(14)和相對(duì)的后表面(16)、上邊緣(22)和相對(duì)的下邊緣(24)、及第一側(cè)邊緣(18)和相對(duì)的第二側(cè)邊緣(20)。前表面(14)設(shè)置有在第一側(cè)邊緣(18)和第二側(cè)邊緣(20)之間延伸的凹槽(32)，該凹槽(32)在前表面(14)上形成層狀肋(34)，每個(gè)肋(34)具有頂部(37)和鄰接的側(cè)壁(39、39′)，底部(38)設(shè)置在兩個(gè)相鄰肋(34)之間的凹槽(32)中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)重要方面，至少一個(gè)凹槽(32)設(shè)置有靠著至少一個(gè)側(cè)壁(39、39′)設(shè)置的金屬嵌件(40)，且由于設(shè)置有金屬嵌件，因而使得冷卻板的劣化減緩，并進(jìn)而延長(zhǎng)其壽命。
文檔編號(hào)F27D1/12GK201297851SQ20082013126
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者保羅·托克爾特, 尼古拉·穆塞爾, 尼古拉·馬焦利, 柯勞德·普萊梅爾丁 申請(qǐng)人:保爾伍斯股份有限公司