專利名稱：鑲板式噴淋冷卻爐頂蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冶金爐的噴淋冷卻頂蓋，尤其涉及一個(gè)用于如還原鈦礦粉那樣的金屬氧化物礦粉的埋弧爐的噴淋冷卻頂蓋。
如在Heggart等的美國(guó)專利US47.15042,W.H.Burwell的US4815096,M.T.Arthur和F.H.Miner的US5115184中所介紹的那樣，冶金容器項(xiàng)蓋的噴淋冷卻已被成功地使用，這類頂蓋是整體的，即一件式頂蓋結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)例中，頂蓋分段被分開(kāi)來(lái)制造，然后被連接成最終的整體頂蓋。此種頂蓋對(duì)于電弧煉鋼爐及其它應(yīng)用場(chǎng)合是十分有效的。
對(duì)于電極穿進(jìn)含有金屬礦粉爐料的埋弧冶金爐來(lái)說(shuō)，提供噴淋冷卻是重要的。由埋在爐料中的電極產(chǎn)生的電弧應(yīng)產(chǎn)生還原如鈦礦粉那樣的金屬礦粉所需要的高溫。在埋弧爐中爐頂蓋所經(jīng)受的熱條件在不同位置處變化非常大，這樣就使得整體式噴淋冷卻頂蓋的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。而且在直徑方面，埋弧爐的頂蓋要大于廢鋼熔煉爐。本發(fā)明針對(duì)這種埋弧冶金爐的特殊需求。
本發(fā)明涉及冶金爐頂蓋組件，它成截頭圓錐狀，由多個(gè)單獨(dú)的、彼此緊密鄰接的空心金屬部段構(gòu)成，而且形成一個(gè)內(nèi)孔，一電極可以穿過(guò)此孔沿垂直方向向下進(jìn)入冶金爐?？招慕饘俨慷蔚淖钔獠糠荽_定一個(gè)由爐圓柱形側(cè)壁支承的、頂蓋組件的外圓柱形周邊。每個(gè)空心金屬部段可被單獨(dú)拆卸和安裝，這些部段含有連接于空心金屬部段內(nèi)的一個(gè)頭的噴淋機(jī)構(gòu)，用來(lái)將液體冷卻劑噴淋到彼此爐加熱的該金屬空心部分表面，尤其是噴淋到空心金屬部份的底表面。每個(gè)空心金屬部份的頭借助冷卻劑源管道分別單獨(dú)配置一冷卻劑源，并至少配置一個(gè)用來(lái)接收一個(gè)空心金屬部段內(nèi)的廢冷卻劑的冷卻劑排放管道。在空心金屬部段的最下部份處配置一支承件，以便使之以可拆卸方式與冶金容器圓柱形外周側(cè)壁速接。提供的支承裝置給每個(gè)空心金屬部段提供獨(dú)立的垂直支承。


圖1是本發(fā)明的噴淋冷卻頂蓋組件之局部剖視圖；圖1(A)是圖1所示頂蓋組件之一部份的局部剖圖；圖2是本發(fā)明的頂蓋組件的俯視圖；圖2(A)是圖2所示頂蓋組件之一部份的局部視圖；圖3是圖2所示組件的正視圖3(A)展示了與圖3所示頂蓋組件連接應(yīng)用的文杜里噴管型泵。
圖4是本發(fā)明噴淋冷卻頂蓋組件的一空心金屬子-部件的局部平面圖。
參看圖1，一個(gè)埋弧電爐用數(shù)碼10標(biāo)引，它內(nèi)含包括金屬礦粉，造渣劑及還原劑的爐料12。一電極14有一埋入爐料12的下端，電極產(chǎn)生將爐料12加熱至高溫和促進(jìn)還原反應(yīng)的電弧16。從而能從礦粉中回收金屬并形成一包覆潭。而爐中的熱環(huán)境則使圖1以20標(biāo)注的頂蓋組件下側(cè)面40上產(chǎn)生極大的變化應(yīng)力。
在圖1中，用于封閉熔煉爐料12而具有圓筒形外周壁28的埋弧熔煉爐10之截頭圓錐形向上傾斜的蓋組件20有多個(gè)分段22-22(e)，這些分段是分開(kāi)可拆除的、彼此緊密鄰接的空心金屬分段，它們還限定一個(gè)電極14能沿垂方向向下進(jìn)入冶煉爐10的圓孔17?？招慕饘俜侄蔚淖钕虏糠輨t構(gòu)成蓋組件20的外周邊19，該外周邊19被支承于埋弧爐10的圓筒形側(cè)壁28上，以數(shù)碼11標(biāo)引的一傳統(tǒng)可拆卸(delta)三角形連接物被使用于電爐10中。
參看圖1及4，本發(fā)明的噴淋冷卻爐頂蓋組件包括多個(gè)適宜地可達(dá)四個(gè)或更多個(gè)分開(kāi)的空心金屬分段22-22e，這些分段以一種向上傾斜的截頭圓錐形狀彼此緊密鄰接地蓋在爐10上。每個(gè)空心金屬分段22-22e均配置一向下懸伸的金屬支承件24，該件24則安置在爐10之圓筒形側(cè)壁28頂部處的圓環(huán)槽26中?？招慕饘俜侄?2-22e可以單個(gè)安裝，例如可利用與提升架30連接的一高架吊車(chē)(未示出)將各支承件24安置于爐10的環(huán)形溝槽26中，使分段22-22e與爐10側(cè)壁28成為可拆卸的配置。在圖1所示的實(shí)施例中，每個(gè)金屬分段22-22e都配置一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的并安置在一個(gè)固定于爐側(cè)壁28上的架件33上的懸伸支承臂32。如圖1所示，支承臂32在固定于空心金屬分段22(b)的支架34處沿垂直方向支承著空心金屬分段22(b)。作為例子，一空心金屬分段22(b)可用一高架吊車(chē)或其它裝置安裝在圖1所示的位置上，該懸伸臂32被擺動(dòng)進(jìn)入所示位置后就在數(shù)碼34所示位置處與空心金屬分段22(b)相連接，然后就可將高架吊車(chē)移走。余下的空心金屬分段也用與此相似的方式安裝。空心金屬分段22-22(e)例如可采用與安裝相反的順序單獨(dú)地和分開(kāi)地被移走以便于檢查和更換。每一個(gè)空心金屬分段22-22e均包括一個(gè)向上傾斜的內(nèi)金屬基座40，該基座40被成形得構(gòu)成截頭圓錐形蓋組件20的一預(yù)定部分；還包括一個(gè)外金屬蓋件42，該蓋件42被設(shè)置于所述內(nèi)金屬基座40的對(duì)面，而且使兩者平行地間隔開(kāi)，還包括一個(gè)將外蓋件42與內(nèi)金屬基座40連接并在這兩者間限定一基本封閉空間46的連接結(jié)構(gòu)44；還帶有一個(gè)或多個(gè)液體外排孔48并被配設(shè)于密封空間46的最下部份處。參看圖4，在密封空間46內(nèi)部并鄰近內(nèi)金屬基座40但與之間隔開(kāi)的預(yù)定位置處安置有多個(gè)噴淋機(jī)構(gòu)50，該機(jī)構(gòu)50用于使液體冷卻劑以微液滴52的形式，并以足能使被爐10加熱的爐構(gòu)件維持在可接受溫度范圍內(nèi)的流量噴向內(nèi)金屬基座40。
還配置了將液體冷卻劑供向如噴嘴50那樣的噴淋機(jī)構(gòu)的液體冷卻劑供給頭管道54，該噴淋機(jī)構(gòu)通過(guò)與供給頭管道54連接的管道58接收冷卻劑。而供給頭管道54被固定在密封空間46以數(shù)碼56標(biāo)注的地方，并且還延伸跨過(guò)內(nèi)金屬基座40。
一用于將冷卻劑從液體冷卻劑源72直接并單獨(dú)地通至每個(gè)可拆卸空心金屬分段22-22e的液體冷卻劑管道70被置于密封空間46的外面，并且與密封空間46內(nèi)的液體冷卻劑供應(yīng)頭管道54相連接。至少將一個(gè)液體冷卻劑排放管道80設(shè)置于鄰近密封空間46外側(cè)處，并使之與一個(gè)或多個(gè)排放孔82連通，以便可從密封空間46中接受并排走冷卻劑液流87。支承件24被固定于空心金屬分段下部86處，它用于以可拆卸方式與冶煉爐10的圓筒形外周側(cè)壁28相連接。
如圖1(A)所示，液體冷卻劑供應(yīng)管道70以可拆卸方式與柔性管71連接，而軟管71又與一冷卻劑供應(yīng)管73連接。冷卻供應(yīng)管73被固定于爐側(cè)壁28的支架75上。與之相似，冷卻劑排放管80也以可拆卸方式與一連接至一冷卻劑排放管83的柔性管81連接，而管83則被固定于爐側(cè)壁28的支架85處。這種為每個(gè)空心金屬分段22-22e均配置單獨(dú)冷卻管系的方案能使空心金屬分段22-22e拆裝方便快捷。
參看圖3，該噴淋冷卻頂蓋組件20配置一個(gè)金屬環(huán)形件90。環(huán)形件90具有一向上延伸的側(cè)壁92，它被置于空心金屬分段22-22e之最上面水平部分94上方。每個(gè)空心金屬分段22-22e之外金屬蓋件42如數(shù)碼96標(biāo)注的那樣，以可拆卸方式連接于金屬環(huán)形件90的側(cè)壁92上，并對(duì)其上施加一壓力。如圖2及2(A)所示，固定于空心金屬分段22-22e之外金屬蓋件上的支架101與固定于金屬環(huán)形件90之底部突緣105上的支架103相連接，該突緣105具有一被垂直溝槽側(cè)壁97、99限定的環(huán)槽93。將壓力106施加于環(huán)形件90的結(jié)構(gòu)是由于與環(huán)形件90配合作用而使全部空心金屬部件22-22e接受垂直支承，因而不再需要懸臂支架?？招慕饘俜侄?2-22e可以如圖1所示那樣安裝和拆卸。環(huán)狀件90的環(huán)槽93可以被用來(lái)支承如圖1中以數(shù)碼11標(biāo)注的那種傳統(tǒng)可拆卸的三角狀(delta)構(gòu)件，而且還可通過(guò)利用陶瓷纖維及砂子提供一種環(huán)繞此環(huán)的使此爐密封的結(jié)構(gòu)。
空心金屬分段可如在圖2中的數(shù)碼110標(biāo)注的那樣以可拆卸方式被夾緊在一起，并在連接112處則可例如利用耐熱纖維及砂子如數(shù)碼114標(biāo)示的那樣被密封。
如圖3(A)所示，一個(gè)具有一個(gè)在管126中的文杜里管124的泵裝置120將廢水127從爐的另一區(qū)域排走，此裝置120可以用來(lái)將廢冷卻劑87從空心金屬分段22-22e中接收并排走。
權(quán)利要求
1．一種用于具有圓筒形側(cè)壁的埋弧冶金爐之向上傾斜截頭圓錐形的頂蓋組件，其用于封蓋一種包括含金屬礦石的冶金填料，該組件包括多個(gè)單獨(dú)的、以可拆卸方式緊密地鄰接的空心金屬分段，其限定一個(gè)讓電極可從其中通過(guò)垂直向下進(jìn)入冶金爐的內(nèi)孔，這些空心金屬分段的下部則限定此頂蓋組件的一個(gè)外周邊，此外周邊被支承于該埋弧爐的圓形側(cè)壁上，所述可拆卸的空心金屬分段包括(a)一個(gè)向上傾斜的內(nèi)金屬基座，其被設(shè)置得構(gòu)成該截頭圓錐形項(xiàng)蓋組件的一預(yù)定部分，(b)一個(gè)與該內(nèi)金屬基座間隔安置的外金屬蓋件；(c)用于將外蓋件連接于內(nèi)金屬基座上從而在兩者之間限定一基本密封空間的機(jī)構(gòu)，并在此密封空間的下部配置一個(gè)或多個(gè)液體排放孔；(d)多個(gè)噴淋機(jī)構(gòu)置于密封空間內(nèi)部并鄰近內(nèi)金屬基座且與之間隔的預(yù)定位置處，其用于將小液滴形式的噴淋液體冷卻劑，以足能使內(nèi)金屬基座上維持于可接受溫度的液量噴向內(nèi)金屬基座；(e)一固定于所述密封空間內(nèi)并延伸跨過(guò)內(nèi)金屬基座的液體冷卻劑供應(yīng)頭管道，其用于將液體冷卻劑供向噴淋機(jī)構(gòu)；(f)一用于直接并單獨(dú)地將液體冷卻劑從一液體冷卻劑源供向該可拆卸金屬分段的液體冷卻劑供應(yīng)管道；(g)至少一個(gè)置于所述密封空間外側(cè)鄰近處并與所述一個(gè)或多個(gè)排放孔連通的液體冷卻劑排放管道，其用于從該密封空間內(nèi)接收液體冷卻劑流；(h)一固定于空心金屬分段之下部的支承件，其以可拆卸方式與此冶金爐圓筒形側(cè)壁相連接；以及(i)用于給空心金屬分段提供垂直支承的機(jī)構(gòu)。
2．如權(quán)利要求1所述的頂蓋組件，其特征在于，配置與所述液體冷卻劑管道連通的泵裝置，用以強(qiáng)制地從空心金屬分段中將液體冷卻劑排走。
3．如權(quán)利要求2所述的頂蓋組件，其特征在于，所述泵裝置有一個(gè)文杜里管。
4．如權(quán)利要求1所述的頂蓋組件，其特征在于，該冶金爐的外周側(cè)壁配設(shè)一個(gè)頂部敞開(kāi)的溝槽，該固定于空心金屬分段下部的支承件安置在此溝內(nèi)槽。
5．如權(quán)利要求1所述的頂蓋組件，其特征在于，一具有向上延伸側(cè)壁的金屬環(huán)形件被安置在空心金屬分段的頂部上方，而且每個(gè)外金屬蓋件以可拆卸方式連接于該金屬環(huán)形件側(cè)壁上并對(duì)其施加一壓力。
6．如權(quán)利要求1所述的頂蓋組件，其特征在于，配置一連接于此爐側(cè)壁的可旋轉(zhuǎn)懸伸支承臂，以便為每個(gè)空心金屬分段提供支承。
全文摘要
一種用于冶金爐的并為單個(gè)空心金屬分段組件形式的噴淋冷卻頂蓋，每個(gè)分段均有一個(gè)單獨(dú)的噴淋冷卻系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F27B3/24GK1238832SQ97180104
公開(kāi)日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1997年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月27日
發(fā)明者M·T·阿圖爾, E·貝爾伍德 申請(qǐng)人:尤卡碳科技公司