專利名稱：豎爐用板式冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為保護爐殼而在用于礦石等的熔解的高爐等冶金爐的爐壁內(nèi)表面四周設(shè)置的豎爐用板式冷卻器。
背景技術(shù)：
在高爐等的豎爐內(nèi)，由于爐內(nèi)的高溫氣體的影響，為了保護爐殼，在爐內(nèi)表面的四周設(shè)置板式冷卻器來冷卻。過去，板式冷卻器用鑄鐵或銅制造。在板式冷卻器內(nèi)部設(shè)置有許多冷卻水路，將來自爐內(nèi)側(cè)的熱隔斷，以保護爐殼。
近年來，特別是在高爐中，從風口吹入的微細碳粉吹入量有增大的傾向，由此高爐爐壁的熱負荷增大，且熱負荷在變動。由于這樣的熱負荷，為了保護高爐的爐殼，一部分采用銅或銅合金制(以下銅或銅合金制統(tǒng)稱銅制)的板式冷卻器取代鑄鐵制板式冷卻器。例如日本專利特公昭63-56283號公報中公開了這種銅制板式冷卻器。
圖1是表示過去的銅制板式冷卻器構(gòu)造的剖面圖。該過去的銅或銅合金制板式冷卻器設(shè)置在高爐等的豎爐(冶金爐)爐殼104的爐內(nèi)側(cè)。在銅制板式冷卻器中設(shè)置了在內(nèi)部形成冷卻水路109的銅制冷卻板(stave)主體101。通過在冷卻水路109中流通冷卻水，爐殼104被冷卻。冷卻板主體101由鍛造或軋制形成，冷卻水路109由在冷卻板主體101上鉆孔加工而成。冷卻水路109的兩端由塞焊形成塞焊部110。另外，冷卻水配管102被焊接在比爐殼104靠近爐內(nèi)側(cè)的冷卻板主體101上。冷卻水配管102的端部被插入在冷卻板主體101的供水口108中，并通過形成坡口的V型填角焊接連接在供水口108的外緣部上。這時，在冷卻水配管102貫通爐殼104的地方接合伸縮管107。
圖1僅示出冷卻板主體101的下部，其上部的構(gòu)造與下部的構(gòu)造大致對稱。冷卻水從下部的冷卻水配管102經(jīng)供水口108流入冷卻板主體101內(nèi)，經(jīng)上部的排水口從冷卻水配管流出。
在日本專利特開平11-293312號公報中公開了以下的板式冷卻器的制造方法。首先，用型芯進行水路造型，同時鑄造銅或銅合金的冷卻板主體。凝固后，從多個開口處破壞并除去型芯形成水路。然后，在冷卻板主體上焊接冷卻水配管。
另外，過去，在板式冷卻器的爐內(nèi)表面如圖1所示地將耐火磚等可鑄材料105在圓周方向進行多階鑄入或嵌合。另外，有時在板式冷卻器的爐內(nèi)表面還施加噴涂耐火材料。
例如，在日本專利公報實公昭51-82706號中，提出為了使耐火磚難以脫落、爐殼一側(cè)的耐火磚高度比冶金爐內(nèi)側(cè)的耐火磚高度高的板式冷卻器。另外，在日本專利公報實公昭58-65352號中，提出鑄入耐火磚的底邊朝向水平方向或上方的冷卻板。還有，在日本專利公報特開2001-49314號中，提出在耐火磚的各階之間用母材填充、切槽部上表面相對于水平面的仰角設(shè)定在20-30度范圍的板式冷卻器，以及進一步將切槽部下表面相對于水平面的仰角設(shè)定在10-30度范圍的板式冷卻器。
在進行以水泥為粘合劑的噴涂材料施工的場合，以同樣的形狀形成從板式冷卻器主體突出的突出部，或從冷卻板主體立起壁骨來保持噴涂材料。
但是，上述的過去冷卻水路的構(gòu)造和冷卻板主體的爐內(nèi)面一側(cè)的構(gòu)造存在以下問題。
首先，關(guān)于過去冷卻水路的構(gòu)造第1.由于在冷卻板主體中配置的水路用冷卻板主體的母材(銅或銅合金)形成，所以其傳熱性很好，但如果萬一由材質(zhì)缺陷或使用中產(chǎn)生的細微裂紋發(fā)展為龜裂，立即損壞水路的密封性，引起向高爐爐內(nèi)的漏水。
第2.由于在形成密閉水路時不可避免要進行塞焊，在長期的殘酷條件下可靠性存在不安因素。
第3.由于冷卻水配管102以與冷卻板主體101接近直角的角度被焊接，在焊接部冷卻水的流動方向驟變。因此，有壓力損失增加和在水路端部產(chǎn)生冷卻水滯留的危險。
第4.如上所述，由于冷卻水配管102通過V型填角焊接被連接在供水口108或上部的排水口中，所以，對彎曲和拉伸的焊接強度未必足夠強。為此，對冷卻水配管102貫通爐殼104的部位進行密封連接時，要通過伸縮管107。所以，在爐殼104的爐外側(cè)需要所需空間。
其次，關(guān)于冷卻板主體的爐內(nèi)面一側(cè)的構(gòu)造第1.耐火磚或噴涂材料(可鑄材料)禁不住爐內(nèi)的溫度變動，從表層起慢慢的剝離損壞，不久消失掉。其結(jié)果，冷卻板主體的母材的突出部分殘存下來。然后，由于冶金爐豎爐部的冷卻板主體傾斜，突出部的上表面朝向爐內(nèi)側(cè)并與水平稍成俯角，難以穩(wěn)定地堆積爐內(nèi)原料。
第2.突出部分的下表面也朝向爐內(nèi)側(cè)與水平成俯角，與爐內(nèi)氣體的接觸面積增大，板式冷卻器的吸熱有增大的傾向。
第3.由于上述第1和第2個問題，耐火轉(zhuǎn)或噴涂材料消失后的冷卻板的突出部，更易于受到爐內(nèi)氣體溫度變動的影響。其結(jié)果，突出部的根部附近由于反復(fù)的熱應(yīng)力易于產(chǎn)生龜裂，在長期使用的場合，該龜裂使冷卻板主體存在斷裂的危險。
第4.特別是近年來，在高爐中伴隨著從風口吹入的微細碳粉吹入量的增大，爐體的高熱負荷有達到豎爐部分的傾向。為此，即使高熱負荷部達到豎爐部，可能產(chǎn)生達不到原料熔融溫度的狀態(tài)。這樣的場合，由熔融物的附著引起的板式冷卻器表面的保護不進行，易于產(chǎn)生上述的第1至第3的問題。
第5.近年來，與上述熱負荷的增加相對應(yīng)，銅冷卻板的使用正在擴大，但希望更輕更經(jīng)濟的銅冷卻板。
第6.希望形成在冷卻板前表面的不定形耐火材料的壽命更長。
第7.由于板式冷卻器的吸熱量增加，有必要增加循環(huán)冷卻系統(tǒng)的水量。因此，有必要增強循環(huán)泵和熱交換器的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1個目的是提供在冷卻水路線上無焊接處、漏水的危險性極低、冷卻水的壓力損失低、沒有滯留、可省去伸縮管、可縮短冷卻水配管長度的豎爐用板式冷卻器。
本發(fā)明的第2個目的是提供一種豎爐用板式冷卻器，進一步提高不定形耐火材料的保持性能，耐火材料消除后可抑制板式冷卻器的突出部與爐內(nèi)氣體的接觸面積，同時突出部的根部附近很少發(fā)生龜裂，壽命長，可減少循環(huán)冷卻水量，經(jīng)濟性好的。
本發(fā)明涉及的第一個豎爐用板式冷卻器，設(shè)置在豎爐的爐內(nèi)壁面四周，具有銅或銅合金的鑄件，含99.9％以上質(zhì)量的銅；以及1或2根以上的鋼管，被鑄入到上述鑄件中，在其中可流通冷卻水。


圖1是表示現(xiàn)有的銅制豎爐用板式冷卻器的構(gòu)造的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實施例涉及的設(shè)置高爐用板式冷卻器的高爐爐壁附近的縱剖面圖。
圖3是圖2下部的放大圖。
圖4A是表示不定形耐火材料厚度t的模式圖，圖4B是表示無形耐火材料厚度t與冷卻板吸收熱量關(guān)系的曲線圖。
圖5A是表示本發(fā)明第2實施例涉及的設(shè)置豎爐用板式冷卻器的冶金爐爐壁附近的縱剖面圖，圖5B是其一部分的放大圖，圖5C是沿圖5A中的I-I線的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明第2實施例的變換例的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明第2實施例的另一變換例的剖面圖。
圖8是表示配管的配置例子的模式圖。
圖9是表示外管一種形態(tài)的模式圖。
圖10是表示鑄入在冷卻板主體中的蓋形螺母的一種形態(tài)的模式圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的實施例涉及的豎爐用板式冷卻器。
第1實施例首先，說明本發(fā)明的第1實施例。圖2是表示本發(fā)明第1實施例涉及的設(shè)置高爐用板式冷卻器的高爐爐壁附近的縱剖面圖。另外，圖3是圖2下部的放大圖。
關(guān)于第1實施例，冷卻板主體(冷卻構(gòu)件)1例如用銅或銅合金鑄成。在該鑄件中鑄入鋼管2作為冷卻水配管，形成冷卻水的水路7。作為冷卻水配管的鋼管2，被鑄入在作為冷卻板主體1的銅或銅合金的鑄件中，其兩端突出。因而，鋼管2兩端的突出部分別構(gòu)成供水口和排水口。鋼管2貫通爐殼4，爐殼4的鋼管2貫通的孔，從爐殼4的外側(cè)被密封構(gòu)件6密封。因此，高爐被密封。在密封構(gòu)件6的外部，可將鋼管2的伸出部的前端與冷卻水供水配管、排水配管連接。在鑄件中鑄入的鋼管2有1根以上。
在鑄入鋼管2時，如下所述情況是理想的。首先，將鋼管2的表面進行噴丸處理后，以保持清潔的狀態(tài)設(shè)置在用于鑄造冷卻板主體1的鑄型內(nèi)。接著，通過在該鑄型內(nèi)注入銅或銅合金熔液將鋼管2鑄入在冷卻板主體1的鑄件中。
在冷卻板主體1的高爐的內(nèi)側(cè)面，形成凹凸形狀的溝8。通過例如在鑄型中形成凹凸，因此在鑄造時形成溝8。形成溝8的面構(gòu)成高爐的里面即冷卻板的前面。另外，在高爐運轉(zhuǎn)前，在溝8中噴涂可鑄材料5，對于開爐初的高熱負荷具有緩沖效果。
另一方面，在冷卻板主體1的爐殼側(cè)的面、即背面設(shè)置了將冷卻板主體1固定在爐殼4上的安裝螺栓(沒有圖示)。
另外，在本實施例中，如圖3所示，在鋼管2從冷卻板主體1突出的部分，配置了比鋼管2直徑大的外管3，構(gòu)成2重管。外管3例如為鋼制。外管3例如比密封構(gòu)件6更延伸到高爐的外側(cè)。
按照該第1實施例，作為冷卻水配管的鋼管2被鑄入在冷卻板主體1中，萬一因冷卻板主體1的材質(zhì)缺陷或在爐中使用時產(chǎn)生的細微裂紋使龜裂要發(fā)展到冷卻板主體1時，鋼管2的外面可阻止該龜裂的發(fā)展。因此，水路7的密封性可以被維持。
另外，由于從冷卻板主體1突出的部分的管構(gòu)造構(gòu)成2重管，可提高補強效果。具體地說，通過使供排水配管與鋼管2為一體、同時鋼管2從冷卻板主體1突出的部分構(gòu)成2重管，不需要特別考慮使供排水配管不受外力。由此，爐殼2的貫通部的密封簡單，沒有必要使用過去使用的伸縮管。因此，可縮短冷卻水配管的爐殼4外側(cè)的長度，可縮小該空間。
即使本實施例涉及的板式冷卻器因熱而產(chǎn)生變形，從冷卻板主體1突出的供排水配管，與鑄入在冷卻板主體中的鋼管2成為一體。因此，板式冷卻器對彎曲與拉伸的強度增強。同將供排水口焊接在冷卻板主體上的現(xiàn)有技術(shù)相比，可獲得較高的強度。
再者，作為冷卻水配管的鋼管2，是將一根鋼管從供水側(cè)到排水側(cè)適當彎曲、并在爐殼4的外側(cè)同供水配管和排水配管連接而形成的。因此，沒有必要在高爐爐內(nèi)設(shè)置焊接處。因此，它可長時間使用。另外，鋼管2的曲率半徑可選適當?shù)闹?，在可彎曲加工時使鋼管2的截面形狀不發(fā)生急劇變化。由此，可防止冷卻水壓力損失的增加和滯留部的發(fā)生。
在探測器用開口或出鐵口開口附近設(shè)置本發(fā)明涉及的板式冷卻器的場合，也可以設(shè)計和制作成任意的形狀。另外，在挪用冷卻盤的爐殼來設(shè)置本發(fā)明涉及的板式冷卻器的場合，也可以根據(jù)原有的開口形狀來設(shè)計與制作。
關(guān)于銅或銅合金制冷卻板，在冷卻板主體直接形成冷卻水水路的原因是，為了得到更高的傳熱性能。但是，如本實施例那樣在銅和銅合金制鑄件中鑄入鋼管制的冷卻水配管的情況下，試驗表明，通過鋼管損失的傳熱性能很小，在實際的冶金爐中使用時完全沒有影響。其理由是，在鑄入鋼管時，沒有必要施行防止鋼管的滲碳的涂敷，鋼管的外表面與冷卻板主體的內(nèi)表面之間的附著性高，傳熱阻力小。
還有，在本實施例中，在高爐運轉(zhuǎn)前，在溝8中噴涂可鑄材料5，噴涂的可鑄材料5不久后脫落。但是，爐內(nèi)的熔融物等馬上粘著在溝8中，覆蓋了冷卻板主體1的前面。為了保持該熔融物等的粘著物層，也要形成冷卻板主體1前面的凹凸形狀的溝8，這樣形成是理想的。
在銅鑄件中，為了不產(chǎn)生鑄造缺陷，多使用例如JISH5120的CAC101的相當材質(zhì)(Cu 99.5％以上，Sn 0.4％，P 0.07％)，在日本專利公報特開平11-293312號中記載的板式冷卻器中，實際上熱傳導(dǎo)性也多少有些犧牲，通過含少量錫和磷提高鑄造性。通過添加錫和磷，可提高金屬熔液的流動性、減少鑄造缺陷。另一方面，使用這樣的材質(zhì)，存在熱傳導(dǎo)率降低的缺點。
對此，在本發(fā)明中，利用在銅制鑄件中鑄入的鋼管確保了冷卻水路，即使在由銅制鑄件構(gòu)成的冷卻板主體中多少存在一些缺陷，也完全沒有漏水的危險。因而，作為板式冷卻器的原材料，可使用熱傳導(dǎo)率高的銅純度99.9％以上的材質(zhì)，例如JISH5120的CAC103的相當材質(zhì)(Cu 99.9％以上，P 0.04％)。因此，通過使用這樣的材質(zhì)，可完全不引起冷卻水的漏水而改善板式冷卻器的熱傳導(dǎo)特性。
第2實施例下面說明本發(fā)明的第2實施例。
在此，首先說明設(shè)置在豎爐用板式冷卻器的豎爐(冶金爐)的內(nèi)側(cè)的可鑄材料等不定形耐火材料的厚度與冷卻板吸熱量的關(guān)系。圖4A是表示不定形耐火材料的厚度t的模式圖，圖4B是表示不定形耐火材料的厚度t與冷卻板吸熱量關(guān)系的曲線圖。
如圖4A所示，不定形耐火材料15a的厚度t是從冷卻板主體(冷卻構(gòu)件)11的溝12的底部到不定形耐火材料15a的爐內(nèi)側(cè)表面的距離。在冷卻板主體11中設(shè)置有冷卻水路17。
如圖4B所示，不定形耐火材料15a的厚度t在大致100mm以下時，伴隨著厚度t的增加，冷卻板吸熱量降低。因此，在板式冷卻器的突出部、即形成溝的部分的凸部表面附著不定形耐火材料15a，可抑制吸熱量。但是，當不定形耐火材料15a的厚度t約為50mm，冷卻板的吸熱量大幅度降低，當厚度t為100mm以上，冷卻板的吸熱量幾乎不變化。
圖5A是表示本發(fā)明第2實施例涉及的設(shè)置有豎爐用板式冷卻器的冶金爐爐壁附近的縱剖面圖，圖5B是其一部分的放大圖，圖5C是沿圖5A中I-I線的剖面圖。
在本實施例中，將冷卻板主體11通過不定形耐火材料20設(shè)置在爐殼14上，且周設(shè)在高爐等的豎爐(冶金爐)的里面。冷卻板主體11由例如銅或銅合金的鑄件形成。另外，在冷卻板主體11的內(nèi)部形成其兩端連通到外部的冷卻水水路17。例如第1實施例，水路17是通過鑄入鋼管而形成。而且，設(shè)有對鋼管貫通爐殼14的孔進行密封的密封構(gòu)件16。還有，與過去一樣，冷卻水路也可以穿孔形成。
在冷卻板主體11的冶金爐內(nèi)側(cè)的面上，可形成多階架子狀的突出部19，同時在這些突出部19之間形成溝18。通過例如在鑄型內(nèi)形成凹凸，在鑄造時形成溝18。形成溝18的面成為冶金爐的里面、即冷卻板的前面。
在此說明突出部19和溝18的形狀。在冶金爐的里面安裝時，突出部19和溝18沿冶金爐的周向延伸。另外，安裝在冶金爐的里面時，突出部19的位于上側(cè)的表面21(上表面21)和位于下側(cè)的表面22(下表面22)都向著冶金爐的中心并以仰角成傾斜的形狀。
上表面21的仰角是使爐內(nèi)原料易于堆積的角度即可，考慮突出部19的根部強度，應(yīng)為小于10度的仰角。由于上表面21向著爐內(nèi)側(cè)并與水平成小于10度的仰角，耐火材料消失后，進入多階架子狀的突出部19之間、即溝18內(nèi)的爐內(nèi)原料可穩(wěn)定地堆積。由此，可減小冷卻板主體11與伴隨爐內(nèi)高溫及溫度變動的高流速氣體的接觸面積，可抑制板式冷卻器的吸熱量。
爐內(nèi)原料穩(wěn)定地進入的靜止角為30度以上，所以，下表面22的仰角為超過30度的角度。另外，為可靠地支持不定形耐火材料并堆積爐內(nèi)原料，該仰角的上限最好為70度以下。由于下表面22向著爐內(nèi)側(cè)并與水平成超過30度的仰角，爐內(nèi)原料易于進入，可減小耐火材料消失后與爐內(nèi)氣體接觸面積，并可抑制板式冷卻器的吸熱量。
另外，在上表面21及下表面22與冷卻板主體11的基體的各邊界部21a、22a處設(shè)置曲率，成為曲面。其結(jié)果，耐火材料消失后，熱應(yīng)力難以集中在突出部19的根部附近。由此，龜裂難以產(chǎn)生，可長期維持板式冷卻器的高性能。
如圖5C所示，在溝8內(nèi)，在相鄰2個水路17的中間部分形成凹部23。即溝8的深度，在形成凹部23的部分和設(shè)有水路17的部分是不同的。
另外，在本實施例中，架子狀的突出部19的上表面21和/或下表面22被粗糙化，在該部分形成細微的凹凸部24。
再者，在本實施例中，含有樹脂系或硅酸鹽系粘合劑、且以Al2O3和SiO2為主要成分的不定形耐火材料25被牢固地附著在冷卻板主體11的表面上。而且，在該不定形耐火材料25上噴涂了可鑄材料15，不定形耐火材料25和可鑄材料15相當于圖4A中的不定形耐火材料15a。
在這樣構(gòu)成的本實施例中，冶金爐運轉(zhuǎn)開始后，可鑄材料15慢慢脫落。因此，如果繼續(xù)下去，板式冷卻器的吸熱量會變得很大。但是在本實施例中，形成突出部19時其上表面21和下表面22向爐內(nèi)側(cè)并成仰角，并且適當?shù)匾?guī)定了仰角的大小，所以，進入突出部19之間的爐內(nèi)原料穩(wěn)定地堆積在溝18內(nèi)。由此，冷卻板主體11與伴隨爐內(nèi)高溫且溫度變動的高流速氣體的接觸面積減小，可抑制板式冷卻器的吸熱量。
通過如上所述地適當?shù)卦O(shè)定仰角的大小，增加其效果。
另外，在本實施例中，在溝18的底部，在可鑄材料15和冷卻板主體11之間設(shè)有不定形耐火材料25。還有，在本實施例中，在突出部19的上表面21和下表面22、即溝18的側(cè)面形成了凹凸部24。由此，不定形耐火材料25與冷卻板主體11的粘著力極強，不定形耐火材料25對于爐內(nèi)的高溫氣體流和溫度的大幅度變動，不容易脫落或消失。因此，可維持穩(wěn)定的絕熱層，并可長期抑制冷卻板的吸熱量。
還有，在本實施例中，由于在溝18內(nèi)設(shè)置了凹部23，冷卻效率不降低就可以消減冷卻板主體11材料、例如銅的重量。由此，可更降低成本，更經(jīng)濟。另外，由于凹坑23，不定形耐火材料25與冷卻板主體11的粘著性提高。從這點出發(fā)，可穩(wěn)定地支持不定形耐火材料25，并可長期抑制板式冷卻器的吸熱量。
因而，如上所述，由于可抑制板式冷卻器的吸熱量，可減少循環(huán)冷卻系統(tǒng)的水量，也可以減小循環(huán)泵和熱交換器的功率。另外，由于可抑制無謂的熱損失，可有效地利用冶金爐內(nèi)的熱量，并有助于減少焦炭量。
還有，如圖6所示，由于在冷卻板主體11的爐外側(cè)、即爐殼14一側(cè)形成了凹部26，可以削減冷卻板主體11的材料、例如銅的重量，成本更降低，更經(jīng)濟。
另外，如圖7所示，也可以使突出部19的形狀為，越靠近其前端部19a越細，前端部19a的表面成曲面。即，使前端都19a具有曲率而細小。通過使突出部19具有如此形狀，可減小受熱面積，可抑制吸熱量，對于噴涂在爐內(nèi)面?zhèn)鹊牟欢ㄐ文突鸩牧?，可避免成銳角的凹部的存在，可避免熱應(yīng)力集中，并可減小冷卻板主體的重量。
再者，構(gòu)成冷卻水路的鋼管的形狀和配置沒有特別的限定，但最好是如圖8所示，在由銅或銅合金的鑄件構(gòu)成的冷卻板主體31的中央部位，在安裝到冶金爐中時，鑄入實質(zhì)上沿垂直方向延伸的多根鋼管32，并在冷卻板主體31中鑄入圍繞這些鋼管32、具有例如以“L”字形彎曲的形狀的2根鋼管33。
還有，在圖8所示的例子中，2根鋼管33彎曲“L”字形，例如也可以彎曲成“コ”字型。這種場合，當向銅或銅合金的鑄件(冷卻板主體31)中鑄入時，例如使從各彎曲點到各端部的部分，在配置在爐內(nèi)時實質(zhì)上沿水平方向延伸即可。這種場合，2根鋼管33的端部在冷卻板主體31的水平方向的中心附近接近為好。
另外，在鋼管的端部采用二重管構(gòu)造的場合，如圖9所示，多根例如3根鋼管34的端部可以由1個鋼管制成的外管35捆住。
再者，在銅或銅合金制的冷卻板主體36的爐殼側(cè)的表面、即埋入到冷卻板主體36的鋼管37兩端突出側(cè)的表面，最好是形成達到爐殼附近的鼓起部，同時，在該鼓起部內(nèi)埋入具備有內(nèi)螺紋的蓋形螺母38。
另外，最好將鋼管配置成，鋼管的端部在形成于豎爐爐殼上的冷卻水供排水用的開孔部位整合。
還有，第1實施例與第2實施例也可適當組合。例如在由鋼管形成冷卻水路的冷卻板主體上，可形成如圖7所示的突出部。
在涉及第1實施例的圖2和圖3中，爐殼相對于垂直方向被平行配置；在涉及第2實施例的圖4A、圖5A、圖5B至圖7中，爐殼相對于垂直方向被傾斜配置；在本發(fā)明中爐殼可向著任意方向配置。在第2實施例中，與爐殼沒有關(guān)系，可基于與水平方向的關(guān)系確定突出部的傾斜角度。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使冷卻板主體的材質(zhì)缺陷和在爐內(nèi)使用中產(chǎn)生的細微裂紋發(fā)展成龜裂，由于鋼管的外面阻止了龜裂發(fā)展，因此可維持水路的密封性。另外，由于形成冷卻水路的鋼管的兩端在爐殼的外側(cè)與供水配管、排水配管接合，所以在冶金爐的內(nèi)部不必設(shè)置焊接部。由此，即使長期使用極少劣化。再者，由于適當?shù)卮_定了鋼管的曲率半徑，可避免冷卻水的壓力損失增加和形成滯留部。
權(quán)利要求
1.一種豎爐用板式冷卻器，設(shè)置在豎爐的爐內(nèi)壁面四周，其特征在于，具有銅或銅合金的鑄件，含99.9％以上質(zhì)量的銅；1或2根以上的鋼管，鑄入到上述鑄件中，在其中流通冷卻水。
2.如權(quán)利要求1所述的豎爐用板式冷卻器，其特征在于，上述1或2根以上的鋼管中的位于最外側(cè)的鋼管，在1或2處被彎曲；從其彎曲部到其端部的部分，沿著與上述鑄件的上述1或2根以上的鋼管延伸的方向相垂直的端面延伸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的豎爐用板式冷卻器，其特征在于，上述1或2根以上的鋼管，在上述鑄件中鑄入成其兩端突出；上述豎爐用板式冷卻器，在1或2根以上的鋼管從上述鑄件突出的部分，具有覆蓋這些鋼管的端部并接合在上述鑄件上的第2鋼管。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的豎爐用板式冷卻器，其特征在于，上述鋼管被配置并鑄入在上述鑄件中，其端部與在上述豎爐的爐殼上形成的冷卻水的供排水用的開孔部位配合。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的豎爐用板式冷卻器，其特征在于，設(shè)有具備內(nèi)螺紋的蓋形螺母，在設(shè)有上述鑄件的上述鋼管端部的一側(cè)的表面被鑄入。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的豎爐用板式冷卻器，其特征在于，在配置在上述鑄件的豎爐的中心側(cè)的第1表面上，在整個寬度上形成多階的架子狀的突出部；在介于上述多階的突出部之間的溝內(nèi)，噴涂含樹脂系或硅酸鹽系粘合劑、并以Al2O3和SiO2為主要成分的不定形耐火材料。
全文摘要
冷卻板主體(1)的材質(zhì)是銅或銅合金的鑄件，并且，在該銅或銅合金的鑄件中鑄入作為冷卻水配管的鋼管2。在鋼管(2)的外表面施行鍍鉻和鍍鎳。另外，鋼管(2)是奧氏體系不銹鋼制成。另外，冷卻板主體(1)的銅純度為99.9％以上。再者，在鋼管(2)與冷卻板主體(1)的接合部設(shè)有外管(3)，采用2重管結(jié)構(gòu)。鋼管(2)的突出部突出到爐殼(4)的外側(cè)的密封構(gòu)件6的外方。
文檔編號C21B7/10GK1535320SQ0281476
公開日2004年10月6日 申請日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者森光啟友, 奧田隆昭, 昭 申請人:新日本制鐵株式會社