[发明专利]制造用于冶金炉的冷却板的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种制造用于冶金炉的冷却板的方法。

背景技术

这种用于冶金炉的冷却板(也叫做立冷壁(staves))在本领域中是众所周知的。它们用于覆盖冶金炉(例如，鼓风炉或电弧炉)的外壳的内壁，以提供：(1)炉的内部与外炉壳之间的排热保护屏；以及(2)锚定装置，用于耐火砖衬里、耐火喷浆或加工中在炉内产生的增长层。最初，冷却板是其中铸有冷却管的铸铁板。作为铸铁立冷壁的替代方式，已研发了铜立冷壁。现今，大多数用于冶金炉的冷却板由铜、铜合金制成，或者，更近地，由钢制成。

已经提出了用于铜立冷壁式冷却器的不同制造方法。最初，尝试通过在模具中铸造来制造铜立冷壁，内部冷却剂通道由铸模中的砂芯形成。然而，在实践中未证明该方法是有效的，因为铸造的铜板本体通常具有空穴和孔隙，这些对板本体的寿命产生非常大的负面影响。难以从通道去除型砂，并且通常无法适当地形成通道。

从DE 2907511C2中得知一种由锻造的或轧制的铜板材(slab)制成的冷却板。冷却剂通道是通过深钻轧制的铜板材而形成的盲钻孔(blind borehole)。通过焊接堵塞物密封盲孔。然后，从板本体的后侧向盲孔内钻出连接孔(connecting bore)。之后，用于冷却剂供应或冷却剂返回的连接管端部被插入到这些连接孔中并焊接至立冷壁本体。通过这些冷却板，避免了与铸造相关的上述缺点。尤其是，从根本上排除了板本体中的空穴和孔隙。然而，以上制造方法在人力和材料上都相对昂贵。此外，由于立冷壁式冷却器暴露于相当大的机械和热应力，在流体密封性方面，不同的焊接连接接头是非常重要的。另外，由于通道与立冷壁本体制成一体，所以在冷却剂与炉内部之间仅有一层隔离，即，如果立冷壁本体裂开，那么冷却剂将泄漏。然而，冷却剂流体泄漏到炉中会导致非常严重的爆炸危险，因此，无论如何都要避免这种现象发生。

发明内容

本发明的一个目的是，提供一种改进的制造用于冶金炉的冷却板的方法，其中，该方法没有显示上述缺点。通过根据权利要求1所述的方法来实现此目的。

根据本发明的制造用于冶金炉的冷却板的方法包括步骤：提供金属材料的板材，该板材具有前面、相对的后面和四个侧边缘；以及通过在板材中钻出至少一个盲钻孔，为板材提供至少一个冷却通道，其中，从第一边缘朝着相对的第二边缘钻出该盲钻孔。根据本发明的一个重要方面，该方法包括另外的步骤：以这样的方式使板材变形，使得板材的第一边缘区域朝着板材的后面至少部分地弯曲；以及从板材的前面和后面加工多余的材料，以制造具有板状本体的冷却板，其中，通向冷却通道的开口位于后面中。

通过使板材朝着后面弯曲并随后从板材的前面和后面加工多余的材料，通向冷却通道的开口位于后面中。与现有技术方法(例如，在DE 2907511C2中描述的)相比，不再需要通过焊接堵塞物来密封通向第一边缘中的冷却通道的开口。也不必在后面与冷却通道之间钻出连接孔，以接近第一边缘区域中的冷却通道。这些工艺步骤的去除降低了人力和材料成本。

然而，更重要地，不用堵塞物提供了更可靠的冷却板。事实上，由于冷却板暴露于相当大的机械和热应力，具体是在冷却板的边缘区域中，堵塞物必须被认为是弱点。如果堵塞物的焊缝被破坏，那么无法再保证冷却通道的流体密封性，并且冷却剂会从冷却通道泄漏至炉中。然而，无论如何都要避免冷却剂流入炉中的这种泄漏，因为这可能导致非常严重的爆炸危险。由于不再将这种堵塞物焊接至根据本发明的方法制造的冷却板，所以避免了通过这种堵塞物而出现的泄漏的危险。此外，与根据现有技术方法制造的冷却板相比，根据本发明的方法制造的冷却板还在第一边缘区域中的前面上具有更大的材料厚度。增加的材料厚度也有助于延长冷却板的寿命。

优选地，在从板材的前面和后面加工多余的材料之后，该方法包括附加步骤：在板状本体的前面中形成槽和断续的片状肋，用于锚定耐火砖衬里。

为了保证冷却板的前面上的片状肋和槽结构的良好的锚定功能以及冷却板的良好的热成形稳定性，有利地，将槽形成为具有这样的宽度：槽的入口处的宽度比槽的底部处的宽度窄。例如，可将槽形成为具有鸽尾形横截面。

优选地，该方法包括附加步骤：为每个形成于板状本体中的冷却通道提供一连接管；将每个连接管的具有开口的一端与布置于板状本体的后面中的相应冷却通道对准；以及将连接管连接至板状本体的后面，以建立每个连接管与其相关联的冷却通道之间的流体连接。