[发明专利]用于容纳熔融物尤其金属的炉子的盖子以及用于容纳熔融物的炉子

说明书

本发明是中国申请号为200880101114.8、国际申请号为PCT/EP2008/059856、国际申请日为2008年7月28日的同名发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种盖子，用在容纳熔融物尤其金属的炉子上，还涉及一种容纳熔融物尤其金属的炉子，此炉子具有能够填装熔融物的坩埚和用于封闭坩埚的盖子。

背景技术

在生产或制备、尤其在对钢进行后续处理时，通常要通过加热把钢转换成液体状态。由于金属的熔点很高，所以通常与高温相关。因此，已研发出了与这种温度状况相适应的坩埚和有可能的盖子。

此盖子通常可从坩埚上取走，并在熔炼钢时用于保留及有目的地排出在熔炼过程中产生的气体，并用于有效地利用导入的熔炼能量。通过盖子，可避免大部分导入的能量未加以利用地朝上挥发掉。

这种盖子和坩埚通常用在制造金属熔融物的电弧炉中，还用在通常对金属熔融物进行后处理的钢包炉中。用于电弧炉的盖子通常具有至少一个用于插入石墨电极的中间孔口，还具有设置在边缘上的孔口，此边缘上的孔口设置有抽吸系统，用于排出气体、逸出的燃烧物和粉末。

本发明针对的是在与金属熔融物接触时产生的问题。例如粗钢在此这样进行后续处理，即以严格的界限产生期望的钢的合金组成。往钢熔融物中添加附加材料是粗钢后续处理的一部分，此附加材料会局部地使熔融物产生猛烈的反应。当液态钢基于附加材料而猛烈反应时，会产生由液态金属形成的、离开熔融物的溅体或液滴。此溅起的液体还会碰到炉子和盖子上。

在借助电弧炉生产金属熔融物时也已知这样的问题。在此，为了均衡金属池的温度，要在电弧炉中进行扫气过程。由于扫气过程和一个或多个存在于电弧炉中的电弧共同作用，同样也会导致这样的过程，即此过程使由液态金属形成的溅体或液滴离开金属池。它们也会到达电弧炉的盖子上。

由液态金属形成的、到达盖子上的溅体在炉盖的内表面上冷却。它们在此焊在炉盖上，并粘结在炉盖的内壁板上。如上所述的这个过程，即由液态金属形成的溅体或金属滴到达炉盖的内壁板上，在金属熔融物的处理中是很常见的。因此，随着来自金属熔融物的进一步的溅体或金属滴的增长，炉盖内壁板上的粘结物会增大。在此粘结物达到一定的程度，它就会干扰钢生产的工艺进程。尤其在放入新金属时，在打开和关闭炉子时会产生问题。

例如从欧洲专利文献EP 1062469B1中已知，用于电弧炉或钢包炉的冷却盖子具有这种问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种盖子，其用在容纳熔融物的炉子上，还提供一种容纳熔融物的炉子，其中可减少或完全避免这种粘结。

此目的在前述类型的盖子中这样得以实现，即盖子具有至少一个覆层，此覆层由具有与钢的导热系数相比更大的导热系数的材料构成。导热系数即导热性是指单位为W/Km的材料常数，它通常针对的是在20℃时的固体。为此，例如铝是合适的。此覆层也可以由多个分层组合而成，其中至少一个分层的导热系数按本发明大于钢的导热系数。此覆层可任意地设置在盖子上或盖子内部，也可形成整个盖子。

通过盖子的按本发明的构造方案，可更快地导出到达盖子内表面上的液态的金属溅体的热量。理想的是，借助按本发明的覆层如此快速地从到达盖子的内表面的液态的金属溅体中导出热量，从而可完全避免金属滴与盖子内表面的焊接。

当盖子具有由导热系数大于钢的材料构成的覆层时就已经能产生这样的积极效果，即减少了金属滴或金属溅体与盖子内表面的焊接。然而优选使用这样的材料，即它的导热系数不仅大于钢的导热系数，而且还具有这样的特性，即来自金属熔融物中的金属溅体或金属滴很难粘结在这种材料上。因此，一方面可快速地从金属滴中导出热量，从而阻止金属滴与盖子内表面的焊接，另一方面可简单地从覆层上去除金属滴，或例如受地球引力和/或炉子震动的影响，金属滴在冷却时可能自动地脱落。不过，当盖子具有导热系数大于钢的导热系数的覆层的时候就已经足够了。由此已然减少或可能完全阻止了在盖子内表面上的粘结。

钢依赖于它的成份通常具有40至60W/Km的导热系数。因此，为了让热能更好地从盖子内表面朝盖子外表面导出，导热系数比钢更大的各种材料都是合适的。

尤其有利的是，此材料的导热系数至少在确定的温度范围内、优选在与液态金属熔融物接触时所产生的温度范围内、尤其在约1100℃(摄氏度)至约1500℃的温度范围内大于钢的导热系数。