[发明专利]带有外部歧管的冷却壁

说明书

一种冷却壁，包括外部壳体，内管道回路，该内管道回路包括被容纳在该外部壳体内的单独管道，其中每个单独管道都具有进口端和出口端，并且其中每个管道可以或不可以被机械地连接到另一管道，以及与该壳体一体或设置该壳体上或内的歧管；其中每个单独管道的该进口端和/或出口端设置在该歧管中或由该歧管容纳。该歧管可由碳钢制成而该壳体可由铜制成。每个单独管道的进口端和出口端的每一个都在该歧管的壳体内由铸铜局部地围绕。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(a)要求于2013年2月1日提交的美国临时申请号61/760,025的优选权的权益，其内容在此通过引证并入本文。

技术领域

本发明通常涉及用于在高炉或其它冶金炉的框架、冷却壁和/或冷却器中构造和安装砖，诸如耐火砖的设备和方法。相关领域包括用于冷却高炉和其它冶金炉的系统和方法。相关领域包括冷却板和冷却的冷却壁。

背景技术-本发明的领域

用于在高炉和其它冶金炉中冷却耐火砖的传统设计和构造包括冷却的冷却壁。

传统的冷却的冷却壁很难安装在熔炉中，因为它们需要通过熔炉壳、进出冷却壁的进口/出口管道系统所必需的熔炉壳中冷却壁的多个检查孔或缝隙。

此外，传统的冷却的冷却壁相对较脆弱，因为它们非常容易受到由于熔炉内温度变化所引起的膨胀/收缩的影响，特别地在冷却壁和熔炉壳之间的单独管道连接上的其影响，诸如焊接裂口。

传统的冷却的冷却壁具有需要帮助在熔炉壳上支撑冷却壁的大量重要和/或关键的支撑螺栓。

传统的铜冷却冷却壁通常为平面的矩形形状并基本上平行地或尽可能平行地被布置在熔炉内，赋予熔炉的金属壳为冷却壁和/或熔炉内部的形状。冷却冷却壁通常覆盖熔炉金属壳的内表面的很大比例。诸如耐火砖的耐火衬砌可以设置在该冷却壁的表面中、上或周围，诸如设置在由该冷却壁限定的狭槽或通道内的砖。冷却壁也具有提供通路或容纳内部管道的空腔。这种通路或管道系统被连接到从该冷却壁的熔炉壳侧延伸并穿透该熔炉的金属壳的一个或多个外部管道。例如，诸如在升高压力下的冷却剂，例如水通过管道和通路被抽吸，以冷却该冷却壁。被冷却的冷却壁因此冷却了被设置在由该冷却壁限定的狭槽或通道内的耐火砖。

当前的冷却壁或冷却板砖设计通常在将冷却的冷却壁/面板安装在熔炉中之前，安装在冷却器的凹槽或通道内冷却壁。此外，许多传统的耐火砖被设计成被安装在平面冷却壁或冷却器中。当使用带有预装砖的平面或弯曲的冷却壁/冷却器时，冷却壁被安装在熔炉中并在每一对相邻冷却壁之间具有撞击间隙，以允许结构偏差。这些撞击间隙然后填充耐火材料以在该间隙的侧面上封闭在冷却壁/砖结构之间的间隙。耐火材料填充的撞击间隙通常是在包括传统冷却壁/砖结构的熔炉衬砌中的弱点。在熔炉的操作过程中，撞击间隙往往过早地被侵蚀并且熔炉气体在冷却壁之间经过。此外，这种传统的冷却壁/砖结构使砖边缘突出到熔炉内，其暴露于通过熔炉下落的物质和其它碎片。这种突出的砖边缘往往比非突出边缘更频繁地磨损，导致下落通过熔炉的损坏或粉碎的砖，其对熔炉衬砌造成进一步的损害。这种损坏的砖也暴露了该冷却壁，从而导致其被过早地损坏或磨损。

当前的冷却壁或冷却板砖通常安装在作为主要附接方法采用的直凹槽中以在冷却器中保持该砖，或当砖在熔炉运转中被加热时，通常逐渐变细以迫使不被锁定在冷却壁的凹槽中的砖推靠冷却器。

同样，近年来，常见的做法是在它们前面不用耐火材料安装冷却壁，并试图形成渣壳层以在高炉中保护和隔离该冷却壁。该过程相关的渣壳在使用中重复地产生和失去，并且实际上改变了熔炉性能。渣壳仅能在熔炉的粘性区形成。因此，如果粘性区被错误地确定，该渣壳方法不是有效的。此外，熔炉的粘性区根据填充材料改变并且在熔炉段中在不同时间失去了渣壳粘附。这导致在整个冷却壁和熔炉中不均匀的温度。然而，无论粘附如何，一种改进的砖耐火衬砌保护该冷却壁，并且对于这种渣壳绝缘过程将是优选的，即使在某些情况下，可能依然可取的是形成渣壳以保护该改进的耐火材料。