專利名稱：電弧爐模制冷噴側(cè)壁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電弧爐的冷噴側(cè)壁弧段。在本發(fā)明的一個特殊實施方案中，涉及一種安裝在承受很高的熱應(yīng)力，也即很高溫度的側(cè)壁弧段中的輔助冷噴組件。
在美國專利號4,715,042、4,815,096和4, 849,987中所披露的電爐冷噴系統(tǒng)中包括冷噴爐封閉元件即制成整體的爐頂和側(cè)壁。由于電爐的電極和氧氣燒槍等的幾何形狀在電爐加熱時會有所變化，封閉元件例如側(cè)壁的冷噴表面的某些特殊個別部位會暴露在異常高的溫度下而形成熱應(yīng)力，使這一部位有遭受破壞的危險。美國專利號5,327,453中敘述了一種用于單個爐體封閉元件的，鋼鐵框架和紫銅板的組合件以適應(yīng)高熱應(yīng)力位置。
由于以上所述的電爐系統(tǒng)具有整體的碳綱封閉元件，因此就不可能使用可更換的可拆卸的定制組件以適應(yīng)這一情況。
電弧爐用的側(cè)壁裝配組件包含許多緊挨著的可拆裝的互相連接的空心冷噴弧段，這一裝配組件還可包括獨立的輔助組件，以適用于具有特別高熱應(yīng)力的位置。


圖1是本發(fā)明的側(cè)壁裝配組件的立面視圖；圖2是本發(fā)明的側(cè)壁裝配組件的俯視平面視圖；圖3是本發(fā)明的輔助冷噴組件的立面視圖；圖4是本發(fā)明的側(cè)壁組件的弧段的部份截面的側(cè)面視圖5是本發(fā)明的輔助冷噴組件的部份截面的側(cè)面視圖。
參看圖1，電弧爐爐身由10標(biāo)示，它具有一個由12示意表示的爐頂和由15表示的圍繞著電極20的側(cè)壁15。布置成側(cè)向并排對接并由電弧爐身10的法蘭9支承住的圓周空心側(cè)壁弧段22(a)-(g)也表示在圖2的俯視平面圖上。圖1和圖2上的每一段空心側(cè)壁弧段22(a)-(g)，相應(yīng)地各有形成側(cè)壁的預(yù)定部份的內(nèi)層金屬基底部件100(a)-(g)。外圍的金屬覆蓋部件200(a)-(g)同內(nèi)層金屬基底部件100(a)-(g)彼此相互對齊隔開。參看圖1-4，每一段側(cè)壁弧段22(a)-(g)均由金屬頂板30，金屬底板35，以及把外圍金屬覆蓋部件200(a)-(g)與內(nèi)層金屬基底部件100(a)-(g)連接的側(cè)金屬板40，42構(gòu)成了基本上是封閉的空間300。每一個封閉空間300的最下部310處，有一個排液孔320，同處在側(cè)壁弧段22(a)-(g)外部附近及圓周的排液出口330和圓周冷卻液排液管340相連通。冷卻液供液管350活動連接在355處，并通向位于相應(yīng)的弧形空心側(cè)壁組件22(a)-(g)內(nèi)部連在410處并由此水平方向延展的冷卻液供液總管400(a)-(g)上。在空心側(cè)壁弧段外面有許多可拆卸的導(dǎo)管500，用于串聯(lián)連接在每一空心弧段22(a)-(g)內(nèi)部的相應(yīng)的冷卻液供液總管400。
在運行過程中，冷卻液，即水，由冷卻液供液管350，在壓力下供向一個冷卻液供液總管400；這一特定的總管由400(A)表示。在空心弧段22(b)內(nèi)由總管400(A)向下橫向分布有許多空心噴水桿600向噴頭620供給冷卻水，噴頭620經(jīng)選擇使得向內(nèi)層金屬基底部件100(C)噴出液滴的流量可把內(nèi)層金屬基底部件100(C)降到要求的溫度，并且冷卻水要保持液態(tài)，流出封閉空間300，由排液孔320通過排液出口330流至冷卻液排液管340。來自冷卻液供液管350的帶壓力的冷卻液，由供液總管400(A)經(jīng)由可拆卸的導(dǎo)管500流到處在相應(yīng)的空心弧段22(a)-(g)中的每一個其余的供液總管400(b)-(g)，導(dǎo)管500串聯(lián)地連接著供液總管400，把冷卻水送到相應(yīng)的空心側(cè)壁弧段22(a)-(g)內(nèi)的空心噴水桿600和噴水頭620中去?？招膫?cè)壁弧段22(a)-(g)是通過可拆裝的緊固裝置660相互毗連接合，緊固裝置660可以是焊接的夾緊元件。每一組空心弧段中的噴水桿和噴頭的形狀可隨該弧段所處的熱應(yīng)力狀態(tài)而改變。
在本發(fā)明的一種特殊的實施方案中，當(dāng)電弧爐側(cè)壁上的特定位置承受著特別嚴(yán)重的熱應(yīng)力時，這一位置上的側(cè)壁弧段，例如側(cè)壁弧段22(a)，是做成帶有弓形通孔700的弓形形狀，其中則置有可拆卸的輔助組合件2200。輔助組合件2200一般在結(jié)構(gòu)上是同上述的側(cè)壁弧段相似，也支承在爐身10的法蘭9上，并且有一層內(nèi)側(cè)金屬基底部件1000構(gòu)成承受嚴(yán)重?zé)釕?yīng)力的側(cè)壁組件部份。外圍的金屬覆蓋部件2000同內(nèi)層金屬基底部件1000對齊隔開。在輔助組合件2200內(nèi)由上金屬板3000，下金屬板3500，以及把外圍金屬覆蓋部件2000與內(nèi)層金屬基底部件1000連接的側(cè)金屬板4000，4200形成一個封閉空間3000。在封閉空間3000的最下部3100處有一個排液孔3200，同排液出口3300(活動連接在3150上)和圓周上的冷卻排液管340相連通。安裝在封閉空間3000內(nèi)的固定在4100處的水平延展方向冷卻液供液總管4000，通過可拆卸的連接導(dǎo)管5000從環(huán)繞在側(cè)壁弧段22(a)處的冷卻液供液總管400接納帶有壓力的冷卻液。由冷卻液供液總管4000接收的冷卻液送到封閉空間3000中的空心冷卻噴水桿6000和噴頭6200中去，噴頭向內(nèi)層金屬基底部件1000噴出水滴的流量，要能把承受高熱應(yīng)力的內(nèi)層金屬基底部件1000冷卻到一個所要求的較低溫度下。噴水桿和噴頭的位置和數(shù)量是視輔助組合件所處的特定熱應(yīng)力狀態(tài)而加以調(diào)整。通過打開緊固元件6600，拆下可拆卸的導(dǎo)管5000和排液出口3300，輔助組合件2200就可從側(cè)壁上拆下來。這樣，輔助組合件2200是很便利再安裝和修理，輔助組合件的全部周邊放置陶瓷纖維絕熱物7000。
權(quán)利要求
1)一種電弧爐的側(cè)壁組合件，包含有i)許多可以側(cè)向毗連接合，并由爐身支承著的單獨且相鄰的空心側(cè)壁弧段，至少構(gòu)成圍繞著一根或多根向下伸入電爐中的石墨電極的側(cè)壁的一部份，每一段這種空心側(cè)壁弧段具有a)一內(nèi)層金屬基底部件構(gòu)成側(cè)壁組件的預(yù)定部份；b)一同內(nèi)層金屬基底部件對齊隔開的外圍金屬覆蓋部件；c)把外圍金屬覆蓋部件連接在內(nèi)層金屬基底部件上并且使所述外圍金屬覆蓋部件同隔開的所述內(nèi)層金屬基底部件之間界定一個基本上是封閉的空間的裝置，在封閉空間的最下部帶有一個或多個外部的排液開孔；d)在所述封閉空間內(nèi)部，在同所述內(nèi)層金屬基底部件隔離并相鄰的預(yù)定位置上有許多噴水裝置，用以引入噴淋冷卻液，以足夠的流量以液滴的方式噴酒在內(nèi)層金屬基底部件上，使所述內(nèi)層金屬基底部件保持一個可以接受的溫度e)一根固定在所述封閉空間中，并橫向延展在內(nèi)層金屬基底部件方向上的冷卻液供液總管用以向噴淋裝置供給冷卻液；f)至少一個冷卻液排出裝置同一個或多個排液開孔相連接，用以接納從所述封閉空間流出的冷卻液流；ii)一根冷卻液供液管道，用以向一個側(cè)壁弧段的冷卻液供液總管供應(yīng)液體；iii)許多位于側(cè)壁弧段外部用以串聯(lián)連接側(cè)壁弧段的各相應(yīng)冷卻液供液總管的可拆卸導(dǎo)管；iv)用以嚴(yán)密接合每一組側(cè)壁弧段同其相鄰的每一組側(cè)壁弧段的可拆卸裝置；v)一根位于所述側(cè)壁弧段外部和相應(yīng)的冷卻液排液裝置相鄰的冷卻液排放管道，用以排放從相應(yīng)的側(cè)壁弧段排出的冷卻液體。
2)根據(jù)權(quán)利要求1的側(cè)壁組合件，其特征在于一組選擇的側(cè)壁弧段有一層弓形形狀的內(nèi)層金屬基底部件和一外圍的金屬覆蓋部件界定的弓形的側(cè)壁弧段，并有一組被所述弓形側(cè)壁弧段嚴(yán)密封閉并由爐身支承的輔助組合件，此輔助組合件包含有a)一輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件構(gòu)成被所述弓形側(cè)壁組合件所界定的周邊的預(yù)定部份；b)一同所述輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件對齊隔開的輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件；c)把輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件連接在輔助組合件內(nèi)層金屬基底部件上并且使輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件同隔開的所述內(nèi)層金屬基底部件之間形成在輔助組合件中的一個基本上是封閉的空間的裝置，在所述輔助組合件的封閉空間的最下部帶有一個或多個外部的排液開孔；d)在所述輔助組合件的所述封閉空間內(nèi)部，在同輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件隔離并相鄰的預(yù)定位置上有許多噴水裝置，用以引入噴淋冷卻液，以足夠的流量以液滴的方式噴灑在輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件上，使輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件保持在一個可以接受的溫度下；e)一根固定在所述輔助組合件的封閉空間中，并橫向延展在輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件的方向上的冷卻液供液總管，用以向位于輔助組合件的封閉空間內(nèi)的所述噴淋裝置供給冷卻液；f)一根把所選擇的側(cè)壁弧段的冷卻液供液總管連結(jié)到輔助組合件的冷卻液供液總管的可拆卸的導(dǎo)管；g)至少一個位于輔助組合件的封閉空間外部附近的冷卻液排放出口，它同輔助組合件的一個或多個排液開孔相連通，用以接納從輔助組合件的封閉空間流出的冷卻液流，所述冷卻液排液出口還同冷卻液排液管相通，用以排除從輔助組合件中流出的冷卻液且基本上避免任何冷卻液積集在輔助組合件的封閉空間中；h)用以所選擇的側(cè)壁弧段的弓形組合件內(nèi)的輔助的組合件緊密地接合的可拆卸裝置。
3)一種電弧爐的側(cè)壁組合件，包含有i)許多可以側(cè)向毗連接合，并由爐身支承著的單獨的相鄰的空心側(cè)壁弧段，至少構(gòu)成圍繞著一根或多根向下伸入電爐中的石墨電極的側(cè)壁的一部份，每一組這種空心側(cè)壁弧段具有a)一內(nèi)層金屬基底部件構(gòu)成側(cè)壁組合件的預(yù)定部份；b)一層同內(nèi)層金屬基底部件對齊隔開的外圍金屬覆蓋部件；c)把外圍金屬覆蓋部件連接在內(nèi)層金屬基底部件上并且使外圍金屬覆蓋部件同隔開的內(nèi)層金屬基底部件之間界定一個基本上是封閉的空間的裝置，在封閉空間的最下部帶有一個或多個外部的排液開孔；d)在封閉空間內(nèi)部，在同內(nèi)層金屬基底部件隔離并在預(yù)定的相鄰位置上有許多噴水裝置，用以引入噴淋冷卻液，以足夠的流量以液滴的方式噴灑在內(nèi)層金屬基底部件上，使內(nèi)層金屬基底部件保持在一個可以接受的溫度下；e)一根固定在封閉空間中，并橫向延展在內(nèi)層金屬基底部件方向上的冷卻液供液總管用以向噴淋裝置供給冷卻液；f)至少一個冷卻液排出裝置同一個或多個排液開孔相連接，用以接納從封閉空間流出的冷卻液流；ii)一根冷卻液供液管道，用以向一個側(cè)壁弧段的冷卻液供液總管供應(yīng)液體。iii)許多位于側(cè)壁弧段外部用以串聯(lián)連接側(cè)壁弧段的各相應(yīng)冷卻液供液總管的可拆卸導(dǎo)管；iv)用以緊密接合每一組側(cè)壁弧段同其相鄰的每一組側(cè)壁弧段的可拆卸裝置；v)一根位于所述側(cè)壁弧段外部和相應(yīng)的冷卻液排液裝置相鄰的冷卻液排放管道，用以排放從相應(yīng)的側(cè)壁弧段排出的冷卻液體；vi)一組選擇的側(cè)壁弧段被成形有一層弓形形狀的內(nèi)層金屬基底部件和一外圍的金屬覆蓋部件界定的弓形的側(cè)壁組合件，并有一組被弓形側(cè)壁組合件密封閉并由爐自支承的輔助組合件，此輔助組合件包含有a)一輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件構(gòu)成被所述弓形側(cè)壁組合件所界定的周邊的預(yù)定部份；b)一同輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件對齊隔開的輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件；c)把輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件連接在輔助組合件內(nèi)層金屬基底部件上并且使輔助組合件的外圍金屬覆蓋部件同隔開的所述內(nèi)層金屬基底部件之間形成在輔助組合件中的一個基本上是封閉的空間的裝置，使在輔助組合件的封閉空間的最下部帶有一個或多個外部的排液開孔；d)在輔助組合件的封閉空間內(nèi)部，在同輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件隔離并相鄰的預(yù)定位置上有許多噴水裝置，用以引入噴淋冷卻液，以足夠的流量以液滴的方式噴灑在輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件上，使輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件保持在一個可以接受的溫度下；e)一根固定在輔助組合件的封閑空間中，并橫向延展在輔助組合件的內(nèi)層金屬基底部件的方向上的冷卻液供液總管，用以向位于輔助組合件的封閉空間內(nèi)的噴淋裝置供給冷卻液；f)一根把所選擇的側(cè)壁弧段的冷卻液供液總管連結(jié)在輔助組合件的冷卻液供液總管的可拆卸的導(dǎo)管；g)至少一個位于輔助組合件的封閉空間外部附近的冷卻液排放出口，同輔助組合件的一個或多個排液開孔相連通，用以接納從輔助組合件的封閉空間流出的冷卻液流，并同該冷卻液排放管相通，用以排除從輔助組合件中流出的冷卻液，基本上避免任何冷卻液積集在輔助組合件的封閉空間中；h)用以緊密地接合在所選擇的側(cè)壁弧段的弓形組合件內(nèi)的輔助組合件的可拆卸裝置。
全文摘要
一種電弧爐的冷噴側(cè)壁組合件包含專用的噴冷弧段共同連接形成電爐的側(cè)壁。噴冷組件的一組或多組可以是弓形的,并且圍繞一組高熱應(yīng)力地址條件下的噴冷輔助組件。
文檔編號F27D1/12GK1170865SQ9610892
公開日1998年1月21日 申請日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月27日
發(fā)明者D·A·李爾, G·R·羅伯特斯, F·H·邁納, W·H·布韋爾, M·T·阿瑟 申請人:尤卡碳科技公司