[發明專利]冷卻板無效
| 申請號: | 01116880.3 | 申請日: | 2001-03-23 |
| 公開(公告)號: | CN1323905A | 公開(公告)日: | 2001-11-28 |
| 發明(設計)人: | C·德拉特納;H-J·漢姆舍米爾;D·科爾比克;M·康克加拉;A·克勞斯;D·魯德 | 申請(專利權)人: | KM歐洲鋼鐵股份有限公司 |
| 主分類號: | C21B7/06 | 分類號: | C21B7/06;F27D1/12;C23C4/10 |
| 代理公司: | 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 | 代理人: | 黃澤雄 |
| 地址: | 聯邦德國奧*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 冷卻 | ||
本發明涉及用作冶金爐爐壁構件,尤其是熔融爐或豎爐的冷卻板,這種冷卻板由銅或銅合金制成,并且有通過冷卻劑的通道。
在冶金爐中,有一些爐段的爐壁是由用水冷卻的冷卻板構成的,幾年前,冷卻板還是由灰口鑄鐵或鋼制成的。這些材料的導熱性較差。銅或銅合金的導熱性比灰口鑄鐵或鋼的導熱性好。銅制的冷卻板的內部例如有經機械深孔鉆機鉆出的冷卻劑通道,這些通道基本上與爐壁平行。
面向爐室內的冷卻板側的高熱應力改變了冷卻板的機械特性。
機械特性出現了如下的一些改變:-局部降低了的硬度,-局部改變了的粒度或組織結構,-由于不對稱的熱膨脹引起的材料蠕變過程中出現肉眼可見的變形。
根據爐況得出:冷卻板的熱應力在時間上一般不是恒定的。這種熱應力發生改變的情況導致冷卻板壁內的溫度分布隨時間發生改變,與該改變過程對應的是,冷卻板材料的內應力發生改變。
這種應力的改變帶來的危險是引起材料疲勞(例如由于有裂縫存在時材料失效),這使得爐況出現危機這些危險除了加劇熱應力的改變外,還加劇了上述材料特性的改變。
為了克服現有技術存在的缺陷,對結構、例如冷卻爐壁的冷卻通道進行了改進。為此,加強對爐內爐壁的冷卻,降低熱負荷。
本發明基于現有技術的狀況,提供了一種冷卻板,這種冷卻板改變了所有的運行狀況,大大增強了形狀的穩定性,使得可在較長的時間內運行。
為了實現本發明的目的,提供了一種面向爐內側,有至少一層涂層的冷卻板,這種板的導熱性比銅基材料的導熱性低。
根據該方案,冷卻板對爐內的冷卻效果下降,考慮到爐子的總體操作,它具有意想不到的優點。
本發明的核心也包括減少不希望有的冷卻板的形變,由此降低施加在冷卻板上的熱負荷。為此,在面向爐室內的板的一側上,在冷卻板上涂覆了一層適當的涂層。
該涂層由一層或多層涂層構成,每一涂層的組成可不同。
一層或多層涂層最好是通過熱噴涂法,例如等離子噴涂或火焰噴涂法噴涂的。
在這種情況下,有利的是,如果至少一層是起絕緣或絕熱作用的涂層,那么它們的導熱性就會比銅基材料的低。
根據本發明,涂層的導熱性低于320W/(m·K)。若希望涂層的絕熱效果特別地好,那么其導熱性也可低于10W/(m·K)。
絕熱層最好由金屬制成,也可以由金屬/非金屬復合材料制成。另外,絕熱層還可由一種金屬和一種金屬/非金屬復合材料的混合物或復合物制成。
例如,絕熱層由基于鋯-氧化物的材料制成,其中含有適當的添加劑釔-氧化物。
底層可用具有其它組成的層,這一層可改進基體上初始絕熱層或絕熱層體系的粘附性,例如是MCrAlY層,其中“M”代表金屬,例如Fe、Ni或Co或這些元素的組合。
為了提高涂層在基礎金屬上的粘附性,理想地是在涂覆前先使基礎金屬的表面變得粗糙。
整個層厚優選在0.1-1.5毫米的范圍內。
特別優選地是,視應用領域而定,在爐側面的冷卻板表面上涂覆組成不同的涂層或者在板的不同部位涂覆厚度不同的涂層。
由于涂層材料與各種爐渣之間發生各種各樣的相互作用(粘附,爐渣的熔化行為,爐渣或涂層的剝落),優選地是在成型的冷卻板表面上,特別是在遠離爐室凸起的板部位涂覆一層較厚的涂層,其層厚比距離槽的凸起側面不遠的層的厚度較厚,所述的爐渣是各種爐的爐室內噴射到冷卻板表面上的。
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