[发明专利]用于气密辅助冷却壁支撑件的装置和方法

说明书

对相关申请的交叉引用 

本申请要求题为“用于气密辅助铜冷却壁支撑件的装置和方法”的美国临时申请61/318,977的权益和优先权，其公开的所有内容通过引用结合在本申请中，用于各种目的。 

技术领域

本发明涉及用于对高炉和其它冶金炉的炉壳进行冷却的装置和方法。 

技术背景

铸铁冷却壁已经使用很多年了，其具有围绕每个给排水管的镶铸的保护管。该管通过各种方法刚性连接至炉壳，作为对固定冷却壁的螺栓的辅助支撑件。这些镶铸的保护管通常通过闭合环焊接至炉壳外部的水管上，以防止炉内气体逃逸。这是必须的，因为镶铸的管和铸造材料之间的结合可能不足以防止气体进入保护管和水管之间的区域。此外，使用数年之后，铸铁冷却壁通常会破裂，使得气体进入该区域。 

铸铁冷却壁使用数年之后开发了铜冷却壁。这些冷却壁最初以钻孔-堵塞式设计进行开发，对铜坯钻孔，水管焊接在背部以实现给排水。在过去的20年中，在该焊接连接处出现了很多次故障。这些冷却壁制造为具有不突出穿过炉壳的焊接保护管。典型的设计允许焊接的保护管在锅炉内部漂浮，这是通过使用可压碎材料包围保护管并在其周围浇注可铸材料来实现的。水管突出穿过炉壳，并通过柔性补偿器连接。这样不会对冷却壁提供辅助支撑件。因此，至少一个支撑件销添加到铜冷却壁上，作为辅助支撑件机构。已知这些柔性补偿器会时常出现故障。已经发生了多起安装之后炉内气体通过补偿器泄露的案例。 

本发明的辅助冷却壁支撑件可以整合入铸铁冷却壁，铸铜冷却壁或钻孔-堵塞式冷却壁。理想地，将保护管用作冷却壁的炉内气体密封和辅助支撑件，将水管用作水密封，使得水管能够在保护管内自由移动。 

通过参考以下对优选实施方式的详细描述，可以理解本发明的这些优点以及其它优点。 

发明内容

第一方面，本发明包括用于锅炉冷却壁的辅助冷却壁支撑件，该锅炉冷却壁具有水管，该水管包括位于锅炉冷却壁外部的第一部分以及位于炉壳壁外部的第二部分，该辅助冷却壁支撑件包括：具有第一端和第二端的保护管，其中该保护管围绕水管同轴设置，第一端最接近冷却壁；及设置在保护管的第一端和水管的第三部分之间的第一气密密封件，其用于防止气流从炉壳壁内进入保护管和水管之间的环形空间。 

根据辅助冷却壁支撑件的第二方面，水管的位于炉壳壁外部的第二部分不直接连接至保护管或通过任何装置或结构间接连接至保护管。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，水管的第一部分或第二部分都不通过任何装置或结构直接连接至保护管或间接连接至保护管。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，保护管和水管之间的环形空间为空的空间，保护管的第二端为开放的。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，保护管的第一端朝外展开，并沿着水管的第三部分铸造在冷却壁内。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，第一气密密封件设置在冷却壁内。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，第一气密密封件形成为冷却壁的一部分。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，第一气密密封件位于冷却壁的外部。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，第一气密密封件包括位于保护管的第一端和水管的第三部分之间的连接件，该连接件选自由软钎焊连接件，硬钎焊连接件，螺纹连接件或焊接连接件组成的组中。 

另一方面，辅助冷却壁支撑件包括位于保护管和冷却壁的外部部分之间的第二气密密封件，其中第二气密密封件设置在保护管的第一端和第二端之间。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，第二气密密封件包括连接件，该连接件选自由软钎焊连接件，硬钎焊连接件，螺纹连接件或焊接连接件组成的组中。根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，保护管直接连接至炉壳壁。 

另一方面，辅助冷却壁支撑件包括连接至炉壳壁的封板，其中保护管延伸穿 过封板中的开口并连接至封板。 

另一方面，辅助冷却壁支撑件还包括连接至炉壳壁的刚性补偿器，其中保护管延伸穿过刚性补偿器中的开口并连接至刚性补偿器。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，水管还包括第四部分，其中水管的第三部分和第四部分同冷却壁一体铸造。 

根据辅助冷却壁支撑件的另一方面，水管的第三部分设置在冷却壁中，并通过连接件连接至冷却壁，该连接件选自由软钎焊连接件，硬钎焊连接件，螺纹连接件或焊接连接件组成的组中。