发明名称 冶炼喷管及包含该冶炼喷管之熔炉
摘要 本发明系揭露一种细长的冶炼管(27)可将固体颗粒材料注入一熔炉(11)内的熔融材料中。该管包含一中心蕊管(31)可供固体颗粒材料通过,一环状冷却套(32)包围该中心蕊管的大部份长度,一冷媒导入装置(52),及一冷媒导出装置(58)。该冷却套前端部的外壁系由一第一材料制成,其具有高传热性质而能在该冷却套被冷媒流所冷却时,承受高于1100℃的外部温度。该冷却套的本体部之外壁系由一第二材料制成,其在该冷却套被冷媒流冷却而曝露于1100℃以上的外部温度时,能够保持其结构性质一段长时间,而使该外壁形成可在该等温度下撑持该管的构件。该前端部之外壁与本体部之外壁系被焊接在一起。
申请公布号 TW567227 申请公布日期 2003.12.21
申请号 TW090112907 申请日期 2001.08.02
申请人 科学技术资源有限公司 发明人 马汀 J 杜恩
分类号 C21C5/46 主分类号 C21C5/46
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种细长的冶炼喷管,其可伸入一熔炉且供用于将固体颗粒材料注入装盛在该熔炉内的熔融材料中,该喷管包含:(a)一中心蕊管可供该固体颗粒材料通过;(b)一环状冷却套包围该中心蕊管的大部份长度,该冷却套会形成一细长环状的冷媒内流道包围该蕊管,一细长环状的冷媒外流道包围该冷媒内流道,及一环状的端流道在该冷却套的前端处互连该内流道及该外流道;(c)冷媒导入装置供用于在该冷却套后端区域处将冷媒导入该冷媒内流道中;(d)冷媒导出装置供用于在该冷却套后端区域处之从该冷媒外流道中导出冷媒,藉此使能沿该冷媒内流道朝该冷却套的前端形成向前的冷媒流,然后通过该端流道再向后经该外流道流出,且其中:(i)该冷却套前端部的外壁系由一铜或铜合金材料制成,其具有高传热性质,并在当该冷却套被冷媒流所冷却时,能够承受高于1100℃的外部温度持续一段长时间;(ii)该冷却套本体部的外壁系由一钢材料制成,其在当该冷却套被冷媒流所冷却,而曝露于1100℃以上的外部温度时,能够保持其结构性质持续一段长时间,藉此该外壁形成能在该等温度下撑持该喷管的构件;且(iii)该前端部的外壁与该本体部的外壁系被焊接在一起。2.如申请专利范围第1项之喷管,其中该冷却套包含一转换部设于该前端部的外壁与本体部的外壁之间,且该转换部被焊接于该二外壁上。3.如申请专利范围第2项之喷管,其中该本体部之外壁厚度系小于该前端部的外壁厚度。4.如申请专利范围第3项之喷管,其中该转换部之一端的壁之厚度与该前端部之外壁的厚度实质上相同,而该转换部之另一端的壁之厚度与该本体部之外壁厚度相同。5.如申请专利范围第2项之喷管,其中该转换部系由钢所制成。6.如申请专利范围第5项之喷管,其中在前端部与转换部之间的焊接处,系以镍或镍合金来搭接。7.如申请专利范围第1项之喷管,其中该喷管在使用时自体悬撑的长度系至少为1.5公尺。8.如申请专利范围第2项之喷管,其中该喷管在使用时自体悬撑的长度系至少为1.5公尺。9.如申请专利范围第1项之喷管,其中该冷却套之冷媒内流道与外流道及端流道系由下列构件所形成:(a)一内管与一外管在该冷却套的前端以一环形牛鼻状端连接件来互相连接,而形成一单独的中空环状结构体,其在该冷却套的前端系被该环形牛鼻状端连接件所封闭;(b)一细长的管状构件设在该中空环状结构体内,并具有(i)一管部延伸于该中空环状结构体内部,并将该中空环状结构体内部分成该细长的环状内流道与外流道;及(ii)一前端部被邻设于该中空环状结构体的环状牛鼻状端连接件,而使得该环状端流道形成于该管状构件的前端部与该中空环状结构体的该环状牛鼻状端连接件之间。10.如申请专利范围第7项之喷管,其中该冷却套之冷媒内流道与外流道及端流道系由下列构件所形成:(a)一内管与一外管在该冷却套的前端以一环形牛鼻状端连接件来互相连接,而形成一单独的中空环状结构体,其在该冷却套的前端系被该环形牛鼻状端连接件所封闭;(b)一细长的管状构件设在该中空环状结构体内,并具有(i)一管部延伸于该中空环状结构体内部,并将该中空环状结构体内部分成该细长的环状内流道与外流道;及(ii)一前端部被邻设于该中空环状结构体的环状牛鼻状端连接件,而使得该环状端流道形成于该管状构件的前端部与该中空环状结构体的该环状牛鼻状端连接件之间。11.如申请专利范围第10项之喷管,其中该外管包括被焊接在一起之一朝前部及一朝后部。12.如申请专利范围第11项之喷管,其中该外管的朝前部形成该冷却套之前端部的外壁,其系由该铜或铜合金材料所制成。13.如申请专利范围第12项之喷管,其中该外管的朝后部形成该冷却套之本体部的外壁,其系由该钢材料所制成。14.如申请专利范围第11项之喷管,其中该外管包含设于该朝前部与朝后部之间且被焊接于该朝前部与该朝后部上的转换部。15.如申请专利范围第14项之喷管,其中该牛鼻状端连接件系由该铜或铜合金材料所制成。16.如申请专利范围第15项之喷管,其中该细长的管状构件之前端部与管部系被焊接在一起。17.如申请专利范围第16项之管,其中该牛鼻状端连接件系焊接于各该内管与外管上。18.如申请专利范围第17项之喷管,其中该冷却套于下列各构件之间的焊接处,系轴向地分开以便于该冷却套的组装:(i)该牛鼻状端连接器与该内管;(ii)该牛鼻状端连接器与该外管;及(iii)该前端部与该管部。19.一种可供进行一熔液制程来熔炼铁质馈料以制成熔融的铁金属之熔炉,其包含一炉床,一侧壁由该炉床向上延伸,以及至少一如申请专利范围第1-18项中任一项所界定之冶炼喷管,其延伸穿过该侧壁而进入该熔炉中。20.如申请专利范围第19项之熔炉,其中该喷管会延伸至少1.5米进入该熔炉中,并自体悬撑该整个长度。21.如申请专利范围第20项之熔炉,其中该喷管自体悬撑的长度系至少为2.5米。22.如申请专利范围第1项之喷管,其中该喷管系以对水平线呈30至60的角度来朝下延伸穿过该熔炉的侧壁,而伸入该熔炉的炉床区域中。图式简单说明:第1图系为一熔炼炉以及一对依据本发明来构建的固体注入管之垂向截面图;第2A与2B图为该固体注入管连接于A-A线的纵向截面图;第3图为该管之后端的放大纵向截面图;第4图为该管前端的放大截面图;第5图为该管前端的部份放大截面图,乃示出该冷却套的转换部;及第6图为第2B图中之6-6线的放大横截面图。
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