DD153185A1

DD153185A1 - Kuehlelement fuer einen metallurgischen ofen

Info

Publication number: DD153185A1
Application number: DD80224234A
Authority: DD
Inventors: Arno Engel; Walter Laucht; Willi Tiedtke
Original assignee: Hoesch Estel Werke Ag
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1980-10-01
Publication date: 1981-12-23
Also published as: US4327900A; ES508431A0; ATE7801T1; ES8204154A1; SU1009278A3; CA1143557A; ES8302897A1; PL227021A1; AU517954B2; ZA806094B; JPS5658908A; AU6253880A; BR8006189A; DE2939852A1; DE2939852C2; EP0029081A1; EP0029081B1; ES494870A0; MX154007A; PL132965B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes, aus Stahlguss hergestelltes Kuehlelement, das von Rohren fuer das Kuehlmittel durchzogen ist, sowie auf die Wand eines metallurgischen Ofens, die aus derartigen Kuehlelementen gebildet ist. Durch die Erfindung wird die Waermeableitung wesentlich verbessert, so dass Schaeden an den Kuehlkoerpern, die teilweise grosse Reparaturen erfordern und zum Ofenstillstand fuehrten, vermieden werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die einander gegenueberliegenden Raender 5 bzw. Seiten des Kuehlelementes 1 eine zahnfoermige Ausbildung mit Zahnkoepfen 6 und Zahnluecken 7 aufweisen, wobei fuer die Kuehlrohre 3;4 jeweils zwei Eintritts- E1; E2 und zwei Austrittsebenen A1; A2 vorgesehen sind. Die Kuehlelemente sind jeweils in der Ofenwand so angeordnet, dass durch die Einlass-E1; E2 und Auslassebenen A1; A2 zweier ineinander verzahnter Kuehlelemente drei Ebenen von Einlass- und Auslassenden der Kuehlrohre 3; 4 entstehen.

Description

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Kühlelernent für einen metallurgischen Ofen

Die Erfindung betrifft ein Kühlelernent für einen metallurgischen Ofen, insbesondere Hochofen, mit in einen Gußkörper eingegossenen, Kühlmittel führenden .Rohren aus Stahl und einer feuerfesten Auskleidung, die in der ofenseitigen Stirnfläche des Kühlelementes in parallel zur Breitseite des Kühlelementes verlaufenden Ausnehmungen verankert ist, sowie die Wand eines metallur- ' gischen Ofens, die aus derartigen Kühlelementen gebildet ist _β

Es,ist bekannt, in die Wände metallurgischer Öfen Kühl elemente unterschiedlicher Ausführung zum Schutz der Ofemv ande einzubauen» In den letzten Jahren hat sich, .

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insbesondere für Hochöfen, eine Ausführungsform immer mehr durchgesetzt,, die als Plattenkühler bzw. "stave Cooler" bekannt ist* Ein derartiger Plattenkühler bzw« ein solches Kühlelement besteht aus einem Gußeisenkörper, in dem Stahlrohre angeordnet sind, durch die das Kühlmittel' fließt, das meist aus Wasser, Wasserdampf oder aus einem Wasserdampf-Wasser-Gemenge besteht. An der dem Ofeninneren zugewandten Seite besitzt der Gußkörper Aussparungen, in die feuerfestes Material eingefügt wird, z,B_e in den Gußkörper eingeklebt oder_ eingegossen, vgl„ DE-GM 7.331 .936, DE-PS 1.925 478.

Die einzelnen Kühlrohre eines Kühlelementes werden in bekannter Weise mit den Kühlrohren benachbarter Kühlelemente in der Weise miteinander verbunden, daß die Rohreintrittsstutzen eines Kühlelementes und die Rohraustritts™ stutzen, des benachbarten Elementes durch die Ofenwand bzw« den Ofenpanzer nach außen geführt und dort innerhalb eines Rohrbogens miteinander verbunden werden» Aufgrund dieser bisher als notwendig erachteten Zusammenführung der Kühlrohre außerhalb des Ofens und der stumpfaneinanderstoßenden Kanten benachbarter Kühlelemente, entstehen unmittelbar nebeneinander in einer Ebene liegende ungekühlte Bereiche, d.h. Bereiche, in denen die Wärmeableitung erschwert ist» Die Polge dieser schlechten bzw. erschwerten Wärmeableitung ist eine Zerstörung des ' Gußkörpers im Bereich der Fugen, insbesondere der Horizontalfugen benachbarter Kühlelernente. Je nach Umfang der' Schäden sind Reparaturen erforderlich, die zum Teil nur bei einem Ofenstillstand auszuführen sind.

Ziel der Erfindung ist es, die vorstehend genannten lachteile zu beseitigen«

ia. der. Erfindung:.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeableitung im Bereich aneinanderstoßender'Kühlelemente·zu ver-. bessern und damit eine Zerstörung der Kühlelemente, die .mit aufwendigen Reparaturen in diesen Bereichen verbunden ist, zu verhindern. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in der Weise gelöst, daß einander gegenüberliegende Ränder bzw. Seiten des Kühlelementes eine zahnförmige Ausbildung mit Zahnköpfen und Zahnlücken aufweisen, wobei für die Kühlrohre jeweils zwei Eintritts- und zwei Austrittsebenen vorgesehen sind. In bevorzugter Weise beginnen jeweils zwei Kühlrohre mit ihren jeweiligen Einlaßenden in je einer Einlaßebene und enden mit ihren Austrittsenden in je einer Austrittsebene, dabei beginnen vorteilhafter Weise die Einlaßenden der Kühlrohre wechselweise in der einen Einlaßebene und in der zweiten Einlaßebenen und enden wechselweise in der einen Auslaßebene und der zweiten Auslaßebene, Hierbei ist zweckmäßiger V/eise der ersten Einlaßebene die zweite_ Auslaßebene und der zweiten Einlaßebene die erste Auslaßebene zugeorndet«

Im einzelnen wird mit Vorteil einer Ein.trittsebene im Bereich der Zahnlücken der einen Seite des Kühlelementes eine Austrittsebene im Bereich der Zahnköpfe der gegenüberliegenden Seite des Kühlelementes zugeordnet und einer weiteren Eintrittsebene im Bereich der Zahnköpfe eine Austrittsebene im Bereich der Zahnlücken der gegenüberliegenden Seite des Kühlelementes zugeordnet* Bevorzugter Weise werden im allgemeinen Zahnköpfe und Zahnlücken in den Querrändern des Kühlelementes, angeordnet. Aus den Kühlelementen wird nach.der Erfindung weiterhin die Wand eines metallurgischen Ofens, vorzugsweise eines Hochofens in der Weise aufgebaut, daß· durch die Einlaß-, ebenen und die Auslaßebenen von zwei .ineinander verzahn-

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ten Kühlelenaenten drei Ebenen von Einlaßenden und Auslaßenden der-Kühlrohre gebildet werden* -In zweckmäßiger Weise wird bei zusammengebauten Kühlelementen infolge der Verzahnung bzw» d'es Ineinandergreifens eine gemeinsame mittlere Ebene gebildet _f durch eine Einlaßebene eines Kühlelementes und durch eine Auslaßebene des benachbarten Kühlelementes_o In zweckmäßiger P/eise werden im übrigen jeweils die Einlaßenden und Auslaßenden der Kühlrohre benachbarter Kühlelenente außerhalb der Ofen- ' wand durch Rohrbogen miteinander verbunden*

Die Vorteile des Kühlelementes nach der Erfindung sind inbesondere darin zu sehen, daß die Wärmeableitung im Bereich aneinanderstoßender Kühlelemente in der Ofenwand eines metallurgischen Ofens wesentlich verbessert und be schleunigt wird, so d.aß eine Zerstörung der Kühlelemente in diesen Bereichen einer Ofenwand verhindert wird. Im Ergebnis wird eine längere-Haltbarkeit der Ofenwände erzielt, wodurch weniger Ofenausfallzeiten und geringere Reparaturkosten zu verzeichnen sind«

Das Kühlelement nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, Es zeigen:

Pig. 1: ein einzelnes"Kühlelement'in Vorderansicht;

Pig« 2: eine Seitenansicht in Pfeilrichtung II in Pig« I,

Pig· 3ί einen Schnitt nach der Linie III-III in Pig« .l._s ^: '

Pig. 4J einen Schnitt nach der Linie IV-J. V in

Pig. 5: einen Ausschnitt aus einer aus Kühlelementen gebildeten Hochofenwand und

Pig» 6: · einen Schnitt nach der Linie VI-VI . in Fig. 5ο

Wie aus den Pig. 1 bis 4 hervorgeht, besteht ein Kühl- · element 1 zum Kühlen der Ofenwand eines metallurgischen Ofens} Zc-B. eines Hochofens, aus einem Gußkörper 2, in den mit Abstand voneinander in Längsrichtung z.B. vier Kühlrohre 3> 4 eingelassen bzw» eingegossen sind«, Die Enden der Kühlrohre 3_S 4 sind aus dem Gußkörper 2 an der Breitseite herausgeführt, vgl* Pig. 2 bis 4₅ wobei üblicher Weise in die unteren Enden der Kühlrohre das Kühlmedium eintritt und aus den oberen austritt.

Wie weiter in den Pig«, 1 bis 4 gezeigt, sind die einander gegenüberliegenden Querränder 5 des Kühlelementes 1 zahnf örmig ausgebildet., wobei ,jeweils einem Zahnkopf β eines . Querrandes 5a eine Zahnlücke 7 im Querrand 5b gegenüberliegt» Entsprechend dieser Verzannung der Querränder 5 beginnen im Bereich des Querrandes 5b die Kühlrohre 3 im Bereich je einer Zahnlücke 7 und enden im Bereich des Querrandes 5a im Bereich des entsprechenden, gegenüberliegenden Zahnkpfes 6, Die Kühlrohre 4 dagegen beginnen im Bereich des Querrandes 5b im Bereich je eines Zahnkopfes 6 und enden im Bereich einer Zahnlücke 7 de-s Querrandes 5a« Es sind somit in einem Querrand. 5 eines Kühlelementes 1, im dargestellten -Beispiel mit vier Kühlrohren_?· jeweils zwei Kühlrohre 3 und jeweils zwei Kühlrohre 4 mit ihren jeweiligen ICinlaßenden in je einer Ebene, gekennzeichnet durch El und E2, angeordnete

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In gleicher Weise wie die Einlaßenden der Kühlrohre \3, 4 sind auch, ihre Austrittsenden in je einer Austrittsebenes gekennzeichnet durch Al und A2, angeordnet, wo- . bei der Einlaßebene El mit den Sinlaßenden der Kühlrohre. .3 die Auslaßebene A2 zugeordnet ist* In entsprechender Weise ist der Einlaßebene E2 mit den Einlaßenden der Kühlrohre 4 die Auslaßebene Al zugeordnet.

In den Ausnehmungen 8, die parallel' zur Breitseite des' Kühlelementes 1 verlaufen, vgl. Fig« 2 bis 4, ist im übrigen die feuerfeste Auskleidung für die Innenseite des Ofens verändert*

Einen Ausschnitt aus einer bevorzugten Ausbildung einer Ofenwand eines metallurgischen Ofens? nämlich eines Hochofens _s. die aus Kühlelementen 1 gemäß Pig, I bis 4 zusammengefügt ists zeigen l^?ig» 5 und 6, Insbesondere aus Pigc 5 geht hervor, daß durch die Auslaßebenen. Al, A2 und die Binlaßebenen El und E2 zweier, mit den Querrändern 5 benachbarter bzw, aneinanderstoßender Kühlelemente 1 drei Ebenen mit Einlaß- und Auslaßenden der Kühlrohre 3j 4 gebildet werden« Und zwar sind dies neben der Auslaßebene Al mit den Rohrauslässeri "a" des einen Kühlelementes 1 und der Einlaßebene El mit den Rohreinlässen ^t!b^!i des benachbarten Kühleleinentes 1 eine gemeinsame mittlere Ebene G, Diese Ebene G wird gebildet durch die abwechselnd nebeneinanderliegenden Rohrauslässe "c" der Auslaßebene A2, die sich abwechseln mit den Rohreinlässen "d" der Einlaßebene Ξ2 eines benachbarten Kühlelementes Dabei wird nicht unmittelbar ein Rohrauslaß z„B_e der Auslaßebene Al über einen Rohrbogen 9 mit einem Rohreinlaß der Einlaßebene El bzw» der Ebene G miteinander verbunden, . sondern es wird jeweils der Rohrauslaß in einem Za.hnlr.opf 6 mit dem Rohreinlaß' in der Zahnlücke 7-des benachbarten Kühlelementes 1 miteinander verbunden* In gleicher Weise erfolgt die Verbindung z„B_e eines Rohrauslasses "a" im.

7 -

Bereich einer Zahnlücke 7 mit dem Rohreinlaß "d" im Zahnkopf des benachbarten Kühlelementes 1 über Rohrbogen 9· Es sind somit jeweils die Auslaß- und die Einlaßenden der Kühlrohre 3 benachbarter Kühlelemente 1 und in gleicher Weise die Auslaß- und die Einlaßenden der Kühlrohre 4 der benachbarten Kiihleleraente 1 über den Ofenpanzer 10 geführte Rohrbogen 8 miteinander verbunden*

Claims

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Erfindungsanspruch

l_e ^; Kühlelement für einen metallurgischen Ofen, insbesondere Hochofen5 mit in einen Gußkörper eingegossenen,. Kühlmittel führenden Rohren aus Stahl und einer feuerfesten Auskleidung, die in der ofenseitigen Stirnfläche des Kühlelementes in parallel'zur Breitseite des Kühlelementes verlaufenden Ausnehmungen verankert ist,·, gekennzeichnet dadurch, daß einander gegenüberliegende'· • Ränder (5) bzw, Seiten des'Kühlelementes (1) eine zahnförmige Ausbildung mit Zahnköpfen (6) und Zahnlücken (7) - aufweisen, wobei für die Kühlrohre (3, 4) jeweils zwei •Eintritts- (El₅ 332) und zwei Austrittsebenen (Al, A2) vorgesehen sind»

2„ Kühlelement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß je zwei Kühlrohre (3) und zwei Kühlrohre (4) mit ihren jeweiligen Sinlaßenden in je einer Einlaßebene (Bl, E2) beginnen und mit ihren Austrittsenden in je einer Austrittsebene (Al, A2) enden«

3* Kühlelement nach den Punkten 1 und 2_S gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaßenden der Kühlrohre (3, 4) wechselweise in der Einlaßebene (Sl) und in der Einlaßebene (E2) beginnen und wechselweise in der Auslaßebene (A2) und der Auslaßebene (Al) enden«

4» Kühlelement nach den!Punkten 1 bis 3_? gekennzeichnet

dadurch, daß der'Einlaßebene (El) die Auslaßebene (A2)

und der Einlaßebene (E2) die Auslaßebene (Al) zugeordnet

ist« '

„ O „

3 -

5. Kühlelement nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet· dadurch, daß einer Eintrittsebene (El) im Bereich der Zahnlücken '(7) einer Seite des Kühlelementes (1) eine . Austrittsebene (A2) im Bereich der Zahnköpfe (6) der gegenüberliegenden Seite des Kühlelernentea (l) zugeordnet •ist und einer weiteren Eintrittsebene (E2) im Bereich der Zahnköpfe· (6) eine Austrittsebene (Al) im Bereich der Zahnlücken (7) der gegenüberliegenden Seite des Kühlelementes (1) zugeordnet ist«,

6„ Kühlelement nach den Punkten 1 bis 5/ gekennzeichnet dadurch, daß Zahnköpfe (6) und Zahnlücken (7) in den Querrändern (5) des Kühlelementes (1) angeordnet sind.

7c Wand eines metallurgischen Ofens, insbesondere eines Hochofens, zusammengesetzt aus Kühlelementen nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Binlaßebenen (El, E2) und die Auslaßebenen (Al, A2) von zwei ineinander verzahnten Kühlelementen (1) drei Ebenen von Einlaßenden und Auslaßenden der Kühlrohre (3 und 4) gebildet werdene

8, -Wand eines metallurgischen Ofens nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß eine gemeinsame mittlere Ebene (G) gebildet ist durch die Einlaßebene (E2) eines Kühlelementes (1) und durch die Auslaßebene (A2) des benachbarten Kühlelementes (1),
9. Wand eines metallurgischen Ofens nach den Punkten 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß jeweils die Einlaßenden und Auslaßenden der Kühlrohre (3) und die Einlaßenden und Auslaßenden der Kühlrohre (4) benachbarter Kühlelemente . (1) außerhalb .der Ofenwand durch Rohrbogen (9) miteinander verbunden sind'. . . · . ·

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10_c Wand eines metallurgischen Ofens nach den Punkten 7 bis 9j gekennzeichnet dadurch, daß jeweils ein Rohrauslaß (c) in einem-Zahkopf (6) eines Kühlelementes (1) mit einem Rohreinlaß (b) in der Zahnlücke (7) und jeweils ein Rohrauslaß (a) in der Zahnlücke -(7) eines Kühlelementes (1) mit einem Rohreinlaß (d) in einem Zahnkopf '(6) des benachbarten Kühlelementes (1) verbunden werden.

Hierzu 1 Soli» Zeichnungen

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