<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäss auf eine Kühlvorrichtung für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktionen von Industrieöfen, insbesondere von Elektrolichtbogenöfen, mit einer
Mehrzahl von nebeneinander und mit Abstandszwischenraum voneinander angeordneten Kühlrohren, die endseitig aufgeschweisste Umlenkelemente aufweisen und dadurch zu einem schlangenlinienförmi- gen (anders ausgedrückt mäanderförmigen) Kühlmittelströmungskanal zusammengefasst sind.
Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemässen Ausführungsform ist der Abstandszwi- schenraum durch Flacheisen oder Stege überbrückt, die zwischen benachbarten Kühlrohren, in bezug auf das Innere zumeist aussenseitig, angeordnet und mit den Kühlrohren verschweisst sind.
Diese Flacheisen oder Stege sind hauptsächlich erforderlich, um dem Aggregat die statisch er- forderliche Gestaltfestigkeit und Stabilität zu verleihen. Die bekannte Ausführungsform ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen den Kühlrohren und den
Flacheisen bzw. Stegen sowie Temperaturwechselbeanspruchung bedingen vorzeitige Zerstörungen und Rissbildungen im Bereich der Schweissnähte. Auch beobachtet man im Bereich der Schweissnähte
Spannungskorrosion. Da die einzelnen Kühlrohre mit Abstandszwischenraum voneinander angeordnet sind, sind die Umlenkelemente halbkreisförmige Rohrbogen, wobei der Krümmungsradius dem Ab- stand der Kühlrohre angepasst ist. Das verlangt einen beachtlichen schweisstechnischen Aufwand, weil beide Rohrbogenenden mit Umfangsschweissung an die angeschlossenen Kühlrohre anzuschweissen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Kühlvorrichtung so weiter auszubilden, dass Flacheisen oder Stege zwischen den benachbarten Kühlrohren nicht mehr erforderlich sind und folglich die vorzeitigen Zerstörungen im Bereich der Schweissnähte zwischen den Kühlrohren und Stegen bzw. Flacheisen nicht mehr auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass die Kühlrohre an ihren mit den Umlenkelementen verbundenen Enden einander zugewendete Aufweitungen aufweisen, die aneinander anliegen, den Abstandszwischenraum definieren und an ihren Anlageflächen miteinander verschweisst sind, und dass auf die verschweissten Enden der Kühlrohre als Umlenkelemente Kappen aufgeschweisst sowie die Kühlrohre der Kühlvorrichtung durch die Kappen zu einem selbsttragenden Aggregat vereinigt sind.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung einerseits die Kappen und anderseits die Kühlrohre mit ihren Aufweitungen Bauteile bzw. Ausbildungen darstellen, die ein grosses Flächenträgheitsmoment aufweisen und folglich dem Aggregat die erforderliche Gestaltfestigkeit und Stabilität sowie die Eigenschaft verleihen, als selbsttragendes Aggregat eingesetzt werden zu können. Wegen der Aufweitung der Enden der Kühlrohre besteht ohne Beeinträchtigung der Strömungsquerschnitte die Möglichkeit, die Kappen mit einer gegenüber den Kühlrohren vergrösserten Wanddicke auszurüsten.
Die erfindungsgemässe Kühlvorrichtung kann unmittelbar in einen Industrieofen eingebaut werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf der dem Ofenraum des zugeordneten Industrieofens abgewendeten Seite ein als Montagehilfe und/oder Ofenwand dienendes Abdeckblech - ohne Schweissverbindung mit den Kühlrohren und/oder Kappen - anzuordnen. Dient dieses Abdeckblech als Montagehilfe, so erlaubt es auf einfache Weise die Montage der Kühlvorrichtung. Das Montageblech kann aber zugleich den stählernen Ofenmantel oder ein Segment daraus bilden.
Soweit es erforderlich oder zweckmässig ist, die Kühlvorrichtung mit Ankern zu versehen, die in an sich bekannter Weise dazu dienen, aufzubringendes Feuerfestmaterial und/oder im Ofenraum sich absetzende Schlacke festzuhalten, lehrt die Erfindung, diese Anker nicht mit den Kühlrohren bzw. den Kappen zu verbinden, sondern vielmehr das Abdeckblech mit solchen Ankern zu versehen, die den Abstandszwischenraum durchfassen. Sie lassen sich ohne weiteres auf das Abdeckblech aufschweissen. Arbeitet man mit solchen Ankern, so können diese zugleich als Halter für die Kühlrohre und/oder Kappen und damit für das beschriebene Rohraggregat insgesamt ausgebildet sein. Zum Beispiel kann man entsprechende Anker über die Kühlrohre oder unter den Kappen umbiegen.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, dass bei der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung den Abstandszwischenraum zwischen benachbarten Kühlrohren überbrückende Flacheisen oder Stege nicht mehr erforderlich sind. Damit entfallen auch die entsprechenden Schweissnähte, die bei
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates generally to a cooling device for wall structures and / or lid structures of industrial furnaces, in particular electric arc furnaces, with a
A plurality of cooling tubes which are arranged next to one another and with a spacing from one another and which have deflection elements welded on their ends and are thus combined to form a serpentine (in other words meandering) coolant flow channel.
In the generic embodiment known from practice, the intermediate space is bridged by flat bars or webs, which are arranged between adjacent cooling tubes, with respect to the interior mostly outside, and are welded to the cooling tubes.
These flat bars or webs are mainly required to give the unit the structurally required structural strength and stability. However, the known embodiment is not free from disadvantages. Different thermal expansions between the cooling pipes and the
Flat bars or bars as well as temperature changes cause premature destruction and crack formation in the area of the weld seams. One also observes in the area of the weld seams
Stress corrosion. Since the individual cooling pipes are arranged with a space between them, the deflection elements are semicircular pipe bends, the radius of curvature being adapted to the distance between the cooling pipes. This requires a considerable amount of welding work, because both pipe bend ends have to be welded to the connected cooling pipes with circumferential welding.
The invention has for its object to further develop a generic cooling device so that flat iron or webs between the adjacent cooling tubes are no longer required and consequently the premature destruction in the area of the welds between the cooling tubes and webs or flat iron no longer occur.
To achieve this object, the invention teaches that the cooling tubes have, at their ends connected to the deflecting elements, widenings which abut one another, define the spacing and are welded to one another at their contact surfaces, and that caps are welded onto the welded ends of the cooling tubes as deflecting elements and the cooling tubes of the cooling device are combined by the caps to form a self-supporting unit.
The invention is based on the knowledge that, in the cooling device according to the invention, on the one hand the caps and on the other hand the cooling tubes with their widenings represent components or designs which have a large area moment of inertia and consequently give the unit the required structural strength and stability as well as the property as self-supporting Unit can be used. Because of the widening of the ends of the cooling tubes, there is the possibility, without impairing the flow cross-sections, of equipping the caps with a wall thickness that is greater than that of the cooling tubes.
The cooling device according to the invention can be installed directly in an industrial furnace. However, there is also the possibility of arranging on the side facing away from the furnace space of the assigned industrial furnace a cover plate serving as an assembly aid and / or furnace wall - without a welded connection to the cooling tubes and / or caps. If this cover plate serves as an assembly aid, it allows the cooling device to be installed in a simple manner. The mounting plate can also form the steel furnace jacket or a segment from it.
Insofar as it is necessary or expedient to provide the cooling device with anchors which, in a manner known per se, serve to hold refractory material to be applied and / or slag which settles in the furnace space, the invention teaches not to anchor these anchors with the cooling pipes or the caps connect, but rather to provide the cover plate with such anchors that cover the space between them. They can be easily welded onto the cover plate. If you work with such anchors, they can also be designed as a holder for the cooling tubes and / or caps and thus for the tube assembly described as a whole. For example, you can bend corresponding anchors over the cooling pipes or under the caps.
The advantages achieved can be seen in the fact that, in the cooling device according to the invention, flat bars or webs bridging the gap between adjacent cooling tubes are no longer required. This also eliminates the corresponding welds, which at
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1