DE1144488B

DE1144488B - Process for cooling melting furnaces

Info

Publication number: DE1144488B
Application number: DEF35964A
Authority: DE
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1962-02-07
Filing date: 1962-02-07
Publication date: 1963-02-28

Description

Verfahren zur Kühlung von Schmelzöfen Die Dauer einer Ofenreise von Industrieöfen zum Schmelzen von Metallen wird vom Verschleiß des feuerfesten Wandmauerwerkes begrenzt. Zur Verlängerung der Haltbarkeit werden in das Mauerwerk Kühlkästen mit nach außen hin geschlossener oder offener Bauart eingesetzt, die mittels Wasser von ihren Innenflächen her gekühlt werden.Melting Furnace Cooling Method The duration of a furnace trip of Industrial furnaces for melting metals are affected by the wear and tear of the refractory masonry limited. To extend the shelf life, cooling boxes are included in the masonry outwardly closed or open design used, which by means of water be cooled from their inner surfaces.

Diese Kühlkästen sind als geschlossene Kästen entweder teilweise mit Wasser gefüllt, oder sie werden unter Druck voll durchströmt oder auch aus der Wasserfüllung heraus an ihren Restflächen besprüht. Auch sind ganzseitig offene, in die Ofenwandung von metallurgischen Öfen eingesetzte und in den Blechpanzer des Ofens eingeschweißte Kühlkästen bekannt, bei denen das am Panzer herabrieselnde Kühlwasser durch Abwärtsneigung der oberen Innenfläche des Kastens und Wölbung seiner vom Wasser berührten Kanten alle seine Innenflächen filmartig berieselt.These cooling boxes are either partially closed as closed boxes Filled with water, or they are fully flowed through under pressure or from the water filling sprayed out on their remaining surfaces. They are also fully open in the furnace wall used by metallurgical furnaces and welded into the sheet metal armor of the furnace Cooling boxes known, in which the cooling water trickling down the tank by downward slope the upper inner surface of the box and the curvature of its edges in contact with the water film-like sprinkled all of its inner surfaces.

Nachteilig für die Mauerwerkskühlung ist aber, daß die Kühlkästen bisher nur oberhalb des Metällschmelzbades angeordnet wurden, also in einem Bereich der Ofenwandung, in dem die thermische und mechanische Beanspruchung und infolgedessen auch der Verschleiß schon geringer sind. Der stärkste Verschleiß der Ofenwandung liegt im Bereich des Metallbades, vor allem in Höhe des Badspiegels. Gerade in diesem Bereich mußte bisher die bekannte Kühlung wegen Gefährdung des Ofenbetriebes aber unterbleiben, da mit abnehmender Stärke der Ofenwandung das Risiko einer Wasserdampfexplosion als Folge eines Metalldurchbruches zum Kühlkasten und dabei eintretender Zerstörung der Kastenwand sehr groß ist.A disadvantage for the masonry cooling is that the cooling boxes were previously only arranged above the molten metal bath, that is, in one area the furnace wall, in which the thermal and mechanical stress and consequently wear and tear are also lower. The greatest wear and tear on the furnace wall lies in the area of the metal bath, especially at the level of the bath level. Especially in this one Previously, the area had to use the well-known cooling due to the risk to the furnace operation do not occur, since with decreasing thickness of the furnace wall the risk of a water vapor explosion as a result of a metal breakthrough to the cooling box and resulting destruction the box wall is very large.

Zwar hat man bei Glasschmelzöfen schon vorgeschlagen, in Höhe des Glasschmelzspiegels die Ofenwandblöcke auszuhöhlen, den Innenraum dieser Höhlung mit einem Kühlkasten vergleichbar metallisch auszukleiden und die Innenflächen wahlweise mit einem gegen diese Flächen gesprühten flüssigen Medium oder einem geblasenen gasförmigen Medium zu kühlen.In the case of glass melting furnaces, it has already been proposed that the amount of the Molten glass to hollow out the furnace wall blocks, the interior of this cavity to be lined with metal in a comparable way with a cooling box and the inner surfaces optionally with a liquid medium sprayed against these surfaces or a blown one to cool gaseous medium.

Zum Unterschied zu einer Metallschmelze setzt eine in das ausgefressene Mauerwerk eindringende Glasschmelze beim Auftreffen auf den Kühlkasten an diesen aber nur an und erstarrt. Deshalb ist es bei Glasschmelzöfen mit einer relativ geringen Wärmeabführung möglich, diese Kühlung durchzuführen. Das Auftreffen einer Metallschmelze auf einen Kühlkasten hingegen führt zu dessen Zerstörung, weil es hier nicht möglich ist, die örtlich konzentrierte und um ein Vielfaches größere Wärmemenge abzuleiten. Die im Badspiegelbereich bekannte Kühlung ist somit auf Glasschmelzöfen beschränkt und dient dabei nur zur Wandkühlung bei nicht explosionsgefährdeten Schmelzen.In contrast to a molten metal, one sets in the eroded Masonry penetrating glass melt when hitting the cooling box on this but only on and froze. That is why it is relatively low in glass melting furnaces Heat dissipation possible to carry out this cooling. The impact of molten metal on a cooling box, however, leads to its destruction, because it is not possible here is to dissipate the locally concentrated and many times larger amount of heat. The cooling known in the bathroom mirror area is therefore limited to glass melting furnaces and is only used for wall cooling in the case of melts that are not at risk of explosion.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung von Schmelzöfen, bei dem im Bereich des Schmelzbades nach außen ganzseitig offene Kühlkästen verwendet werden, die getrennt vom Ofenmantel in den Mauerwerksverband eingesetzt sind, und das flüssige Kühlmittel allseitig auf die Kühlkasteninnenflächen versprüht wird, besteht deshalb vorschlagsgemäß darin, daß bei Metallschmelzöfen bei zu erwartendem örtlichem Durchbruch die Flüssigkeitskühlung auf ein gasförmiges Kühlmittel umgeschaltet wird. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Anwendung bei Kupferflammöfen vorgesehen.The inventive method for cooling melting furnaces, in which Cooling boxes open on the outside are used in the area of the weld pool, which are set separately from the furnace shell in the masonry bond, and the liquid Coolant is sprayed on all sides of the inside of the cooling box, therefore exists according to the proposal that in metal smelting furnaces with an expected local breakthrough the liquid cooling is switched to a gaseous coolant. This The method is intended in particular for use in copper flame furnaces.

Die nach außen ganzseitig offenen Kühlkästen ermöglichen, von dieser offenen Seite her sämtliche Innenflächen voll einzusehen. Die Kästen werden ohne Zwischenschicht in das Wandmauerwerk bündig mit der Ofenaußenfläche eingearbeitet, so daß sie deren Bewegungen folgen können. Solange sie mit Flüssigkeit gekühlt werden, kann der aufgesprühte Film ohne Rückstau ablaufen.The cooling boxes, which are fully open to the outside, make it possible to use this all inner surfaces can be fully seen on the open side. The boxes come without Intermediate layer incorporated into the wall masonry flush with the outer surface of the furnace, so that they can follow their movements. As long as they are cooled with liquid the sprayed-on film can run off without jamming.

Die Kasteninnenftächen werden ständig beobachtet, so daß rotglühend anlaufende Stellen, die einen örtlichen Metalldurchbruch erwarten lassen, rechtzeitig erkannt werden. Durch unmittelbares Umschalten von der Flüssigkeitskühlung auf ein gasförmiges Kühlmittel, das mit dem Metall, möglicherweise unter Explosion, nicht reagiert, kann eine Gefährdung des Ofenbetriebes vermieden werden.The inner surfaces of the box are constantly observed, so that they are red-hot in good time for any areas that might lead to a local metal breakthrough be recognized. By switching immediately from liquid cooling to on gaseous coolant that does not interact with the metal, possibly with an explosion reacts, a hazard to the furnace operation can be avoided.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch die Ofenwand eines mit der Kühlvorrichtung ausgerüsteten Kupferflammofens, Fig. 2 eine Ansicht gegen die Ofenwand und die Kühlvorrichtung sowie Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch die Wand und die Kühlvorrichtung in Höhe der Linie a-a.The drawing illustrates an embodiment for implementation of the method according to the invention. It shows Fig. 1 a vertical section through the furnace wall of a copper flame furnace equipped with the cooling device, Fig. 2 shows a view of the furnace wall and the cooling device, and FIG. 3 shows a horizontal view Section through the wall and the cooling device at the level of line a-a.

In die Wandung 1 des Ofens ist der nach außen ganzseitig offene Kühlkasten 2 im Bereich des Metallspiegels 3 und bündig mit der Ofenaußenfläche eingemauert. Üblicherweise werden Öfen dieser Art bis nahe über den Bereich des Badspiegels mit einem metallenen Ofenmantel umgeben. Die Kühlkästen 2 werden dabei getrennt von diesem Mantel in das Mauerwerk eingesetzt.The cooling box, which is open on the entire outside, is located in the wall 1 of the furnace 2 in the area of the metal mirror 3 and walled in flush with the outer surface of the furnace. Typically, ovens of this type are used up close to the area of the bathroom level surrounded by a metal furnace jacket. The cooling boxes 2 are separated from this coat used in the masonry.

Zur Kühlung des Kastens bzw. des anliegenden Mauerwerkes dient nüttels der Zuführung 4 und den Sprühköpfen 5 auf sämtliche Kasteninnenflächen aufgesprühtes Kühlwasser. Die aufgesprühte Flüssigkeit kann ohne Rückstau über die Schürze 6 frei ablaufen.Nüttels is used to cool the box or the adjacent masonry the feed 4 and the spray heads 5 sprayed onto all inner surfaces of the box Cooling water. The sprayed-on liquid can freely flow through the apron 6 without backflow expire.

Bei zu erwartendem örtlichem Durchbruch des Metalls wird die Wasserkühlung unmittelbar auf ein gasförmiges Kühlmittel umgeschaltet. Zur Verteilung dieses Kühlmittels auf die Kühlkastenwände können die gleichen Sprühköpfe 5 dienen.When the local breakdown of the metal is expected, the water cooling switched immediately to a gaseous coolant. To distribute this coolant The same spray heads 5 can be used on the cooling box walls.

Claims

PATENT CLAIM: Process for cooling melting furnaces, in which im In the area of the weld pool, cooling boxes that are fully open to the outside are used, which are set separately from the furnace shell in the masonry bond, and the liquid Coolant is sprayed on all sides of the inside of the cooling box, characterized in that that in metal smelting furnaces, especially copper flame furnaces, with expected local Breakthrough the liquid cooling is switched to a gaseous coolant. Documents considered: German Patent No. 710 719; french U.S. Patent No. 455,492.