DE1758562B1 - Metallurgical vessel, especially steel works converter - Google Patents
Metallurgical vessel, especially steel works converterInfo
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Description
eines Ringes aus besonderem Guß vorsieht. Jedes der Mündungsring-Segmente benötigt deshalb Rohrleitungen zur Zu- und Abfuhr von Kühlwasser.provides a ring made of a special cast. Each of the orifice ring segments therefore requires pipelines for supply and discharge of cooling water.
Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, den dem Stand der Technik anhaftenden Mangel einer unsicheren Lage der Kühlrohre zu beseitigen, d. h. den im Betrieb auftretenden Gegebenheiten besser gerecht zu werden, also bei Beschädigungen weder die Kühlwirkung unterbrechen zu müssen noch gezwungen zu sein, das Gefäß aus dem Betrieb zu ziehen.The present invention aims to address the deficiency of an unsafe prior art Eliminate the location of the cooling tubes, d. H. the conditions occurring in the company better to become, so in the event of damage neither to interrupt the cooling effect nor to be forced to be sure to pull the vessel out of operation.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, mehrere Kühlrohre schlangenförmig nebeneinander herlaufend auf der ihnen zugeteilten Kühlfläche zu verlegen und die einzelnen Kühlschlangen jeweils für sich getrennt mit ihrem Vorlauf teil an einen ge- 1S meinsamen Kühlmittelverteiler und mit ihrem Rücklaufteil an einen gemeinsamen Sammler anzuschließen, wobei jeder Kühlschlange ein eigenes Absperrorgan zugeordnet ist. Tritt der Ausfall einer Kühlschlange auf, so bleiben die anderen, unbeschädigten »° Kühlschlangen funktionstüchtig. Man kann nunmehr die Kühlschlangen entsprechend der ihnen zudiktierten Kühlfläche verlegen, nämlich so, daß vorübergehend die benachbarten Kühlschlangen einen Teil der ausgefallenen Kühlleistung übernehmen. Wesentlich »5 ist dabei, daß keine Abschaltung der übrigen Kühlschlangen notwendig wird. Sieht man für jede Kühlschlange Absperrorgane vor, besteht der Vorzug, auch das Auslaufen von Kühlmittel sofort zu unterbinden. Dieser Lösung kommt deshalb besondere Bedeutung zu, weil in der Praxis immer wieder mit Teilen der Chargiervorrichtungen gegen das Gefäß gestoßen wird oder beim Beseitigen von Konverterbären während des Abtransportes ein Anecken im Mündungsbereich in Kauf genommen werden muß.To achieve this object, the invention proposes, serpentine side by side herlaufend on to lay a plurality of cooling pipes allocated to them cooling surface and the individual cooling coils separately for herself with her lead part in an overall 1 S common coolant distributor and connect with their return part to a common collector , whereby each cooling coil is assigned its own shut-off device. If one cooling coil fails, the other, undamaged »° cooling coils remain functional. The cooling coils can now be relocated according to the cooling surface assigned to them, namely in such a way that the adjacent cooling coils temporarily take over part of the failed cooling capacity. It is essential that it is not necessary to switch off the remaining cooling coils. If shut-off devices are provided for each cooling coil, there is the advantage of preventing coolant from leaking out immediately. This solution is of particular importance because in practice parts of the charging devices repeatedly hit the vessel or when removing converter bears during removal, damage to the mouth area has to be accepted.
Die zweckmäßige Verlegung der Kühlschlangen, um eine breite Kühlwirkung einer meist in Schlingenform verlegten Rohrleitung zu erhalten, erfolgt nach der weiteren Erfindung so, daß jede einzelne Kühlschlange in einer oder mehreren, zwischen den anderen mit Abstand angeordneten Windungen in Form einer sogenannten mehrgängigen Schraubenlinie um ein rundes Gefäß verläuft.The appropriate laying of the cooling coils to achieve a broad cooling effect, mostly in loop form To get laid pipeline, takes place according to the further invention so that each individual cooling coil in one or more, between the other spaced turns in the form a so-called multi-thread helix runs around a round vessel.
Die Erfindung verbessert aber gleichzeitig auch die Kühlwirkung solcher Schlangen, so daß die in Betracht kommenden Wände einer weitaus intensiveren Kühlung unterworfen werden können. Bei den bekannten Lösungen ist die Wahl einer Doppelwandung stets mit Gefahren der örtlichen Überhitzung verbunden. Die Gründe liegen im Mangel eines genügend schnellen Wärmeüberganges vom erhitzten Teil auf das Kühlmittel. Die Erfindung vermag eine solche nachteilige Wirkung endlich restlos zu beseitigen, wobei sich zeigt, daß die Maßnahme Hand in Hand mit den betriebsnahen Forderungen geht: Es ist vorgesehen, daß der Kühlschlangenquerschnitt einesteils aus dem Gefäßmantel und anderenteils aus einem in Rohrlängsachsrichtung gespaltenen Rohrquerschnittsprofil gebildet ist. Das Kühlmittel berührt demnach direkt den zu kühlenden Mantel. Entsprechend ist der Wärmeübergangswiderstand zum Kühlmittel geringer. Ferner bestehen nur Außenschweißnähte, die immer zugänglich sind und ohne Schwierigkeiten in Betriebspausen wiederholt werden können. Es kommt darauf an, daß der Betriebsmann ohne fremde Hilfe solche Arbeiten in zuverlässiger Weise ausführen kann.The invention also improves the cooling effect of such snakes at the same time, so that into consideration coming walls can be subjected to a much more intensive cooling. With the known Solutions, the choice of a double wall is always associated with the risk of local overheating. The reasons lie in the lack of a sufficiently rapid heat transfer from the heated part the coolant. The invention is finally able to completely eliminate such a disadvantageous effect, whereby it turns out that the measure goes hand in hand with the operational requirements: It is intended that the cooling coil cross-section on the one hand from the vessel jacket and on the other hand from an in Rohrlängsachsrichtung split pipe cross-sectional profile is formed. The coolant is therefore in contact directly the coat to be cooled. The heat transfer resistance to the coolant is correspondingly lower. Furthermore, there are only external welds that are always accessible and without difficulty during breaks in operation can be repeated. It is important that the manager is unassisted can perform such work in a reliable manner.
Die Erfindung setzt sich im Gegensatz zu vielen Vorschlägen, die nicht in die Praxis Eingang gefunden haben, auch mit dem Problem der Kühlmittel-Armaturen auseinander. Eine übersichtliche, leicht zugängliche Anordnung ergibt sich aus folgender Maßnahme: Die um den Mündungshut eines Stahlwerkskonverters verlaufenden Kühlschlangen führen mit ihren Enden zu einem im Bereich des Konverter-Tragringes angeordneten Verteiler, der an eine durch den Tragring und den hohlen Kippzapfen verlaufende Hauptleitung für das Kühlmittel angeschlossen ist.The invention is in contrast to many proposals which have not found their way into practice have also dealt with the problem of coolant fittings. A clear, easily accessible The arrangement results from the following measure: The cooling coils running around the mouth of a steelworks converter lead with their Ends to a distributor arranged in the area of the converter support ring, which is connected to a through the Support ring and the hollow pivot pin running main line for the coolant is connected.
Zwar besteht zwischen Tragring und Gefäß stets eine natürliche Temperaturdifferenz, die ein Wärmedehnungsvermögen voraussetzt, um die Leitungen vor Werkstoffschäden zu schützen, jedoch weist auch hier die Erfindung einen Weg, um dieser Schwierigkeit Herr zu werden. Zwischen Verteiler und Tragring-Hauptleitung ist ein Wärmedehnungs-Ausgleicher eingefügt. Solche Kompensatoren überbrücken unterschiedliche Wärmedehnungen von Tragring und Gefäß nach mehreren Richtungen.It is true that there is always a natural temperature difference between the support ring and the vessel, which is a thermal expansion capacity presupposes in order to protect the lines from material damage, but also points here inventing a way to cope with this difficulty. Between distributor and support ring main line a thermal expansion compensator is inserted. Such compensators bridge different ones Thermal expansion of the support ring and vessel in several directions.
Der Eigenheit des Betriebes metallurgischer öfen, die oft zum Entleeren oder zu anderen Zwecken gekippt werden müssen, kommt die Erfindung derart entgegen, daß am Ausgang des Kippzapfens als Verbindung zwischen der Hauptleitung und einer ortsfesten Kühlmittelentnahmestation eine Drehdichtung dient.The peculiarity of operating metallurgical furnaces, which are often tipped for emptying or other purposes must be, the invention comes so that at the output of the pivot pin as a connection a rotary seal between the main line and a stationary coolant extraction station serves.
Drehdichtungen können für höhere Drücke und auf längere Betriebszeit wartungsarm gehalten werden. Diese Verbesserung bildet demnach eine den ortsgegebenen Verhältnissen anpaßbare Lösung.Rotary seals can be kept low-maintenance for higher pressures and longer operating times. This improvement accordingly forms a solution that can be adapted to the local conditions.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically and in the following explained in more detail:
F i g. 1 bildet eine Teilansicht eines Konverterhutes mit Tragring und einem Kippzapfen, alle Teile nur, soweit notwendig, im Ausschnitt gezeichnet;F i g. 1 forms a partial view of a converter hat with a support ring and a pivot pin, all parts only, if necessary, drawn in the cutout;
F i g. 2 ist ein Achsenschnitt entsprechend F i g. 1 des gekühlten Mantels eines Konverterhutes.F i g. 2 is an axial section corresponding to FIG. 1 of the cooled jacket of a converter hat.
Der Stahlwerkskonverter 1 besitzt unter dem Mündungsring 2 seinen sogenannten Mündungshut 3. Letzterer ist auf den zylindrischen Teil 4 des Gefäßes 5 folgend angeschlossen. Den zylindrischen Gefäßteil 4 umgibt der Tragring 6, an dem Kippzapfen 7 befestigt sind. Während der Mündungsring 2 aus hitzebeständigen Werkstoffen bestehen kann und weitaus kräftiger bemessen ist, vermag für den Mündungshut 3 nur eine Materialstärke gewählt zu werden, die mit den maschinellen Einrichtungen bewältigt werden kann. Es hat sich auch gezeigt, daß eine größere Dicke des Hutes keine Vorteile wegen der gefürchteten Wärmespannungen bringt.The steelworks converter 1 has what is known as its muzzle cap 3 under the muzzle ring 2. The latter is connected to the cylindrical part 4 of the vessel 5 following. The cylindrical part of the vessel 4 surrounds the support ring 6, to which pivot pins 7 are attached. While the muzzle ring 2 made of heat-resistant Materials can exist and is dimensioned much stronger, only one material thickness can be selected for the muzzle cap 3, which can be managed with the machine facilities. It has also been found that a greater thickness of the hat does not bring any advantages because of the dreaded thermal stress.
Eine Kühlung des Mündungshutes dagegen vermag die Ausnutzung der natürlichen Werkstoffestigkeit zu steigern. Zu diesem Zweck verlaufen die Kühlschlangen 8 in besonderer Form um den Mündungshut 3. Vom Verteiler 9 ausgehend besitzt jede Kühlschlange 8 einen Vorlauf teil 10 und einen ebensolchen Rücklaufteil 10 (in einen ähnlichen Verteiler mündend, der im Bereich des anderen Kippzapfens liegt), so daß je nach Größe des Gefäßes 5 jede der Kühlschlangen 8 etwa drei bis vier Windungen 11 besitzt. Es entspricht eine solche Anordnung derjenigen einer mehrgängigen Schraubenlinie. Der Abstand 12 zwischen zwei benachbarten Windungen 11 kann durch Einfügen weiterer Kühlschlangen 8 vermindert werden, wodurch die Mehrgängigkeit erhöht wird und die Kühlleistung steigt.Cooling the muzzle, on the other hand, is able to utilize the natural strength of the material increase. For this purpose, the cooling coils 8 run around the mouth cap 3 in a special shape. Starting from the distributor 9, each cooling coil 8 has a flow part 10 and a similar one Return part 10 (opening into a similar distributor, which is in the area of the other pivot pin), so that, depending on the size of the vessel 5, each of the cooling coils 8 has approximately three to four turns 11. Such an arrangement corresponds to that of a multiple helix. The distance 12 between two adjacent turns 11 can be reduced by inserting further cooling coils 8, whereby the multi-course is increased and the cooling capacity increases.
Der Querschnitt einer Kühlschlange 8 besteht aus einem halboffenen Profil 13 und dem Mündungshut-Mantel 14. Beide können durch äußere Schweißnähte verbunden sein oder aber auch durch ein besonderes Verfahren, wonach durch elektroinduktives Erhitzen eine Preßverbindung unter Umständen sogar unter Schutzgasatmosphäre fortlaufend hergestellt wird (Fig. 2).The cross section of a cooling coil 8 consists of a semi-open profile 13 and the muzzle cap jacket 14. Both can be connected by external weld seams or by a special one Process, according to which a press connection by electroinductive heating under certain circumstances even under Protective gas atmosphere is continuously produced (Fig. 2).
Vom Verteiler 9 besteht eine Hauptleitung 15, die durch eine öffnung 16 des Tragringes 6 und den hohlen Kippzapfen 7 tretend bis zu einer weiter nicht dargestellten ortsfesten Kühlmittel-Entnahmestation führt. Mit dieser steht die Hauptleitung 15 über eine Drehdichtung in Verbindung.From the distributor 9 there is a main line 15 which passes through an opening 16 of the support ring 6 and the hollow Tilt pin 7 stepping up to a stationary coolant removal station, not shown further leads. The main line 15 is connected to this via a rotary seal.
Der Verteiler 9 wird an Verstärkungsringen 18 und 19 befestigt. Wärmedehnungen zwischen Tragring 6 und Gefäß 5 überbrückt der Wärmedehnungsausgleicher 17, der in die Hauptleitung 15 eingeschaltet ist.The manifold 9 is attached to reinforcement rings 18 and 19. Thermal expansion between support ring 6 and vessel 5 is bridged by the thermal expansion compensator 17, which is connected to the main line 15.
Für jede einzelne Kühlschlange 8, die aus mehreren Windungen 11 besteht, sind Absperrventile 20 vorgesehen. Das Ausführungsbeispiel zeigt demnach für acht eigenständige Kühlschlangen 8 auch ebenso viele Absperrventile 20.Shut-off valves 20 are provided for each individual cooling coil 8, which consists of several windings 11. The exemplary embodiment accordingly also shows just as many for eight independent cooling coils 8 Shut-off valves 20.
Das Prinzip der selbständigen Kühlschlangen 8 kann in mannigfaltiger Ausführungsform angewendet werden. Für eine große Anzahl von Windungen 11 mit höherer Gängigkeitszahl der Schraubenlinien kann die Hauptleitung 15 beispielsweise mit zusätzlichen Verteilern 9 rings um den Tragring 6 ausgestattet sein. Die Erfindung läßt sich auch an anderen öfen, die keinen runden Querschnitt besitzen, anwenden. Es brauchen auch nicht zwingend notwendig Schraubenlinien eingehalten zu werden. Der Verlauf der Kühlschlangen 8 kann beispielsweise etwa in Richtung der Gefäßlängsachse liegen. Dann ergeben sich Bilder des Verlaufs ähnlich wie Girlanden.The principle of the independent cooling coils 8 can be used in various embodiments will. For a large number of turns 11 with a higher number of turns of the helical lines, the Main line 15 can be equipped with additional distributors 9 around the support ring 6, for example. the The invention can also be used in other ovens that do not have a round cross-section. Need it also not absolutely necessary helical lines to be adhered to. The course of the cooling coils 8 can for example lie approximately in the direction of the longitudinal axis of the vessel. Then there are pictures of the course similar to garlands.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (6)
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