DE19938917A9

DE19938917A9 - Cooling plate

Info

Publication number: DE19938917A9
Application number: DE1999138917
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 49086 Osnabrück Rolf; Heinz 49545 Tecklenburg Driemeier; Christof Dipl.-Ing. 49080 Osnabrück Dratner; Franz Dipl.-Ing. 49179 Ostercappeln Keiser
Original assignee: KM Europa Metal AG, 49074 Osnabrück
Filing date: 1999-08-17

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlelement (1) für Schmelzöfen, das von durch mechanisches Tiefbohren eingebrachten Kühlmittelkanälen (2) durchzogen ist. Im Inneren des Kühlelements (1) sind zur Bildung eines durchgehenden Kanalstrangs in die Kühlmittelkanäle (2) wenigstens abschnittsweise Stopfen (8) eingegliedert, die den Kühlmittelkanälen (2) zugewandte konkave Umlenkflächen (12) besitzen. Die Umlenkflächen (12) sind kugelabschnittsförmig ausgebildet und tragen zur Verringerung des Strömungswiderstands im Inneren des Kühlelements (1) bei. The invention relates to a cooling element (1) for melting furnaces, through which coolant channels (2) introduced by mechanical deep drilling. In the interior of the cooling element (1), plugs (8) are incorporated at least in sections into the coolant channels (2) to form a continuous channel strand, said plugs having concave deflecting surfaces (12) facing the coolant channels (2). The deflection surfaces (12) are designed in the shape of spherical segments and contribute to reducing the flow resistance in the interior of the cooling element (1).

Description

Beschreibungdescription

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kühlelement für Schmelzofen, das von durch mechanisches Tiefbohren eingebrachten Kühlmittelkanälen durchzogen ist. [0002] Derartige Kühlelemente sind austauschbare Bestandteile einer inneren Verkleidung eines Schmelzofens. Da die in den Schmelzofen herrschende Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Kühlelemente liegt, ist eine Kühlung erforderlich, um ein Erweichen der Kühlelemente zu verhindern. Die Kühlelemente bestehen häufig aus Grauguß oder Stahl. [0001] The invention relates to a cooling element for smelting furnace, which is traversed by introduced by mechanical deep drilling coolant channels. [0002] Such cooling elements are removable components of an internal lining of a melting furnace. Since the temperature prevailing in the melting furnace is above the melting temperature of the cooling elements, cooling is necessary in order to prevent the cooling elements from softening. The cooling elements are often made of gray cast iron or steel.

[0003] Es zählt zum Stand der Technik, Kühlrohre in gußeiserne Kühlelemente einzugießen. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß eine die Kühlrohre umgebende Oxidschicht oder ein Luftspalt den Wärmeübergang auf das Kühlmittel erschwert. Zudem besitzen gußeiserne Kühlelemente eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit. [0003] It is one of the prior art to cast cooling tubes into cast iron cooling elements. This has the disadvantage that an oxide layer surrounding the cooling tubes or an air gap makes the heat transfer to the coolant more difficult. In addition, cast iron cooling elements have a relatively low thermal conductivity.

[0004] Wesentlich bessere Wärmeleitfähigkeiten als Grauguß besitzen Kupfer und Kupferlegierungen. In diesem Zusammenhang offenbart die DE 29 07 511 Cl ein Kühlelement für Schachtofen, das aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung besteht und aus einem geschmiedeten oder gewalzten Rohblock gefertigt ist. Bei dieser Bauart befinden sich durch mechanisches Tiefbohren erzeugte Kühlmittelkanäle im Inneren des Kühlelements, die in der Gebrauchslage vertikal verlaufen. Die in das Kühlelement eingebrachten Sackbohrungen werden durch Einlöten oder Einschweißen von Gewindestopfen abgedichtet. Auf der Rückseite des Kühlelements befinden sich Zulaufbohrungen zu den Kühlmittelkanälen, in die für die Kühlmittelzufuhr bzw. Kühlmittelabfuhr erforderliche Stutzen geschweißt bzw. gelötet sind. [0004] Copper and copper alloys have significantly better thermal conductivities than gray cast iron. In this context, DE 29 07 511 Cl discloses a cooling element for shaft furnaces, which consists of copper or a low-alloy copper alloy and is made from a forged or rolled ingot. In this design, there are coolant channels generated by mechanical deep drilling in the interior of the cooling element, which run vertically in the position of use. The blind bores made in the cooling element are sealed by soldering or welding in threaded plugs. On the back of the cooling element there are inlet bores to the coolant channels, into which the nozzles required for the coolant supply or coolant discharge are welded or soldered.

[0005] Um die Kühlflüssigkeit innerhalb des Kühlelements umleiten zu können, werden die Sackbohrungen zumeist in einem Winkel von 90° zueinander in das Kühlelement eingebracht. Durchdringt hierbei eine Querbohrung mehrere Längsbohrungen, sind zur kontrollierten Umleitung des Kühlmittelstroms Stopfen zwischen jeweils zwei Kreuzungsbereiche der Bohrungen einzusetzen. Diese Kreuzungsbereiche sind strömungstechnisch ungünstig.
[0006] In dem das Kühlelement durchsetzenden Kühlmittelstrang treten infolge von Schubspannungen im Kühlmittel Energieverluste längs des Stromfadens auf. Bei laminarer Strömung bewegen sich die Teilchen des Kühlmittels in parallelen Bahnen, während bei turbulenter Strömung zusätzliche Geschwindigkeiten in X-, Y- und Z-Richtung die Hauptströmung überlagern, was zu Wirbelbildungen führt. Während der Druckverlust bei laminarer Strömung linear mit der Geschwindigkeit zunimmt, nimmt dieser bei turbulenter Strömung quadratisch mit der Geschwindigkeit zu. Hierbei treten Verwirbelungen besonders an unstetigen Querschnittserweiterungen auf, z. B. in Kreuzungsbereichen der Kühlmittelkanäle. Mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit sind daher wesentlich leistungsfähigere Pumpen erforderlich. To [0005] To redirect the cooling fluid within the cooling element, the blind holes are usually placed at an angle of 90 ° to each other in the cooling element. If a transverse bore penetrates several longitudinal bores, plugs are to be inserted between two intersection areas of the bores for the controlled diversion of the coolant flow. These intersection areas are aerodynamically unfavorable.
[0006] In the cooling element passes through coolant strand occur along the current thread as a result of shear stresses in the coolant energy losses. In the case of laminar flow, the particles of the coolant move in parallel paths, while in the case of turbulent flow, additional speeds in the X, Y and Z directions superimpose the main flow, which leads to the formation of eddies. While the pressure loss increases linearly with the velocity in laminar flow, it increases quadratically with velocity in turbulent flow. Here turbulence occurs particularly at discontinuous cross-sectional enlargements, z. B. in intersection areas of the coolant channels. As the flow rate increases, significantly more powerful pumps are required.

[0007] Der erhöhte Strömungswiderstand innerhalb tiefgebohrter Kühlelemente kann dazu führen, daß eine Pumpenanlage, die beim Einsatz von Kühlelementen mit eingegossenen Rohrschlangen ausreicht, bei der Installation von tiefgebohrten Kühlelementen gegen eine leistungsfähigere Pumpenanlage ausgetauscht werden muß.
[0008] Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Kühlelement für Schmelzofen bereitzustellen, das hinsichtlich des Strömungswiderstands innerhalb der Kühlmittelkanäle verbessert ist.
[0009] Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. [0010] Bei dem erfindungsgemäßen Kühlelement besitzen die Stopfen den Kühlmittelkanälen zugewandte Umlenkflächen bestimmter Konfigurationen. Diese sind so gestaltet, daß die Querschnittsveränderung in dem Durchdringungsbereich zweier Kühlmittelkanäle verringert ist. Eine konkav ausgestaltete Umlenkfläche leitet die Strömung sanft um. Hierdurch wird eine abrupte Abbremsung des Kühlmittelstroms verhindert und es werden Reibungsverluste im Durchdringungsbereich vermindert. [0007] The increased flow resistance within deep drilled cooling elements can lead to a pump system, which is sufficient in the use of cooling elements with embedded coils, must be replaced during the installation of deep drilled cooling elements against a more powerful pump system.
Based on the prior art, the invention is based on the object of providing a cooling element for melting furnace which is improved with regard to the flow resistance within the coolant channels.
[0009] The invention solves the problem by the features specified in the characterizing part of claim 1. [0010] In the inventive cooling element, the stoppers have the coolant channels facing deflecting certain configurations. These are designed in such a way that the change in cross section in the area where two coolant ducts penetrate is reduced. A concave deflection surface gently redirects the flow. This prevents an abrupt deceleration of the coolant flow and friction losses in the penetration area are reduced.

[0011] Besonders vorteilhaft sind kugelabschnittsförmig ausgebildete Umlenkflächen (Anspruch T), da die durch mechanisches Tiefbohren eingebrachten Kühlmittelkanäle einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.
[0012] Ein konstanter Querschnitt des Kanalstrangs ergibt sich insbesondere dann, wenn im Durchdringungsbereich zweier Kühlmittelkanäle der Radius der Umlenkflächen dem Durchmesser der Kühlmittelkanäle entspricht (Anspruch 3). [0011] Deflection surfaces designed in the shape of spherical segments are particularly advantageous , since the coolant channels introduced by mechanical deep drilling have a circular cross section.
[0012] A constant cross section of the ductwork is obtained in particular if in the penetration of two coolant channels of the radius of the deflection surfaces to the diameter of the coolant channels corresponding to (claim 3).

[0013] Die Vorteile der Erfindung sind gleichermaßen dann gegeben, wenn der Radius der Umlenkflächen dem Radius der Kühlmittelkanäle entspricht (Anspruch 4). Diese Ausführungsform hat fertigungstechnische Vorteile, da die Umlenkflächen besonders einfach mit einem geeigneten Kugelfräser hergestellt werden können. [0013] The advantages of the invention are equally achieved when the radius of the deflection corresponds to the radius of the coolant channels (claim 4). This embodiment has advantages in terms of manufacturing technology, since the deflection surfaces can be produced particularly easily with a suitable spherical milling cutter.

[0014] Im Rahmen der Ausführungsform des Anspruchs 5 sind die Umlenkflächen zwischen zwei um 90° zueinander versetzten Übertrittsöffnungen angeordnet. Die Übertrittsöffnungen besitzen vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie die angrenzenden Kühlmittelkanäle, um eine Veränderung des Querschnitts des Kanalstrangs zu vermeiden.
[0015] Der einen winkelförmigen Übertrittskanal aufweisende Stopfen ist im Außendurchmesser demzufolge etwas größer als der Innendurchmesser der Kühlmittelkanäle. Bei dieser Ausführungsform kommen insbesondere die Merkmale des Anspruchs 4 zum Tragen, wobei durch die Übertrittsöffnungen ein Kugelfräser in den Stopfen eingeführt werden kann, der die Umlenkfläche formt. Der Radius der Umlenkfläche ist somit durch den Radius des Kugelfräsers bestimmt, der wiederum von dem Durchmesser der Übertrittsöffnungen bzw. der Kühlmittelkanäle abhängig ist.
[0016] Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch Konfigurationen denkbar, bei denen die Übertrittsöffnungen nicht um 90° zueinander versetzt sind, sondern in einem beliebigen spitzeren oder stumpferen Winkel zueinander stehen. [0014] In the context of the embodiment of claim 5, the deflection between two 90 ° phase-shifted transfer openings are arranged. The transfer openings preferably have the same diameter as the adjoining coolant channels in order to avoid a change in the cross section of the channel line.
[0015] The plug, which has an angular transfer channel, is accordingly somewhat larger in outer diameter than the inner diameter of the coolant channels. In this embodiment, the features of claim 4 in particular come into play, wherein a spherical milling cutter can be inserted into the stopper through the transfer openings, which cutter forms the deflection surface. The radius of the deflection surface is thus determined by the radius of the spherical milling cutter, which in turn depends on the diameter of the transfer openings or the coolant channels.
[0016] Of course, conceivable within the scope of the invention also configurations in which the transfer openings are offset by 90 ° to each other, but are in any her or obtuse angle to one another.

[0017] Nach Anspruch 6 sind zwei einander abgewandte Stirnseiten eines Stopfens von Umlenkflächen gebildet. Ein derartiger Stopfen kommt im Inneren eines Kühlelements zum Einsatz, bei der die Kühlmittelkanäle beispielsweise mäanderförmig angeordnet sind. Fertigungsbedingt werden hierzu sich gegenseitig durchdringende Kühlmittelkanäle in das Kühlelement eingebracht. Zur Ausbildung der Mäanderform müssen einzelne Kühlmittelkanäle abschnittsweise durch Stopfen verschlossen werden. Die Länge der Stopfen ist hierbei durch den Abstand der Kreuzungspunkte der Kühlmittelkanäle vorgegeben. [0017] According to claim 6 two mutually remote end faces of a stopper of deflection surfaces are formed. Such a plug is used in the interior of a cooling element, in which the coolant channels are arranged, for example, in a meandering shape. For manufacturing reasons, mutually penetrating coolant channels are introduced into the cooling element for this purpose. In order to create the meandering shape, individual coolant channels must be closed in sections with plugs. The length of the stopper is determined by the distance between the intersection points of the coolant channels.

[0018] Nach den Merkmalen des Anspruchs 7 bilden zwei Umlenkflächen die Enden einer in einem Stopfen ausgeformten länglichen Mulde. Diese Ausführungsform kommt dann zum Einsatz, wenn die durch Tiefbohren eingebrachten Kühlmittelkanäle im Bereich einer Stirnseite des Kühlelements miteinander verbunden werden sollen. Hierzu wird in das Kühlelement eine an den Stopfen angepaßte Ausnehmung eingebracht sowie eine Aussparung zwischen den Kühlmittelkanälen, die zusammen mit der Mulde des Stopfens einen Überleitkanal für das Kühlmittel ausbildet. Dieser Überleitkanal besitzt vorzugsweise den gleichen Quer- [0018] According to the features of claim 7, two deflecting faces form the ends of a molded in a plug elongated trough. This embodiment is used when the coolant channels introduced by deep drilling are to be connected to one another in the area of an end face of the cooling element. For this purpose, a recess adapted to the stopper is made in the cooling element, as well as a recess between the coolant channels, which together with the trough of the stopper forms a transfer channel for the coolant. This transfer channel preferably has the same transverse

schnitt wie die Kühlmittelkanäle. Hierzu ist die längliche Mulde zwischen ihren Enden zylinderabschnittsförmig gestaltet. Der Radius des zylindrischen Mittelabschnitts entspricht vorzugsweise dem Radius der Kühlmittelkanäle und dem Radius der Ausnehmung. Fertigungstechnisch kann die Ausnehmung besonders einfach mit einem Kugelfräser hergestellt werden, der gleichzeitig die Umlenkflächen an den Enden ausbildet und durch lineares Verfahren zwischen den Enden den zylindrischen Mittelabschnitt des Stopfens formt.cut like the coolant ducts. For this purpose, the elongated trough is designed in the shape of a cylinder section between its ends. The radius of the cylindrical central section preferably corresponds to the radius of the coolant channels and the radius of the recess. In terms of production engineering, the recess can be produced particularly easily with a spherical milling cutter that simultaneously forms the deflection surfaces at the ends and through a linear process between the Ends the cylindrical central portion of the plug forms.

[0019] Die Stopfen sind nach den Merkmalen des Anspruchs 8 festsitzend in die Kühlmittelkanäle eingepaßt. Sie können beispielsweise durch äußere Einwirkung (Materialverpressung) in den Kühlmittelkanälen festgeklemmt werden. Es bieten sich auch Sicherungsringe an, die in einer außenseitigen Nut im Stopfen gehalten sind und federnd gegen die Wände der Kühlmittelkanäle drücken.
[0020] Nach Anspruch 9 sind die Stopfen in die Kühlmittelkanäle geschweißt, gelötet und/oder geschraubt. Die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung der festsitzend in die Kühlmittelkanäle eingepaßten Stopfen sichert diese auch bei groben Betriebsbedingungen gegen Herausfallen und ermöglicht eine fluiddichte Festlegung ohne zusätzliche Dichtelemente. [0019] The stoppers are tightly fitted into the coolant ducts according to the features of claim 8. For example, they can be jammed in the coolant ducts due to external influences (material compression). There are also securing rings which are held in an outside groove in the plug and press resiliently against the walls of the coolant channels.
[0020] According to claim 9 the plugs are welded in the coolant channels, soldered and / or screwed. The additional material connection of the stoppers, which are tightly fitted into the coolant channels, secures them against falling out, even under rough operating conditions, and enables a fluid-tight fixation without additional sealing elements.

[0021] Nach den Merkmalen des Anspruchs 10 besteht das Kühlelement aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferlegierung. Vorzugsweise ist das Kühlelement aus einem Rohblock aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferlegierung geschmiedet oder gewalzt. Derartig hergestellte Kühlelemente weisen ein dichteres und homogeneres Gefüge auf als gegossene Kupferelemente und besitzen eine höhere Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit.
[0022] Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, Pumpenanlagen mit geringerer Leistung einzusetzen, wodurch der Installationsaufwand bei einem Wechsel von Kühlelementen aus Stahl oder Grauguß auf kupferne Kühlelemente erheblich reduziert werden kann.
[0023] Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: [0024] Fig. 1 einen Ausschnitt eines mit einem Stopfen versehenen Kühlmittelkanals eines Kühlelements im Querschnitt im Bereich eines Stutzens; [0021] According to the features of claim 10 is the cooling element of copper or a low-alloyed copper alloy. The cooling element is preferably forged or rolled from an ingot made of copper or a low-alloy copper alloy. Cooling elements produced in this way have a denser and more homogeneous structure than cast copper elements and have higher strength and thermal conductivity.
[0022] By the present invention, it is possible to use pump systems with lower power can be whereby the installation costs for a change of cooling elements made of steel or cast iron to copper cooling elements substantially reduced.
[0023] The invention is hereinafter with reference to schematically shown in the drawings exemplary embodiments explained in detail. The figures show: [0024] FIG. 1 a detail of a coolant channel of a cooling element provided with a plug in cross section in the area of a nozzle;

[0025] Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Darstellung des Stopfens der Fig. 1; [0026] Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines einen Kanalstrang abschnittsweise verschließenden Stopfens im Querschnitt; [0025] FIG. 2 shows, on an enlarged scale, a perspective illustration of the plug of FIG. 1; [0026] FIG. 3 shows a further embodiment of a plug which closes a duct section in sections, in cross section;

[0027] Fig. 4 ebenfalls im Querschnitt eine dritte Ausführungsform eines Stopfens im Verlauf eines Kanalstrangs; [0028] Fig. 5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in Fig. 4 und [0027] FIG. 4, likewise in cross section, a third embodiment of a plug in the course of a duct section; Fig. 5 shows a sectional view along the line VV in Fig. 4 and

[0029] Fig. 6 in der Vergrößerung eine perspektivische Darstellung des Stopfens gemäß Fig. 4. [0029] FIG. 6 shows, enlarged, a perspective illustration of the stopper according to FIG. 4.

[0030] Fig. 1 zeigt einen Eckbereich eines Kühlelements 1 im Schnitt mit einem in Längsrichtung des Kühlelements 1 verlaufenden Kühlmittelkanal 2. Das Kühlelement 1 ist von mehreren im einzelnen nicht dargestellten Kühlmittelkanälen 2 durchzogen, die einen durchgehenden Kanalstrang in dem Kühlelement 1 bilden. [0030] Fig. 1 shows a corner portion of a cooling element 1 in a section with a gradient extending in the longitudinal direction of the cooling element 1 coolant channel 2. The cooling element 1 is traversed by a plurality of not shown in detail coolant channels 2 which form a continuous conduit string in the cooling element 1.

[0031] Der Kühlmittelkanal 2 ist durch mechanisches Tiefbohren vom Ende 3 des Kühlelements 1 her in dieses eingebracht. Zur Speisung des Kanalstrangs mit einem Kühlmittel ist das Kühlelement 1 auf seiner dem Inneren eines Schmelzofens (nicht näher dargestellt) abgewandten Seite 4 mit einem Kühlmittelzulauf 5 versehen. Hierzu besitzt der Kühlmittelkanal 2 eine von der Seite 4 her eingebrachte Zulaufbohrung 6, in die ein Rohrstutzen 7 fest eingesetzt ist. Der Rohrstutzen 7 kann in die Zulaufbohrung 6 geschweißt oder gelötet sein. Durch die Zulaufbohrung 6 ist in den Kühlmittelkanal 2 ein Stopfen 8 eingesetzt. Der Stopfen 8 besitzt eine dem Kühlmittelkanal 2 zugewandte erste Ubertrittsöffnung 9 und eine zweite Übertrittsöffnung 10, die um 90° versetzt dem Rohrstutzen 7 des Kühlmittelzulaufs 5 zugewandt ist. Kühlmittel kann somit über den Kühlmittelzulauf 5 und durch den Stopfen 8 in den Kühlmittelkanal 2 fließen. Der Stopfen 8 ist von dem Ende 3 des Kühlelements 1 her mit der Wand 11 des Kühlmittelkanals 2 verschweißt. [0031] The coolant channel 2 is introduced by mechanical deep drilling from the end 3 of the cooling element 1 in this forth. In order to feed the duct section with a coolant, the cooling element 1 is provided with a coolant inlet 5 on its side 4 facing away from the interior of a melting furnace (not shown in detail). For this purpose, the coolant channel 2 has an inlet bore 6 introduced from the side 4, into which a pipe socket 7 is firmly inserted. The pipe socket 7 can be welded or soldered into the inlet bore 6. A plug 8 is inserted into the coolant channel 2 through the inlet bore 6. The plug 8 has a first transfer opening 9 facing the coolant channel 2 and a second transfer opening 10 which, offset by 90 °, faces the pipe socket 7 of the coolant inlet 5. Coolant can thus flow into the coolant channel 2 via the coolant inlet 5 and through the plug 8. The plug 8 is welded from the end 3 of the cooling element 1 to the wall 11 of the coolant channel 2.

[0032] Zwischen den zueinander versetzten Übertrittsöffnungen 9,10 besitzt der Stopfen 8 eine dem Kühlmittelkanal 2 und dem Kühlmittelzulauf 5 zugewandte Umlenkfläche 12. Aus Fig. 2 wird deutlich, daß die Umlenkfläche 12 kugelabschnittsförmig ausgebildet ist. Der Radius R₀ der Umlenkfläche 12 entspricht dem Radius Rk des Kühlmittelkanals 2. Der Radius Rq der Übertrittsöffnungen 9, 10 entspricht dem Radius R_K des Kühlmittelkanals 2 sowie des Kühlmittelzulaufs 5. Stopfen 8 und Rohrstutzen 7 besitzen den gleichen Außendurchmesser Da, der auf den Durchmesser Dz der Zulaufbohrung 6 abgestimmt ist.
[0033] In der Ausführungsform nach Anspruch 3 ist ein Stopfen 13 in einem horizontalen Kühlmittelkanal 14 im Innern des Kühlelements 1 angeordnet. Ein erster und ein zweiter vertikal verlaufender Kühlmittelkanal 15, 16 münden im parallelen Abstand zueinander in den horizontalen Kühlmittelkanal 14. Die Längsachsen der vertikalen Kühlmittelkanäle 15, 16 kreuzen sich in einem ersten Schnittpunkt SPi und einem zweiten Schnittpunkt SP2 mit der Längsachse des horizontalen Kühlmittelkanals 14. [0034] Der Stopfen 13 erstreckt sich zwischen diesen Schnittpunkten SPi und SP2 im horizontalen Kühlmittelkanal 14. Hierbei sind seine einander abgewandten Stirnseiten als kugelabschnittsförmige Umlenkflächen 17 gestaltet. Der Radius R₀ der Umlenkflächen 17 entspricht dem Radius R_K der Kühlmittelkanäle 14, 15, 16. Durch die Umlenkflächen 17 wird ein Kühlmittel, wie von den Pfeilen PF angedeutet, von dem horizontalen Kühlmittelkanal 14 in den vertikalen Kühlmittelkanal 15 geleitet und von dem vertikalen Kühlmittelkanal 16 wieder in den horizontalen Kühlmittelkanal 14. Between the offset openings 9 , 10, the plug 8 has a deflecting surface 12 facing the coolant channel 2 and the coolant inlet 5. From FIG. 2 it is clear that the deflecting surface 12 is formed in the shape of a segment of a sphere. The radius R _{0 of} the deflection surface 12 corresponds to the radius Rk of the coolant channel 2. The radius Rq of the transfer openings 9, 10 corresponds to the radius R _{K of} the coolant channel 2 and of the coolant inlet 5. Plug 8 and pipe socket 7 have the same outer diameter Da, that of the Diameter Dz of the inlet hole 6 is matched.
[0033] In the embodiment according to claim 3, a plug is arranged in a horizontal coolant channel 14 in the interior of the cooling element 1. 13 A first and a second vertically running coolant channel 15, 16 open into the horizontal coolant channel 14 at a parallel distance from one another. The longitudinal axes of the vertical coolant channels 15, 16 intersect at a first intersection SPi and a second intersection SP2 with the longitudinal axis of the horizontal coolant channel 14. [0034] The stopper 13 extends between these points of intersection 14 SPi and SP2 in the horizontal coolant channel Here, shapes its opposite end faces as a spherical segment shaped deflecting 17th The radius R _{0 of} the deflection surfaces 17 corresponds to the radius R _{K of} the coolant channels 14, 15, 16. Through the deflection surfaces 17, a coolant, as indicated by the arrows PF, is conducted from the horizontal coolant channel 14 into the vertical coolant channel 15 and from the vertical one Coolant channel 16 back into the horizontal coolant channel 14.

[0035] Die beiden Kühlmittelkanäle 15,16 können am anderen Ende ebenfalls, wie anhand der Fig. 3 dargelegt, verbunden sein oder sie können gemäß Fig. 4 miteinander verbunden werden (nachfolgend noch näher erläutert).
[0036] Der Stopfen 13 ist durch ein in seinem mittleren Längenabschnitt angeordnetes ringförmiges Befestigungselement 18 örtlich fixiert. Das Befestigungselement 18 verklemmt den Stopfen 13 mit der Wand 19 des horizontalen Kühlmittelkanals 14. Als Befestigungselement 18 eignet sich beispielsweise ein in einer Nut im Stopfen 13 gehaltener Sicherungsring.Are [0035] The two coolant channels 15,16 at the other end can also, as explained with reference to FIG. 3, or they may be connected according to Fig. 4 connected to each other (described in more detail below).
[0036] The plug 13 is fixed in place by a valve disposed in its central longitudinal section annular fastening element 18th The fastening element 18 clamps the plug 13 to the wall 19 of the horizontal coolant channel 14. A securing ring held in a groove in the plug 13 is suitable as the fastening element 18, for example.

[0037] Im Rahmen der Ausführungsform der Fig. 4 bis 6 sind durch einen Stopfen 20 zwei parallel zueinander verlaufende Kühlmittelkanäle 21, 22 fluidleitend miteinander verbunden. Der Stopfen 20 erstreckt sich zwischen den Kühlmittelkanälen 21, 22 und ist von der Stirnseite 21 des Kühlelements 1 her in eine Nut eingesetzt. Er ist paßfederartig gestaltet und endseitig abgerundet, wobei seine den Kühlmittelkanälen 21, 22 zugewandte Seite als längliche Mulde 24 ausgebildet ist mit einem zylindrisch ausgenommenen Mittelabschnitt 26 und endseitigen konkaven kugelabschnittsförmigen Umlenkflächen 25 (Fig. 6). Der Radius Ru der Umlenkflächen 25 entspricht wiederum dem Radius Rk der Kühlmittelkanäle 21, 22. Gleiches gilt für den Radius Rm des zylindrischen Mittelabschnitts 26 der Mulde 24. Um eine Querschnittsverengung im Bereich des zylindri- [0037] In the context of the embodiment of Fig. 4 to 6 are closed by a plug 20, two mutually parallel coolant channels 21, 22 fluidly connected to each other. The plug 20 extends between the coolant channels 21, 22 and is inserted into a groove from the end face 21 of the cooling element 1. It is designed like a feather key and rounded at the end, its side facing the coolant channels 21, 22 being designed as an elongated trough 24 with a cylindrically recessed central section 26 and concave, spherical section-shaped deflecting surfaces 25 at the end (FIG. 6). The radius Ru of the deflection surfaces 25 in turn corresponds to the radius Rk of the coolant ducts 21, 22. The same applies to the radius Rm of the cylindrical central section 26 of the trough 24. To reduce a cross-sectional constriction in the area of the cylindrical

sehen Mittelabschnitts 26 zu vermeiden, ist eine mit diesem korrespondierende zylindrische Ausnehmung 27 in dem Kühlelement 1 angeordnet. Zwischen den Kühlmittelkanälen 21, 22 ist hierdurch ein Überströmkanal 28 gleichen Querschnitts gebildet.To avoid seeing middle section 26 is one with this Corresponding cylindrical recess 27 is arranged in the cooling element 1. Between the coolant channels 21, 22 an overflow channel 28 of the same cross-section is thereby formed.

BezugszeichenaufstellungList of reference symbols

1 Kühlelement1 cooling element

2 Kühlmittelkanal2 coolant duct

3 Ende v. 13 end of BC 1

4 Seite v. 14 page v. 1

5 Kühlmittelzulauf5 coolant inlet

6 Zulaufbohrung6 inlet hole

7 Rohrstutzen7 pipe socket

8 Stopfen8 plugs

9 Übertrittsöffnung v. 89 transfer opening v. 8th

10 Übertrittsöffnung v. 810 transfer opening v. 8th

11 Wand v. 211 wall v. 2

12 Umlenkfläche12 deflection surface

13 Stopfen13 stopper

14 horizontaler Kühlmittelkanal14 horizontal coolant channel

15 vertikaler Kühlmittelkanal15 vertical coolant channel

16 vertikaler Kühlmittelkanal16 vertical coolant channel

17 Umlenkfläche v. 1317 deflection surface v. 13th

18 Befestigungselement v. 1318 fastening element v. 13th

19 Wand v. 1419 wall v. 14th

20 Stopfen20 plugs

21 Kühlmittelkanal21 coolant duct

22 Kühlmittelkanal22 coolant duct

23 Stirnseite v. 123 front side v. 1

24 Mulde v. 2024 hollow v. 20th

25 Umlenkfläche v. 2025 deflection surface v. 20th

26 Mittelabschnitt v. 2026 middle section v. 20th

27 Ausnehmung in 127 recess in 1

28 Überströmkanal28 transfer duct

Da Außendurchmesser v. 7, 8Since outside diameter v. 7, 8

Dz Innendurchmesser v. 6Dz inside diameter v. 6th

PF PfeilPF arrow

R_D Radius v. 9,10 R_K Radius v. 2,14,15,16, 21, 22R _D radius v. 9.10 R _K radius v. 2,14,15,16, 21, 22

R₀ Radius v. 12,17, 25R ₀ radius v. 12:17, 25

Rm Radius v. 26Rm radius v. 26th

SPi SchnittpunktSPi intersection

SP₂ SchnittpunktSP ₂ intersection

Claims

1. Cooling element for melting furnace, which is traversed by coolant channels (2,14,15,16; 21, 22) introduced by mechanical deep drilling, into which stoppers ( 8; 13, 20), characterized in that the plugs (8; 13, 20) have concave deflection surfaces (12; 17; 25) facing the coolant channels (2; 14, 15, 16; 21, 22).

2. Cooling element according to claim 1, characterized in that the deflecting surfaces (12; 17; 25) are in the shape of spherical segments are trained.

3. Cooling element according to claim 1 or 2, characterized in that the radius (Ru) of the deflection surfaces (12; 17; 25) is twice as large as the radius (R _K ) of the coolant channels (2; 14,15,16; 21 , 22).

4. Cooling element according to claim 1 or 2, characterized in that the radius (Ru) of the deflection surfaces (12; 17; 25) corresponds to the radius (R _K ) of the coolant channels (2; 14,15,16; 21, 22).

5. Cooling element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection surfaces (12) are arranged between two transfer openings (9, 10) offset by 90 ° to one another.

6. Cooling element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection surfaces (17) form two opposite end faces of a plug (13).

7. Cooling element according to one of claims 1 to 4, characterized in that two deflection surfaces (25) the ends of an elongated trough (24) formed in a plug (20) form.

8. Cooling element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stopper (8; 13; 20) tightly are fitted into the coolant channels (2; 14; 21, 22).

9. Cooling element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plug (8; 13; 20) in the coolant channels (2; 14; 21, 22) are welded, soldered and / or screwed.

10. Cooling element according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is made of copper or one low-alloy copper alloy.

For this purpose 2 page (s) of drawings