DE19939229A1

DE19939229A1 - Cooling element

Info

Publication number: DE19939229A1
Application number: DE19939229A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rolf
Original assignee: KM Europa Metal AG
Current assignee: KM Europa Metal AG
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-02-22
Also published as: EP1077358A1; KR20010039829A; CN1285498A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlelement (1a) für Schacht- und Schmelzöfen sowie für eine Elektrodenfassung einer eine Elektrode haltenden Tragvorrichtung für einen Elektroschmelzofen. Im Inneren des Kühlelements (1a) verlaufen in einer Kühlplatte (3a) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung Kühlmittelkanäle (6a), die zur Bildung eines durchgehenden Kanalstrangs (9a) mit einem Kühlmittelzulauf (10a) und einem Kühlmittelablauf (11a) versehen sind. Eine Abdeckplatte (5a) aus Stahl oder einer Stahllegierung ist durch Einwirkung von Druck unlösbar mit der Kühlplatte (3a) verbunden. Zusätzlich kann eine Halteplatte (20) aus Stahl oder einer Stahllegierung mit der Abdeckplatte (5a) verschweißt sein und die Kühlmittelkanäle (6a) abdecken.The invention relates to a cooling element (1a) for shaft and melting furnaces and for an electrode holder of a support device for an electric melting furnace that holds an electrode. Coolant channels (6a) run inside the cooling element (1a) in a cooling plate (3a) made of copper or a copper alloy and are provided with a coolant inlet (10a) and a coolant outlet (11a) to form a continuous channel line (9a). A cover plate (5a) made of steel or a steel alloy is permanently connected to the cooling plate (3a) by the action of pressure. In addition, a holding plate (20) made of steel or a steel alloy can be welded to the cover plate (5a) and cover the coolant channels (6a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlelement für Schacht- und Schmelzöfen sowie ein Kühl element für einen Elektroschmelzofen als integrierter Bestandteil einer Elektroden fassung einer eine Elektrode haltenden Tragvorrichtung.The invention relates to a cooling element for shaft and melting furnaces and a cooling element for an electric melting furnace as an integral part of an electrode Version of a carrying device holding an electrode.

Schacht- und Schmelzöfen sind zur thermischen Isolation mit einer austauschbaren inneren metallischen Verkleidung versehen, an der isolierende Stoffe wie z. B. Scha motte befestigt sein können. Die innerhalb von Schacht- und Schmelzöfen herr schenden Temperaturen sind allerdings so hoch, daß eine zusätzliche Kühlung der Verkleidung erforderlich ist, um ein Erweichen der Kühlelemente zu verhindern.Shaft and melting furnaces are interchangeable for thermal insulation provided inner metallic cladding on which insulating materials such. B. Scha moth can be attached. The inside of shaft and smelting furnaces However, temperatures are so high that additional cooling of the Cladding is required to prevent the cooling elements from softening.

Es zählt zum Stand der Technik, Kühlrohre in gußeiserne, plattenartige Kühlelemente einzugießen. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß eine die Kühlrohre umgebende Oxidschicht oder ein Luftspalt den Wärmeübergang auf das Kühlmittel erschweren kann. Zudem besitzen gußeiserne Kühlelemente eine relativ geringe Wärmeleitfähig keit.It belongs to the state of the art, cooling pipes in cast iron, plate-like cooling elements pour in. This has the disadvantage that a surrounding the cooling tubes Oxide layer or an air gap make the heat transfer to the coolant difficult can. In addition, cast iron cooling elements have a relatively low thermal conductivity speed.

Wesentlich bessere Wärmeleitfähigkeiten als Grauguß besitzen Kupfer und Kupfer legierungen. In diesem Zusammenhang offenbart die DE 29 07 511 C2 ein Kühl element für Schachtöfen, das aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung besteht und aus einem geschmiedeten oder gewalzten Kupferblock gefertigt ist. Bei dieser Bauart befinden sich durch mechanisches Tiefbohren erzeugte Kühlmittelka näle im Innern des Kühlelements. Die in das Kühlelement eingebrachten Sackboh rungen werden durch Einlöten oder Einschweißen von Gewindestopfen abgedichtet. Auf der Rückseite des Kühlelements befinden sich Zulaufbohrungen zu den Kühl mittelkanälen, in die für die Kühlmittelzufuhr bzw. Kühlmittelabfuhr erforderliche Stut zen geschweißt bzw. gelötet sind.Copper and copper have significantly better thermal conductivities than gray cast iron alloys. In this context, DE 29 07 511 C2 discloses cooling element for shaft furnaces made of copper or a low-alloy copper alloy consists of a forged or rolled copper block. At This type of coolant is generated by mechanical deep drilling channels inside the cooling element. The sack hole introduced in the cooling element Posts are sealed by soldering or welding in threaded plugs. On the back of the cooling element there are inlet holes for the cooling middle channels, into the mare required for the coolant supply or coolant discharge zen are welded or soldered.

Insbesondere Kühlelemente für elektrische Schmelzöfen weisen verschiedenartige Ausnehmungen auf, durch die Zusatzbrenner oder Lanzen oberhalb der Schmelze in die Schmelzöfen eingeführt werden können. Die Kühlmittelkanäle müssen folglich an diesen Öffnungen vorbei geleitet werden, was einen zusätzlichen Fertigungsaufwand mit sich bringt. Jede Abweichung eines Kühlmittelkanals von einer Geraden kann nur mit diversen Querbohrungen oder auch Fräsungen erreicht werden, die dann ihrerseits durch Stopfen oder Deckel verschlossen werden müssen. Der Her stellungsaufwand solcher Kühlelemente ist daher hoch.In particular, cooling elements for electric melting furnaces have different types Recesses on, through the additional burner or lances above the melt in the melting furnaces can be introduced. The coolant channels must therefore be on these openings are passed, which means an additional manufacturing effort brings with it. Any deviation of a coolant channel from a straight line can only can be achieved with various cross holes or millings, which then in turn have to be closed by plugs or lids. The Her Positioning of such cooling elements is therefore high.

Die gleiche Problematik ergibt sich bei Kontaktbacken für Elektroschmelzöfen, bei denen große Strommengen den Elektroden zugeführt werden müssen. Da die Elek troden gleichzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt sind, müssen die die Elektroden halternden Kontaktbacken ebenfalls gekühlt werden.The same problem arises with contact jaws for electric melting furnaces, at to which large amounts of current have to be fed to the electrodes. Since the elec electrodes are exposed to high temperatures at the same time holding contact jaws can also be cooled.

Es zählt ferner bei einem Kühlelement zum Stand der Technik, Kühlmittelkanäle durch mechanisches Abtragen von Material in eine Kühlplatte einzubringen und den so gebildeten Kanalstrang mit einer Abdeckplatte abzudecken. Hierzu muß die Ab deckplatte an der Kühlplatte dicht festgelegt werden. Ein Verschweißen von Kühl platten und Abdeckplatten aus Kupfer oder Kupferlegierungen zu einem Kühlelement ist aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der Materialien schwierig und erfordert entsprechende Fachleute, die insbesondere bei Reparaturen vor Ort nur in den sel tensten Fällen zur Verfügung stehen. In the case of a cooling element belonging to the prior art, coolant channels also count by mechanically removing material in a cooling plate and the cover the channel line thus formed with a cover plate. For this, the Ab cover plate on the cooling plate are tightly fixed. A welding of cooling plates and cover plates made of copper or copper alloys to form a cooling element is difficult and required due to the high thermal conductivity of the materials Corresponding specialists who, especially for on-site repairs, only work in the ten cases are available.

Ein weiterer Nachteil ist, daß auch alle Befestigungselemente sowie der Kühlmittel zulauf und der Kühlmittelablauf aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen und ebenfalls in derselben komplizierten Art und Weise an dem Kühlelement festgelegt werden müssen. Selbst wenn diese Kühlelemente aus Stahl bestehen, so ist das Verschweißen von Kupfer mit Stahl technisch schwierig, so daß ggf. auftretende Un dichtigkeiten in einer Schweißnaht nur von Fachleuten behoben werden können.Another disadvantage is that all the fasteners and the coolant inlet and the coolant outlet consist of copper or a copper alloy and also attached to the cooling element in the same complicated manner Need to become. Even if these cooling elements are made of steel, it is Welding copper with steel technically difficult, so that possibly occurring Un tightness in a weld can only be repaired by specialists.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Kühlelement für Schacht- und Schmelzöfen sowie für einen Elektroschmelzofen als integrierter Bestandteil einer Elektrodenfassung fertigungstechnisch zu verbessern.Based on the prior art, the invention is based on the object Cooling element for shaft and melting furnaces as well as for an electric melting furnace Integrated component of an electrode holder to improve manufacturing technology.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die in den kennzeichnenden Teilen der An sprüche 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale.The invention solves the problem by the in the characterizing parts of the say 1 or 2 characteristics.

Das erfindungsgemäße Kühlelement für Schacht- und Schmelzöfen umfaßt eine Kühlplatte aus Kupfer oder einer Kupferverbindung und eine stoffschlüssig mit der Kühlplatte verbundene Abdeckplatte, wobei in der Kühlplatte Kühlmittelkanäle zur Bildung eines durchgehenden Kanalstrangs mit mindestens einem Kühlmittelzulauf und wenigstens einem Kühlmittelablauf angeordnet sind. Die Abdeckplatte besteht hierbei aus Stahl oder einer Stahllegierung und ist durch Einwirken von Druck unlös bar mit der Kühlplatte verbunden.The cooling element according to the invention for shaft and melting furnaces comprises one Cooling plate made of copper or a copper compound and a cohesive with the Cooling plate connected cover plate, with coolant channels in the cooling plate Formation of a continuous channel line with at least one coolant inlet and at least one coolant drain are arranged. The cover plate is there here made of steel or a steel alloy and is insoluble due to the action of pressure bar connected to the cooling plate.

Die Kühlelemente in Form sogenannter Kontaktbacken können auch integrierte Be standteile einer Elektrodenfassung einer eine Elektrode haltenden Tragvorrichtung sein (Anspruch 2). Die die Elektrode kontaktierenden Kühlplatten der Kontaktbacken aus Kupfer oder einer Kupferlegierung sind hierbei ebenfalls stoffschlüssig durch Einwirkung von Druck mit Abdeckplatten aus Stahl oder einer Stahllegierung ver bunden. The cooling elements in the form of so-called contact jaws can also be integrated be Components of an electrode holder of a support device holding an electrode be (claim 2). The cooling plates of the contact jaws contacting the electrode made of copper or a copper alloy are also cohesive Exposure to pressure with cover plates made of steel or a steel alloy bound.

Bei der Einwirkung von Druck, dem sogenannten Plattieren, wird eine Abdeckplatte mit einer Kühlplatte teils auf mechanischem, teils auf metallurgischem Weg verbun den. Die Weiterbearbeitung kann dann ohne Gefahr der Trennung erfolgen.When subjected to pressure, the so-called plating, a cover plate connected to a cooling plate partly mechanically, partly metallurgically the. Further processing can then take place without the risk of separation.

Zum Plattieren bietet sich insbesondere das Sprengplattieren an (Anspruch 3). Die Abdeckplatte wird hierbei auf die Kühlplatte gelegt und mit einem Sprengstoff über zogen. Dieser wird so gezündet, daß sich eine über die Oberfläche fortschreitende Detonationsfront ausbildet, die die Abdeckplatte in Richtung auf die Kühlplatte hoch beschleunigt. Durch das Plattieren mit einer aus Stahl bestehenden Abdeckplatte wird auf der Rückseite der Kühlplatte ein erheblich höherer und flächigerer Werkstoff verbund als beim Verschweißen erreicht. Undichtigkeiten während des Betriebs des Kühlelements sind nahezu ausgeschlossen.Explosive plating is particularly suitable for plating (claim 3). The The cover plate is placed on the cooling plate and covered with an explosive pulled. This is ignited so that a progressing over the surface Detonation front that forms the cover plate towards the cooling plate accelerates. By cladding with a steel cover plate becomes a significantly higher and more flat material on the back of the cooling plate composite than reached during welding. Leaks during the operation of the Cooling elements are almost impossible.

Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß der Verlauf der Kühlmittelkanäle be liebig gestaltet werden kann, insbesondere wenn die Kühlmittelkanäle, wie nach An spruch 4 vorgesehen, durch mechanisches Abtragen von Material in die Kühlplatte eingebracht sind. Aufwendige Tiefbohrungen und Einfräsungen, die mit Stopfen ver schlossen werden müssen, entfallen hierdurch.It is particularly advantageous in the invention that the course of the coolant channels be can be designed like, especially if the coolant channels, as per An Say 4 provided by mechanical removal of material in the cooling plate are introduced. Elaborate deep drilling and milling, which ver with plugs must be closed, are thereby eliminated.

Nach Anspruch 4 ist es ferner möglich, daß die Kühlmittelkanäle auch in die Ab deckplatte eingebracht sind. Dies kann mit einem geeigneten Werkzeug in einem Arbeitsgang erfolgen. Die Kühlmittelkanäle werden dann nicht von der Abdeckplatte, sondern von einer auf der der Kühlplatte abgewandten Seite der Abdeckplatte an geordneten und mit der Abdeckplatte stoffschlüssig verbundenen Halteplatte ver schlossen (Anspruch 5). Die stoffschlüssige Verbindung kann durch Löten aber auch durch Schweißen realisiert sein (Anspruch 6).According to claim 4, it is also possible that the coolant channels in the Ab cover plate are introduced. This can be done with a suitable tool in one Operation. The coolant channels are then not covered by the cover plate, but from a side of the cover plate facing away from the cooling plate orderly and with the cover plate integrally connected holding plate ver closed (claim 5). The integral connection can also be done by soldering be realized by welding (claim 6).

Nach den Merkmalen des Anspruchs 7 besteht die Halteplatte ebenso wie die Ab deckplatte aus Stahl oder einer Stahllegierung. Bei dieser Konfiguration ist eine be sonders einfache stoffschlüssige Verbindung möglich, da die Stahl-Stahl-Ver schweißung gut beherrschbar ist. Weiterhin wird die Gesamtfestigkeit des Kühlelements durch die stählerne Halteplatte sowie die Abdeckplatte erhöht, wo durch insbesondere beim Einsatz in Lichtbogenöfen mit stark schwankender thermischer Belastung durch Kriechen bedingte Verzugserscheinungen des Kühlelements minimiert werden können.According to the features of claim 7, the holding plate as well as the Ab Cover plate made of steel or a steel alloy. In this configuration, a be particularly simple material connection possible because the steel-steel Ver welding is manageable. Furthermore, the overall strength of the Cooling element increased by the steel holding plate and the cover plate where by particularly when used in arc furnaces with strongly fluctuating thermal stress caused by creep caused by the Cooling element can be minimized.

Ein weiterer Vorteil der Stahl-Stahl-Verschweißungen ist, daß das die Schweißstelle umgebende Material nicht sehr stark erhitzt wird und es erfindungsgemäß möglich ist, Dichtungselemente zwischen die Abdeckplatte und die Halteplatte einzugliedern. Dies ist allerdings nur dann zweckmäßig, wenn die Kühlmittelkanäle sowohl die Kühl platte als auch die Abdeckplatte durchsetzen und schließlich von der Halteplatte abgedeckt sind. Die Abdeckplatte hat hierbei nur die Funktion eines Trägermaterials, das die stoffschlüssige Verbindung mit der Halteplatte erleichtert. Alle Stahl-Stahl- Verschweißungen sind auch besonders einfach vor Ort von dem zur Verfügung ste henden Personal reparierbar.Another advantage of steel-to-steel welding is that it is the weld surrounding material is not heated very much and it is possible according to the invention is to incorporate sealing elements between the cover plate and the holding plate. However, this is only useful if the coolant channels both the cooling plate as well as the cover plate and finally from the holding plate are covered. The cover plate only has the function of a carrier material, that facilitates the integral connection with the holding plate. All steel-steel Weldings are also particularly easy on site repairable personnel.

In der Weiterbildung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 umfassen der Kühl mittelzulauf und der Kühlmittelablauf Rohrstutzen aus Stahl oder einer Stahllegie rung. Rohrstutzen aus diesem Material sind besonders einfach mit der Abdeckplatte oder der Halteplatte zu verbinden.In the development according to the features of claim 9 comprise the cooling middle inlet and the coolant outlet pipe socket made of steel or a steel alloy tion. Pipe sockets made of this material are particularly simple with the cover plate or to connect the holding plate.

Nach Anspruch 10 ist vorgesehen, die Rohrstutzen mit der Abdeckplatte oder der Halteplatte zu verschweißen bzw. zu verschrauben (Anspruch 11). Sowohl die Schraub- als auch die Schweißverbindungen sind besonders einfach herstellbar und können wegen ihrer Ausführung in Stahl hohe Kräfte aufnehmen.According to claim 10 it is provided that the pipe socket with the cover plate or To weld or screw the holding plate (claim 11). Both the Screw and welded connections are particularly easy to manufacture and can absorb high forces due to their steel construction.

Durch eine stählerne Abdeckplatte oder Halteplatte können auch die Aufhängungen zur Fixierung des Kühlelements im Schacht- oder Schmelzofen aus Stahl ausgeführt sein, wodurch eine stabile Befestigung möglich ist.The suspensions can also be made using a steel cover plate or holding plate designed to fix the cooling element in the shaft or melting furnace made of steel be, whereby a stable attachment is possible.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch darge stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated schematically below with reference to the drawings presented embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Kühlplatte eines Kühlelements gemäß dem Schnitt I-I der Fig. 2; Figure 1 is a view of a cooling plate of a cooling element according to section II of Fig. 2.

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kühlelement mit einer Kühlplatte gemäß der Fig. 1 entlang der Linie II-II; FIG. 2 shows a section through a cooling element with a cooling plate according to FIG. 1 along the line II-II;

Fig. 3 eine Ansicht auf die Rückseite eines Kühlelements gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 3 is a view of the back side of a cooling element according to another embodiment;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Kühlelement gemäß Fig. 3 entlang der Li nie IV-IV; Fig. 4 shows a section through the cooling element of Figure 3 along the Li never IV-IV.

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Kühlelement gemäß einer dritten Ausfüh rungsform entlang der Linie V-V der Fig. 6; Fig. 5 is a sectional view of a cooling element according to a third form exporting approximately along the line VV of Fig. 6;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 5 entlang der Linie VI-VI; Fig. 6 is a section through the representation of Fig 5 taken along line VI-VI.

Fig. 7 in der Vergrößerung den Ausschnitt Z der Fig. 6 und Fig. 7 in enlargement the section Z of Fig. 6 and

Fig. 8 eine vereinfachte Darstellung einer eine Elektrode haltenden Trag vorrichtung mit Kühlelementen, teilweise im Schnitt. Fig. 8 is a simplified representation of an electrode holding support device with cooling elements, partially in section.

Die Fig. 1 und, 2 zeigen ein Kühlelement 1, das austauschbarer Bestandteil eines nicht näher dargestellen Schacht- oder Schmelzofens ist. Aufgrund der leicht trichterförmigen Gestaltung eines Schacht- oder Schmelzofens besitzt das Kühlele ment 1 eine in Richtung auf sein unteres Ende 2 hin schmaler werdende Kontur. Das Kühlelement 1 besteht im Prinzip aus zwei metallischen Platten: Einer dem Inneren des Schacht- und Schmelzofens zugewandten Kühlplatte 3 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und einer auf ihrer Rückseite 4 stoffschlüssig mit der Kühlplatte 1 verbundenen Abdeckplatte 5 aus Stahl oder einer Stahllegierung. Figs. 1 and 2 illustrate a cooling element 1, the interchangeable component of a unspecified dargestellen shaft or melting furnace. Due to the slightly funnel-shaped design of a shaft or melting furnace, the Kühlele element 1 has a narrowing towards its lower end 2 towards the contour. The cooling element 1 consists in principle of two metallic plates: a cooling plate 3 made of copper or a copper alloy facing the interior of the shaft and melting furnace and a cover plate 5 made of steel or a steel alloy connected to the cooling plate 1 on its rear side 4 .

In die Rückseite 4 der Kühlplatte 3 sind durch mechanische Bearbeitung mäander förmig konfigurierte Kühlmittelkanäle 6, 7 eingebracht.Coolant channels 6 , 7 configured in a meandering shape are introduced into the rear side 4 of the cooling plate 3 by mechanical processing.

Da die Rückseite 4 der Kühlplatte 3 vollständig von der Abdeckplatte 5 bedeckt ist, begrenzt diese durchgehende Kanalstränge 8, 9 in dem Kühlelement 1.Since the rear side 4 of the cooling plate 3 is completely covered by the cover plate 5 , this delimits continuous channel strands 8 , 9 in the cooling element 1 .

Zur Speisung mit Kühlmittel und zu dessen Abführung besitzt jeder Kanalstrang 8, 9 an seinen Enden einen Kühlmittelzulauf 10 und einen Kühlmittelablauf 11. Hierzu sind an der der Kühlplatte 3 abgewandten Rückseite 12 der Abdeckplatte 5 Rohrstut zen 13, 14 aus Stahl oder einer Stahllegierung schweißtechnisch befestigt. Die Rohrstutzen 13, 14 können aber auch schraubtechnisch mit dem Kühlelement 1 ver bunden sein. Ferner sind auf der Rückseite 12 der Abdeckplatte 5 im mittleren und unteren Höhenbereich Befestigungselemente 15 plaziert.To supply with coolant and to discharge it, each channel strand 8 , 9 has a coolant inlet 10 and a coolant outlet 11 at its ends. For this purpose 5 Rohrstut zen 13 , 14 made of steel or a steel alloy are attached by welding to the rear side 12 of the cover plate facing away from the cooling plate 3 . The pipe socket 13 , 14 can also be screwed ver with the cooling element 1 connected. Furthermore, fastening elements 15 are placed on the rear side 12 of the cover plate 5 in the middle and lower height range.

Auf der dem Inneren des Schacht- oder Schmelzofens zugewandten Seite 16 der Kühlplatte 3 sind sich horizontal erstreckende, parallel zueinander verlaufende Nuten 17 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt angeordnet. In den Nuten 17 kann feuerfestes Material (vgl. Fig. 6) befestigt werden. Darüber hinaus finden Schlacke spritzer in den Nuten 17 sicheren Halt, wodurch das Kühlelement 1 eine zusätzliche Isolierung erfährt.On the side 16 of the cooling plate 3 facing the interior of the shaft or melting furnace, horizontally extending, parallel grooves 17 with a dovetail cross section are arranged. Refractory material (see FIG. 6) can be fastened in the grooves 17 . In addition, slag splash find secure hold in the grooves 17 , whereby the cooling element 1 undergoes additional insulation.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Kühlelements 1a. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Kühlelement 1 besitzt das Kühlelement 1a eine rechteckige Ausnehmung 18 an einer Längsseite 19. Die Ausnehmung 18 dient zur Einführung von Lanzen oder Zusatzbrennern in das Innere eines Schacht- oder Schmelzofens. FIGS. 3 and 4 show another embodiment of a cooling element 1 a. In contrast to the example shown in Fig. 1 cooling element 1 the cooling member 1 has a rectangular recess 18 on a longitudinal page 19. The recess 18 serves to introduce lances or additional burners into the interior of a shaft or smelting furnace.

Wie bei der ersten Ausführungsform verlaufen auch bei dieser Variante Kühlmittelka näle 6a, 7a mäanderförmig in der Rückseite 4a der Kühlplatte 3a und bilden Kanal stränge 8a, 9a aus. Im Bereich der Ausnehmung 18 weicht der Verlauf des Kühl mittelstrangs 9a von dem Verlauf des ansonsten spiegelbildlich konfigurierten Kühl mittelstrangs 8a ab.As in the first embodiment, coolant channels 6 a, 7 a also run in a meandering manner in the rear 4 a of the cooling plate 3 a and form channel strands 8 a, 9 a in this variant. In the region of the recess 18 , the shape of the coolant strand 9 a deviates from the shape of the coolant strand 8 a, which is otherwise configured in mirror image.

Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform ist, daß auf der Rückseite 12a der Abdeckplatte 5a eine Halteplatte 20 aus Stahl oder einer Stahllegierung angeord net ist, die umfangsseitig mit der Abdeckplatte 5a verschweißt ist. Die Kühlmit telkanäle 6a, 7a durchsetzen hierbei auch die Abdeckplatte 5a und werden von der Halteplatte 20 rückseitig verschlossen. Als zusätzliche Sicherungen sind im Abstand zu der Schweißnaht 21 Dichtungselemente 22 zwischen der Abdeckplatte 5a und der Halteplatte 20 angeordnet.Another difference to the first embodiment is that on the back 12 a of the cover plate 5 a, a holding plate 20 made of steel or a steel alloy is angeord net, which is welded to the cover plate 5 a circumferentially. The Kühlmit telkanäle 6 a, 7 a also enforce the cover plate 5 a and are closed by the holding plate 20 on the back. As additional safeguards 21 sealing elements 22 are arranged between the cover plate 5 a and the holding plate 20 at a distance from the weld seam 21 .

Der Kühlmittelzulauf 10a bzw. Kühlmittelablauf 11a sind wiederum durch Rohrstutzen 13a, 14a realisiert, die an der Rückseite 23 der Halteplatte 20 befestigt sind.The coolant inlet 10 a or coolant outlet 11 a are in turn realized by pipe sockets 13 a, 14 a, which are attached to the rear side 23 of the holding plate 20 .

Im Rahmen der Ausführungsform der Fig. 5 bis 7 besitzt ein Kühlelement 1b lediglich einen einzigen durchgehenden Kühlmittelstrang 25, wobei der Kühlmittel zulauf 10b und der Kühlmittelablauf 11b im mittleren Bereich des Kühlelements 1b angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Kanalstrang 25 strömungs technisch besonders günstig gestaltet, da gerade Längenabschnitte 24, 26, 27 über kreisbogenförmige Abschnitte 28 miteinander in Verbindung stehen.In the context of the embodiment of FIGS. 5 to 7, a cooling element 1 b has only a single continuous coolant line 25 , the coolant inlet 10 b and the coolant outlet 11 b being arranged in the central region of the cooling element 1 b. In this embodiment, the channel line 25 is designed to be particularly favorable in terms of flow technology, since straight length sections 24 , 26 , 27 are connected to one another via arc-shaped sections 28 .

Das Kühlelement 1b umfaßt wiederum eine auf die Kühlplatte 3b plattierte Abdeck platte 5b, die beide von dem Kühlmittelstrang 25 durchzogen sind. Eine Halteplatte 20b verschließt den Kühlmittelstrang 25 rückwärtig und ist wiederum mit Rohrstutzen 13b, 14b für den Kühlmittelzulauf 10b bzw. Kühlmittelablauf 11b versehen. Im mittle ren und unteren Höhenbereich der Halteplatte 20b sind auf ihrer Rückseite 23b ha kenförmige Befestigungselemente 15b angeschweißt, über die das Kühlelement 1b an der Wandung eines Schacht- oder Schmelzofens festgelegt werden kann. The cooling element 1 b in turn comprises a cover plate 5 b plated on the cooling plate 3 b, both of which are traversed by the coolant strand 25 . A holding plate 20 b closes the coolant line 25 at the rear and is in turn provided with pipe sockets 13 b, 14 b for the coolant inlet 10 b or coolant outlet 11 b. In the middle and lower height range of the holding plate 20 b, 23 b ha-shaped fastening elements 15 b are welded on their rear side, via which the cooling element 1 b can be fixed to the wall of a shaft or melting furnace.

Fig. 7 zeigt in der Vergrößerung die Einzelheit Z der Fig. 6. Die auf die Kühlplatte 3b plattierte Abdeckplatte 5b ist über eine Schweißnaht 21b randseitig mit der Halte platte 20b verschweißt. In einer Nute 29 in der Rückseite 12b der Abdeckplatte 5b ist ein die Halteplatte 20b kontaktierendes Dichtungselement 22 angeordnet. Fig. 7 shows in magnification the detail Z of FIG. 6. The onto the cooling plate 3 b plated cover plate 5 is b via a weld seam 21 b on the edge side with the holding plate 20 b welded. In a groove 29 in the rear 12 b of the cover plate 5 b, a sealing element 22 contacting the holding plate 20 b is arranged.

Die Fig. 8 zeigt Kühlelemente 30 in Form sogenannter Kontaktbacken, die inte grierte Bestandteile einer eine zylindrische Elektrode 31 haltenden Elektrodenfas sung 32 sind. Die Elektrodenfassung 32 sowie die zugehörige Tragvorrichtung 33 sind hierbei nur schematisch angedeutet. Die Kühlelemente 30 sind zylindermantel förmig konfiguriert und kontaktieren die Elektrode 31. Die Kühlelemente 30 sind von Kühlmittelkanälen 34 durchzogen, die von einem Kühlmittelzulauf 35 und einem Kühlmittelablauf 36 (unterbrochene Linienführung) gespeist werden. Die Kühlmit telkanäle 34 sind in eine die Elektrode 31 kontaktierende Kühlplatte 37 eingebracht und von einer Abdeckplatte 38 verschlossen. Fig. 8 shows cooling elements 30 in the form of so-called contact jaws, the inte grated components of a cylindrical electrode 31 holding electrode mount 32 are. The electrode holder 32 and the associated support device 33 are only indicated schematically here. The cooling elements 30 are configured in the shape of a cylinder jacket and contact the electrode 31 . The cooling elements 30 are traversed by coolant channels 34 , which are fed by a coolant inlet 35 and a coolant outlet 36 (broken lines). The Kühlmit telkanäle 34 are introduced into an electrode 31 contacting cooling plate 37 and closed by a cover plate 38 .

Selbstverständlich ist auch bei dieser Ausführungsform die Anordnung einer zusätzli chen Halteplatte 40, wie bei den Ausführungen gemäß der Fig. 3 bis 7 vorge schlagen, möglich. Ein von Kühlmittelkanälen 34 gebildeter Kanalstrang 39 durch setzt dann auch die Abdeckplatte 38 und wird von der Halteplatte 40 verschlossen. Of course, in this embodiment, the arrangement of an additional holding plate 40 , as suggested in the embodiments according to FIGS . 3 to 7, is possible. A channel strand 39 formed by coolant channels 34 then also extends through the cover plate 38 and is closed by the holding plate 40 .

List of reference symbols

11

Kühlelement
Cooling element

11

a Kühlelement
a cooling element

11

b Kühlelement
b cooling element

22nd

unteres Ende von lower end of

11

33rd

Kühlplatte von Cooling plate from

11

33rd

a Kühlplatte von a cooling plate from

11

a
a

33rd

b Kühlplatte von b cooling plate from

11

b
b

44th

Rückseite von Back of

11

44th

a Rückseite von a back of

11

a
a

55

Abdeckplatte von Cover plate from

11

55

a Abdeckplatte von a cover plate from

11

a
a

55

b Abdeckplatte von b cover plate from

11

b
b

66

Kühlmittelkanal
Coolant channel

66

a Kühlmittelkanal von a coolant duct from

11

a
a

77

Kühlmittelkanal
Coolant channel

77

a Kühlmittelkanal von a coolant duct from

11

a
a

88th

Kanalstrang
Sewer line

88th

a Kanalstrang
a sewer line

99

Kanalstrang
Sewer line

99

a Kanalstrang
a sewer line

1010th

Kühlmittelzulauf
Coolant supply

1010th

a Kühlmittelzulauf von a Coolant supply from

11

a
a

1010th

b Kühlmittelzulauf von b Coolant supply from

11

b
b

1111

Kühlmittelablauf
Coolant drain

1111

a Kühlmittelablauf von a coolant drain from

11

a
a

1111

b Kühlmittelablauf von b Coolant drain from

11

b
b

1212th

Rückseite von Back of

55

1212th

a Rückseite von a back of

55

a
a

1212th

b Rückseite von b back of

55

b
b

1313

Rohrstutzen von Pipe socket from

1010th

1313

a Rohrstutzen von a pipe socket from

1010th

a
a

1313

b Rohrstutzen von b pipe socket from

1010th

b
b

1414

Rohrstutzen von Pipe socket from

1111

1414

a Rohrstutzen von a pipe socket from

1111

a
a

1414

b Rohrstutzen von b pipe socket from

1111

b
b

1515

Befestigungselement von Fastener from

11

1515

b Befestigungselement von b fastener from

11

b
b

1616

Seite von side of

33rd

1717th

Nuten
Grooves

1818th

Ausnehmung
Recess

1919th

Längsseite von Long side of

11

a
a

2020th

Halteplatte von Holding plate from

11

a
a

2020th

b Halteplatte von b holding plate from

11

b
b

2121

Schweißnaht von Weld from

11

b
b

2121

b Schweißnaht
b weld

2222

Dichtungselement
Sealing element

2323

Rückseite von Back of

2020th

2323

b Rückseite von b back of

2020th

b
b

2424th

Längenabschnitt von Longitude of

2525th

Kanalstrang von Channel strand from

11

b
b

2626

Längenabschnitt von Longitude of

2525th

2727

Längenabschnitt von Longitude of

2525th

2828

bogenförmige Abschnitte von arcuate sections of

2525th

2929

Nut
Groove

3030th

Kühlelement
Cooling element

3131

Elektrode
electrode

3232

Elektrodenfassung
Electrode holder

3333

Tragvorrichtung
Carrying device

3434

Kühlmittelkanal
Coolant channel

3535

Kühlmittelzulauf von Coolant supply from

3030th

3636

Kühlmittelablauf von Coolant drain from

3030th

3737

Kühlplatte von Cooling plate from

3030th

3838

Abdeckplatte von Cover plate from

3030th

3939

Kanalstrang von Channel strand from

3030th

4040

Halteplatte von Holding plate from

3030th

Claims

1. cooling element for shaft and melting furnaces, which has a cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b) made of copper or a copper alloy and a cover plate ( 5 , 5 a, 5 ) connected to the cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b) b), wherein coolant channels ( 6 , 7 ; 6 a, 7 a; 24 ) to form a continuous channel line ( 8 , 9 ; 8 a, 9 a; 25 ) with at least one coolant inlet ( 10 , 10 a, 10 b) and at least one coolant outlet ( 11 , 11 a, 11 b) are arranged in the cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b), characterized in that the cover plate ( 5 , 5 a, 5 b) consists of steel or a steel alloy and is permanently connected to the cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b) by the action of pressure.

2. Cooling element for an electric melting furnace as an integral part of an electrode holder ( 32 ) of a support device ( 33 ) holding an electrode ( 31 ), which has a cooling plate ( 37 ) made of copper or a copper alloy that contacts the electrode ( 31 ) and a material connection with the cooling plate ( 37 ) connected cover plate ( 38 ), wherein coolant channels ( 34 ) are arranged to form a continuous channel line ( 39 ) with at least one coolant inlet ( 35 ) and at least one coolant outlet ( 36 ) in the cooling plate ( 37 ), characterized in that that the cover plate ( 38 ) consists of steel or a steel alloy and is permanently connected to the cooling plate ( 37 ) by the action of pressure.

3. Cooling element according to claim 1 or 2, characterized in that the cover plate ( 5 , 5 a, 5 b; 38 ) is connected by explosive plating with the cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b; 37 ).

4. Cooling element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coolant channels ( 6 , 7 ; 6 a, 7 a; 24 ; 34 ) by mechanical removal of material in the cooling plate ( 3 , 3 a, 3 b; 37 ) and / or the cover plate ( 5 , 5 a, 5 b; 38 ) are introduced.

5. Cooling element according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the cooling plate ( 3 a, 3 b, 37 ) facing away ( 12 a, 12 b) from the cover plate ( 5 a, 5 b, 38 ) one Holding plate ( 20 , 20 b, 40 ) is arranged, which is integrally connected to the cover plate ( 5 a, 5 b, 37 ).

6. Cooling element according to claim 5, characterized in that the holding plate ( 20 , 20 b, 40 ) with the cover plate ( 5 a, 5 b, 38 ) is welded.

7. Cooling element according to claim 5 or 6, characterized in that the Hal teplatte ( 20 , 20 b, 40 ) consists of steel or a steel alloy.

8. Cooling element according to one of claims 5 to 7, characterized in that between the holding plate ( 20 , 20 b, 40 ) and the cover plate ( 5 a, 5 b, 38 ) sealing elements ( 22 ) are incorporated.

9. Cooling element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coolant inlet ( 10 , 10 a, 10 b; 35 ) and the coolant outlet ( 11 , 11 a, 11 b; 36 ) pipe socket ( 13 , 13 a, 13 b, 14 , 14 a, 14 b) comprises steel or a steel alloy.

10. Cooling element according to claim 9, characterized in that the pipe socket ( 13 , 13 a, 13 b, 14 , 14 a, 14 b) with the cover plate ( 5 , 5 a, 5 b, 38 ) or the holding plate ( 20 , 20 b, 40 ) are welded.

11. Cooling element according to claim 9, characterized in that the pipe socket ( 13 , 13 a, 13 b, 14 , 14 a, 14 b) with the cover plate ( 5 , 5 a, 5 b, 38 ) and / or the holding plate ( 20 , 20 b, 40 ) are screwed.