DE2020700A1 - Water-cooled blast furnace tuyere - Google Patents
Water-cooled blast furnace tuyereInfo
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Abstract
Description
Windform für Hochöfen Die Erfindung betrifft eine Windform, wie sie zum Einführen des Heißwindes in Hochöfen verwendet wird. Derartige Windformen sind erheblichen thermischen sowie mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt) während ihre Außenwandungen durch Mauerwerk abgedeckt sind, werden sie von der Innenseite her mit dem auf hohe Temperaturen gebrachten Heißwind beaufschlagt, und ihre dem Ofeninneren zugekehrte Front ist heißem, teigigen Eisen, Schlacke und dergleichen ausgesetzt. Um dem Verschleiß durch hohe Temperaturen vorzubeugen, werden die Heißwindformen doppelwandig ausgeführt, und der zwischen den Wandungen entstehende Hohlraum wird von der Basis aus durch Ein-und Austrittsöffnungen mit ihn durchfließendem Kühlwasser versorgt.Wind form for blast furnaces The invention relates to a wind form like them is used to introduce the hot blast into blast furnaces. Such wind forms are exposed to considerable thermal and mechanical stresses) during their Outside walls are covered by masonry, they are from the inside exposed to the hot blast brought to high temperatures, and their to the furnace interior the front facing is exposed to hot, doughy iron, slag and the like. The hot blast molds are used to prevent wear and tear caused by high temperatures double-walled, and the resulting cavity between the walls is from the base through inlet and outlet openings with cooling water flowing through it provided.
Durch eine derartige Wasserkühlung werden die Wandungen intensiv gekühlt, so daß vertretbare Standzeiten der Windformen erzielbar sind.The walls are intensively cooled by such water cooling, so that reasonable service lives of the tuyeres can be achieved.
Der Verschleiß und die damit verbundenen Kosten des Auswechselns und Instandsetzens beschädigter Windformen sind jedoch so hoch, daß das Streben von Konstrukteuren sowie Betrieben weiterhin darauf gerichtet ist, den Verschleiß zu mindern.The wear and tear and the associated costs of replacement and However, repairing damaged tuyeres are so high that the pursuit of Design engineers as well as factories continue to aim to reduce wear and tear reduce.
Diese weitere Minderung wird verbreitet durch eine Intensivierung der Kühlung angestrebt. Eine Anzahl von Maßnahmen ist darauf gerichtet, größere, vom Wasser bestrichene Kühlflächen zu schaffen oder aber durch besondere Lenkung des Wassers eine intensivere Wirkung zu erzielen. So ist beispielsweise der Hohlraum durch eingebrachte Wände in Form einer Schraubenlinie aufgeteilt, so daß das durch eine Eintrittsöffnung eingetretene Kühlwasser entsprechend dem vorbereiteten Weg in Schraubenlinienförmigem Strome die Windform durchsetzt.This further reduction is spread through intensification aimed at cooling. A number of measures are aimed at achieving larger, to create cooling surfaces swept by the water or through special steering of the water to achieve a more intense effect. Such is the cavity, for example divided by introduced walls in the form of a helix, so that through an inlet opening entered cooling water corresponding to the prepared path the wind shape penetrates in a helical stream.
Es ist auch bekannt, jeweils mehr als eine Ein- bzw Ausströmungsöffnung vorzusehen und zwischen Ihnen Leitschirme anzuordnen, welche erreichen sollen, daß das Kühlwasser nicht den kürzesten Weg nimmt, sondern die zu kühlenden Flächen intensiv bespült. Diese Leitflächen sind üblicherweise derart quer gestellte daß sie in einer die Achse der Windform aufweisenden Ebene stehen Diese beschriebenen Maßnahmen vermögen zwar einen Zwangaumlauf des Kühlwassers zu bewirken und zu verhindern, daß frisch eingetretenes Wasser auf kür zestem Wege die Windform wieder verläßt und damit zum Kühlprozess nicht beiträgt, die Erwärmung und mit dieser verbanden der Verschleiß der Windform werden aber nicht in erwünschtem Maße herabgesetzt.It is also known to have more than one inflow or outflow opening to provide and to arrange guiding screens between you, which should achieve that the cooling water does not take the shortest route, but intensively over the surfaces to be cooled washed down. These baffles are usually placed transversely in such a way that they are in a the axis of the wind form having plane are these measures are capable of to cause a forced circulation of the cooling water and to prevent it from being fresh water that has entered leaves the wind form again in the shortest possible way and thus to the The cooling process does not contribute to the heating and associated with this the wear and tear the wind shape are not reduced to the desired extent.
Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus1 Windformen der bezeichneten Gattung so auszubilden, daß durch Verbesserung der Kühlung erhöhte Standzeiten derselben erzielt werden. Erreicht wird dies unter Anwendung jeweils einer Anzahl von Bintritts- und Austrittsöffnungen, indem gemäß der Erfindung diese in gleicher Anzahl und in gleichen Teilungsabständen vorgesehen sind, wobei jeweils die Eintritts -gegen die Austrittsöffnungen um einen halben Teilungsabstand gegeneinander versetzt angeordnet sind. Hierdurch lEßt sich nicht nur eine intensive, sondern insbesondere auch eine gleicbmaß'ige Kühlwirkung erzielen, und Oberflächenbereiche geringerer Kühlisirkung und damit höherer Temperatur, welche Verschleißwirkungen Vorschub leisten können, werden praktisch vermieden: entlang von auf der Oberfläche der Windform gelegenen achsnormalen Kreisen werden nur minia1e Temperaturdifferenzen festgestellt.The present invention is based on the task of 1 wind forms to train designated genus so that increased by improving the cooling Service lives of the same can be achieved. This is achieved using the application a number of entry and exit openings by, according to the invention, these are provided in the same number and at the same pitch, each the inlet against the outlet openings by half a pitch distance from one another are arranged offset. This allows not only an intense, but in particular also achieve a uniform cooling effect, and surface areas lower cooling effect and thus higher temperature, which wear effects Can provide feed are practically avoided: along from on the surface Circles normal to the axis of the wind form only produce minimal temperature differences established.
Bewährt hat es sich, die Radien des Teilkreises der Eintrittsöffnungen sowie des der Austrittsöffnungen miteinander differieren zu laßen.It has proven useful to use the radii of the pitch circle of the inlet openings as well as that of the outlet openings differ from one another.
Einerseits läßt sich hierbei eine günstigere Iurchstrdmung des Hohlraumes erzielen, und andererseits läßt sich bei einer solchen Bauweise die Zuführung bezw. Abführung des Wassers zu bzw von den einzelnen Öffnungen leichter beherrschen. Ein zwangsläufiger Uznlanf über die gesamte Länge der Windform wird erreicht, indem der Hohlraum durch einen von der Basis ausgehenden, im wesentlichen zylinderförmigen Schirm in zwei einander zentrisch umschließende Teilräume unterteilt wird, dieXunterhalb des Frontstckes der Windform ineinander übergehen, und in deren einen die Austritts-, und in deren anderen die Eintrittsöffnungen münden. Die Erfassung der vollen Länge der Windform läßt sich auch durch andere Mittel erreichen; so können beispielweise die Austrittsöffnungen von der Stirnwand der Basis aus gehen, während die Zuführung des Kühlwassers durch sich durch den Hohlraum erstreckende, kurz vor dem Frontstück unter Bildung der Eintrittsöffnungen endenden Rohre bewirkt werden. Die letztere Anordnung kann auch umgekehrt werden, wenn auf die Zuführung des frisehen Kühlwassers zu den am stärksten gefährdeten Stellen verzichtet werden soll.On the one hand, a more favorable flow through the cavity can be achieved achieve, and on the other hand, the supply can BEZW with such a design. Manage the drainage of water to or from the individual openings more easily. A Inevitable Uznlanf over the entire length of the wind form is achieved by the cavity through a starting from the base, essentially cylindrical screen divided into two centrally surrounding sub-spaces will, theX below the front piece of the wind form merge into each other, and in their one of the outlet openings and the other of the inlet openings open. The capture the full length of the wind form can also be achieved by other means; so can for example, the outlet openings go from the front wall of the base while the supply of the cooling water through extending through the cavity, shortly before the front piece with the formation of the inlet openings ending tubes are effected. The latter arrangement can also be reversed when feeding on the frisehen Cooling water to the most vulnerable places should be dispensed with.
Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung zwei er Auführungsbeispiele in Verbindung mit diese darstellenden Leicht nungen erläutert. Es zeigen hierbeit Figur 1 einen Schnitt durch eine mit einem Zwischenmantel ausgestattete Windform-Figur 2 die Aufsicht auf die Windform nach Fig. 1, Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Windform, deren Eintrittsöffnungen durch Rohre in dem Bereich des-Frontstückes verlegt sind und Figur 4 die Aufsicht auf die Windform nach Fig. 3.In detail, the features of the invention are based on the description two he Auführungsbeispiele in connection with these illustrative light calculations explained. FIG. 1 shows a section through one with an intermediate jacket equipped wind shape figure 2 the plan view of the wind shape according to FIG. 1, FIG 3 shows a longitudinal section through a wind form, the inlet openings of which through tubes in the area of the front piece are laid and FIG. 4 shows the top view of the wind shape according to Fig. 3.
Die im-Längsschnitt in Fig. 1 sowie in der Aufsicht in Fig. 2 dargestellte Windform weist eine Basis 1 sowie ein Frontstück 2 auf, die durch einen Innenmantel 3 sowie einen Außenmantel 4 fest und wasserdicht miteinander verbunden sind. Der zwischen dem Innen- sowie dem Außenmantel gebildete Hohlraum wird durch einen Leitschirm 5 unterteilt, der im wesentlichen zylindrisch, und bei der dargestellten Wind -form leicht konisch ausgebildet ist. Sein rückwärtiges Ende ist mit der Basis 1 verbunden, während seine Frontkante die ihm gegenüberstehende Innenwandung des Frontstückes 2 nicht erreicht. Die durch den Lertschirm 5 geschaffenen Teil- Hohlräume stehen demnach am basisferne. Ende miteinander in Verbindung.The one shown in longitudinal section in FIG. 1 and in plan view in FIG Windform has a base 1 and a front piece 2, which is through an inner jacket 3 and an outer jacket 4 are firmly and watertightly connected to one another. Of the The cavity formed between the inner and outer sheaths is covered by a guiding screen 5 divided, the substantially cylindrical, and in the illustrated wind shape is slightly conical. Its rear end is connected to the base 1, while its front edge is the opposite inner wall of the front piece 2 not reached. The partial cavities created by the Lertschirm 5 stand therefore at the remote base. End in connection with each other.
Die Basis 1 weist zwei SchraubanschlUsse 6 und 7 zur Aufnahme einer Kühlwasserzuleitung sowie Kühlwasserableitung auf. Die SchraubanschlUsse stehen durch Bohrungen mit Ringkanälen 8 und 9 in Verbindung. Der Ringkanal 8 nimmt das zug(ührte Kühlwasser auf und verteilt es auf eine Reihe von Kanälen, die mit Eintrittsöffnungen lo in die äußere der Teilkammern münden. Der Ringkanal 9 steht über Kanäle mit Austrittsöffnungen 11 in Verbindung welche das nach Durchfluß der Windform erwärmte Kühlwasser abführen.The base 1 has two screw connections 6 and 7 for receiving one Cooling water supply line and cooling water drainage on. The screw connections are in place through holes with ring channels 8 and 9 in connection. The ring channel 8 takes that Zug (carried cooling water up and distributing it to a series of channels with inlet openings lo open into the outer of the sub-chambers. The ring channel 9 stands over channels with outlet openings 11 in connection which discharge the cooling water heated after flowing through the wind form.
Als wesentlich hat es sich gezeigt( daß an die Ringkanäle 8 bzw. 9 eine Vielzahl von Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen 10 bzw. 11 angeschlossen sind, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.It has been shown to be essential (that the ring channels 8 and 9 a plurality of inlet and outlet openings 10 and 11 are connected, which are evenly distributed over the circumference.
Die gleichmäßige Durchflutung und damit die gleichmäßige Kühlung der Windform wird hierbei dadurch erzielt, daß infolge ihrer gleichen Anzahl die Eintrittsöffoungan lo in der gleichen Winkelteilung angeordnet sind wie die Austrittsöffnungen 11 wobei die Winkelstellungen der Eintrittsöffnungen io gegen die der Austrittsöffnungen 11 um den halben Teilungswinkel versetzt angeordnet sind, so daß die Eintrittsöffnungen jeweils über den Lücken der Austrittsöffnungen stehen.The even flow and thus the even cooling of the Wind shape is achieved in that, as a result of their equal number, the entry openings lo are arranged in the same angular division as the outlet openings 11 wherein the angular positions of the inlet openings io against those of the outlet openings 11 are arranged offset by half the pitch angle, so that the inlet openings each stand over the gaps in the outlet openings.
Durch die Anordnung des Leitschirmes 5 wird erreicht, daß der Kühlwasserstrom jeweils über die ganze Länge der Windform sich erstrecken muß und bis in das Frontstück geleitet wird. Durch die Versetzung der Eintrittsöffnungen gegen die Austrittsöffnungen wird hierbei erreicht, daß in den jeweils ringförmigen Teilhohlräumen sich nicht etwa bevorzugte ßtrömangßpfade ausbilden, die von Gebieten langsamerer Strömung umgeben sind. Die schnellere Strömung würde eine stärkere Auskühlung der Wände ergeben, während die Bereiche langsamer Strömung nicht nur einen schlechteren WarmeUbergang mit sich bringen, sondern auch dazu führen, daß das Kühlwasser tS»ker erhitzt wird und damit die Temperaturdifferenz zu den warmen Wandteilen und damit die übernommenen Wärmemengen geringer werden Erst durch Anwendung einer Vielzahl von Eintritts- sowie Austrittsöffnungen, die gegentinander versetzt rotationssymetrisch angeordnet sind ergibt sich eine verhältnismäßig gleichmäßige Kühlung der Wandungen der Windform, die bei verhältnismäßig geringem Kühlaufwande lokale Uberhitzungen vermeidet, die Ursache vorzeitigem Verschleißes der Windform werden.The arrangement of the guide screen 5 ensures that the cooling water flow each must extend over the entire length of the wind shape and into the front piece is directed. By offsetting the inlet openings against the outlet openings is achieved here that in the respective annular partial cavities are not about preferred ßtrömangßpfade form that of areas of slower flow are surrounded. The faster flow would result in a stronger cooling of the walls, while the areas of slow flow not only have a poorer warm transition bring with them, but also lead to the fact that the cooling water tS »ker is heated and thus the temperature difference to the warm wall parts and thus the transferred Heat quantities only become smaller through the use of a large number of inlet as well as Outlet openings that are offset from one another rotationally symmetrical are arranged results in a relatively uniform cooling of the walls the type of wind, the local overheating with relatively little cooling effort avoids becoming the cause of premature wear of the wind form.
Die Erfindung ist nicht auf das zunächst beschriebene AusfUhrungsbeispiel beschränkt. So kann eine ähnliche Wirkung durch eine Anordnung erreicht werden, die im Längsschnitt in Fig. 3 und in der Aufsicht in Fig. 4 dargestellt ist. Zur Erleichterung der uebersicht sind Teile, die schon aus Fig. 1 und 2 bekannten gleichen oder entsprechen, mit gleichen Referenznummern bezeichnet Auch hier ist eine-Basis 1 vorgesehen, der ein Frontstück 2 gegenübersteht, und beide sind durch einen Innenmantel 3, sowie einen Außenmantel 4 miteinander verbunden. Die Ringkanäle 8 und 9 umschließen hier nicht, wie dies in Fig. 1 und 2 der Fall war, sie sind vielmehr in axialer Richtung übereinander angeordnet. Während der Ringkanal 9 durchgeht ist der Ringkanal 8 hufeisenförmig ausgebildet und schließt mit seinen Schenkeln einen Materialblook ein9 welche den Schraubanschluß7 aufweist, und durch den die Bohrung führt, welche den Schraubanschluß 7 mit dem ;Ringkanal 9 verbindet. Während die Basis der Windform nach Fig. 1 und 2 zur Aufnahme der Ringkanäle zweckmäßig zwei-oder mehrteilig ausgebildet ist können hier die Ringkanäle in die Basis 1 eingearbeitet sein, und abgeschlossen werden sie durch den Ansatz des Innenmantels 3.The invention is not based on the exemplary embodiment described first limited. A similar effect can be achieved by an arrangement which is shown in longitudinal section in FIG. 3 and in plan view in FIG. To the Parts that are already known from FIGS. 1 and 2 are the same to facilitate the overview or correspond, denoted by the same reference numbers. Here, too, there is a base 1 is provided, which faces a front piece 2, and both are through an inner jacket 3, and an outer jacket 4 connected to one another. The ring channels 8 and 9 enclose not here, as was the case in FIGS. 1 and 2, they are rather in an axial direction Direction arranged one above the other. While the ring channel 9 goes through, the ring channel is 8 designed in the shape of a horseshoe and closes a material bloom with its legs ein9, which has the screw connection7, and through which the bore, which the screw connection 7 with the ring channel 9 connects. While the base of the wind form According to FIGS. 1 and 2, for receiving the annular channels, it is expediently designed in two or more parts is here the ring channels can be incorporated into the base 1, and completed they become through the approach of the inner jacket 3.
Das Kühlwasser wird dem Ringkanal 8 mit Schraubansohluß 6 zugeführt.The cooling water is fed to the annular channel 8 with a screw connection 6.
Vom Ringkanal 8 geht eine Anzahl von Rohren 14 aus, welche den Ringkanal 9 abgedichtet durchstossen und, mit ihren freien Enden Eintrittsöffnungen 1o bildend, dicht vor der engen Wandung des Frontstückes 2 enden. Die Austrittsöffnungen 11 sind durch kurze Bohrungen mit dem Ringkanal 9 verbunden, und das abgeführte Wasser vermag über den Schraubanschluß 7 in die Kühlwasser-Ableitung einzutreten. Auch hier sind gleiche Anzahlen von Eintrittsöffnungen 1o und Austrittsöffnungen 11 vorgeahen, sie sind in gleicher Winkelteilung angeordnet, und als wesentlich hat es sich gezeigt, sie um eine halbe Winkelteilung gegeneinander versetzt vorzusehen. Das frisch zugeführte Kühlwasser passiert, ohne zunächst wesentlich Wärme aufzunehmen, den Ringkanal 8 sowie die Rohre 14. Das Frontstück der Windform wird durch Zuführung des frischen Kühlwassers besonders intensiv gekühlt. Als wesentlich hat es sich jedoch gezeigt, den Abstand zwischen der Eintrittsöffnung 1o und der gegenüberliegenden Wandung des Frontstückes nicht zu gering zu wählen, um eine Nonzentration des Kühlwasserstromes auf bestimmte Partien des Frontstückes zu ver meiden Bei einer variierten Ausführung karin eine geringere Distanz eingenommen werden: Teile der Mündung der Eintrittsöffnung werden hierbei durch schräge Leitflächen überfangen, welche eine breitere Verteilung des zugeführten Wassers bewirken. Das zunächst das thermisch am stärksten beanspruchte Frontstück 2 bespülende Wasser strömt dann im Hohlraum auf die Basis 1 zurück. Durch den größeren zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitt werden hier, in den Gebieten geringerer Wärmebeaufschlagung auch geringere Strömungsgeschwindigkeiten erzielt.A number of tubes 14 extend from the ring channel 8 and form the ring channel 9 pierced and sealed, with their free ends forming inlet openings 1o, end just in front of the narrow wall of the front piece 2. The outlet openings 11 are connected by short bores with the ring channel 9, and the drained water is able to enter the cooling water drainage via the screw connection 7. Even here the same numbers of inlet openings 1o and outlet openings 11 are provided, they are arranged at the same angular pitch, and it has been shown to be essential them by half an angular division to be offset against each other. The freshly supplied cooling water passes without initially absorbing any significant amount of heat, the annular channel 8 and the tubes 14. The front piece of the wind form is by feeding of the fresh cooling water is particularly intensively cooled. It has proven to be essential however, shown the distance between the inlet opening 1o and the opposite one The wall of the front piece should not be chosen too small in order to ensure a non-concentration of the cooling water flow to avoid on certain parts of the front piece karin a smaller distance are taken: parts of the mouth of the inlet opening are covered by inclined guide surfaces, which have a wider distribution of the supplied water. That was initially the one with the greatest thermal stress Water that rinses the front piece 2 then flows back onto the base 1 in the cavity. By the larger available flow cross-section are here, in the areas lower heat application also achieves lower flow velocities.
Durch Versetzung dew Eintritts öffnungen gegenüber den Austrittsöffnungen wird auch hier ein gleichmäßiger Durchsatz des Kühlwassers erzielt, der zu einer relativ homogenen Strömung führt, die wiederum Voraussetzung für eine gleichmäßige Kühlwirkung ist.By offsetting the inlet openings in relation to the outlet openings a uniform throughput of the cooling water is also achieved here, which leads to a leads to a relatively homogeneous flow, which in turn is a prerequisite for a uniform flow Cooling effect is.
Die Erfindung ist weiterer Varianten Fähig als wesentlich hat es sich gezeigt, durch einfache Mittel eine möglichst vollkommene Verteilung des Kühlwasserstromes über den normal zur Achse der Windform stehenden Querschnitt zu erzielen, um durch gleichmaßi6e Kühlung lokale Überhitzungen und damit lokalen Verschleiß zu unterbinden. Durch einen nur unwesentlichen Aufwand läßt sich damit die Standzeit erfindung gemäß ausgebildeter Windformen wesentlich erhöhen.The invention is capable of further variants than it has been essential shown, by simple means, the most complete possible distribution of the cooling water flow over the cross-section normal to the axis of the wind shape to achieve through Uniform cooling to prevent local overheating and thus local wear. With only an insignificant effort, the service life can thus be according to the invention of trained wind forms increase significantly.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702020700 DE2020700C3 (en) | 1970-04-28 | 1970-04-28 | Wind shape for blast furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702020700 DE2020700C3 (en) | 1970-04-28 | 1970-04-28 | Wind shape for blast furnaces |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2020700A1 true DE2020700A1 (en) | 1971-11-11 |
DE2020700B2 DE2020700B2 (en) | 1978-10-26 |
DE2020700C3 DE2020700C3 (en) | 1979-06-21 |
Family
ID=5769616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702020700 Expired DE2020700C3 (en) | 1970-04-28 | 1970-04-28 | Wind shape for blast furnaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2020700C3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2204212A1 (en) * | 1972-01-29 | 1973-08-02 | Siegerlaender Kupferwerke Gmbh | Blast furnace tuyere - has acute triangle ring cross section |
-
1970
- 1970-04-28 DE DE19702020700 patent/DE2020700C3/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2204212A1 (en) * | 1972-01-29 | 1973-08-02 | Siegerlaender Kupferwerke Gmbh | Blast furnace tuyere - has acute triangle ring cross section |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2020700C3 (en) | 1979-06-21 |
DE2020700B2 (en) | 1978-10-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |