DE2031379A1

DE2031379A1 - Cooling system for blast furnace tuyeres - using secondary cooling circuit

Info

Publication number: DE2031379A1
Application number: DE19702031379
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Rohde, Ewald, W , Dr Ing, 5905 Freundenberg
Priority date: 1970-06-25
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-12-30

Abstract

Each tuyere of a blast furnace is equipped with its own closed water flow system for cooling purposes, as in DT 2,017,569. This cooling water is then cooled by passage through a condenser containing bnks of tubes through which a second cooling medium flows. Water can enter the secondary cooling circuit at e.g., 20-70 degrees C and leave it at more than 100 degrees C, having cooled the tuyere cooling water to e.g., 60-80 degrees C. Because of the high temp. gradient in the secondary cooler, a much smaller size air cooler can be used.

Description

Zusatzanmeldung zu P 2017 569.3 vom 10.4.1970 Beschreibung In der Hauptanmeldung wird eine Kühivorrichtung beispielsweise fur. Additional registration to P 2017 569.3 from April 10, 1970 Description in the Main application is a cooling device for example.

Hochofenblasformen offenbart, bei welcher Jeder Blasform ein geschlossener Einzelkreislauf zugeordnet ist. Die schwierigen drtlichen Platzverhältnisse und Betriebsbedingungen an Hochöfen sind für derartige Kühlvorrichtungen mittels Einzeikreisläufen Anlass zu folgenden Erweiterungen der Erfindung.Blast furnace blow molding discloses in which each blow mold is a closed one Single circuit is assigned. The difficult local space conditions and Operating conditions at blast furnaces are for such cooling devices by means of single circuits Reason for the following extensions of the invention.

Bekanntlich werden Luftrückkühler wegen Verstaubungsgefahr oder Platzmangel in bestimmter Entfernung vom Hochofen montiert. Es ist deShalb vielfach entsprechend der Neuerung vorteilhafter, die Abwärme der Einzelkreisläufe mittels eines sekundären Wasserkreislaufes in an sich bekannter Weise vom Hochofen wegzuführen. Dieser sekundäre Wasserkreislauf kann Je nach den Standortbedingungen mittels Luft oder Wasser rückgekühlt werden, oder wenn er aus einem Fluss usw. stammt, unbekühlt abgelassen werden.It is well known that air recoolers are used because of the risk of dust or lack of space mounted at a certain distance from the blast furnace. It is therefore often corresponding the innovation more advantageous, the waste heat of the individual circuits by means of a secondary Lead away the water cycle in a manner known per se from the blast furnace. This secondary The water cycle can be re-cooled by means of air or water, depending on the site conditions or, if it comes from a river, etc., be drained without cooling.

Für eine Blasformkühlung ist dabei besonders vorteilhaft, dass der sekundäre Kühlkreislauf durch die Falleitungen der Einzelkreis -läufe mit ca. 20 bis max. 700C Borlauitemperatur eingeleitet wird und dort das Kühlwasser des Einzelkreislaufes auf beispielsweise 60 bis 80°C rückkühlt. Dadurch wird die Kühlwasser-Eintrittstemperatur in der Blasform im Vergleich mit bisher bekannten Einzig kreisläufen mit Verdampfung um 20 bis 400C abgesenkt, was für die Lebensdauer kupferner Blasformen vorteilhaft ist.For blow mold cooling, it is particularly advantageous that the secondary cooling circuit through the downpipes of the individual circuits with approx. 20 up to max. 700C Borlauit temperature is introduced and there the cooling water of the individual circuit recooled to 60 to 80 ° C, for example. This is the cooling water inlet temperature in the blow mold in comparison with previously known single circuits with evaporation lowered by 20 to 400C, which is advantageous for the service life of copper blow molds is.

Das der Neuerung entsprechend im Fallrohr des Einzelkreislaufs eF wärmte sekundäre Kühlwasser wird bei Verdampfungskuhlung als Rohs bündel durch den Dampfsammelraum geführt. Durch Kondensation des dort anfallenden Dampfes erwärmt sich dabei der sekundäre Kühl -wasserkreislauf Je nach Auslegung der Vorrichtung bis auf über 1000C. In diesem Zustand kann das heisse Kühlwasser des Sekundärkreislaufes wahlweise zu Heizanlagen oder zum Rückkühler geführt werden. Wegen deses hohen Wärmegefälles im Sekundärkreislauf wird ein Luftrückkühler hierfür viel kleiner ausgelegt als bei herkömmlichen Kühlanlagen, deren Umlaufwasser durch die Blasformen geführt wird. Geschlossene Kühlkreisläufe für Blasformen werden nämlich zur S t = ?OOC bemessen, da durch hohe Wassergeschwindigkeit und dementsprechend kleineres Wärmegefälle Dampfnester in der Blasform verhindert werden sollen.According to the innovation in the downpipe of the single circuit eF warmed secondary cooling water is bundled as raw material through the evaporative cooling Steam collecting room led. Heated by condensation of the steam produced there The secondary cooling water circuit depends on the design of the device up to over 1000C. In this state it can be hot cooling water of the secondary circuit can be routed either to heating systems or to the dry cooler. Because of the high heat gradient in the secondary circuit, an air recooler is required for this designed much smaller than with conventional cooling systems, whose circulating water passes through the blow molds is guided. Closed cooling circuits for blow molding are namely to S t =? OOC measured because of high water speed and accordingly smaller heat gradient should prevent vapor pockets in the blow mold.

Ferner entfällt bei dem sekundären Kühlkreislauf der hohe Rohrleitungswiderstand in der Blasform Dessen Uberwindung wird dem Verdampfungskreislauf im Natur- umlauf überlassen, oder von der Umwälzpumpe des Einzelkreislaufes übernoçmen. Bekanntlich ist der Wärmeübergang bei beginnender Blasenverdampfung wesentlich höher als beim bestmöglichen Zwangsumlauf ohne Verdampfung, sodass die Umlaufgeschwindigkeit in der Blasform bei Verdampfungskühlung vermindert werden kann.Furthermore, there is no high pipe resistance in the secondary cooling circuit in the blow mold. Overcoming it becomes the evaporation cycle in natural circulation left, or taken over by the circulation pump of the single circuit. As is well known the heat transfer at the beginning of bubble evaporation is significantly higher than at best possible forced circulation without evaporation, so that the circulation speed in the blow mold can be reduced with evaporative cooling.

Die Neuerung wird mit einer weiteren Verbesserung der Kühlvor -richtung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.The innovation comes with a further improvement in the cooling device explained using an exemplary embodiment.

In der Abb. wird der Deutlichkeit halber nur ein Einzelkreislauf der Kühlvorrichtung für die Blasform 301 dargestellt. Aus dem Vorratsbehälter 309, der gleichzeitig als Falleitung dient, fliesst das Kühlwasser des Einzelkreislaufes mit ca. 60 bis 800C durch die Verbindungsleitung 302 der Blasform 301 zu. (Bezüglich der Notwasserzufuhr 305 und -AbSuhr 307 kann auf die Beschreibung in der Hauptanmeldung verwiesen werden.) Von der Blasform 301 wird das bei Verdampfungskühlung auf Siedetemperatur erwärmte Wasser mit oder ohne Dampfblasen durch die Verbindungsleitung 3Ö6 der Steigleitung 308 zugeführt, in der die Ausdampfung bei fallendem Wasserdruck und fallender Siedetemperatur stattfindet. Im Behalter 309 c scheidet sich der Dampf vom Wasser ab. Durch den Sekundärkühlkreislauf 327 wird der Dampf zu Wasser kondensiert.For the sake of clarity, only a single circuit is shown in the illustration Cooling device for the blow mold 301 shown. From the storage container 309, the serves as a downpipe at the same time, the cooling water of the individual circuit flows at approx. 60 to 800C through the connecting line 302 to the blow mold 301. (In terms of the emergency water supply 305 and -AbSuhr 307 can refer to the description in the main application The blow mold 301 is this with evaporative cooling to boiling temperature heated water with or without steam bubbles through the connecting line 3Ö6 of the riser 308 supplied, in which the evaporation with falling water pressure and falling boiling temperature takes place. In the container 309 c, the steam separates from the water. Through the Secondary cooling circuit 327, the steam is condensed into water.

Vermeidet man im Einzelkreislauf die Dampfphase, so wird dieser Behälter als Rückkühler mit Stickstoffpolster verwendet. Zusammen mit dem durch die Steigleitung 308 hochgeworfenen Wasser fliesst das Kondensat bzw. gekühlte Kühlwasser des Einzelkreislaufs in die Falleitung 309 ab. (Auf die Beschreibung der Leckwasserzu -speisung 318 mit Ringleitung 315 mittels Messwertgeber 313 und E-Ventil 314 wird unter Hinweis auf die Beschreibung der Haupt meldung verzichtet.) Am unteren Ende ist die Falleitung 309 durch die Verbindungsleitung 302 mit der Blasform 301 verbunden. In diese VerbindungF leitung 302 ist ein Rückschlagventil 319 eingefügt, welche z.B.If the vapor phase is avoided in the single circuit, this container becomes used as a dry cooler with nitrogen cushion. Along with that through the riser 308 water thrown up, the condensate or chilled cooling water of the individual circuit flows into the downpipe 309. (Refer to the description of the leakage water supply 318 with ring line 315 by means of transducer 313 and E-valve 314 is under note the description of the main message is omitted.) At the bottom is the downpipe 309 is connected to the blow mold 301 by the connecting line 302. In this connectionF line 302 is inserted a check valve 319, which e.g.

wirksam wird, wenn der Notwasserzulauf 305 einen höheren Vorlaufdruck hat, als der Einzelkreislaf. Ferner wird es wirksam bei Zuschaltung der Umwälzpumpe 302.becomes effective when the emergency water inlet 305 has a higher flow pressure has than the single circle sleep. It also becomes effective when the circulation pump is switched on 302

Erfindungsgemäss ist die Umwälzpumpe 302 zwischen zwei Vorlagen 320, 321 gelegt, die wiederum durch Verbindungsleitungen 322, 323 mit allen oder mehreren Einzelkreisläufen verbunden sind. Das Schalten der Umwälzpumpe kann von Hand oder automatisch durch einen Strömungsfühler (nicht dargestellt) erfolgen. Durch diese Neuerung wird die Umwälzpumpe 302 aus dem Naturumlauf der Einzelkreisläufe herausgenommen und belastet ihn bei Ausfall der Pumpe nicht durch ihre Rohrleitungswiderstände. Ferner kann die Umwelt pumpe nunmehr fflr mehrere oder alle Einzelkreisläufe 302 gemeinsam eingesetzt werden, was die Kühlanlage vereinfacht und verbilligt. Die Umwälzpumpe 302 gibt die Möglichkeit, bei Blasformwechsel oder beim Anfahren des Hochofens eingeschaltet zu werden, wenn der Naturumlauf der Einzelkreisläufe mangels ausreichendem Wärmeangebot zum Stillstand gekommen ist.According to the invention, the circulation pump 302 is between two templates 320, 321 placed, which in turn by connecting lines 322, 323 with all or more Individual circuits are connected. The circulation pump can be switched manually or take place automatically by a flow sensor (not shown). Through this As an innovation, the circulation pump 302 is removed from the natural circulation of the individual circuits and if the pump fails, it does not burden it with its pipe resistance. Furthermore, the environmental pump can now be used for several or all individual circuits 302 be used together, which simplifies the cooling system and makes it cheaper. the Circulation pump 302 gives the option of changing the blow mold or starting the Blast furnace to be switched on when the natural circulation of the individual circuits is lacking sufficient heat supply has come to a standstill.

Der für den dargestellten Einzelkreislauf wirksame sekundäre Kühlkreislauf wird als Ausführungsbeispiel durch die Rohrleitung 324, 325, 326, 327, 328 auf seinem Weg von der Zulaufringleitung 329 zur Ablaufringleitung 330 dargestellt. Das sekundäre Kühlwasser kann mit 20 bis 700C der Ringleitung 329 zufliessen und mit über 1000C aus der Ringleitung 330 abgeführt werden, d.h. mit dem vielfachen Wärmegefälle der herkömmlichen geschlossenen KUhlkreisläufe. Bei sekundären Kreisläufen, die beispielsweise durch Luftrückkühler rückgekuhlt werden, wird man im Hinblick auf das Wärmegefälle am Luftruckkühler sich auf eine Rückkühlung bis etwa 50 0C begnügen müssen. Auch dort erreicht man dann im SekuddSr kreislauf zwischen Vor- und Rücklauf noch etwa 50°C Temperaturdifferenz. Die Umwälzmenge sinkt also auf 1/5 des üblichen ges schlossenen Kühlkreislaufes herab, wenn die Wärmeabfuhr des Sekundärkreislaufs gleich derJenigen des herkömmlichen geschlossenen Kühlkreislaufs ist.The secondary cooling circuit effective for the individual circuit shown is as an embodiment through the pipeline 324, 325, 326, 327, 328 on his Away from the inlet ring line 329 to the outlet ring line 330 is shown. The secondary Cooling water can flow into ring line 329 at 20 to 700C and at over 1000C are discharged from the ring line 330, i.e. with the multiple heat gradient of the conventional closed cooling circuits. With secondary circuits, for example are recooled by air coolers, one becomes with regard to the heat gradient on the air cooler have to be content with recooling to about 50 ° C. Even there you can still reach about in the SekuddSr circuit between the flow and return 50 ° C temperature difference. The circulating amount is reduced to 1/5 of the usual closed Cooling circuit if the heat dissipation of the secondary circuit is equal to the ones of the conventional closed cooling circuit.

Die beiden Sicherheitsventile 331 und 332 im Einzelkreislauf und im Sekundärkreislauf seien nur erwähnt, da sie zur Absicherung von Druckspitzen wegen des unberechenbaren Wärmeangebotes einer Hochofenblasform erforderlich sind.The two safety valves 331 and 332 in the single circuit and in the Secondary circuit should only be mentioned because it is used to protect against pressure peaks the unpredictable heat supply of a blast furnace blow mold are required.

Abschliessend sei aus der Hauptanmeldung wiederholt, dass der leitende Grundgedanke dieser Neuerung die Ausbildung von Einzelkreisläufen ist, die mit wirtschaftlichen und einfach dberschaubaren Mitteln eine frühzeitige Lokalisierung von LeCkschäden durch Beobachtung der Leckwasserzuspeisung ermöglicht.Finally, it should be repeated from the main application that the leading The basic idea behind this innovation is the formation of individual circuits that are linked to economic and easily comprehensible means an early localization of leak damage made possible by observing the leakage water supply.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Cooling device for blast furnace blow molding or other heavy duty Cooling elements, with or without evaporation in the cooling circuits, with each blow mold or cooling element group has an independent single circuit that only runs through the feed line for leakage water losses is connected to the other individual circuits is characterized. that one is more effective for all or several individual circuits open or closed secondary cow circuit (329, 330) with cooling line (324 to 328) is available, which is designed as a cooling water reservoir Downpipe (309) and through the recooler or exhaust steam condenser of the single circuit trained container (309 c) is performed.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that a or several Uinwälzpumpen (302) are available, which are manually or automatically via the distributors (320, 321) and connecting lines (322, 323) in the shunt in the downpipes (302) of the individual circuits switched on as pacemaker pumps can be L e r s e i t e