DE2105102A1 - Furnace floor cooling - by tubes mounted in plates between carbon and graph and ceramic blocks - Google Patents
Furnace floor cooling - by tubes mounted in plates between carbon and graph and ceramic blocksInfo
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Abstract
Description
Anordnung zur Kühlung von Ofentöden Die Erfindung betrifft eine'Anordnung zur Kühlung von Ofenböden mit Kühlwasser.enthaltenden Rohren, insbesondere zur Kühlung von Schachtofenböden mit Schichten aus Kohlenstoffsteinen, Graphitsteinen und Keramischen Steinen.Arrangement for cooling furnace soils The invention relates to an arrangement for cooling furnace floors with tubes containing cooling water, in particular for cooling of shaft furnace floors with layers of carbon stones, graphite stones and ceramics Stones.
In Öfen zur Metallerzeugung oder Metallraffination werden schmelzflüssige Metalle in der Regel weit über ihren Schmelzpunkt erhitzt, so daß die der Schmelztemperatur entsprechende Isothermenfläche in größerer Entfernung von der Badgrenze im Innern der Ofenauskleidung verläuft. Durch nicht vollständig vermeidbare, zum Beispiel durch thermische Spannungen oder chemische Reaktionen während des Ofenbetriebs entstehende Fugen und Risse in der Auskleidung dringt Metallschmelze in den über die Schmelztemperatur des Metalls erhitzten Teil der Ofenauskleidung eint wodurch das Gefüge des Mauerwerks gelockert und Teile der Auskleidung in der Schmelze gelöst werden können.Molten liquids are produced in furnaces for metal production or metal refining Metals are usually heated well above their melting point, so that the melting point corresponding isothermal area at a greater distance from the bath boundary inside the furnace lining runs. By not completely avoidable, for example caused by thermal stresses or chemical reactions during furnace operation Joints and cracks in the lining penetrates molten metal into the above melting temperature the heated part of the furnace lining unites the structure of the masonry loosened and parts of the lining can be dissolved in the melt.
Es ist bekannt, die Haltbarkeit von Ofenauskleidungen durch Verminderung ihrer Temperatur zu verbessern, was z.B. durch Verwendung von Auskleidungsmaterialien mit größerer Wärmeleitfähigkeity durch Senkung des '.Jirmewiderstands von Fugen und durch Außenkühlung erreicht werden kann. Zur Kühlung von aus Kohlenstoffsteinen und Schamottesteinen bestehenden Böden von metallurgischen Öfen, z.B. von Hochöfen, ist es nach der amerikanischen Patentschrift 2,673,083 bekannt, zur Abführung der Wärme aus der -Mjtte des Ofenbodens zwischen Kohlenstoff- und Schamofteschichten eine Schicht'aus Graphitsteinen und am Mantel des Ofens in Höhe der Graphitsteinschicht eine Kühlvorrichtung anvuordnen. Mit dieser Anordnung gelingt es, die für die Auflösung des Kohlenstoffs in'Eisen kritische 1150°C-Isothermenfläche nach oben in Richtung auf die Schmelze zu verschieben, und das Volumen des in der Auskleidung erstarrten Eisens,. der sogenannten Ofensau, zu verkleinern. Trotz der hohen Wärmeleitfähigkeit von Graphitsteinen ist besonders in Öfen mit größeren Querschnitten ein Temperaturgefälle von der Ofenmitte nach außen nicht zu vermeiden, so daß die im Zentrum des Ofens aufgelöste Kohlenstoffmenge unerwünscht groß ist.It is known to reduce the durability of furnace linings by reducing them to improve their temperature, e.g. by using lining materials with higher thermal conductivity by lowering the jirm resistance of joints and can be achieved by external cooling. For cooling from carbon stones and Firebrick existing floors of metallurgical furnaces, e.g. of blast furnaces, it is known from the American patent specification 2,673,083 to discharge the Heat from the mat of the furnace floor between layers of carbon and shame a layer of graphite stones and on the jacket of the furnace at the level of the graphite stone layer arrange a cooling device. With this arrangement it is possible for the resolution of the carbon in'Eisen critical 1150 ° C isothermal surface upwards in the direction to move the melt, and the volume of it solidified in the lining Iron ,. the so-called furnace sow, to downsize. Despite the high thermal conductivity of graphite stones is a temperature gradient, especially in furnaces with larger cross-sections from the center of the oven to the outside cannot be avoided, leaving the one in the center of the oven the amount of dissolved carbon is undesirably large.
Es ist weiterhin bekannt, zwischen Ofenfundament und Schichten aus Kohlenstoffsteinen eine stählerne Bodenplatte anzuordnen, die an ihrer Unterseite luftdurchströmte Kühlkanäle aufweist. Auch mit dieser Anordnung gelingt es wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Luft nicht, die Bildung einer Bodensau vollständig zu unterdrücken. Versuche, Hochofenböden mit flüssigkeitsdurchströmten Wärmeaustauschern zu kühlen, blieben wegen der ungenügenden Standzeit der in den Boden eingelassenen-Kühlrohre bisher ebenfalls ohne Erfolg. Das aus Leckstellen austretende Kühlmittel reagiert zudem mit den Kohlenstoffsteinen, so daß die Auskleidung nach einer Leckage in kurzer Zeit vollständig zerstört wird.It is also known to be made between the furnace foundation and layers Carbon bricks arrange a steel floor slab on their underside Has cooling channels through which air flows. With this arrangement, too, it works because of the poor thermal conductivity of air does not, the formation of a soil sow completely to suppress. Attempts to make furnace floors with heat exchangers through which liquid flows to cool, remained because of the insufficient service life of the cooling tubes embedded in the floor so far also without success. The coolant escaping from leaks reacts also with the carbon stones, so that the lining after one Leakage is completely destroyed in a short time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Flüssigkeitskühlunq' von Ofenböden unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile, die Bildung von Ofensauen praktisch vollständig zu vermeiden, Durchbrüche von Schmelze durch die Auskleidung auszuschließen und die Standzeit von Ofenböden zu verlängern.The invention is based on the object of a liquid cooling ' of furnace floors while avoiding the disadvantages described above, the formation of Furnace sows practically completely avoid breakthroughs of melt through the Eliminate lining and extend the service life of furnace floors.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Kühlrohre aufweisende Metallplatten zwischen Graphitsteinschicht und Keramiksteinschicht in einer im wesentlichen geschlossenen Ebene angeordnet sind.The object is achieved according to the invention in that cooling tubes having Metal plates between graphite stone layer and ceramic stone layer in one essentially are arranged in a closed plane.
Metallplatten nach der Erfindung bestehen vorzugsweise aus Segmenten, deren Fugen mit Metallen, vorzugsweise mit Aluminium, ausgegossen sind. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Fuge zwischen Randplatten und Ofenpanzer eine komprimierbare Stampfmasse.Metal plates according to the invention preferably consist of segments, the joints of which are filled with metals, preferably aluminum. After a Embodiment of the invention includes the joint between the edge plates and the furnace shell a compressible ramming mass.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Metallplatten mit einem untergelegten Bodenblech fest verbunden.According to a further embodiment of the invention, the metal plates are firmly connected to a floor panel underneath.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die dervSchmelztemperatur entsprechende Isotherme über den gesamten Bodenquerschnitt nahezu an der Oberfläche der Kohlenstoffsteine verläuft, so daß Kohlenstoff sicht gelöst und das Eindringen von Schmelze in die Auskleidung und die Bildung einer Bodensau vermieden werden. Die Standzeit von Ofenböden, insbesondere von Hochofenböden, wird mit Anordnungen nach der Erfindung beträchtlich verlängert. In Hochöfen fur.The advantages achieved with the invention are in particular: that the isotherm corresponding to the melting temperature over the entire bottom cross-section runs almost on the surface of the carbon stones, so that carbon can be seen dissolved and the penetration of melt into the liner and the formation of a Ground sow are avoided. The service life of furnace floors, in particular of blast furnace floors, is extended considerably with arrangements according to the invention. In blast furnaces for.
die Herstellung von Eisen beträgt z.B. der Abstand der für die Auflösung von Kohlenstoff kritische 1150°C-Isotherme in gemäß der Erfindung gekühlten Ofenböden nur 0,5 bis 1,0 m von der Oberfläche der Bodenauskeidung, gegenüber 1,O;bi.s 2,0 m in nichtflüssigkeitsgekühlten Böden In erfindungsgemäßen Öfen kommt die Kohlenstoffauflösung schon in geringer Entfernung von der Oberfläche,des Bodens zum Stillstand, wodurch die Standzeit der Böden entsprechend beträchtlich länger werden.the production of iron, for example, is the distance required for the dissolution 1150 ° C. isotherm critical of carbon in furnace floors cooled according to the invention only 0.5 to 1.0 m from the surface of the soil lining, compared to 1.0; up to 2.0 m in non-liquid-cooled floors. Carbon dissolution occurs in furnaces according to the invention even at a short distance from the surface, the floor comes to a standstill, whereby the service life of the floors is correspondingly considerably longer.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in FIG and is described in more detail below.
Fig. a gibt einen Schnitt durch das Gestell eines Hochofens wieder. Auf das aus Schamottesteinen 3 bestehende Ofenfundament sind Segmente aus Gußeisen 4 aufgesetzt, die Kühlrohre 5 aufweisen. Die Fugen 6 zwischen den Segmenten wurden nach Verschweißen der aus den Segmenten austretenden Rohre mit Aluminium ausgegossen, so daß eine im wesentlichen geschlossene Ebene entstand. Die Dehnung der Metallplatten beim Erwärmen des Bodens wird durch eine komprimierbare Kohlenstoff, Graphit und ein thermoplastisches Bindemittel enthaltende Stampfmasse 7 zwischen den Randplatten und dem Ofenpanzer 8 aufgenommen. Über den Metallplatten 4 ist eine Schicht -aus Graphitsteinen 2 angeordnet, deren oberste Schicht mit einem Fräspendel überarbeitet wurde, um ein spaltenloses Aufliegen der darüber angeordneten Kohlenstoffsteinschicht 1 zu gewährleisten und damit den thermischen Widerstand zwischen der Graphitschicht 2 und der Kohlensteinschicht 1 zu verkleinern.Fig. A shows a section through the frame of a blast furnace. On the furnace foundation consisting of firebricks 3 are segments made of cast iron 4 placed, the cooling tubes 5 have. The joints 6 between the segments were made after welding the pipes emerging from the segments, filled with aluminum, so that an essentially closed plane was created. The elongation of the metal plates when heating the soil is made by a compressible carbon, graphite and a ramming compound 7 containing a thermoplastic binder between the edge plates and the furnace shell 8 added. Over the metal plates 4 is a layer -aus Graphite stones 2 arranged, the top layer of which is revised with a milling pendulum was to ensure that the layer of carbon stone placed above it rests without any gaps 1 and thus the thermal resistance between the graphite layer 2 and the coal stone layer 1 to zoom out.
Zeichnerisch nicht wiedergegeben ist ein unterhalb der Metallplatte 4 und.mit dieser fest durch Verschweißen verbundenes Bodenblech;, das den Boden nach unten gasdicht abschließt.Not shown in the drawing is a below the metal plate 4 und.with this firmly connected by welding, the bottom plate closes gas-tight at the bottom.
6 Patentansprüche 1 Figur6 claims 1 figure
Claims (6)
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| DE2105102A1 true DE2105102A1 (en) | 1972-08-24 |
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ID=5797740
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Country Status (1)
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Cited By (4)
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- 1971-02-04 DE DE19712105102 patent/DE2105102A1/en active Pending
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Legal Events
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