DE2127448A1

DE2127448A1 - Einrichtung zur Kühlung eines Wandabschnittes

Info

Publication number: DE2127448A1
Application number: DE19712127448
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Funabashi Chiba; Mohri Kazunori Yokohama Kanagawa; Saiga (Japan). P
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DE2127448B2; FR2100720A1; US3706343A; GB1300499A; DE2127448C3; FR2100720B1

Description

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Firma ISHIKAWAJIMA-HARIMA JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA Tokio / JAPAN

Einrichtung zur Kühlung eines Wandabschnittes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung eines Wandabschnittes, insbesondere eines Blas- oder Hochofens, unter Verwendung von Doppelröhren.

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Zur Kühlung von Blas- oder Hochöfen sind verschiedene Verfahren oder Systeme bekannt. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit einem Verfahren bzw. System zur Kühlung der V/andabschnitte von Hochöfen, wobei Doppelröhren verwendet werden, die durch Ziehen von Stahl hergestellt sind und welche in die Wandabschnitte oder Dauben während deren Giessens eingesetzt werden, um die Kühlwirkung zu verbessern.

Ganz allgemein sind die bekannten Kühleinrichtungen für V/andabschnitte so ausgebildet, dass die Stahlröhren in die Wandabschnitte während des Giessens der letzteren eingesetzt werden, um einen Durchlass für das Kühlmittel, beispielsweise Kühlwasser oder gesättigtes V/asser, zu bilden, wodurch die an der wärmeaufnehmenden Oberfläche der Wandabschnitte aufgenommene Wärme durch das Kühlmittel abgeführt werden kann. In diesem Falle stellt die Wärmeleitfähigkeit bzw. der Wärmeübergang zwischen dem Gussstahl des Hauptkörpers des Wandabschnittes und der Röhre einen wesentlichen Faktor dar, der die Kühlleistung bestimmt. Deshalb lässt sicn dann eine besonders wirksame Kühlung erreichen, wenn die Wärmeleitfähigkeit bzw. der Wärmeübergang auf einem möglichst hohen Wert gehalten wird. Infolgedessen ist es erforderlich, die Stahlröhre mit dem Wandabschnitt zu einer einheitlichen Konstruktion zu verschweissen, um ein Höchstmass an Wärmeleitfähigkeit oder Übergang von Wärme zwisciiea dem Hauptkörper des Wandabschnittes und der Kühlröhre su erreichen. Dabei ergeben

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sich jedoch die nachstehend aufgeführten Probleme. Der Gussstahl bzw. das Gusseisen, aus dem der Hauptkörper des Wandr abschnittes besteht, ist im allgemeinen im Ofen während einer langen Zeit einer hohen Temperatur ausgesetzt und unterliegt kontinuierlichen und plötzlichen Temperaturänderungen infolge der sich dauernd ändernden Betriebsbedingungen des Ofens. Wegen des Temperaturgradienten zwischen der die Wärme· aufnehmenden Oberfläche des Wandabschnittes, die einer hohen Temperatur im Ofen ausgesetzt ist, und der inneren Oberfläche · der Kühlrohre, die mit dem Kühlmittel in Kontakt steht, ergibt sich eine thermische Beanspruchung. Weiterhin ist der Hauptkörper während einer langen Zeit einer hohen Temperatur ausgesetzt, so dass sich die Struktur des Gussstahls oder Gusseisens teilweise ändert und infolgedessen das Volumen des Hauptkörpers des Wandabschnittes sich ändert. Dies führt zu einer inneren Spannung. Zusätzlich unterliegt der Hauptkörper wegen der dauernden Temperaturänderung einer Ermüdung. Weiterhin unterliegt der Hauptkörper häufig einem thermischen Schock infolge einer plötzlichen Temperaturänderung. Aufgrund all dieser Einflüsse entstehen in dem Gussstahl bzw.. Gusseisen des Hauptkörpers des Wandabschnittes Risse, die beim Fortschreiten durch den Hauptkörper des Wandabschnittes ein Reissen der Kühlrohre verursachen, da diese mit dem Gussstahl bzw. Gusseisen des Hauptkörpers des Wandabschnittes verschweisst ist. Infolgedessen leckt das Kühlmittel in den Ofen. Weiterhin ist zu beobachten, dass bei Einbringen der Kühlröhre in den Wandabschnitt während dessen Giessens Kohlenstoff aus dem

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Gussstahl oder Gusseisen in die Kühlrohre diffundiert, so dass die Oberfläche der Röhre aufgekohlt wird. Dies führt dazu, dass sowohl die mechanische Festigkeit als auch die Duktilität der Kühlrohre etwas' vermindert werden, so dass die Risse leichter fortschreiten können.

Um ein Reissen der Kühlrohre zu vermeiden, darf diese nicht mit dem Gusstahl bzw. Gusseisen verschweisst sein. Ist jedoch ein Spalt zwischen dem Guss&ahl bzw. Gusseisen und der Kühlrohre, so wird die Wärmeleitung bzw. der Wärmeübergang zwischen diesen stark vermindert. Infolgedessen sinkt auch die Kühlwirkung entsprechend.

Ziel der Erfindung ist es nunmehr, eine Einrichtung zur Kühlung eines Wandabschnittes, insbesondere eines Hoch- oder Blasofens, zu schaffen, die eine hohe Kühlleistung hat uri das Austreten von Kühlmittel in den Ofen zuverlässig verhindert, selbst wenn die Hauptkörper der Wandabschnitte infolge thermischer Beanspruchung, Ermüdung, Schocks od. dgl. reissen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine aus Stahl gezogene Doppelröhre in einen Hauptkörper aus Gussiahl, Gusseisen oder giessbarem Metall während des Gusses des letzteren derart eingesetzt ist, dass beide Enden der Doppelröhre aus dem Hauptkörper herausragen, wobei die

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Aussenflache der äusseren Röhre der Doppelröhre fest mit dem Hauptkörper während des Giessens verschweisst ist und die innere Röhre der Doppelröhre als Kanal für das Kühlmittel dient.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer zum Zwecke der Erläuterung stark vereinfachten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wandabschnittes und

Figur 2 einen Längsschnitt nach Linie A-A in Fig.1 .

Ein Wandabschnitt weist im allgemeinen einen Hauptkörper a auf, der aus Gussstahl oder Gusseisen besteht, sowie eine aus (| Stahl gezogene Doppelröhre, bestehend aus einer äusseren Röhre b und einer inneren Röhre c, die beide in den Hauptkörper a während dessen Giessens eingesetzt sind. Bei dem Guss sind die beiden Enden 1 und 2 der Doppelröhre aus dem Hauptkörper a herausgeführt. Die Aussenflache der äusseren Röhre b ist mit dem Hauptkörper a verschweisst, so dass sich eine Einheit ergibt. Das Kühlmittel fliesst durch die innere Röhre c in der durch die Pfeile 3 und 4 angedeuteten Richtung, so dass ;

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die von der Oberfläche 5 des Hauptkörpers a aufgenommene Wärme abgeführt werden kann.

Bei der Erfindung wird eine aus Stahl gezogene Doppelröhre verwendet, die ausreichende Festigkeit aufweist. Ausserdem sind die innere und äussere Röhre c bzw. b derart hergestellt, dass sie mechanisch in engem Kontakt zueinander stehen, wobei die Aussenfläche der äusseren Röhre b vollständig mit dem Hauptkörper a verschweisst ist, so dass die Wärmeleitung besser und die Kühlwirkung wesentlich erhöht ist. Zusätzlich wird selbst dann, wenn sich Risse des Hauptkörpers a infolge thermischer Beanspruchung, Ermüdung, Schocks od. dgl. in die äussere Röhre b fortsetzen ein weiteres Fortschreiten der Risse an der Zwischenfläche zwischen der äusseren und der inneren Röhre b bzw. c verhindert. Dies heisst mit anderen Worten, dass die Risse sich nicht in die innere Röhre c fortsetzen, weshalb Kühlmittel aus der Röhre c nicht in den Ofen austreten kann. Selbst wenn die äussere Röhre b infolge Aufkohlung oder eines ähnlichen Vorganges während des Giessens brüchig werden sollte, so bleibt doch die innere Röhre c unbeeinflusst und behält eine ausreichend hohe mechanische Festigkeit.

Die erfindungsgemässe Kühleinrichtung ist einfach im Aufbau und zuverlässig während des Betriebes. Zusätzlich weist sie eine Reihe von Vorzügen auf, die bisher nicht erreicht werden konnten.

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OfHGlNAk INSfNECTED

Claims

Patent-(Schutz-)Anspruch

Einrichtung zur Kühlung eines Wandabschnittes unter Verwendung von Doppelröhren, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Stahl gezogene Doppelröhre in einen Hauptkörper

(a) aus Gussstahl, Gusseisen oder giessbarem Metall während des Gusses des letzteren derart eingesetzt ist, dass beide Enden (1, 2) der Doppelröhre aus dem Hauptkörper heraus-ragen, wobei die Aussenfläche der äusseren Röhre

(b) der Doppelröhre fest mit dem Hauptkörper während des Giessens verschweisst ist, und die innere Röhre (c) der Doppelröhre als Kanal für das Kühlmittel dient.

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