DE2426935B1 - Kuehlkoerper fuer Schachtoefen,insbesondere Hochoefen - Google Patents

Description

• Die gezeigten Ausführungsbeispiele deuten an, daß eine Reihe weiterer Abänderungsmöglichkeiten des neuen Kühlkörpers und seines Durchflußelementes bzw. seiner Durchflußelemente bestehen.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Kühlkörper für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, mit mindestens einem hohlen, etwa U-förmig gestaltetem Durchflußelement, d a -d u rch g e k e n n z e ic h n e t, daß das hohle, etwa U-förmig gestaltete Durchflußelement (1, 20, 23, 24) an der oder den Stellen, an denen die Richtung des Kühlmittelstromes sich ändert, jeweils eine Verengung (2, 3, 21) mit Düsenwirkung aufweist.
2. 2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Verengung (2, 3) durch einen an der Innenwand (4) angeordneten Vorsprung (5, 6) gebildet ist.
3. 3. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle, etwa U-förmig gestaltete Durchflußelement (1, 23, 24) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.
4. 4. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (4) außen mit Rippen (8, 9) versehen ist, die ebenso wie die Enden des hohlen, etwa U-förmig gestalteten Durchflußelements (1, 24) mit einer an sich bekannten, mit Anschlußöffnungen (11, 12) versehenen Frontplatte (13) verbunden sind.
5. 5. Kühlkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem hohlen, etwa U-förmig gestalteten Durchflußelement (1, 24) und der Frontplatte (13) umgrenzte Raum von einem wärmeleitfähigen und feuerfesten Werkstoff (10) ausgefüllt ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkörper für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, mit mindestens einem hohlen, etwa U-förmig gestalteten Durchflußelement.

   Kühlkörper dieser Art werden in der Regel zwischen der feuerfesten Zustellung und der Außenwand von hochwärmebelasteten Schachtöfen angeordnet. Läßt die Kühlwirkung der Kühlkörper, insbesondere an sogenannten kritischen Stellen des Ofens nach, so kann sich daraus eine erhebliche Gefahr für den Ofenbetrieb ergeben.

   Der bei den bekannten Kühlkörpern am häufigsten anzutreffende Fehler ist die Bildung von Dampfbläschen an den Wandungen. Es ist daher schon mehrfach vorgeschlagen worden, die Geschwindigkeit des Kühlelements innerhalb des gesamten Kühlkörpers zu erhöhen und dabei z. B. durch Verwendung einer Rohrspirale gleichmäßig zu gestalten (DT-OS 20 32 829). Ferner sind Kühlkörper bekannt, bei denen deren äußerer, hochbeanspruchter Teil mit einer besonderen Kühlmittelleitung versehen ist, die eine höhere Geschwindigkeit des Kühlmittels zuläßt (deutsche Offenlegungsschriften 15 83 191, 20 41 339 und 21 20 444). Trotz ihrer zum Teil recht aufwendigen Konstruktionen kann bei den bekannten Kühlkörpern die Bildung von Dampfbläschen an den Innenseiten der Kühlkanäle nicht mit Sicherheit verhindert werden.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlkörper zu schaffen, der die Bildung von Dampfbläschen kseines Kühlmittels verhindert. Bei dem Kühlkörper der eingangs genannten Bauart wird das dadurch erreicht, daß das hohle, etwa U-förmig gestaltete Durchflußelement an der oder den Stellen, an denen die Richtung des Kühlmittelstromes sich ändert, jeweils eine Verengung mit Düsenwirkung aufweist.

   Der neue Kühlkörper zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus; er ist billig herzustellen und besonders leicht zu reinigen.

   In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des Kühlkörpers im waagerechten Schnitt, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in F i g. 1, F i g. 3 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele im horizontalen Schnitt schematisch dargestellt.

   Wie F i g. 1 zeigt, besteht der Kühlkörper aus einem hohlen, etwa U-förmig gestalteten Durchflußelement 1, dessen innerer Querschnitt Verengungen 2 und 3 aufweist, die dadurch gebildet werden, daß seine Innenwand 4 Vorsprünge 5 und 6 aufweist. Die Vorsprünge 5 und 6 sind so gestaltet, daß sie auf das in der durch die eingezeichneten Pfeile 7 angegebenen Fließrichtung strömende Kühlmittel eine Düsenwirkung ausüben, so daß sich strömungslose Bereiche an der Innenwand 4 nicht bilden können.

   Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, weist das hohle, etwa U-förmig gestaltete Durchflußelement 1 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Die Innenwand 4 ist außen mit Rippen 8 und 9 versehen, die als Kühlrippen wirken und gleichzeitig zur Halterung eines wärmeleitfähigen Werkstoffs 10 dienen, der den Raum zwischen dem Durchflußelement 1 ausfüllt.

   Der Kühlkörper weist ferner eine mit Anschlußöffnungen 11 und 12 versehene Frontplatte 13 auf, die an einem Flansch 14 des Schachtofens 15 lösbar befestigt ist. Flansche 16 und 17 dienen dem Anschluß der Zu-und Abfuhrleitungen für das Kühlmittel, wobei es sich im Regelfall um Wasser handelt.

   Als Werkstoffe für das Durchflußelement 1 kommen in erster Linie Gußwerkstoffe, wie Stahlguß und Kupfer, in Frage. Für den wärmeleitfähigen Werkstoff 10 sind solche Materialien vorgesehen, die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, der gleich oder größer dem des Werkstoffs für das Durchflußelement ist.

   Vorzugsweise sollte ein geeignetes, handelsübliches, z.B. auf Graphitbasis hergestelltes Feuerfestmaterial verwendet werden.

   Die Frontplatte 13 kann gesondert angefertigt werden. Besonders zweckmäßig ist die Herstellung von Durchflußelement 1 und Frontplatte 13 aus einem Gußstück.

   Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 zeigt ein Durchflußelement 20 mit kreisförmigem Querschnitt und einer düsenartigen Verengung 21. Das Beispiel nach F i g. 4 entspricht dem der F i g. 1 mit dem Unterschied, daß die an das Ofeninnere angrenzende Fläche 22 zur Anpassung an die Ofenrundung bogenförmig gestaltet ist.

   Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 sind zwei Durchflußelemente mit rechteckigem Querschnitt ineinandergeschachtelt angeordnet. Die Durchflußrichtung des Kühlmittels ergibt sich aus den eingezeichneten Pfeilen. Die Durchflußelemente eines Kühlkörpers können selbstverständlich auch übereinander angeordnet sein.