DE2540503A1

DE2540503A1 - Konverter mit einem konverterhut

Info

Publication number: DE2540503A1
Application number: DE19752540503
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1976-03-25
Also published as: GB1512576A; ATA740874A; IT1042201B; BE833216A; AT337741B; FR2284680A1; FR2284680B1; US3966180A; LU73367A1; SE7508669L; SE414510B

Description

Patentamt* k *l L Q 1 7 Dipi.-ing. Waiter Jackisch _ Γ* 3 H 3· I t I.Stuttgart N. Menzelstraß·« _{4 ft} « ₄mc

1 υ. Sep, 1375

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

Sitz Wien, Werksgelände, A 4010 Linz, Österreich

Konverter mit einem Konverterhut

Beim Betrieb metallurgischer Gefäße ist es notwendig, thermisch hoch beanspruchte Teile durch Kühlvorrichtungen vor schädlicher Hitzeeinwirkung zu schützen. Bei Sauerstoffaufblaskonvertern ist es erforderlich, den sogenannten Konverterhut, d. h. einen Teil dec Konvertermantels oberhalb des Tragrings bis zur Konvertermündung zn · kühlen.

Die Erfindung betrifft einen Konverter mit einem Konverterhut., an dessen Umfang eine Vielzahl von sich in der Mantellinie der Hut-* fläche erstreckenden, vom Kühlwasser durchflossenen Kühlkanälen angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes verlaufende Verteiler- bzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese mit durch einen oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Zu- und Ableitungen für das Kühlmittel verbunden sind.

Eine Konverterkühlung dieser Art ist aus der DAS 2 204 199 bekannt, wobei am Umfang des Konverterhutes eine Vielzahl von sich zwischen dem unteren und dem oberen Rand des Hutes erstreckenden Kühlkanälen nebeneinander angeordnet ist, die gruppenweise je zur Hälfte einer Mehrzahl von oberen und demgegenüber um die halbe Kanalzähl versetzten unteren Verteilern bzw. Sammlern -zugeordnet sind. Die Kühlkanäle und die Verteiler bzw. Sammler können-als Winkeleisen oder halbrohrförmige offene Profile ausgebildet sein, die. an die Konverterwand angeschweißt werden.

Diese bekannte Wasserkühlung erfüllt jedoch insoferne nicht alle gestellten Anforderungen, weil eine Schwierigkeit darin besteht, daß das zur Kühlung verwendete Kühlmittel sowohl bei der Bewegung in Richtung nach oben zur Konvertermündung als auch bei der Bewegung nach unten zum Konvertermittelteil dieselbe Heizfläche durchlaufen muß. Deshalb ist es möglich, daß eventuell beim überkochen des Konverters auftretende Dampfblasen, die die Tendenz zum Aufsteigen haben, in einzelnen Abschnitten mit dem Kühlwasser im Gegenstrom stehen. Halten sich min beide Ströme, was leicht möglich ist, das Gleichgewicht, so entsteht eine ungekühlte Fläche, die überhitzungen unterliegt. Dies kann dazu

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führen, daß Schweißnähte zwischen den Kühlkanälen und dem Konvertermantel reißen, was zur Folge haben kann, daß Wasser mit flüssiger Schlacke in Berührung kommt und Explosionen hervorgerufen werden.

Ein weiterer Nachteil kann dadurch auftreten, daß durch unterschiedliche Strömungsverhältnisse in den einzelnen Kühlkanälcn unterschiedliche Erwärmungen auftreten, so daß sich infolge der auftretenden Schichtenströmung Zonen verschiedener Wassertemperatur einstellen. Dabei ist es möglich, daß sich durch die geschilderten Strömungsverhältnisse die Temperaturen von Strömungsschichten, die nacheinander verschiedene Kühlkanäle durchströmen, derart erhöhen, daß es zur Dampfbildung kommt.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Konverterhutkühlsystem zu schaffen, bei dem das Kühlmittel besser ausgenutzt und eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels ohne Dampfbildung sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Konverter der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß jeweils einer Mehrzahl bzw. einer Gruppe von Kühlkanälen, die das Kühlmittel von unten nach oben, d. i. in Richtung zur Konvertermündung, führen, ein einziges Rückflußrohr zugeordnet ist, das einen oberen Sammelleitungsabschnitt mit dem folgenden unteren Verteilerleitungsabschnitt verbindet.

Somit wird die eigentliche bzw. überwiegende Kühlwirkung nur in jenen Bereichen ausgeübt, in denen das Kühlmittel in Richtung zur Konvertermündung strömt, was dem natürlichen Umlauf des Kühlmittels in einem derartigen Wärmeaustauscher entspricht, wogegen das Kühlmittel im Rückflußrohr durch die wesentlich geringere Heizfläche auch nur geringer erwärmt wird und somit keine Gefahr einer Dampfbildung im Gegenstrom besteht.

Ein weiterer entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß auch dann, wenn durch eventuelle starke " thermische Beanspruchung Dampfblasen entstehen, diese das Bestreben haben, aufzusteigen, ohne die Kühlwirkung zu beeinträchtigen,

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wie dies bei im Gegenstrom auftretenden Dampfblasen der Fall wäre. Auf diese Weise wird eine Überlastung und eine Beschädigung der Kühlkanäle vermieden. Wenn bei unterschiedlichen Strömungsverhältnissen in den einzelnen Kühlkanälen unterschiedlich erwärmte Kühlmittelschichten entstehen, so werden die Temperaturunterschiede durch die gemeinsame Ableitung in dem einzigen Rückflußrohr ausgeglichen; das Kühlmittel wird also im Rückflußrohr durchgemischt und die aus dem nächsten Verteilerleitungsabschnitt durch die nächste Gruppe der Kühlkanäle aufwärts geführten Kühlmittelströme sind wie-, der vollkommen gleichmäßig temperiert.

Schließlich besteht ein .weiterer Vorteil der Erfindung darin, daß durch die abwechselnde Anordnung von Kühlkanalgruppen mit kleinerem Durchmesser und jeweils einem Rückflußrohr größeren Durchmessers keine gleichmäßige Außenoberfläche vorhanden ist. Wenn Schlacke überkocht und über den .Tiegelhut abrinnt, so wird durch das Fehlen der gleichmäßigen Oberfläche ein Festbacken der Schlacke verhindert.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Konverterhut zeigen. Auf der Mantelfläche des mit dem Konverter 1 verbundenen Konverterhutes 2 sind im Abstand voneinander horizontal verlaufende Ringleitungen gel.egt, und zwar die untere- Verteilerleitung" 3 und die obere Sammelleitung 4. Diese Ringleitungen sind durch Trennwände 5 bzw. 6 abschnittsweise unterteilt, so daß also Verteilerleitungsabschnitte

3 a, 3 b, 3 c und Sammelleitungsabschnitte 4 a, 4 b, 4 c ......

aufeinander folgen. Zwischen den beiden Ringleitungen 3 und 4 ist gruppenweise eine Vielzahl von Kühlkanälen 7 angeordnet, die ebenfalls aus rinnenförmigen Profilen oder Winkeleisen bestehen und an die Mantelfläche des Konverterhutes angeschweißt sind. Jeder solchen Gruppe 7 von Kühlkanälen ist ein einziges Rückflußrohr 8 zugeordnet, welches ebenfalls aus einem rinnenförmigen Profil besteht, das an die Hutmantelfläche angeschweißt ist und einen entsprechend größeren Querschnitt aufweist. Die Anordnung der Rückflußrohre ist so

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getroffen, daß jeweils ein oberer Sammelleitungsabschnitt 4 a mit dem nächstfolgenden unteren Verteilerleitungsabschnitt 3 b durch ein Rückflußrohr 8 verbunden wird. Ein unterer Verteilerleitungsabschnitt 3'a ist mit dem Kühlmitteleinlauf 9 und das letzte Ableitungsrohr 8' ist mit dem Kühlmittelauslauf 10 verbunden, wobei zweckmäßig beide Anschlüsse durch die Tragzapfen des Konverters geführt werden, was im einzelnen nicht dargestellt ist.

Die Funktion der Einrichtung ist so, daß das bei 9 eintretende Kühlmittel in den ersten Verteilerleitungsäbschnitt.3 a gelangt, von- dort durch die Kanäle der Gruppe 7 zur Konvertermündung aufsteigt, in dem ersten Sammelleitungsabschnitt 4 a gesammelt, durch das erste Rückführungsrohr 8 dem Verteilerleitungsabschnitt 3 b zugeführt wird, wo es mit vergleichmäßigter Temperatur durch die nächste Kühlkanalgruppe'7' zur Konvertermündung aufsteigt und im Abschnitt 4 b gesammelt wird, worauf es durch das nächste Rückflußrohr in den Verteilerleitungsabschnitt 3 c geleitet wird und so weiter, bis es nach Durchführung eines vollständigen Kreislaufes durch die" Abflußleitung 10 abgeführt wird.

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Claims

Patentanwalt AgH HI/ Dipl.-Ing. Walter Jackisch 7 Stuttgart N. MenzelstraSe 40 4nP tnrn. - 5 - 10. Sep. 1975 Patentansprüche :

1. Konverter mit einem Konverterhut, an dessen Umfang eine Vielzahl von sich in der Mantellinie der Hutfläche erstreckenden, vom Kühlmittel durchflossenen Kühlkanälen angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes verlaufende Verteilerbzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese mit durch einen oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Zu- und Ableitungen für das Kühlmittel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer Mehrzahl bzw. einer Gruppe von Kühlkanälen (7), die das Kühlmittel von unten nach oben, d. i. in Richtung zur Konvertermündung, führen, ein einziges Rückflußrohr (8) zugeordnet ist, das einen oberen Sammelleitungsabschnitt (4 a) mit dem folgenden unteren Verteilerleitungsabschnitt (3 b) verbindet.

2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverterhut (2) durch gruppenweise Anordnung von Kühlkanälen (7) kleineren Durchmessers mit jeweils einem einzigen zugeordneten Abflußrohr (8) größeren Durchmessers eine unebene Oberfläche aufweist.

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