DE2743380C2 - Kühlplatte für metallurgische, mit einer feuerfesten Auskleidung versehene Öfen, wie Hochöfen - Google Patents

Description

schen dem Wellrohr und dem Kühlmittelkanal vor- senden Material, wie Kupfer, Aluminium, Nickel oder

handene Luft entweicht Nickellegierungen ausgekleidet sind, wobei das WeIl-

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- rohr mit seinen konvexen außenseitigen Oberflächenzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung als in Achsrich- 45 teilen mit der Innenwand des Kühlmittelkanales in tung des Kühlmittelkanales verlaufender Schlitz Preßverbindung steht und außenseitig eine über seine ausgebildet wird. gesamte Länge reichende Durchgangsrille aufweist

7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, da- Bei Verwendung herkömmlicher Kühlplatten sind die durch gekennzeichnet, daß als Wellrohr ein Kupfer- Kühlmittelkanäle durch in die Kühlplatte eingelegte rohr verwendet wird, dessen größter Außendurch- 50 bzw. eingegossene Kühlmittelrohre gebildet, wobei das messer vor dem Aufweiten um zwei bis drei mm Wellrohr mit der Innenwand des Rohres in Preßverbinkleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlmittel- dung steht

kanaies. Nach einer bevorzugten Ausführungsform verläuft

8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, da- die Durchgangsrille schraubenlinienförmig um den Umdurch gekennzeichnet, daß ein Wellrohr verwendet 55 fang des Rohres.

wird, dessen Länge größer ist als die Länge des Weiters stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Ver-

Kühlmittelkanales, wobei die nach dem Einfädeln fahren zum Einbringen des Wellenrohres in die Kühl-

des Wellrohres an beiden Enden des Kühlmittelka- platte zu schaffen, wobei ein Ausbau der Kühlplatte aus

nales vorstehenden Endteile des Wellrohres zu dem metallurgischen Ofen und eine direkte Bearbeitung

Dichtungsflanschen umgebördelt werden. 60 der Kühlplatte nicht notwendig ist, so daß das Wetten-

9. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 8, da- rohr auch bei im Betrieb befindlichen metallurgischen durch gekennzeichnet, daß das Wellrohr mittels ei- öfen in bereits schadhafte Kühlmittelkanäle eingenes hydraulischen Mediums mit einem Druck von bracht werden kann.

500 bis 700 bar beaufschlagt wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß ein Wellen-65 rohr mit einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser eines Kühlmittelkanales, in diesen ein-

Die Erfindung betrifft eine Kühlplatte für metallurgi- gefädelt und sein Innenraum mit einem unter Übersehe, mit einer feuerfesten Auskleidung versehene Öfen, druck stehenden Medium beaufschlagt wird, wobei das

Rohr unter plastischer Verformung aufgeweitet wird, bis seine wellenbergförmigen (konvexen) Oberflächenteile gegen die Innenwand des Kühlmittelkanales dicht angepreßt sind.

Vorteilhaft wird der Kühlmittelkanal an seinen Enden vor dem Einfädeln des Wellrohres mit einer seitlich in den Kanal mündenden Entlüftungsöffnung, beispielsweise mit einer Bohrung, versehen, durch die während des Aufweitens des Wellrohres die zwischen dem Wellrohr und dem Kühlmittelkanal vorhandene Luft entweicht

Die Entlüftungsöffnung ist zweckmäßig als in Achsrichtung des Kühlmittelkanals verlaufender Schlitz ausgebildet wodurch sichergestellt ist daß die Öffnung nicht durch das sich an die Kühimittelkanalwandung anlegende Wellrohr vorzeitig verschlossen wird.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn als Wellrohr ein Kupferrohr verwendet wird, dessen größter Außendurchmesser vor dem Aufweiten um 2 bis 3 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlmittelkanales, wodurch sich das Einfädeln des Wellrohres in den KühliTtiitdkauai problemlos gestaltet

Bevorzugte Verfahrensmerkmale sind weittys dann zu sehen, daß ein Wellrohr verwendet wird, dessen Länge größer ist als die Länge des Kühlmittelkanales, wobei die nach dem Einfädeln des Wellrohres an beiden Enden des Kühlmittelkanales vorstehenden Endteile des Wellrohres zu Dichtungsflanschen umgebördelt werden. Dadurch wird gewährleistet, daß zwischen der Kühimittelkanalwandung und dem Wellrohr kein Kühlmittel eindringen kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei

F i g. 1 einen vertikal geführten Schnitt durch einen Bereich einer mit Kühlplatten versehenen Hochofenwand zeigt

F i g. 2 stellt ein Detail der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab dar. Die

F i g. 3 und 4 veranschaulichen in gleicher Darstellung wie die F i g. 1 und 2 das Verfahren zum Einbringen des Wellrohres in einen Kühlmittelkanal im Zuge einer Reparatur einer '.λ einem Hochofen eingebauten Kühlplatte.

An der Hochofenpanzerung 1 sind an der Innenseite Kühlplatten 2,2', 2" aus Gußeisen mit Schrauben 3, die nach außen jeweils mit einer Dichthaube 4 abgedeckt sind, befestigt. Zur Innenseite des Ofens zu sind die Kühlplatten mit einer feuerfesten Auskleidung 5 bedeckt Innerhalb der Kühlplatten 2, 2', 2" sind zueinander parallel liegende Kühlmittelkanäle 6 angeordnet, von denen jeweils einer im Längsschnitt dargestellt ist. Jeder Kühlmittelkanal wird durch ein in die Kühlplatte 2 eingelegtes bzw. eingegossenes Flußstahlrohr 7 gebildet, dessen Enden 8,9 durch die Ofenpanzerung 1 nach außen ragen und mit den 'Kühlmittelkanälen der darüber- bzw. darunterliegenden Kühlplatten 2', 2" leitungsmäßig über angeflanschte Rohrkrümmer 10 angeschlossen sind. Wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist die Innenwandung des Kühlmittelkanales 6 mit einem Wellrohr 11 ausgekleidet Das Wellrohr 11 ist aus einem eine hohe Dehnung bei plastischer Verformung aufweisenden Material gefertigt und weist eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Durchgangsrille 12 auf. Die Durchgangsrille 12 verläuft beim dargestellten Ausführungsbeispiel schraubenlinienförmig um den Umfang des Rohres 11, wodurch Wellenberge 13 und Wellentäler 14 gebildet werden. Das Wellrohr steht mit seinen konvexen außenseitigen Oberflächenteilen, den Wellenbergen 13. mi. der Innenwand 15 des Kühlmittelkanales 6 in Preßverbindung, wodurch ein guter Wärmeübergang vom Flußstahlrohr 7 zum Wellrohr 11 sichergestellt ist Das in Längsrichtung sehr leicht verformbare Wellrohr kann den durch thermische Beiastungen bedingten Längenänderungen der Kühlplatte 2 leicht folgen. Die Dichtheit der Kühlplatte ist auch bei Undichtwerden des Flußstahlrohres gewährleistet

Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Kühlplatte wird entweder von einer herkömmlichen Kühlplatte, deren Kühlmittelkanäle von eingegossenen bzw. eingelegten Flußstahlrohren gebildet werden, ausgegangen (insbesondere dann, wenn solche Kühlplatten bereits in den - Hochofen eingebaut sind und ein Leck aufweisen) oder es wird von Kühlplatten ausgegangen, deren Kühlmittelkanäle durch den Gußkörper selbst gebildet werden.

Zunächst wird an den Enden 8,9 des schadhaften bzw. auszukleidenden Kühlmittelkanales je eine, seitlich in den Kanal mündende Entlüftungsöffnung 16 angebracht die entweder als Bohrung mit zwei bis drei mm Durchmesser oder als schmaler, sich in Längserstrekkung des Kanales erstreckender Schiit* ausgebildet ist Anschließend wird in den Kühlmittevuana! 6 ein Wellrohr 11, dessen Außendurchmesser um zwei bis drei mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlmittelkanales 6 eingezogen. Die Länge des Wellrohres Ii ist größer als die Länge des Kühlmittelkanales, so daß an beiden Enden 8, 9 des Kanales das Wellrohr ein Stück vorsteht. Diese vorstehenden Enden 17 sind vorteilhaft glatt, d. h. ohne Wellenberge und -täler ausgeführt. Das Wellrohr ist zweckmäßig aus Kupfer gefertigt, jedoch kann.auch ein Wellrohr aus einem anderen Werkstoff, der eine hohe Dehnung im plastischen Bereich aufweist, wie Aluminium, Nickel, Nickellegierungen od. dgl. Ver-• Wendung finden.

Die an den flanschartig ausgebildeten Enden des Kühlmittelkanales vorstehenden Endteile 17 des Wellrohres werden dann zu Dichtungsflanschen umgebördelt Ein Ende des Wellrohres wird anschließend mit einem Deckel 18 verschlossen und das andere Ende über eine Leitung 19 mit einer Hydraulikpumpe 20 verbunden, worauf der Innenraum des Wellrohres mit einem -lüssigen Medium gefüllt und mit einem Überdruck beaufschlagt wird, unter dem es sich unter plastischer Verformung aufweitet. Der Überdruck wird .gesteigert, bis das Wellrohr mit seinen wellenbergförmigen Oberflächenteilen 13 gegen die Innenwand 15 des Kühlmittelkanales dicht angepreßt und die wellenbergförmigen konvexen Oberflächenteile an ihr abgeplattet werden. Bei Verwendung eines Wellrohres aus Kupfer mit einer Wandstärke von etwa 1,5 mm beträgt der zum Erreichen einer Preßverbindung erforderliche Druck etwa 500 bis 700 bar. Die zwischen dem Wellrohr 11 und der Innenwand 15 des Kühlmittelkanales 6 vorhandene Luft entweicht während des Aufweitens entlang der über die gesamte Länge des Wellrohres reichenden Durchgangsrille 12 und weiter durch die Entlüftungsöffnungen 16 ins Freie. Die Entlüftungsöffnungen 16 dienen auch zur Kontrolle der Dichtheit des aufgeweiteten Wellrohres. Wird das Wellrohr zum Zweck einer Reparatur einer in den Hochofen eingebauten Kühlplatte eingezogen, wie es F i g. 3 zeigt, werden die benachbarten Kühlplatten 2', 2" miteinander über eine provisorisch angebrachte Rohrleitung 21 leitungsmäßig verbunden, wodurch der Kühlmittelkreislauf der intakten Kühlplatten aufrecht erhalten bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 wie Hochöfen, mit in ihrem Inneren angeordneten Kühl- Patentansprüche: mittelkanälen. Zur Kühlung moderner Hochöfen ist es bekannt, im

1. Kühlplatte für metallurgische, mit einer feuerfe- Bereich von Herd, Rast, Kohlensack und Schacht Kühlsten Auskleidung versehene Öfen, wie Hochöfen, 5 platten aus Gußeisen an der Innenseite der Ofenpanzemit in ihrem Inneren angeordneten Kühlmittelkanä- rung zu befestigen. Gegen den Ofeninnenraum sind die len, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatten durch eine feuerfeste Auskleidung abge-Kühlmittelkanäle (6) mit einem Wellrohr (ti) aus deckt In den Kühlplatten sind Kühlmittelkanäle vorgeeinem eine hohe Dehnung bei plastischer Verfor- sehen, die durch die Ofenpanzerung nach außen führen mung aufweisenden Material, wie Kupfer, Alumini- 10 und an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen sin'ti. um. Nickel oder Nickellegierungen ausgekleidet Um die Dichtheit der in der gußeisernen Kühlplatte sind, wobei das Wellrohr (11) mit seinen konvexen vorgesehenen Kühlmittelkanäle sicherzustellen, ist es außenseitigen Oberflächenteilen (13) mit der Innen- bekannt, die Kühlmittelkanäle durch Flußstahlrohre zu wand (15) des Kühlmittelkanales (6) in Preßverbin- bilden, die beim Gießen der Kühlplatten in diese eingedung steht und außenseitig eine über seine gesamte 15 legt werden.

Längereichende Durchgangsrille(12)aufweist fs hat sich gezeigt, daß es infolge von Wärmespan-

2. Kühlplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nungen zwischen dem Gußkörper der Kühlplatten und zeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (6) durch in die den Flußstahlrohren und infolge von Korrosion zur Ent-Kühlplatte eingelegte bzw. eingegossene Kühlniit- stehung von Undichtheiten kommen kann, wodurch das telrohre (7) gebildet sind. 20 Kühlmittel in den Ofenraum gelangen bzw. Ofengas in

3. Kühlplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch die Kühlmittelkanäle eintreten kann. Der betreffende gekennzeichnet, daß die Durchgangsriüe (12) Kühlmiitelkanal muß, da ein Auswechseln der an der schraubenlinienförmig um den Umfang des Wellroh- Ofeninnenseite angeordneten Kühlplatten während des res (11) verläuft Hochofenbetriebes nicht möglich ist stillgelegt werden.

4. Verfahren zum Einbringen des Wellrohres in die 25 Durch diese Maßnahme wird die Ofenkühlung ungleich-Kühlplatte gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch mäßig, was sich insbesondere dann nachteilig auswirkt gekennzeichnet, daß ein WellrohK mit einem kleine- wenn Undichtheiten bei mehreren nebeneinanderlieren Außendurchmesser als der Innendurchmesser genden Kühlmittelkandlen auftreten. Es kann durch eines Kühlmittelkanales in diesen eingefädelt und Hitzeeinwirkung zu einer Zerstörung der Kühlplatten sein innenraum mit einem unter Überdruck stehen- 30 und des Ofenpanzers kommen, was eine Stillegung des den Medium beaufschlagt wird, wobei das Rohr un- Hochofens zur Folge hat

ter plastischer Verformung aufgeweitet wird, bis sei- Die Erfindung bezv/eckt die Vermeidung dieser ne wellenbergförmigen (konvexe«) Oberflächenteile Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgagegen die Innenwand des Kühlmittelkanales dicht be, eine Kühlplatte zu schaffen, bei der ein Leckwerden angepreßt sind. 35 eines Kühlmittelkanales zuverlässig verhindert und die

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Lebensdauer der Kühlplatte erheblich erhöht wird. Es zeichnet, daß der Kühlmittelkanal an seinen Enden soll weiters ein guter Wärmeübergang von den Kühlvor dem Einfädeln des Wellrohres mit einer seitlich platten zum Kühlmitte! sichergestellt sein.

in den Kanal mündenden Entlüftungsöffnung, bei- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

spielsweise mit einer Bohrung, versehen wird, durch 40 daß die Kühlmittelkanäle mit einem WsHrohr aus einem

die während des Aufweitens des Wellrohres die zwi- eine hohe Dehnung bei plastischer Verformung aufwei-