DE2925127C2

DE2925127C2 - Kühlkasten für einen metallurgischen Ofen, insbesondere für einen Hochofen

Info

Publication number: DE2925127C2
Application number: DE19792925127
Authority: DE
Inventors: Georg 6650 Homburg Dorsch
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1982-10-07
Also published as: DE2925127A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlkasten für einen metallurgischen Ofen, insbesondere für einen Hochofen, mit mindestens zwei voneinander unabhängigen Kühlkreisen, die in Längsrichtung an den Breitseiten des Gehäuses und an dessen Stirnseite im Bogen verlaufen.

Derartige Kühlkästen werden zum Kühlen von Wänden und Türen von öfen im metallurgischen Bereich, wie z. B. an Hochöfen, Elektro-Lichtbogen- oder Elektroinduktionsöfen und dergleichen Öfen angewendet. Die Kühlkästen sind gewöhnlich im Mauerwerk der Ofenwände eingebettet. Das in die Kühlkästen eingespeiste Kühlwasser von ca. 2O⁰C kühlt die Wandung des Ofens und schützt den Kühlkasten in bestimmten Zonen vor Zerstörung. In dem Ofen wird jedoch Möllergut verarbeitet, das dennoch das Mauerwerk mechanisch verschleißt, so daß nach einiger Betriebszeit die metallurgischen Kühlkästen in den Ofenraum vorragen und in den Räumen zwischen jeweils zwei benachbarten Kühlkästen das Mauerwerk abgerieben ist
Bei der Kühlkastenbauweise werden Kühlkasten mit

s einem oder zwei Kühlkreisen unterschieden. Ein Kühlkreis besteht jeweils aus einer an einen Kühlwasserbehälter angeschlossenen Vorlaufleitung, die an die Eingangsseite des Kühlkastens angeschlossen ist, von der der Kühlkreis durch den Kasten hindurch verläuft

ίο und aus einer an die Äusgangsseite angeschlossenen Kühlmittelleitung, die über einen Kühler das Kühlmittel in den Vorratsbehälter zurückleitet Die Bauweise mit zwei Kühlkreisen wird deshalb der Einkühlkreis-Bauweise vorgezogen, weil eine intensivere Kühlwirkung im Kühlkasten zustande kommt Es ist jedoch erkannt worden, daß auch Kühlkasten mit zwei Kühlkreisen an ihrem in den Ofenraum ragenden Kopfteil zerstört werden können. In einem solchen Schadensfall muß der Kühlkreis des Kopfteiles abgeschaltet werden, um das Eindringen des Kühlmittels in das Ofeninnere zu verhindern.

Es ist bekannt (DE-AS 25 12 659), Maßnahmen zu ergreifen, die am Kopfteil eine erhöhte Kühlwirkung gewährleisten sollen, so daß der Gefahr eines Durchschmelzens des Kühlkastens entgegengewirkt werden könnte. Die vorgeschlagene bekannte Maßnahme besteht in einer äußeren, U-förmigen Kühlkammer, wobei eine innere, mit mehreren Kühlmittelführungsrippen versehene zweite Kühlkammer gebildet ist im Schadensfall schmilzt die äußere Wand der U-förmigen Kühlkammer am Kopfteil ab, wonach dieser Kühlkreis sofort abgeschaltet wird. Nunmehr kühlt nur noch die innere Kühlkammer, und zwar praktisch lediglich noch an der Decken- und Bodenseite des Kühlkastens. In Längsrichtung an den Breitseiten des Gehäuses und an dessen Stirnseite entstehen Luftspalte, die den Wärmefluß vom Mauerwerk zur gekühlten Wand der inneren Kühlkammer erheblich stören. Die bekannten Kühlkästen dieser Art fallen daher in ihrem Wirkungsgrad beim

« Durchschmelzen des äußeren Kühlk.rises stark ab und sind aus diesem Grund nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Durchschmelzen der Wandung des äußeren Kühlkreises eine höhere Kühlwirkung des inneren Kühlkreises gegenüber dem bekannten Kühlkasten zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß ein erster Kühlkreis in den Längsrichtungen im inneren Teil des Gehäuses sowie an der Stirnseite verläuft und daß ein zweiter Kühlkreis an der Innenwand des die Stirnseite des Gehäuses kühlenden ersten Kühlkreises und im übrigen in den Längsrichtungen im äußeren Teil des Gehäuses verläuft Diese Lösung besitzt den Vorteil, daß beim Abschmelzen des Kopfteils die Kühlung zwar im Inneren des Gehäuses momentan vermindert wird, daß jedoch keine äußeren Bereiche an den Längsseiten des Kühlkastens entstehen, die Hohlräume bilden und ungekühlt sind Trotz des Abschmelzens des Kopfteils bleibt daher der Kühlkasten an der Kopfteilseite und an den Längsseiten voll gekühlt.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist jedoch auch möglich, nach dem Abschmelzen des Kopfteils am Kühlkasten die inneren Bereiche des Gehäuses weiter intensiv zu kühlen. Dazu ist vorgesehen, daß der zweite Kühlkreis von den Längsrichtungen im Bereich des Flanschteiles abzweigend in den inneren Teil des Gehäuses, den ersten Kühlkreis umgehend umgelenkt ist, und daß der Einlaß-Anschluß des zweiten Kühlkrei-

ses am Randbereich des Flanschteiles angeordnet ist, währenddem der Auslaß-Anschluß für den zweiten Kühlkreis etwa irn mittleren Drittel der Breite des Flanschteiles vorgesehen ist Diese Lösung gewährleistet bei Durchschmelzen des Kopfteils am Kühlkasten s eine allseitige intensive Kühlung des Kühlkasten-Gehäuses, so daß der Wirkungsgrad der Kühlung bei Abschmelzen des Kopfteiles in keiner Weise verändert wird.

Nach einer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß, bezogen auf die Längsrichtungen und die Höhe des Gehäuses, der erste Kühlkreis ebenfalls im inneren Teil und der zweite Kühlkreis ebenfalls im äußeren Teil verlaufen. Diese Maßnahme erhöht die Kühlwirkung an der Decken- und Bodenfläche des is Kühlkastens.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der die Stirnseite kühlende erste Kühlkreis innerhalb eines auf das übrige Gehäuse dicht aufgesetzten, auf die Höhe des Gehäuses erstreckten Kühlkanals verläuft Diese Maßnahme verbessert die Herstellungsfähigkeit des Kühikastens, wobei der dicht aufgesetzte Kühlkanal durch !schweißen bzw. Hartlöten der aus Kupfer bestehenden Wandungen fest mit dem übrigen Gehäuse, das meist gegossen ist verbunden werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das, wie an sich bekannt in Flachform ausgeführte Gehäuse zumindest teilweise mit der äußeren Form nachgebildeten Kühlkanal-Quersrhnitts-Formen versehen ist

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in ein und demselben Kühlkreis Kühlkanäle mit etwa gleichgroßer Querschnittsfläche vorgesehen sind. Damit wird die Einhaltung gleichhoher Strömungsgeschwindigkeiten in allen Bereichen des Kühikastens gewährieistet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt «

F i g. 1 einei- waagerechten Schnitt des üblicherweise in horizontaler Lage eingebauten Kühlkastens entsprechend der Schnittangabe I-l in F i g. 2,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnitt

angabe II-II in Fig. 1,

Fig.3 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab gemäß der Schnittangabe HI-IU in Fig, I,

Fig.4 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab entsprechend der Schnittangabe IV-IV in F i g. 1.

Der dargestellte Kühlkasten ist in Flachbauweise als Gehäuse, wie aus F i g. 2 ersichtlich, ausgeführt An den Flanschteil 1 schließen sich die Breitseiten 2 und 3 an, die Decken- und Bodenplatten 4 und 5 sowie der Kopfteil 6. Der erste kühlkreis 7 verläuft in den Längsrichtungen 8a, Sb an den Breitseiten 2 und 3, und zwar im inneren Teil 9 des Gehäuses sowie an dem Kopfteil 6 im Bogen durch den Kühlkasten. Der Kühlkreis 7 wirkt somit auf die Stirnseite 10, auf die Decken- und Bodenplatten 4 und 5 (teilsweise), jedoch nicht auf die Breitseiten 2 und 3. Der zweite Kühlkreis It verläuft unmittelbar an den Breitseiten 2 und 3, kühlt die Innenwand 10a des Kopfteils 6 und außerdem den inneren Teil 9 des Gehäuses. Sofern beide Kühlkreise 7 und il arbeiten, wird der innere Teil 9 des Gehäuses von beiden Kühlkreisen gekühlt währenddessen ^t äußere Teil 12 des Gehäuses auch dann gekühlt rürd, wenn der Kühlkreis 7 ausfallen sollte. Die Anschlüsse für die Kühlkreise 7 und 11 sind nach dem System gelegt das die Einlaß- bzw. Auslaß-Anschlüsse 13a, 136 des ersten Kühlkreises 7 in den inneren Teil 9 an den Flanschteil 1 legt und den Einlaß-Anschluß 14a des zweiten Kühlkreises U in den äußeren Teil 12 an den Flanschteil 1 legt sowie den Auslaß-Anschluß 14ö in dem inneren Teil 9 des Gehäuses vorsieht.

An der Höhe 15 des Kühlkastens gemessen (F i g. 2) verläuft der erste Kühlkreis 7 ebenfalls im inneren Teil 9a und der zweite Kühlkreis 11 ebenfalls im äußeren Teil 12a. Der Kühlkreis 7 verläuft außerdem an der Stirnseite 10 in dem gesondert aufgesetzten Kühlkanal 10b. Die in Fig.4 dargestellte Flachform 16 ist auch auf die Kühlkanal-Querschnittsform 17 des Kühlkreises 7 und/oder des Kühlkreises 11 angewendet Hierbei ist noch darauf geachtet, daß die Kühlkanäle 18 19,20,21, 22 jeweils mit etwa gleichgroßer Querschnittsfläche in ihrem Verlauf versehen sind. Als Element für die Bemessung der Querschnittsflächen sind entsprechend angeordnete und den Kühlkanal-Querschnitt begrenzende Rippen 23 vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Kühlkasten für einen metallurgischen Ofen, insbesondere für einen Hochofen, mit mindestens zwei voneinander unabhängigen Kühlkreisen, die in Längsrichtung an den Breitseiten des Gehäuses und an dessen Stirnseiten im Bogen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kühlkreis (7) in den Längsrichtungen (8a, Sb) im inneren Teil (9) des Gehäuses sowie an der Stirnseite

(10) verläuft und daß ein zweiter Kühlkreis (11) an der Innenwand (tOa) des die Stirnseite (10) des Gehäuses kühlenden ersten Kühlkreises (7) und im übrigen in den Längsrichtungen (8a, ib) im äußeren Teil (12) des Gehäuses verläuft

2. Kühlkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kühlkreis (11) von den Längsrichtungen (8a, Sb) im Bereich des Flanschteiles (1) abzweigend in den inneren Teil (9) des Gehäuses den ersten Kühlkreis (7) umgehend umgelenktis\ und daß der Einlaß-Anschluß (14ajdes zweiten Kühikreises (ti) am Randbereich des Flanschteiles (1) angeordnet ist, währenddem der Auslaß-Anschluß (14b) für den zweiten Kühlkreis

(11) etwa im mittleren Drittel der Breite des Flanschteiles (1) vorgesehen ist

3. Kühlkasten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die Längsrichtungen (8a, Sb) und die Höhe (15) des Gehäuses, der erste Kühlkreis (7) ebenfalls im inneren Teil (9a; und der zweite Kühlkreis (11) ebenfalls im ü, jßeren Teil (12a^ verlaufen.

4. Kühlkasten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der die Stirnseite (10) kühlende erste Kühlkreis (?) innerhalb eines auf das übrige Gehäuse dicht aufgesetzten, auf die Höhe (15) des Gehäuses erstreckten Kühikanals (lOty verläuft

5. Kühlkasten nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das, wie an sich bekannt, in Flachform (16) ausgeführte Gehäuse zumindest teilweise mit der äußeren Form nachgebildeten Kühlkanal-Querschnitts- Formen (17) versehen ist

6. Kühlkasten nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß in ein und demselben Kühlkreis (7 bzw. 11) Kühlkanäle (18 bis 22) mit etwa gleichgroßer Querschnittsfläche vorgesehen sind.