DE3333841C1 - Metallurgisches Gefaess,insbesondere stationaerer oder auswechselbarer Stahlwerkskonverter - Google Patents

Description

3 4

Kühlsystem verlängert aufgrund der aufgezeigten Maß- troschmelzofen u. dgl. Der Konverterhut 2 bildet hier

nahmen die Ofenreise eines Gefäßes, erhöht somit die das Gefäßoberteil 3, der zylindrische Konverterbereich

Chargenanzahl bis zu einer Neuzustellung des Gefäßes 4 bildet das Gefäßmittelteil 5 und der Konverterboden 6

und vermindert demzufolge die Betriebskosten pro das Gefäßunterteil 7.

Tonne erzeugten Metalls, insbesondere von Stahl. 5 Das Gefäß 1 hängt in seiner sog. 0°-Stellung (ent-

Die Kühlkreisläufe sind, um die angestrebten eindeu- spricht der Stellung mit der Mündung nach oben) mittigen Regelstrecken zu definieren, sehr einfach geschal- tels der Pratzen 8 und weiter nicht dargestellter vorgetet. So wird vorgeschlagen, daß sämtliche Kühlkreisläu- spannter Zugstangen in dem Tragring 9, der mittels fe an eine gemeinsame Kühlmedien-Vorlaufleitung und Kippzapfen 10 und 11 in den Kippgestellen 12 und 13 an eine gemeinsame Kühlmedien-Rücklaufleitung ange- 10 um 360° kippbar gelagert ist. Diese Kippbarkeit des schlossen sind. Die einfachste Art der Zu- und Abschal- Gefäßes 1 bedingt für die Zuführung bzw. Abführung tung eigenständiger Kühlkreisläufe wird hierdurch ge- der Kühlmedien eine sog. Drehzuführung 14, deren Gewahrt, indem die jeweilige gemeinsame Kühlmedienlei- häuse 15 die Kippbewegung nicht mitmacht und deshalb tung mit Abzweigungen und dort vorgesehenen Ab-" mittels der Stütze 16 am Kippgestell 13 festgehalten ist. zweigventilen ausgestattet ist. 15 Das Gehäuse 15 wird mittels der Dichtung 17 abgedich-

Eine andere Lösung für die angestrebten eindeutigen tet und am Kippzapfen 11 gehalten. Ein nicht dargestell-

Regelstrecken besteht darin, daß die Kühlkreisläufe mit ter Kippantrieb greift am Kippzapfen 10 an. Das Gefäß

jeweils getrennten Kühlmedien-Vorlaufleitungen von 1 ist nach Lösen der (nicht dargestellten) vorgespannten

der Kühlmedienverteilung ausgehen und an eine ge- Zugstangen auswechselbar.

meinsame Kühlmedien-Rücklaufleitung angeschlossen 20 Am Gefäßoberteil 3, Gefäßmittelteil 5 und an dem sind. Diese Maßnahmen gestatten, sowohl die Kühlme- Gefäßunterteil 7 befinden sich z. B. außen auf Mantellidien-Vorlaufleitungen in gefährdeten Bereichen des me- nien verlaufende, von den Kühlmedien durchflossene tallurgischen Betriebes als auch die Kühlmedien-Rück- Rohrelemente 18. Alle über dem Umfang des Gefäßlaufleitungen jeweils von unten an den betreffenden Oberteils 3, des Gefäßmittelteils 5 bzw. des Gefäßunter-Kühlkreislauf anzuschließen und sodann in weniger ge- 25 teils 7 angeordneten Rohrelemente bilden jeweils einen fährdeten Bereichen den Anschluß von oben zu führen. Kühlkreislauf, der vom benachbarten Kühlkreislauf

Dieser Schutz für die Kühlmedien-Vorlauf- bzw. räumlich getrennt eine vollringförmige Fläche bedeckt -Rücklaufleitungen kann ferner bei entsprechend gela- und selbständig zu- bzw. abschaltbar ist. Dem Gefäßgerten metallurgischen Gefäßen mit Tragring derart oberteil 3 (F i g. 2) ist der Kühlkreislauf 19, dem Gefäßverbessert werden, indem die Kühlmedien-Vorlauflei- 30 mittelteil 5 ist der Kühlkreislauf 20 und dem Gefäßuntungen und die -Rücklaufleitungen für das Gefäßmittel- terteil 7 ist der Kühlkreislauf 21 zugeordnet. Je nach der teil und für das Gefäßunterteil durch den Tragring hirr- (anfänglich vorhandenen) oder nach der sich betriebsbedurch und unterhalb des Tragrings verlaufen. Hierbei dingt einstellenden Ausmauerungsdicke 22 sind die wird sowohl ein selbst gekühlter oder ein ungekühlter Kühlkreisläufe 19, 20, 21 ein- oder abgeschaltet. Nach Tragring vorausgesetzt. 35 dem Grundgedanken der Erfindung kann eine bewußt

Die Unterbrechung der Kühlung für Reparaturarbei- kleiner gehaltene Ausmauerungsdicke 22 ggf. mit einem

ten oder das Umschalten auf ein anderes Kühlmedium, Dauerbetrieb sämtlicher Kühlkreisläufe 19, 20, 21 ver-

z. B. um die Kühlwirkung örtlich zu erhöhen, oder um bunden werden.

auf ein System der Wärmerückgewinnung umzuschal- Die schaltungstechnische Anordnung kann unterten, erfordert bestimmte Sondermaßnahmen. Diese 40 schiedlich verwirklicht werden. Der Kippzapfen 11 ist Sondermaßnahmen bestehen darin, daß jeder Kühlme- hohl und nimmt die Kühlmedien-Vorlaufleitung 23 sodien-Vorlaufleitung und jeder Kühlmedien-Rücklauflei- wie die Kühlmedien-Rücklaufleitung 24 auf, die beide an tung jeweils ein Regelventil und jeder Kühlmedien- die Kühlmedienverteilung 25 angeschlossen sind, wobei Stichleitung; zusätzlich ein Entleerungsventil zugeord- letztere auch als Kühlmediensammler wirkt, der an einet sind. Als Kühlmedien kommen grundsätzlich Was- 45 nen Kühlmedienaufbereiter und/oder an einen Wärmeser, Wasser-Dampf-Gemisch, feuchter hochgespannter tauscher angeschlossen ist.
Dampf o. dgl. zur Anwendung. Eine besonders eindeutige Steuerung bzw. Regelung

Die für die Steuerung bzw. Regelung wichtigen Teile von Druck, Temperatur und Geschwindigkeit und der

sind ferner dadurch geschützt, daß die Regelventile und Kühlmedienmenge gestattet die gemeinsame Kühlme-

die Entleerungsventile im Bereich zwischen Gefäßmit- 50 dien-Vorlaufleitung 23 und die gemeinsame Kühlme-

telteil und Gefäßunterteil angeordnet sind. Sofern die dien-Rücklaufleitung 24 gemäß F i g. 2. An der Abzwei-

Ventile nicht grundsätzlich Elektrostellantriebe aufwei- gung 26 sind die Kühlkreisläufe 19, 20 und 21 jeweils

sen, d. h. elektrisch gesteuert und geregelt werden, kann mittels Regelventilen 27, 28 und 29 angeschlossen. In

eine Inaugenscheinnahme auch während des metallurgi- Strömungsrichtung liegen die Kühlkreisläufe 19, 20, 21

sehen Betriebes in den relativ geschützten Bereichen 55 an der gemeinsamen Kühlmedien-Rücklaufleitung 24

erfolgen. mit Kühlmedien-Stichleitungen 30,31 und 32, wobei je-

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er- de der Kühlmedien-Stichleitungen 30,31 und 32 jeweils

findung schematisch dargestellt und werden im folgen- mit einem in. Strömungsrichtung 33 vorgeschalteten

den näher erläutert. Es zeigt Entleerungsventil 34 und einem Regelventil 35 ausge-

F i g. 1 einen Stahlwerkskonverter als metallurgisches eo stattet sind. Somit ist die separate Entleerung eines je-

Gefäß in Seitenansicht, den der Kühlmedienkreisläufe 19,20,21 möglich.

F i g. 2 einen ersten Schaltungsplan der Kühlkreisläu- Eine ebenfalls eindeutige Steuerung bzw. Regelung

fe, und von Druck, Temperatur und Geschwindigkeit und der

F i g. 3 einen zweiten Schaltungsplan der Kühlkreis- Kühlmedienmenge gestatten nach einer alternativen

laufe für ein alternatives Ausführungsbeispiel. es Ausführungsform (F i g. 3) die getrennten Kühlmedien-

Das metallurgische Gefäß 1 gemäß F i g. 1 besteht aus Vorlaufleitungen 23a, 23b, und 23c. Die zugehörigen Reeinem Stahlwerkskonverter (wie gezeichnet) oder z. B. gelventile 27,28 und 29 befinden sich hier vor der Kühlaus einer dünn ausgemauerten Stahlpfanne, einem Elek- medien/verteilung 25. Die Kühlmedien-Stichleitungen

30, 31 und 32 zu der gemeinsamen Kühlmedien-Rücklaufleitung 24 sind wie beschrieben jeweils mit in Strömungsrichtung 33 vorgeschalteten Entleerungsventilen 34 und mit diesen nachgeschalteten Regelventilen 35 ausgestattet. Die Kühlmedien-Vorlaufleitungen 23 bzw. 23a bis 23c und die Kühlmedien-Rücklaufleitungen 24 liegen zumindest für das Gefäßmittelteil 5 und für das Gefäßunterteil 7 innerhalb und unterhalb des Tragrings 9. Falls ein Tragring 9 nicht vorhanden ist, wird ein ähnlich wirkender Schutzring verwendet.

Die Entleerungsventile 34 gestatten die separate Entleerung eines der Kühlkreisläufe 19, 20 oder 21, an denen Reparaturarbeiten durchzuführen sind. Während des metallurgischen Betriebs können die Regelventile 27, 28, 29, auch wenn gemäß F i g. 2 geschaltet ist, im Bereich zwischen Gefäßmittelteil 5 und Gefäßunterteil 7 eingestellt, gewartet oder beobachtet werden.

Die beschriebene regelungs- und steuerungstechnisch leicht überschaubare Schaltung kann auch dann beibehalten werden, wenn die Rohrelemente 18 aller oder einzelner Kühlkreisläufe 19, 20, 21 nicht außen auf der Wandung, sondern innen auf der Wandung (innerhalb der Restausmauerungsdicke 22) angeordnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

30

35

40

45

55

60

65

Claims (6)

1 2 kühlwirkung durch benachbarte, intakte Kühlrohr-Patentansprüche: schlangen aufrechtzuerhalten. Dieses System hat sich bewährt. Die bekannte Lösung erfaßt allerdings nur den

1. Metallurgisches Gefäß, insbesondere stationä- Konverterhut.

rer oder auswechselbarer Stahlwerkskonverter an 5 Ein anderer bekannter Vorschlag stellt eine Weiterdessen Wandflächen auf Mantellinien oder quer entwicklung der vorstehenden älteren Lösung dar. Die- bzw. schräg verlaufende, von Kühlmedien durchflos- se Weiterentwicklung (DE-OS 21 35 668) sieht ein Prosene, zu- und abschaltbare Rohrelemente angeord- blem bei außen auf dem Konverterhutmantel verriet sind, die von einer Kühlmedienverteilung ausge- schweißten Rohrhalbprofilen, deren schlecht ausgeführhen, dadurch gekennzeichnnet, daß an 10 te Schweißnähte Querschnittsverengungen innerhalb dem Gefäßoberteil (3), dem Gefäßmittelteil (5) und einer solchen Kühlschlange ergeben könnten. Dadurch an dem Gefäßunterteil (7) jeweils räumlich vonein- werde die Strömung ungleichmäßig und in Folge davon ander getrennte, vollringförmige selbstständige verschlechtere sich die Kühlwirkung. Zur Vermeidung Kühlkreisläufe (19, 20, 21) vorgesehen sind und daß von verschiedenen großen Krümmungen und Umlenjeweils ein oder mehrere der Kühlkreisläufe (19, 20, 15 kungen wird dort vorgeschlagen, die Halbrohre jeder 21) in Abhängigkeit der örtlichen, vorgesehenen Rohrgruppe an mindestens einer Stelle durch Querka- oder betriebsmäßig bedingten Ausmauerungsdicke näle untereinander zu verbinden. Diese Querverbindun-(22) des Gefäßes (1) zuschaltbar sind. gen schaffen eine hinsichtlich der aufgenommenen Wär-

2. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, da- memengen äußerst unkontrollierbare Situation, so daß durch gekennzeichnet, daß sämtliche Kühlkreisläufe 20 Kühlmedium mit höherer Temperatur in Zonen größe-(19, 20, 21) an eine gemeinsame Kühlmedien-Vor- ren Wärmeanfalls geführt wird, woraus sich eine laufleitung (23) und an eine gemeinsame Kühlme- schlechtere Kühlwirkung des Gesamtsystems ergibt. Eidten-Rücklaufleitung (24) angeschlossen sind. ne Steuerung und eine Regelung wird durch dieses Sy-

3. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, da- stern auch erheblich erschwert.

durch gekennzeichnet, daß die Kühlkreisläufe (19, 25 Ein anderer bekannter Vorschlag (FR-Patentschrift

20, 2t) mit jeweils getrennten Kühlmedien-Vorlauf- 14 73 423) sieht einen Gefäßmantel vor, der selbst aus

leitungen (23a, 236,23c) von der Kühlmedienvertei- Kühlrohren gebildet wird. Die Kühlrohre sind zu Seg-

lung (25) ausgehen und an eine gemeinsame Kühl- menten verschweißt, wobei über den Umfang jeweils

medien-Rücklaufleitung (24) angeschlossen sind. vier Segmente sich zu einem Vollring ergänzen. Dieser

4. Metallurgisches Gefäß nach einem oder mehre- 30 Vorschlag gestattet zwar, den Stahlwerkskonverter entren der Ansprüche 1 bis 3, mit einem zugeordneten sprechend den Erwärmungen der einzelnen Konverter-Tragring, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlme- abschnitte zu kühlen; es ist jedoch nicht ersichtlich, wie dien-Vorlaufleitungen (23; 23a, 236, 23c) und die eine Steuerung und eine Regelung erfolgen sollen, weil -Rücklaufleitungen (24) für das Gefäßmittelteil (5) die Kühlrohr-Segmente aller Abschnitte mit Kühlroh- und für das Gefäßunterteil (7) durch den Tragring (9) 35 ren gleich großen Querschnitts versehen sind und da hindurch und unterhalb des Tragrings (9) verlaufen. eine aus Rohren gebildete Konverterwandung bestän-

5. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 dig gekühlt sein muß, um Wärmespannungsdifferenzen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kühlme- in den Schweißnähten, die die Rohre verbinden, zu verdien-Vorlaufleitung (23; 23a, 23b, 23c) und jeder meiden.

Kühlmedien-Rücklaufleitung (24) jeweils ein Regel- 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaventil (27 bis 29; 35) und jeder Kühlmedien-Stichlei- ches, eindeutig steuerbares und regelbares Kühlsystem tung (30,31,32) zusätzlich ein Entleerungsventil (34) zu schaffen, das die während einer Ofenreise auftretenzugeordnet ist. den Eigenheiten des Betriebs eines metallurgischen Ge-

6. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 fäßes berücksichtigt.

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile 45 Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch (27 bis 29; 35) und die Entleerungsventile (34) im gelöst, daß an dem Gefäßoberteil, dem Gefäßmittelteil Bereich zwischen Gefäßmittelteil (5) und Gefäßun- und an dem Gefäßunterteil jeweils räumlich voneinanterteil (7) angeordnet sind. der getrennte, vollringförmige selbstständige Kühl

kreisläufe vorgesehen sind und daß jeweils ein oder

50 mehrere der Kühlkreisläufe in Abhängigkeit der örtlichen, vorgesehenen oder betriebsmäßig bedingten Ausmauerungsdicke des Gefäßes zuschaltbar sind. Der Vor-

Die Erfindung betrifft ein metallurgisches Gefäß, ins- teil der Gliederung in eigenständige Kühlkreise stellt besondere einen stationären oder auswechselbaren eine höhere Ausnutzung der Ausmauerung in besonders Stahlwerkskonverter, an dessen Wandflächen auf Man- 55 verschleißgefährdeten Bereichen dar. Die Erfindung tellinien oder quer bzw. schräg verlaufende, von Kühl- führt zu einer Optimierung der Fahrweise während eimedien durchflossene, zu- und abschaltbare Rohrele- ner Ofenreise bei sparsamster Betätigung des Kühlsyrnente angeordnet sind, die von einer Kühlmedienver- stems. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß nach Neuzuteilung ausgehen, stellung eines Gefäßes die volle Ausmauerung einer Derartige gekühlte metallurgische Gefäße dienen der eo Kühlung im Bodenbereich und im Mittelbereich nicht erhöhten Sicherheit, um die Gefäßmantelwerkstoffe in bedarf, eine solche daher unnötige Betriebskosten verden Festigkeitsbereichen zu halten, die der Festigkeits- ursacht. Nach einer von der jeweiligen Gefäßgröße abberechnung zugrunde liegen. hängigen Chargenanzahl und dementsprechend vermin-Es ist bekannt (DE-AS 17 58 562), den Hutmantel ei- derler Ausmauerungsdicke ist die Zuschaltung örtlich nes Stahlwerkskonverters außen mit Kühlrohren zu be- 65 vorhandener Kühlkreisläufe vorteilhaft. Als ein besonstücken. Aus Sicherheitsgründen sind dort jeweils ein- derer Vorteil wird die Zulassung einer dünneren Restzelne Kühlrohrschlangen um den Konverterhut gelegt, ausmauerung gegenüber den ungekühlten Gefäßen anum bei Ausfall einer Kühlrohrschlange eine Mindest- gesehen. Das genauer steuerbare und zudem regelbare