DE3603783A1 - Seitenwand fuer einen metallurgischen schmelzofen - Google Patents

Seitenwand fuer einen metallurgischen schmelzofen

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Description

3Βί)3793
Besc hrei bung :
Seitenwand für einen met a LLurgisehen SchmeLzofen .
Die Erfindung bezieht sich auf die Seitenwand für einen meta LLurgisehen SchmeLzofen, die eine wenigstens periodisch mit fLüssiger SchLacke in Berührung kommende hitzefeste AuskLeidung aufweist und von einem KühLmedium durchström bar ist.
Im besonderen schafft die Erfindung besondere VorteiLe bei Seitenwänden soLcher SchmeLzofen, in denen große Mengen aggressiver fLüssiger SchLacke zu handhaben sind, j wie sie unter SchmeLzen von FerronickeL oder KupfernickeLstei η oder beim eLektrischen SchmeLzen von Mi neraLschLacken, beispieLsweise zur Erzeugung von MineraL wo LLe, auftreten.
SchmeLzofen zur HersteLLung von MetaLLen, zum SchmeLzen von Sch Lacken .usw. weisen üb Licherweise einen OfentiegeL i oder eine Ofenkammer auf, die mit einer hitzefesten inneren SeitenwandauskLeidung und einer hitzefesten BodenauskLeidung versehen sind, wobei sich die QuaLität j und die Dicke der feuerfesten SeitenwandauskLeidung ι jeweiLs nach dem in dem Ofen herzusteL Lenden Produkt < richten.
Für vieLe SchmeLzprozesse hat die hitzefeste SeitenwandauskLeidung nur eine sehr begrenzte Lebensdauer, da die AuskLeidung einem sehr starken mechanischen, thermischen und chemischen VerschLeiß unterworfen ist. Die hitzefeste SeitenwandauskLeidung muß daher sehr oft repariert oder in kurzen Zeitabständen gar erneuert werden. Bei SchmeLzprozessen, bei denen SchLacken auftreten, üben diese häufig einen stark zehrenden Effekt auf die hitzefeste SeitenwandauskLeidung aus mit dem Ergebnis, daß die i
2.BÜ31.B.3
SeitenwandauskLeidung in denjenigen Gebieten, die mit der fLüssigen SchLacke in Berührung kommen, sich sehr rasch verbrauchen.
Es ist bekannt, die Lebensdauer von hitzefesten SeitenwandauskLeidungen dadurch zu erhöhen, daß man die Außenseite der Ofenkammer zwangsweise kühLt, um den
ärmetransport durch die SeitenwandauskLeidung zu erhöhen und deren Temperatur zu senken. Ferner ist es bekannt, in die hitzefeste SeitenwandauskLeidung KanaLe einzuordnen, durch die ein KühLmedium geschickt wird, so daß sich die Temperatur in der Sei tenwandauskLeidung bis zu einem Ausmaße erniedrigen Läßt, daß sich an ihrer zu dem Ofeninneren weisenden OberfLäche eine Schicht von erstarrtem Reaktionsprodukt, beispieLsweise SchLacke, ausbi Ldet.
Die oben erwähnten Maßnahmen zur Erhöhung der Lebensdauer von hitzefesten SeitenwandauskLeidungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Durch die erzwungene KühLung, beispieLsweise durch Aufsprühen von Wasser auf die Außenseite der Ofenkammer, wird dem Ofen eine erhebLiche Menge an Wärmeenergie entzogen, was den : thermischen Wirkungsgrad des Ofens erniedrigt. Ferner ist es schwierig, die KühLung nur auf die thermisch am höchsten beLasteten Gebiete der Ofenkammer zu konzentrieren. SchLießLich bedingt die AußenseitenkühLung der Ofenkammer mit freiem Wasser auch ein hohes Sicherheitsrisiko, da durch etwaige Undichtigkeiten eindringendes Wasser bei Kontakt mit der SchmeLze in dem Ofen die Gefahr ernsthafter ExpLosionen heraufbeschwört. Andererseits haben hitzefeste SeitenwandauskLeidungen mit inneren KanäLen für eine WasserkühLung den NachteiL, daß sich die KühLkanäLe ohne voLLstand ig en Ausbau der SeitenwandauskLeidung weder inspizieren noch warten Lassen. Ein Ausbau der hitzefesten SeitenwandauskLeidung setzt aber voraus, daß der SchmeLzofen füf eine
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Ausfallzeit zwischen einer und sechs Wochen, je nach Größe des Ofens, außer Betrieb genommen werden muß. Bereits schon eine sehr kLeine LeckstelLe an nur einem der Kühlkanäle der hitzefesten Seitenwandausk leidung kann verheerende Folgen auslösen, wenn Kühlflüssigkeit austritt und in den Ofen dringt, wo sie verdampft und unweigerlich zur Explosion führt. Seitenwandausk leidungen der oben genannten Art fanden daher keinen nennenswerten Eingang in die Praxis. i
Abgesehen von den beiden oben genannten Kühlmethoden zur Verlängerung der Lebensdauer von hitzefesten SeitenwandauskLeidungen, besteht noch immer der ;
grundsätzliche Nachteil, daß diese Auskleidungen nach wie vor den chemischen Angriffen des Schmelzgutes ausgesetzt . sind, da das Auskleidungsmateria L dasselbe ist, wie dasjenige von hitzefesten Auskleidungen, die nicht ι erzwungen gekühlt werden.
Für die Herstellung von FerronickeL in elektrischen Schmelzöfen hat es sich zur Reduzierung der thermischen Belastung der hitzefesten Sei tenwandauskLeidung überdies als notwendig erwiesen, den Ofendurchmesser wesentlich j größer zu gestalten, als es hinsichtlich des technischen Prozesses eigentlich erforderlich wäre. Entsprechend dem vergrößerten Ofendurchmesser sind die Investitionskosten l für solche öfen dann auch sehr hoch. ■
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gesetzt, die oben ■ erwähnten Nachteile zu beseitigen und hierfür Seitenwände; für Schmelzofen zur Verfügung zu stellen, die effektiv und gefahrlos kühlbar sind, ohne nennenswerte >
Ausfallzeiten für den SchmeLzbetrieb inspiziert, gewartet und repariert werden können, deren hitzefeste Seitenwandauskleidung eine praktisch unbegrenzte oder jedenfalls sehr hohe Lebensdauer hat, und welche es erlauben. Schmelzofen ausschLieß I ich nach metallurgischen
Gesichtspunkten zu bauen, ohne Bauvergrößerungen zur Beherrschung von Wärme- und.VerschLeißprobLernen bezügLich der WandauskLeidung hinnehmen zu müssen.
Die Erfindung Löst diese Aufgabe durch die AusbiLdung der Seitenwand aLs PaneeLwerk mit intern kühLbaren und außen mit einer hitzefesten AuskLeidung ausgestatteten Paneelen, wie in den Ansprüchen gekennzeichnet.
Gemäß der Erfindung weist der dem Kontakt mit fLüssiger SchLacke ausgesetzte obere TeiL der Seitenwand eine Mehrzahl von PaneeLen mit inneren KanäLen für die Zirkulation eines nichtexpLosiven fLüssigen KühLmediums, weLches vorzugsweise innerhaLb eines TemperaturintervaLLs zwischen 200 bis 4000C arbeitet, auf. Diese PaneeLe werden nachfoLgend aLs konvektionskühLbare oder konvektionsgekühLte PaneeLe bezeichnet. An diesen ist an ihrer dem Ofeninneren zugewandten Seite eine hitzebeständige AuskLeidung angeordnet, vorzugsweise aus j KohLe, die gegenüber fLüssiger SchLacke nicht beständig | ist. Die Stärke der KohLeauskLeidung ist so gewähLt, daß bei normalem SchmeLzofenbetrieb der Wärmefluß durch die
KohLeauskLeidung hoch genug ist, daß sich eine Schutzschicht aus geschmolzener SchLacke an der !
Oberfläche der Kohleauskleidung ausbilden kann. ]
Unterhalb dieser konvektionskühLbaren PaneeLe ist eine j Hehrzahl anderer PaneeLe angeordnet, nämLich solche, die sich durch Verdampfung einer in ihr enthaltenen Flüssigkeit kühlen lassen. Diese nachfoLgend als verdampfungskühLbare oder verdampfungsgekühLte Paneele bezeichneten Paneele reichen mit ihrem unteren Ende bis an die hitzefeste BodenauskLeidung des Ofens und grenzen oben an das untere Ende der konvektionskühLbaren PaneeLe an und setzen sich in einem oberen Fortsatz zusätzlich noch ein Stück nach oben fort. Das verdampfbare Kühlmedium hat einen Siedepunkt zwischen 0 und 500 C und
steht in den verdampfungskühLbaren Paneelen wenigstens bis zu derjenigen Höhe, bei der die kon vekt'ionsküh Lbaren Paneele an die verdampfungskühlbaren Paneele angrenzen. Im oberen Fortsatz der verdampfungskühlbaren Paneele sind Kühlmittel, z.B. Kühlrohre oder Kühlschlangen, zur Kondensation verdampften Kühlmittels angeordnet. Auch die verdampfungskühlbaren Paneele tragen an ihrer zum Inneren des Ofens weisenden Seite eine hitzefeste Auskleidung. Diese ist zwar gegen flüssiges Metall beständig, ebenso aber unbeständig gegenüber aggressiver flüssiger Schlacke.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Seitenwand einten zweiten Satz von !
verdampfungskühLbaren PaneeLen auf, der sich an den : ersten Satz der verdampfungskühLbaren Paneele außen ; anschließt und im wesentlichen dessen Höhenniveau j erreicht, wobei allerdings ein gewisser seitlicher Zwischenraum zwischen diesen beiden Sätzen von verdampfungskühlbaren PaneeLen mit einem hitzefesten Material ausgefüllt ist. Vorzugsweise ist der äußere Satz der verdampfungskühlbaren Paneele wie der innere Satz gebaut.
Im Bereich, in dem das untere Ende der konvektionsküh lbaren Paneele und das obere Ende der verdampfungskühlbaren Paneele aneinandergrenzen, ist vorzugsweise ein Metallring mit innerem Zirkulationskanal für eine KühLf lüssigkeit eingeordnet. Der Metallring ist vorzugsweise aus Kupfer gefertigt und vorgesehen, eine gute Kühlung des Übergangsbereiches zwischen den konvektionsgeküh Iten PaneeLen und den inneren Satz der verdampfungsgekühLten Paneele zu gewährleisten.
Zur Bewirkung eines besonders guten thermischen Kontaktes zwischen den verdampfungskühlbaren Paneelen und ihrer die hitzefeste Auskleidung tragenden Seitenwand reichen von außerhalb des Ofens her Rohre durch die PaneeLe bis an
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die ausgekleidete Wand,, in der sie offen münden. Durch diese Rohre Läßt sich nun ein thermisch gut Leitfähiges Material, wie Kohle oder Graphitstaub, von Zeit zu Zeit einblasen, so daß sich Zwischenräume zwischen Paneel und Auskleidung und aufgetretene Aushöhlungen ausfüllen lassen. Auf diese Weise erzielt man einen dauerhaften guten mechanischen und thermischen Kontakt zwischen der Auskleidung und ihren Paneelen und demzufolge einen guten und gleichmäßigen Wärmefluß durch die Auskleidung.
Bei Inbetriebnahme des Ofens steigt die Temperatur sehr ; schnell auf die Siedetemperatur des in den verdampfungskühIbaren Paneelen eingeschlossenen Kühlmediums an. Das Kühlmedium beginnt zu verdampfen, der Dampf steigt in den oberen Teil der Paneele und wird dort an den eingebauten Kühlmitteln kondensiert, deren sie durchströmende Kühlflüssigkeit die Kondensationswärme abführt. Der kondensierte Dampf fließt zur BodenfLüssigkeit der Paneele zurück. Auf diese Weise wird in den verdampfungsgekühLten Paneelen eine praktisch konstante Temperatur, gleich der Siedetemperatur des Kühlmediums, aufrechterhalten, wobei sich Unterschiede in der Hitzebelastung der Paneele nur in einer Änderung der Verdampfungsrate des Kühlmediums äußern.
Die Stärke oder Dicke der hitzefesten Auskleidung der verdampfungskühIbaren Paneele ist dahin ausgelegt, daß sich bei Kontakt der Auskleidung mit flüssiger Schlacke eine Schicht erstarrter Schlacke an der Auskleidung ansetzt. Dadurch wird die hitzefeste Auskleidung vor dem Angriff aggressiver flüssiger Schlacke geschützt. Kommt andererseits nun geschmolzenes Metall mit der erstarrten Schlackenschicht in Berührung, schmilzt wegen der hohen thermischen Leitfähigkeit des geschmolzenen MetaLLs die Sch Lackenschicht weg, und das geschmolzene Metall gelangt in unmittelbaren Kontakt mit der hitzefesten Auskleidung. Wegen des letztgenannten Umstandes ist es daher
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erforderlich, als AuskLeidungsmateriaL für die verdampfungsgekuhLten Paneele ein solchen zu verwenden, das von geschmolzenem Metall nicht angegriffen wird.
Die Seitenwände gemäß der Erfindung Lassen sich leicht errichten, da die KühLpaneele selbst den Ofenmantel ; bilden. Da jede Seitenwand als Paneelwerk ausgebildet ist, kann jedes einzelne Paneel leicht herausgenommen und inspiziert und kontrolliert werden und ist gegebenenfalls durch ein neues Paneel sehr schnell ersetzbar. Tauscht '■ man nun systematisch sämtliche Kühlpaneele nach einer vorgegebenen Verwendungszeit aus, läßt sich das Auftreten!
von Leckstellen an den Paneelen vermeiden, so daß sich j für die hitzefesten Seitenwandauskleidungen eine praktisch unbegrenzte Verwendungsdauer einstellt. i
Nachfolgend wird die Erfindung nun für ein Ausführungsbeispiel an Hand von Figuren näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Seitenwand gemäß
der Erfindung, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Seitenwand einer
anderen Ausführungsfor.m gemäß der Erfindung, Fig. 3 die Draufsicht auf einen Hörizonta I schnitt gemäß
Linie A-A von Fig. 2 und Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch ein verdampfungskühIbares Paneel gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist der Schmelztiegel oder die Schmelzofenkammer eines Schmelzofens zur Herstellung von Metallen und Legierungen, beispielsweise Ferronickel, gezeigt. Bei derartigen Schmelzprozessen bildet sich über dem Boden des Ofens eine flüssige Phase aus geschmolzenem Metall oder geschmolzener Legierung mit darüber schwimmender flüssiger SchLackenphase aus. Da diese Art von öfen diskontinuierlich abgelassen werden, bewegt sich aLso das Niveau der Metallphase in dem Ofen auf und ab, und zwar
etwa in den in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 und 2 bezeichneten Grenzen. Die von den Höhen 1 und 2 bestimmte. Wandfläche steht folglich abwechselnd einmal mit Metall und das andere Mal mit Schlacke in Berührung.
Der obere Teil der Seitenwand ist aus kdnvektionsküh Ibaren Paneelen 3 aufgebaut. Die kbnvektionsküh Ibaren Paneele 3 enthalten innere Kanäle 4 für die Zirkulation eines nichtexplosiven flüssigen Kühlmediums, das vorzugsweise innerhalb eines Temperaturinterva I Ls von 200 bis 400 C arbeitet. Die konvektionsküh Ibaren Paneele 3 sind mit Zuleitungsrohren 5 für die Versorgung mit flüssigem Kühlmedium ausgestattet/ Das Kühlmedium seinerseits wird abseits des Ofens in nicht gezeigten Vorrichtungen j gekühlt. Die konvektionskühLbaren Paneele 3 erstrecken sich vom Kopf der Schmelz- oder Ofenkammer bis herab zu : einer Höhe gerade oberhalb des vorgesehenen HöchstspiegeIs 1 der Met a LLschmeIze.
An der Innenseite der konvektionsküh Ibaren Paneele 5 1st : eine hitzefeste Auskleidung 6, vorzugsweise aus Kohle, : angeordnet. Die Stärke der Auskleidung 6 ist auf einen Wärmedurchfluß ausgelegt, der die Auskleidung 6 so kühl hält, daß sich bei normalem Ofenbetrieb eine Schicht erstarrter Schlacke an der Auskleidung 6 bildet, welche die durch flüssige Schlacke angreifbare Auskleidung 6, von der flüssigen Schlacke im Ofen trennt und so vor ihr ' schützt. !
Der obere Teil der hitzefesten SeitenwandauskLeidung ; erhäLt somit eine praktisch unbegrenzte Einsatzdauer.
Unterhalb der konvektionsküh Ibaren Paneele 3 befinden )
sich verdampfungskühlbare Paneele 7. Der obere Fortsatz 8
der verdampfungskühIbaren Paneele 7 liegt hinter den ;
konvektionskühIbaren Paneelen 3 und erstreckt sich von !
deren unterem Ende bis in einen Bereich darüber. Die ·
verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 sind zur Aufnahme eines ' verdampf baren, zwischen O und 50O0C siedenden, KühLmediums in geschLossenen inneren KanäLen bestimmt. ί Der FLüssigkeitsspiegeL 9 des KühLmediums in den verdampfungskühLbaren PaneeLen 7 reicht wenigstens bis zur Höhe des unteren Endes der konvektionskühLbaren j PaneeLe 3. Im Fortsatz 8 der verdampfungskühLbaren l PaneeLe 7,befinden sich KondensationskühLer 10. Diese [ bestehen aus einer VieLzahL von Rohren 10, in weLchen ein fLüssiges KühLmedium zirkuLiert, das den ί
KondensationskühLern 10 über Leitungen 11 zu- und über | Leitungen 12 abgeführt wird. Die Aufgabe und Wirkung der j Kondensat ionskühLer 10 Wird weiter unten näher beschrieben.
Die verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 tragen an ihrer Innenseite eine hitzefeste AuskLeidung 13, weLche \ gegenüber dem jeweiLs in dem SchmeLzofen geschmoLzenen MetaLL beständig ist. Wie nach Fig. 1 und oben aus der Beschreibung ersichtLich, kann zumindest der obere TeiL ! der hitzefesten AuskLeidung 13 abwechseLnd in Kontakt ! entweder mit fLüssiger SchLacke oder mit fLüssigem HetaLL' oder mit beiden stehen. Wie schon gesagt, ist die hitzefeste AuskLeidung aLLerdings von aggressiver fLüssiger SchLacke angreifbar. Im zusammengebauten Ofen ruhen die verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 und die hitzefeste AuskLeidung 13 auf einer konventionelLen hitzefesten AuskLeidung 14 des Ofenbodens.
Ist der SchmeLzofen in Betrieb, steLLt sich ein durch
die hitzefeste AuskLeidung 13 radiaL nach auswärts
gerichteter Wärmestrom ein. SobaLd die Temperatur im I Inneren der verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 den ;
Siedepunkt des in deren KanäLen eingeschLossenen j KühLmediums erreicht hat, beginnt das KühLmedium zu verdampfen und transportiert die von dem Dampf aufgenommene Verdampfungswärme in den oberen Fortsatz 8 der
Paneele 7. Dort wird der Dampf an den Kondensationsrohren
10 kondensiert, gibt die aufgenommene Verdampfungswärme
an diese ab und fließt aLs Kondensat zur Flüssigkeit in ' den Paneelen 7 zurück,und die von den Kühlrohren 10
aufgenommene Kondensationswärme wird von dem in den .
Rohren 10 zirkulierenden Kühlmedium abgeführt. Dabei
bleibt die Temperatur in den verdampfungsgeküh Iten
Paneelen 7 stets konstant und ist unabhängig vom
Wärmefluß durch die hitzefeste Auskleidung 13.
Ist die Stärke der hitzefesten Auskleidung 13 so gewählt,
daß sich bei Berührung mit flüssiger Schlacke an der ί Auskleidung 13 eine Schicht von erstarrter Schlacke j
ι ausbilden kann, weist sie einen wirksamen Schutz vor dem ( Angriff aggressiver flüssiger Schlacke auf. Kommt die ■ anliegende erstarrte Schlackenschicht nun mit der ;
Metallschmelze zusammen, wird sie zwar weggeschmolzen und ; die Auskleidung gegenüber der Metallschmelze freigelegt, ι doch ist das unschädlich, da die hitzefeste Auskleidung j gegenüber geschmolzenem Metall ja beständig ist. Gerät ! nun die Auskleidung 13 wieder mit flüssiger Schlacke in
Berührung, bildet sich selbsttätig wieder die schützende
erstarrte Schlackenschicht, so daß die Auskleidung 13
stets von der sie umgebenden flüssigen Phase unangreifbar ist und daher eine ausgesprochen lange Lebensdauer zu j erwarten hat. '
Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Auzgesta Itung der Erfindung weist die Seitenwand zusätzlich zu dem Paneelwerk aus den oben beschriebenen verdampfungskühIbaren Paneelen 7 ein
weiteres, äußeres, Paneelwerk aus verdampfungskühIbaren
Paneelen 15 auf. Beide Paneelsätze oder -werke reichen
im wesentlichen bis zur selben Höhe, doch nehmen die
Paneele 15 einen radialen Abstand zu den Paneelen 7 ein.
Vorzugsweise ist der äußere Satz der verdampfungsküh Ibaren Panelle 15 gegenüber dem inneren Satz der
verdampfungskühIbaren Paneele 7 seitwärts versetzt und der
Ringraum zwischen dem inneren Satz der
verdampfungskühLbaren Paneele 7 und dem äußeren Satz der verdampfungskühLbaren PaneeLe 15 mit einem :
hitzebeständigem Material 16 ausgefüLLt. Der äußere Satz der verdampfungskühLbaren PaneeLe 15 ist vorzugsweise von gLeicher Bauart wie der innere Satz der :
verdampfungskühLbaren PaneeLe 7, wobei die PaneeLe 15 in
ihrem oberen Fortsatz KondensationsmitteL 17 aufweisen. '
i Die Aufgabe des äußeren Satzes der verdampfungskühLbaren ,
PaneeLe 15 Liegt nun darin, aLs Sicherung und ; Reserveeinrichtung zu dienen, falls bei dem inneren Satz :
eines oder mehrere der verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 ]
ausfallen soLlten. Bei normalem und ungestörtem i
Ofenbetrieb sind die verdampfungskühLbaren Paneele 15 ;
etwa bis zu der in Fig. 2 gezeigten Höhe mit einem !
verdampf baren Kühlmedium gefüLlt. Dabei wird wegen der I
Kühlwirkung des inneren Satzes der PaneeLe 7 die j Temperatur im äußeren Satz der PaneeLe 15 normalerweise j
unterhalb des Siedepunktes des Kühlmediums in den j Paneelen 15 bleiben, und der äußere PaneeLsatz bleibt im Normalfall daher untätig. FalLen jedoch eines oder
mehrere der inneren verdampfungskühlbaren Panelle 7 aus, wird sich die Temperatur in der Seitenwand radial nach auswärts erhöhen, wobei dann eines oder mehrere der äußeren verdampfungskühlbaren Paneele 15 in Tätigkeit treten und für eine ausreichende Kühlung sorgen. i
j Zur Erzielung einer ausreichenden Kühlung im j
Übergangsgebiet zwischen dem unteren Ende der ι
konvektionskühLbaren PaneeLe 3 und den verdampfungskühLbaren Paneelen 7 enthäLt die Seitenwand i
vorzugsweise einen durch ein flüssiges Kühlmittel \
kühlbaren MetalLring, der an der nach der Ofenseite '
weisenden Außenfläche der PaneeLe 7 anLiegt. Ein solcher j
f lüssigkeitskühLbarer HetalLring ist in Fig. 2 als Ring :
19 gezeigt. Der Ring 19 kann unterteilt sein und enthält j
einen inneren KanaL 20 für die Zirkulation einer j
Kuh LfLüssigkeit. Nach einer bevorzugten Ausführungsform steht der KühLmitteLkanaL 20 des Ringes 19 mit den KühLrohren 10 der verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 in Verbindung, so daß die durch die Rohre 10 ζirkuLierende KühLfLüssigkeit zugLeich auch durch den KanaL 20 zirkuLiert. Der Ring 19 ist vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupfer Legierung gefertigt.
Um zwischen der hitzebeständigen AuskLeidung 13 und der dieser zugeordneten Wand der verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 einen guten thermischen Kontakt herzusteLLen und aufrecht zu erhaLten, enthäLt nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Seitenwand Beschickungsrohre 21 (vgL. Fig. 4), weLche durch die verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 von außen hindurchgeführt sind und an deren übergang zur hitzefesten AuskLeidung zu dieser offen hin,enden. Diese Rohre 21 tragen an ihrem anderen, außen geLegenen Ende schLießbare VentiLe 22 und sind dort ferner mit einem AnschLußteiL ausgerüstet, an das ein SchLauch oder dergLeichen anschLießbar ist, durch den und die Rohre 21 hindurch ein puLverförmiges, gut wärmeLeitfähiges MateriaL, vorzugsweise KohLemateria L in den Übergangsbereich zwischen den PaneeLen 7 und der AuskLeidung 13 injiziert werden kann, um den mechanischen und damit thermischen Kontakt zwischen PaneeL und AuskLeidung zu erhöhen. Das EinbLasen des puLverförmigen HateriaLs Läßt sich von Zeit zu Zeit wiederhoLen, so daß, soLLten Zwischenräume vorLiegen oder sich biLden, sich diese schLießen Lassen. Damit ist stets ein guter und stabiLer Wärmetransport im gesamten Gebiet der verdampfungskühLbaren PaneeLe 7 gewährLei st et.
Die Seitenwände gemäß der Erfindung eignen sich sowohL für Rund- aLs auch für Rechtecköfen bzw. für öfen mit sowohL gerundeten aLs auch über Eck Laufenden Seitenwänden. Für Rundöfen benutzt man vorzugsweise PaneeLwerke von verdampfungskühLbaren PaneeLen 3 und 7
mit einem im wesentlichen mit dem Radius des Ofentiegels übereinstimmenden Radius. Zur Erstellung einer Seitenwand bzw. eines Paneelwerkes gemäß der Erfindung, werden die Kühlpaneele 3 und 7 jeweils Seite an Seite gesetzt und können auf jedwede bekannte Weise zusammengehalten werden, beispielsweise durch außen umlaufende Schienen oder Bänder.
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Claims (19)

Ansprüche
1. Seitenwand für einen met a LLurgisehen SchmeLzofen mit gegenüber Meta LLschmeLzen beständiger und gegenüber fLüssigen aggressiven SchLacken unbeständiger hitzefester SeitenwandauskLeidung, die mittels eines im Kreislauf führbaren KühLmediums auf ein zur AusbiLdung einer Schicht erstarrter Schlacke an ihr bei normalem Schmelz- oder Ofenbetrieb ausreichendes Haß kühlbar ist,
gekennzeichnet als Paneelwerk, dessen Aufbau umfaßt:
1. zur Ausbildung des oberen Teils der Seitenwand einen Satz in Reihe angeordneter
1.1. Paneele (3), welche
1.1.1. wenigstens einen inneren Kanal (4) für die Zirkulation eines flüssigen Kühlmediums aufweisen - konvektionskühIbare Paneele (3) -,
1.1.2. und an ihrer dem Ofeninneren zugewandten Seite mit einer
1.2. hitzefesten Auskleidung (6) ausgerüstet sind, die
1.2.1. in ihrer Stärke so bemessen ist, daß hinsichtlich der in dem Ofen für die flüssige Schlacke vorgesehenen Temperatur und der für die PaneeLe (3) vorgesehenen Kühlleistung die Temperatur der Seitenwandausk leidung so weit abgesenkt zu halten ist, daß sich bei normalem Schmelzbetrieb eine Schicht erstarrter Schlacke an dieser ausbilden und Bestand behalten kann;
2. zur Ausbildung des an den oberen Teil der Seitenwand angrenzenden, bis zur Bodenauskleidung (14) des vorgesehenen Schmelzofens reichenden, unteren Teils der Seitenwand einen Satz in Reihe angeordneter-,
2.1. Paneele (7), welche
2.1.1. einen Hohlraum oder inneren Kanal zum Einschluß einer in ihm verdampf baren Flüssigkeit
aufweisen und
2.1.2. sich in einem oberen Fortsatz (8) bis in einen Bereich hinter die konvektionskühLbaren PaneeLe (3) hinaus erstrecken, wobei
2.1.2.1. der mit dem HohLraum oder inneren KanaL in Verbindung stehende obere Fortsatz (8) mit KühLeinrichtungen (10) zur Kondensation von verdampfter FLüssigkeit ausgerüstet ist - verdampfungskühLbare PaneeLe (7) -
2.1.3. und weLche PaneeLe (7) an ihrer dem Ofeninneren zugewandten Seite mit einer
2.2. hitzefesten AuskLeidung (13) ausgerüstet sind, die
2.2.1. in ihrer Stärke so bemessen ist, daß hinsichtLich der in dem Ofen für die fLüssige SchLacke vorgesehenen Temperatur und der für die PaneeLe (7) vorgesehenen KühLLeistung die Temperatur der SeitenwandauskLeidung so weit abgesenkt zu haLten ist, daß sich bei normaLem SchmeLz- und Ofenbetrieb eine Schicht erstarrter SchLacke an dieser ausbiLden kann.
2. Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich, in dem die konvektionskühLbaren PaneeLe (3) bzw. deren AuskLeidung (6) und die verdampfungskühLbaren PaneeLe (7) bzw. deren AuskLeidung (13) aneinandergrenzen, ein die Seitenwand horizontaL durchziehendes ZwischengLi ed (19) mit innerem KanaL (20) für die ZirkuLation eines KühLmediums eingeordnet ist.
3. Seitenwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ringförmiger Seitenwand das ZwisehengLied
(19) ein Ring, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupfer Legierung, ist.
4. Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die KühLei ηrichtungen (10) im oberen Fortsatz (8) der verdampfungskühLbaren PaneeLe (7) von einem fLüssigen KühLmedium durchströmbare Rohre sind.
5. Seitenwand nach Anspruch 4 und Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere KanaL (20) des ZwischengLiedes (19) mit wenigstens einem der KühLrohre (10) wenigstens eines PaneeLs (7) in Verbindung steht.
6. Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der verdampfungskühLbaren PaneeLe (7) von einem Beschickungsrohr (21) für puLverförmige MateriaLien durchLaufen wird, das von außerhaLb des PaneeLs (7) in dieses eintritt und in der dem Ofeninneren zugeordneten Wand des PaneeLs (7) nach außen bzw. zur AuskLeidung (6) hin offen endet.
7) Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hitzefeste AuskLeidung (6) der PaneeLe (3) aus KohLemateria L gebiLdet ist.
8. Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hitzefeste AuskLeidung (13) der PaneeLe (7) aus KohLemateria L gebiLdet ist.
9. Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen außen um den Satz der verdampfungskühLbaren PaneeLe (7) angeordneten zweiten Satz von verdampfungskühLbaren PaneeLen (15) mit in deren oberen Fortsatz eingeordneten KühLeinrichtungen (17).
10. Seitenwand nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet,
daß der äußere Satz der verdampfungskühLbaren PaneeLe (15) in einem seitLichen Abstand von dem inneren Satz der verdampfungskühLbaren PaneeLe (7) angeordnet ist, und daß der zwischen den beiden PaneeLsätzen ausgebiLdete Raum mit einem hitzefesten und thermisch gut Leitfähigen MateriaL ausgofüLLt ist.
11. Baueinheit zur Errichtung einer Seitenwand für einen met a LLurgisehen SchmeLzofen mit hitzefester, dem Kontakt mit fLüssiger SchLacke ausgesetzter SeitenwandauskLeidunggekennzeichnet aLs PaneeL (3) mit wenigstens einem inneren KanaL (4) für die ZirkuLation eines fLüsSigen KühLmediums - konvektionskühLbares PaneeL (3) -.
12. KonvektionskühLbares PaneeL (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner dem Ofeninneren zuzuwendenden Seite eine hitzefeste AuskLeidung (6) vorgesehen ist.
13. KonvektionskühLbares PaneeL (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die hitzefeste AuskLeidung (6) in ihrer Stärke so bemessen ist, daß hinsichtLich der in dem vorgehenen Ofen für die fLüssige SchLacke vorgesehenen Temperatur und der für das PaneeL (3) vorgesehenen KühLLeistung die Temperatur der AuskLeidung (60 so weit abgesenkt zu haLten ist, daß sich bei normalem SchmeLzbetrieb eine Schicht erstarrter SchLacke an ihr ausbiLden und Bestand beha Lten kann.
14. Baueinheit zur Errichtung einer Seitenwand für einen meta LLurgisehen SchmeLzofen mit hitzefester, dem Kontakt mit fLüssiger SchLacke ausgesetzter SeitenwandauskLeidung, gekennzeichnet aLs PaneeL (7; 15> mit einem HohLraum oder inneren KanaL zum EinschLuß
einer in ihm verdampf baren Flüssigkeit und mit einem oberen Fortsatz (8) mit KühLeinrichtungen (10; 17) zur Kondensation verdampfter Flüssigkeit - verdampfungskühIbares Paneel (7; 15) -.
15. VerdampfungskühIbares Paneel (7; 15) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine nach auswärts gerichtete Kröpfung, ab der der obere Fortsatz (8) beginnt.
16. VerdampfungskühIbares Paneel (7) nach Anspruch oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß es von einem Beschickungsrohr (21) für pulverförmige Materialien durchdrungen ist, das von außerhalb des Paneels (7)
in dieses eintritt und in der dem Ofeninneren zuzuwendenden Paneelwand nach außen hin offen endet.
17. VerdampfungskühIbares Paneel (7) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner dem Ofeninneren zuzuwendenden Seite eine hitzefeste Auskleidung (13) vorgesehen ist.
18. VerdampfungskühIbares Paneel (7) nach Anspruch 17, S-*. dadurch gekennzeichnet, daß die hitzefeste Auskleidung
(13) in ihrer Stärke so bemessen ist, daß hinsichtlich der in dem vorgesehenen Ofen für die flüssige Schlacke vorgesehenen Temperatur und der für das Paneel (7) vorgesehenen Kühlleistung die Temperatur der Auskleidung (13) so weit abgesenkt zu halten ist, daß sich bei normalem Schmelz- oder Ofenbetrieb eine Schicht erstarrter Schlacke an ihr ausbilden kann.
19. KonvektionskühIbares Paneel (3) nach Anspruch oder 13 bzw. verdampfungsküh Ibares Paneel (7) nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch Kohle als Material der hitzefesten Auskleidung (6) bzw. (13).
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