Wassergekühlte Blasform für Schachtöfen, z. B. Hochöfen An Schachtöfen
werden zur Einführung von Gasen oder Luft bekanntlich Blasformen benutzt, die mit
Wasser gekühlt werden. Das Kühlwasser wird darin unten durch einen oder zwei Zuflüsse
ein- und oben abgeführt. Infolge seines Bestrebens, den Weg des geringsten Widerstandes
zu gehen, fließt es jedoch zum großen Teil auf dem kürzesten Weg dem Abfluß zu,
und nur ein Teil des Kühlwassers wird an den durch die Ofentemperatur am höchsten
beanspruchten Formrüssel geführt. Zu einem großen Teil verläßt somit das Kühlwasser
die Form unausgenutzt am Kühlwasseraustritt, während an gewissen Stellen innerhalb
der Form das Wasser nahezu stillsteht und deshalb oft bis zur Siedetemperatur erhitzt
wird. Messungen ergaben bei einer Kühlwassereintrittstemperatur von ao bis 25° C
Wassertemperaturen von 8o° C und mehr am Formrüssel, bei einer Kühlwasseraustrittstemperatur
von etwa 45 bis 50° C. Der Formrüssel war somit schlecht gekühlt, und es besteht
die Gefahr der Kesselsteinausscheidung im Forminnern; denn bereits von etwa q.5°
C Wassertemperatur an setzten Karbonatausscheidungen und von etwa 8o° C aufwärts
Sulfatausscheidungen ein. Örtliche, durch Stockung des Wasserstromes auftretende
Erwärmung verursacht aber verstärkte Kesselsteinausscheidung, die bekanntlich stark
hemmend auf die Wärmeabfuhr durch das Kühlwasser wirkt, so daß eine gesteigerte
Stein-Bildung einsetzt, wodurch die Vorbedingungen für die Zerstörung der Blasform
gegeben werden. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die Eintrittsrohre für das
Wasser bis nahe an den Formrüssel heranzuführen und so das Wasser zwangsläufig an
der höchstbeanspruchten Stelle der Blasform einwirken zu lassen. Zur Erzielung der
gleichen Wirkung sind auch Ringe bekanntgeworden, die mit Öffnungen für das Ausströmen
von Kühlwasser versehen, in dem vorderen Teil des Kühlraumes des Formrüssels angeordnet
wurden und in die die Zuführungsrohre für das Kühlwasser, die ebenfalls mit kleinen
Löchern versehen sind, mündeten. Solche Vorschläge konnten jedoch die Kühlung des
Formrüssels durchgreifend nicht bessern, da auch hierbei das Wasser zu rasch zum
Abfluß gelangte. Es wurde auch vorgeschlagen, an gegossenen Windformen die glatten
Wandungen der Form nach ihrem ringsgeschlossenen, den Kühlraum bildenden Innern
mit Längs-und Querrippen zu versehen. Diese Rippen sind dabei auch dort vorgesehen,
wo keine hohe Hitzebeanspruchung der Blasform vorliegt, und sie bieten dem aus dem
einen Z,uflußrohr ausströmenden Kühlwasser, insbesondere in den Querrippen, mehr
Widerstand, als für die Erhöhung der Kühlwirkung vorteilhaft ist. Gleichzeitig bilden
die quer zur Stromrichtung liegenden Vorsprünge und Kanten Gas- und Luftnester,
die wiederum einen Wärmeabzug verhindern. Um eine
bessere Kühlung
des Formrüssels auch mit außergewöhnlichen Mitteln herbeizuführen, wurde ferner
vorgeschlagen, durch die Windform einen abgezweigten Luftstrom derart auf das geschmolzene
Eisen zu blasen, NJ@ die Formnasen mit dem geschmolzenen Get@ nicht in ständige
Berührung kommen. Abgesehen davon, daß einerseits ein nicht geringer Druck notwendig
ist, das geschmolzene Gut von. der Schnauze fernzuhalten, der andererseits mancherlei
Unruhe in das Schmelzbad bringen würde, so kann eine solche Vorrichtung auch kaum
die erstrebte Wirkung hervorbringen, weil es beim Übergang von Wärme an die Windform
gar nicht so sehr auf die Übertragung durch Berührung ankommen kann. Alle diese
Vorschläge vermochten daher eine durchgreifende Besserung der Kühlung der Formen
nicht herbeizuführen, so daß es bis heute notwendig war, diese aus besonders hochwärmeleitfähigen,
kostspieligen Metallen herzustellen, ohne hierdurch ihre Lebensdauer wesentlich
zu erhöhen.Water-cooled blow mold for shaft furnaces, e.g. B. Blast furnaces On shaft furnaces
are known to be used for the introduction of gases or air blow molds with
Water cooled. The cooling water is in it below through one or two inflows
in and out at the top. As a result of his endeavor, the path of least resistance
to go, however, it mostly flows to the drain by the shortest route,
and only a part of the cooling water becomes highest at that due to the furnace temperature
claimed form trunk out. A large part of the cooling water thus leaves
the shape unused at the cooling water outlet, while at certain points within
The shape of the water almost stands still and is therefore often heated to boiling temperature
will. Measurements resulted in a cooling water inlet temperature of ao to 25 ° C
Water temperatures of 80 ° C and more on the form trunk, with a cooling water outlet temperature
from about 45 to 50 ° C. The form trunk was thus poorly cooled, and it exists
the risk of scale deposit inside the mold; because already from about q.5 °
C water temperature at set carbonate precipitates and from about 8o ° C upwards
Sulphate excretions. Local ones caused by blockages in the water flow
However, warming causes increased scale excretion, which is known to be strong
has an inhibiting effect on the dissipation of heat through the cooling water, so that an increased
Stone formation sets in, creating the preconditions for the destruction of the blow mold
are given. It has therefore already been proposed that the inlet pipes for the
Bring water up close to the form trunk and thus inevitably add the water
the most stressed part of the blow mold to take effect. To achieve the
Rings with openings for the outflow have also become known to have the same effect
provided of cooling water, arranged in the front part of the cooling chamber of the mold trunk
were and in which the supply pipes for the cooling water, which are also with small
Holes are provided, opened. However, such suggestions could improve the cooling of the
Do not improve the shape of the trunk, as here too the water flows too quickly
Drain came. It has also been suggested to use the smooth ones on cast wind forms
Walls of the form according to their closed interior, which forms the cooling space
to be provided with longitudinal and transverse ribs. These ribs are also provided there
where there is no high heat stress on the blow mold, and they offer the one from the
a cooling water flowing out of the Z, uflußrohr, especially in the transverse ribs, more
Resistance than is beneficial for increasing the cooling effect. Form at the same time
the protrusions and edges transverse to the direction of flow, gas and air pockets,
which in turn prevent heat from being extracted. To a
better cooling
To bring about the shape of the trunk also with extraordinary means, was also
proposed a branched off air flow in such a way on the melted by the wind shape
To blow iron, NJ @ the mold lugs with the melted Get @ not in constant
Come into contact. Apart from the fact that on the one hand not a small amount of pressure is necessary
is, the melted good of. to keep away from the snout, which on the other hand a lot
If this would cause unrest in the weld pool, then such a device can hardly
produce the desired effect because it forms the transition from heat to the wind
may not depend so much on the transference through touch. All these
Proposals were therefore able to achieve a radical improvement in the cooling of the molds
not to bring about, so that it was necessary to this day to make them from particularly highly thermally conductive,
to produce expensive metals without thereby significantly reducing their lifespan
to increase.
Diese Mängel und Schwierigkeiten werden bei der Kühlung einer Hochofenblasform
nach der Erfindung vermieden, indem eine Vielzahl von Kühlwassereintrittsrohren
kranzförmig bis an den hochbeanspruchten Vorderteil der Form vorgezogen und gleichzeitig
am Formrüssel im Kühlmantel eine Anzahl von Rippen angebracht werden, die mit der
Kopfwand des Formrüssels, dem Außenmantel und gegebenenfalls auch mit dem Innenmantel
der Form verbunden sind. Diese Rippen, deren Länge in Richtung der Formachse beliebig
groß sein kann, teilen die Form in eine Anzahl von einzelnen Kühlkammern, die zweckmäßig
jeweils einzeln durch ein Kühlwassereintrittsrohr ihr Kühlwasser erhalten. Hierdurch
wird alles Kühlwasser zwangsläufig an den hochbeanspruchten Formrüssel herangeführt
und zu gleichen oder gegebenenfalls veränderlichen Mengen auf den Querschnitt des
Formrüssels verteilt. Wenn die Form auch ohne die Rippeneinsätze durch die Vielzahl
der am Umfang des Kühlmantels verteilten Rohre eine höhere Kühlleistung bewirkt,
so wird durch die Rippen eine Vergrößerung der Kühlfläche gerade an den hochbeanspruchten
Stellen der Form erzielt, die die Wärmeabfuhr noch steigert. Ebenso fließt das Wasser
durch die Längsanordnung der Rippen in gleichmäßiger Menge und Geschwindigkeit ab
und wird so lange von einer Vermischung mit bereits erwärmtem Wasser getrennt gehalten,
bis es selbst Kühlarbeit geleistet hat. Örtliche Temperaturerhöhungen durch Stokkung
oder zu langsame Wasserströmung sind ausgeschlossen, und dabei .ist die Sicherheit
für eine kleinste Kesselsteinausscheidung gegebenenfalls, bei guten Wasserverhältnissen
sogar die vollkommene Beseitigung der Kesselsteinbildung erreichbar.These shortcomings and difficulties are encountered in cooling a blast furnace blow mold
avoided according to the invention by a plurality of cooling water inlet pipes
In a wreath shape, pulled forward to the highly stressed front part of the shape and at the same time
a number of ribs are attached to the form trunk in the cooling jacket, which with the
Head wall of the shaped trunk, the outer jacket and optionally also with the inner jacket
connected to the shape. These ribs, any length in the direction of the mold axis
can be large, divide the mold into a number of individual cooling chambers that are expedient
each receive their cooling water individually through a cooling water inlet pipe. Through this
all cooling water is inevitably brought to the highly stressed form trunk
and to the same or possibly variable amounts on the cross-section of the
Form trunk distributed. If the shape also without the rib inserts by the multitude
the pipes distributed around the circumference of the cooling jacket have a higher cooling capacity,
the ribs increase the cooling surface, especially on the highly stressed ones
Made the form that increases the heat dissipation. The water flows in the same way
due to the longitudinal arrangement of the ribs in an even quantity and speed
and is kept separate from mixing with water that has already been heated,
until it has done its own cooling work. Local temperature increases due to stoking
or too slow water flow are excluded, and with that. is safety
for the smallest scale precipitation, if necessary, with good water conditions
even the complete elimination of scale formation can be achieved.
In der Zeichnung ist an einigen Ausfüh-;Thiigsbeispielen der Gegenstand
der Erfindung ,##axg estellt.In the drawing, the subject is shown in some examples
of the invention, ## axg estellt.
'''Es veranschaulichen: Abb. i eine Blasform im Längsschnitt nach
C-C in Abb. a, Abb. z eine Draufsicht auf die Blasform nach Abb. i in Strömungsrichtung
des Windstromes gesehen, Abb. 3 eine Blasform im Längsschnitt näch D-D in Abb. q.,
Abb. q. einen Querschnitt nach B-B in Abb. 3, Abb. 5 einen Querschnitt nach _1-a
in den Abb. i und 3.'' 'To illustrate: Fig.i shows a blow mold in longitudinal section
C-C in Fig. A, Fig. Z a top view of the blow mold according to Fig. I in the direction of flow
of the wind flow, Fig. 3 a blow mold in longitudinal section next D-D in Fig. q.,
Fig.q. a cross section according to B-B in Fig. 3, Fig. 5 a cross section according to _1-a
in Figs. i and 3.
Das Kühlwasser wird kranzförmig in den Kühlmantel a der Blasform
b durch eine Vielzahl von Eintrittsrohren c bis nahe an den Formrüssel b1
herangebracht. Diese Rohre c sind dabei einerseits durch einen ringförmigen Verteiler
d zusammengeschlossen, dein das Kühlwasser aus den- Rohren c zufließt. Das Kühlwasser
kann der Menge nach geregelt den Einzelrohren c, z. B. durch Anordnung verschiedener
Durchmesser oder auch gleichmäßig verteilt, zuströmen und wird, nachdem es am Rüssel
bi Wärme aufgenominen hat, zurück zur Austrittsöffnung g fließen. Durch die weitgehende
Verteilung des Zuflusses wird ein Stocken des Kühlwassers an irgendeiner Stelle
des Querschnittes im Kühlinantel und damit seine Temperaturerhöhung über die Ablauftemperatur
des Kühlwassers vermieden.The cooling water is brought in the form of a ring into the cooling jacket a of the blow mold b through a large number of inlet pipes c up to near the mold trunk b1. These pipes c are connected on the one hand by an annular distributor d to which the cooling water flows from the pipes c. The cooling water can be regulated according to the amount of the individual tubes c, z. B. by arrangement of different diameters or evenly distributed, flow in and, after it has absorbed bi heat on the trunk, flow back to the outlet opening g. The extensive distribution of the inflow prevents the cooling water from stagnating at any point in the cross section in the cooling jacket and thus preventing its temperature from increasing above the cooling water's drain temperature.
Vorzugsweise sind an dem hochbeanspruchten Teil der Blasform beine
Anzahl Kühlrippen f vorgesehen, die mit der Kopfwand des Formrüssels sowie mit der
Innen- oder Außenwand der Form oder mit beiden verbunden sind. Die Länge der Rippen
in Richtung der Formachse kann beliebig groß sein. Zweckmäßig wird die Zulauföffnung
jedes Eintrittsrohres c zwischen zwei Rippen f verlegt; sofern letztere jedoch nicht
,an allen Wandungen anschließen, ist dies nicht notwendig. Durch diese Rippen wird
zudem eine radiatorenförmige Ausbildung des Formrüssels bi erzielt, die eine mehrfache
Kühlfläche im Vergleich zu der gebräuchlichen Blasform ergeben. Hierdurch nimmt
das Kühlwasser mehr Wärme am Vorderteil der Form auf, so daß die Gefahr des Verbrennens
der Form durch Eisen- oder Schlackenangriff wesentlich vermindert bzw. gegebenenfalls
ganz beseitigt wird.Preferably legs are on the highly stressed part of the blow mold
Number of cooling fins f provided with the head wall of the form trunk as well as with the
Inner or outer wall of the mold or connected to both. The length of the ribs
in the direction of the mold axis can be of any size. The inlet opening is useful
each inlet pipe c is laid between two ribs f; provided the latter is not
, connect to all walls, this is not necessary. Through these ribs will
in addition, a radiator-shaped design of the shaped trunk bi achieved a multiple
Resulting cooling surface compared to the conventional blow mold. This takes
the cooling water puts more heat on the front part of the mold, so there is a risk of burns
the shape by iron or slag attack significantly reduced or possibly
is completely eliminated.
Ein besonderer Vorteil dieser Blasform ist es auch, daß diese nunmehr
aus :Metallen geringere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer hergestellt
werden
kann, wie z. B. aus Aluminium, Bronze oder selbst Eisen, was bisher durch die mangelhafte
Kühlwasserführung nicht möglich war. .A particular advantage of this blow mold is that it is now
made of: metals with lower thermal conductivity than copper
will
can, such as B. made of aluminum, bronze or even iron, which was previously due to the inadequate
Cooling water flow was not possible. .