DE7127402U - Sauerstoffaufblaskonverter - Google Patents

Description

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Vereinigte Österreicliische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft Lins (Österreich)

Sauerstoffaufblaskonverter

Die ü.Tfindung betrifft einen Sauerstoffaufblaskonverter

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__>_.„—_, „„^ «^^. _Viie4UXeuu liööiiaeeüiBprucaten Stellen, insbesondere im 3ereich zwischen Tragring und Tiegelmündung, mindestens eine von einen Kühlmittel durchflossene Rohrschlangen-gruppe aufweist, welche nehrere am Konvertermantel angeschweißte Halbrohre von vorzugsweise halbkreisförmigem Querschnitt umfaßt, die an einem 3nde an einen ICühlmittelverteiler und an anderen Ende an einen ICühlmittelsaoaler angeschlossen sind.

Es ist notwendig, thermisch besonders hochbeanspruchte Teile von Industrieöfen durch besondere Kühlvorrichtungen vor schädlich«!? Hitzeeinwirkung zu schützen. Zu diesem Zweck werden die in Präge kommenden Ofenteile entweder hohl ausgebildet oder mit einem Mantel versehen, damit durch Durchleiten kalter gasförmiger oder flüssiger Kühlmittel überschüssige und diese Ofenteile beschädigende Wärme abgeführt werden kann. Ss sind auch Sühlschl^ngen oder Kühlkanäle bekannt, die durch auf die Ofenteile aufgeschweißte Kalbrohre oder ähnliche Profile gebildet sind, wie dies beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift Nr. 1 103 952 vorgeschlagen ist.

Bei Sauerstoffaufblaskonvertem ±st es erforderlich, den sogenannten Xonverterhut, d.h., Konverterteil, oberhalb des Tragringes bis zur Tiegelnündung, au kühlen. Au3 den deutschen Gebrauchsmuster ITr. 605 707 ist eine solche iConverterhutkühlung bekannt, welche aus einzelnen, in Rohrlängsrichtung gespaltenen, am Konvertermantel angeschweißten Rohren besteht, wobei mehrere Rohrschlangen - jeweilo für sich getrennt - mit ihrem Vorlaufteil bzw. Rücklaufteil an einen gemeinsamen Kühlnittelverteiler bzw. Kühlmittelsammler angeschlossen sind. Jede einzelne Kühlschlange ist in einer oder mehreren, zwischen den anderen mit Abstand angeordneten Windungen in Form einer sogenannten mehrgängigen Schraubenlinie um den Konvertemantel verlegt, Die Zufuhr des Kühlmittels erfolgt durch eine 3ohrung in den Konvertertragzapfen bzw. duroh den hohl ausgebildeten Konvertertragring, in dessen Umgebung die erwähnten Kühlmittelverteiler bzw. Kühlmittelsammler angeordnet sind. Dieses System der Kühlung unter Verwendung von einzelnen Kühlschlangen, die - jede für si-ih getrennt - an einen Sammler bzw. Verteiler für das Kühlmittel angeschlossen sind, ist aus dem Kesselbau übernommen worden und beispielsweise im Buch Ledinegg, ϊί.: "Dampferzeugung", Springer-Verlag, Wien, 1952, Seiten 16, 17, 30, 39, ¹S, ^6, k7 und 4y, beschrieben»

Dieses bekannte Kühlsystem für einen Konverter ist nit Ilachteilen Toehaftet. Bei jeweils für sich getrennt verlegten. Kühlschlangen besteht bereits bei der Inbetriebnahme die Gefahr, daß sich infolge von. Montageungenauigkeiten an den verschweißten Stoßstellen der Rohre sowie durch schlecht ausgeführte Schweißnähte Querschnittsverengungen innerhalb einer solchen Kühlschlange ergeben, so daß ein Druckverlust im Kühlmittel entsteht, die Strömung ungleichmäßig wird und in weiterer Folge die Xühlvirkung verschlechtert wird. Unregelmäßigkeiten in der Beaufschlagung der einzelnen Kühlschlangen sind auch deshalb

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zu erwarten, weil die Kühlschlangen verschieden. große Krümmungen und üinienkungen aufweisen, wodurch ebenfalls der· 5trötnungswiderstand für das Kühlmittel verändert wird. Als Polgo einer ungleichmäßigen Kühlung des Konverterraantels können insbesondere aa Konverterhut im Bereich der Tiegelnündung Zonen verschiedener Temperatur auftreten, so daß im Blechniantel unterschiedliche ¥änaedehnungen und Spannungen auftroton, was sowohl für den Blechraantel selbst als auch für die feuerfeste Auskleidung des Konverters nachteilig ist. Nach einer längeren Betriebsdauer besteht außerdem die Gefahr, daß das Kühlsystem durch mechanische Verunreinigungen und/oder durch Ablagerungen von Italic verengt wird; es kann sich dabei sowohl um örtliche Ansätze als auch um Verstopfungen handeln. Das kann zur Folge haben, daß bei für sich getrennt verlegten Rohrschlangen nur ein. Teil derselben vollständig vom Kühlmittel durchströmt wlsd, während ein anderer Teil bei vermindertem Durchfluß überbükt wird, wodurch das Kühlmittel verdampft. Diese Unzulänglichkeiten können im Stahlwerksbetrieb zu schweren Katastrophen führen.

Ein weiterer llachteil des bekannten Kühlsystems besteht darin, daß die Anfertigung und Hontage der in P-ohrlängsrichtung gespaltenen P.ohre, die beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen können, große Schwierigkeiten bereitet, weil diese Halbrohre in zwei Ebenen gebogen werden müssen, damit sie an die kegelige, kugelförmige und zylindrische T7and eines Konverters angepaßt werden können. Die Hauptarbeit ist während der Kontage zu leisten, weil die Verlegung der P.ohre in einer Schraubenlinie entsprechende Anpassungs- und Änderungsarbeiten erfordert, die nicht vollständig in die v/erkstatt vorverlegt werden können; die Montage ist dementsprechend teuer.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Naclvteile und Schwierigkeiten durch Schaltung einer strömungstechnisch verbesserten und betriebssicheren !Convert ermantelkühlung, die auch leicht herstellbar und bei der der Montageaufwand gering ist.

Die Erfindung besteht bei einen Sauerstoffaufblaskonverter der eingangs bezeichneten Art darin, daß zwecks Druckausgleich und Ctrömungsvergleichmäßigung des Kühlmittels die Halbrohre jeder Gruppe an mindestens einer Stelle durch Querkanäle untereinander verbunden sind.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Halbröhre über- den grüßten Teil des Unfanges dss Konvertermantels in einer einzigen zur Konvertarachse senkrecht stehenden Ebene gebogen sind.

llach einer Ausführungsfonn der Erfindung können, mehrere Rohrschlangengruppen übereinander angeordnet und deren Kalbrohre jeweils durch schräge Verbindungsrohre verbunden sein.

Eine zweite Ausführungsfora ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrschlangengruppen übereinander angeordnet sind, wobei die Kalbrohre jeder Gruppe an den liühlinittelverteiler und an den Xühlnittelsauinler angeschlossen sind (Fig. 2).

Schließlich können bei einer dritten Ausführungsfora auch mehrere Rohrschlangengruppen übereinander angeordnet sein, wobei die Halbrohre jeder Gruppe an je einen Ilühlmittelverteiler und -sammler angeschlossen sind (Fig. 3).

Die Erfindung wird anhand von drei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Oberteiles (l-Iutes) eines Sauerstoffaufblaskonverters, teilweise im Schnitt dargestellt; drei Rohrschlangengruppen s.-\nd übereir^nder angeordnet •und strömungstechnisch hintereinander geschaltet. Fig. 2 ist eine ähnliche Barstellung wie Fig. I₁ jedoch für eine Ausführun.gsform nit drei Strömung»technisch parallel geschalteten Rohrschlangengruppen, welche an einen geneinsamen, vertikal angeorc'ietsn Kühlmittelverteiler bzw. Kühlmittelsaaialer angeschlossen sind. Fig. 3 ist eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, für drei ströraungstechnisch parallel geschaltete Rohrschlangengruppen, die - jedoch jede für sich getrennt - an je einen I'ühlniittelverteiler bzw. IKihlmittelsaamler angeschlossen sind.

In Fig. 1 ist mit 1 der Blechinantel des Konverters, der eine feuerfeste Zustellung 2 und einen Mündungsring 3 aufweist, beseichnet, Ia Bereich des nicht dargestellten Konvertertragringes ist ein Kühlmittelverteiler h für die Zufuhr von Kühlwasser über Verbindungsrohre 5 - ß in eine Rohrschlangengruppe vorgesehen, welche aus an Ilonvertermantel angeschweißten Halbrohren 9-12 besteht. Biese Rohre haben vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitt; es können aber auch andere handelsübliche offene Profile, wie U-Profile, ninner.prof ile, halbelliptische Profile, u.dgl., verwendet werden. Die Halbrohre 9 - 12 sind in horizontalen, d.h. in zur !Convert er längs achse senkrechten Ebenen, parallel verlegt und umfassen den größten Teil des Uinfanges des Blechmantels 1. Um den Übergang zur nächsthöheren Rohrschlangengruppe 9' - I²' herzustellen, sind schräge HaIbrohrstüclce 13 - 16 vorgesehen. Die Rohrschiangengruppe 9' - 12' ist mit der nächsthöheren ZohrSchlangengruppe 9" - 12" wieder durch schräge Halbrohrstucke 13^f - Ιό' verbunden. Der Rücklaufteil des Xühlsystems besteht aus Rohren 17 - 20, welche Halbrohre 9" - 12" die oberste Rohrschlangengruppe nit dem Ilühlinittölsammler 21 verbinden. Die Gtrömungsrichtung des Kühlmittels ist durch Pfeile gekennzeichnet. Wie man aus Fig. 1 sieht,

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brauchen die Rohre 9 - 12, 9' - 12' usw, zur Anpassung an die Kontur des Blechmantels 1 jeweils nur in einer einzigen, zur Konverterachse 23 senkrecht stehenden Ebene gebogen werden. IBrfindungsgemäß sind an mehreren Stellen zwischen den einzelnen Halbrohren jeder Rohrschlangengruppe Ouerkanäle 22 vorgesehen, welche ebenfalls durch an den Xonvertermantel 1 angesoaweißte Halbrohre gebildet sein können, so daß innerhalb einer Rohrschiangengruppe ein Druckausgleich und eine Vergleichraäßigung in der Strömung der Kühlflüssigkeit herbeigeführt wird. Es können in den einzelnen Rohrschlangengruppen eine verschiedene Zahl von Querkanälen 22 angeordnet sein, die auch verschieden ua den Unfang des !Converterraanteis angeordnet sein können. So ist es zweckmäßig, an den thermisch, höher beanspruchten Stellen, wie an der Ausgußseite des Sonvertermantels, mehrere Qusrkanäle vorzusehen, ua den erwünschten Druck- und Strömungsausgleich zu gewährleisten*

Ilach Fig. 2 sind drei übereinander angeordnete, den gesamten Blechraantel 1 umschließende horizontale Rohrschlangengruppen mit Halbrohren 2k - 27 bzw. Zh* - 27» und 24" - 27" vorgesehen, welche an einen geraeinsamen vertikal angeordneten Itühliaittelverteiler 20 bzw. einen gemeinsamen Xühlmittelsammler 29 verbunden sind. Xühlmittelverteiler 2G und Xuhlmittelsaanler 29 sind aus verschieden groß dimensionierten Rohrtailen 30 32 gebildet, welche mit den einzelnen Halbrohren der Rohrschlangengruppen durch Verbindungsrohre 33 verbunden sind. Die einzelnen Halbrohre der Rohrschlangengruppen sind an ihren Enden verschlossen; dieser Abschluß ist mit 3*!· bezeichnet. Die Querkanäle zwischen den Halbrohren jeder Rohrschlangengruppe sind wieder mit 22 bezeichnet.

Ilach Pig. 3 ist eine aus den Halbrohren 35 - 3ö gebildete Rohrschlangengruppe durch Rohrstücke 39 - *:-2 mit einen eigenen Xühlraittelverteiler ^3 und durch Rohrstücke hh - ^7

rait einem eigenen. Xünlnittelsanjmler 4G verbunden. Die die
Ilalbrohre jeder Rohrschlangengruppe verbindenden Querkanäle sind -wieder nit 22 bezeichnet. Die tiefer liegende F.ohrs cblangengruppe wird durch, die Kalbrohxe 49 - 52 gebilde+
■welclie ebenfalls durch. nohrstuclre $h - 57 nit einem eigenen Xühlmittelverteiler 53 und durch die Rohrstücke 52 - öl nit eines eigenen Sihlmittelsarxaler 62 verbunden ist. Die IlühlnittelvBrteiler ^3, 53 bzw. di« Hühlnittelsannnler 48, 62
sind auf den Zonvertermantel zueinander jeweils ua 120 versetzt. Ein dritter (nicht dargestellter) Kühliaittelverteiler und -sammler befinden sich, auf der rüickseite des !Converters und sind nit einer dritten Rohrschlangengruppe, welche die
Kalbrohre 63 - 56 unfa3t, in der beschriebenen 1/eise verbunden.

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Claims (4)

Schut zansprüche

1. Sauerstoffaufblaskonverter ia±t einem Blechmantel, der an thermisch hochbeanspruchten Stellen, insbesondere in Bereich zwischen Tragring und Tiegelmündung, mindestens eine von einem Kühlmittel durchflossene Rohrschlangengruppe aufweist, welche mehrere am Konvertennantel angeschweißte Kalbrohre von vorzugsweise halbkreisförmigem Querschnitt umfaßt₉ die an einem Snde an einen Kühlmittelverteiler und am anderen Ende an einen Kühlraittelsammler angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Druckausgleich und Ströntung3vergleichmaßigung des Kühlmittels die Halbrohre (9 - 12, 9« - 12·, 9" - 12»; 24 27, 24' - 27·, 24" - 27"; 33 - 30, 49 - 52, 63 - 66) jeder Gruppe an mindestens einer Stelle durch Querkanäle (22) untereinander verbunden sind.

2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalbrohre (9 - 12, 9« - 12', 9» - 12"; Zk - 27, 24· - 27·, 24" - 27»; 35 - 30, 49 - 52, 63 - 66) über den größten Teil des TJmfanges des !Convertermanteis (l) in einer einzigen zur Konverterachse (23) senkrecht stehenden Ebene gebogen sind«

3· Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrschlangengruppen (9 - 12, 9¹ - 12', 9" - 12") übereinander angeordnet und deren Halbrohre Jeweils durch schräge Verbindungsrohre (13 - l6, 13' - I6¹) verbunden sind (Fig. l).

4. Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere HolirSchlangengruppen (24 - 27, 24' - 27', 24" 27") übereinander angeordnet sind, wobei die Halbrohre

jeder Gruppe an den ICühlmittelverteiler (28) und an den Xiihlmittelsangaler (2<?) angeschlossen sind (Fig. 2).

5· Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrschlangengruppen (53 - 66, k$ - 52, 35 - 38) übereinander angeordnet sind, wobei die Halbrohre jeder Gruppe an je einen Xühlmittelverteiler (53t Ό) und ICühlnitt el sammler (62. 48) angeschlossen sind (Fig. 3)·