EP0004614A1 - Kühlsystem für einen Stahlwerkskonverter - Google Patents

Kühlsystem für einen Stahlwerkskonverter Download PDF

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EP0004614A1
EP0004614A1 EP79100888A EP79100888A EP0004614A1 EP 0004614 A1 EP0004614 A1 EP 0004614A1 EP 79100888 A EP79100888 A EP 79100888A EP 79100888 A EP79100888 A EP 79100888A EP 0004614 A1 EP0004614 A1 EP 0004614A1
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EP
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cooling
converter
cooling liquid
line
conduit
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EP79100888A
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English (en)
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EP0004614B1 (de
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Alexander Dipl.-Ing. Patuzzi
Manfred Eysn
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Voestalpine AG
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Voestalpine AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4646—Cooling arrangements

Definitions

  • the invention relates to a cooling system for a metallurgical vessel, in particular for a steelworks converter, with cooling chambers provided on the wall of the vessel and through which cooling liquid flows, in particular for a converter hat, on the circumference of which a large number of coolant flows extending in the surface line of the top surface Cooling chambers are arranged, which are connected to distributor or manifold sections running horizontally around the circumference of the converter hat, these being connected to a coolant supply system with a supply line running through one or both support pins of the converter.
  • the invention aims at avoiding these disadvantages and difficulties and has as its object to provide a device to a cooling system of a metallurgical overall fä it ß to provide, by means of which the cooling liquid is removed within a very short period of time from the cooling chambers without the risk of formation of steam and explosions can be.
  • the supply line of the cooling system can optionally be connected to a compressed gas line for the purpose of emptying the cooling liquid, monitoring and signaling devices for controlling the pressure and / or the temperature and / or the flow rate of the cooling liquid being contained in the system and If these signal devices deviate from a maximum or minimum target value of the monitored parameters of the coolant, actuatable control elements are provided for disconnecting the line from the coolant supply system and connecting this line to the compressed gas line.
  • FIG. 1 showing two steelwork converter partially in a view from above
  • FIG. 2 a side view of the converter hat one of the illustrates both converters.
  • ring lines running horizontally at a distance from one another are laid, u. between the lower manifold 3 and the upper manifold 4.
  • These ring lines are divided into sections by partitions 5 and 6, so that manifold sections 3a, 3b, 3c ... and manifold sections 4a, 4b, 4c ... follow one another.
  • a plurality of channel-like cooling chambers 7 is arranged in groups, which likewise consist of channel-shaped profiles or angle irons and are welded to the outer surface of the converter hat.
  • Each such group 7 of cooling chambers is assigned a single reflux tube 8, which likewise consists of a channel-shaped profile which is welded to the surface of the hat and has a correspondingly larger cross section.
  • the arrangement of the return pipes is such that an upper manifold section 4a is connected to the next lower manifold section 3b by a return pipe 8.
  • a lower manifold portion 3a is connected to the K yerstoffeinlauf 9 and the last discharge tube 8 'is connected to the coolant outlet 10th
  • the coolant inlet 9 is connected to a feed line 11 which is guided through the support pin 12 of the converter 1, 1 '.
  • the coolant via the discharge line 14 to the coolant supply system, which is denoted in its entirety by 15 and which in addition the pumps 16 is formed from the necessary pipes and control valves, not specified, supplied.
  • this cooling fluid supply system 15 is designed as a closed system, the cooling liquid, preferably treated cooling water, being fed back to the feed line 11 by means of the pumps 16.
  • a plurality of signal devices 17, 18, 19 are installed in the supply and discharge lines 11, 14 of each converter 1, 1 ', of which the signal devices 17 for monitoring the temperature, the signal devices 18 for monitoring the flow rate and finally the signaling devices 19 are used to monitor the coolant pressure.
  • each derivation 14 of each converter 1, 1 ' there is further provided a control member designed as a valve 20, by means of which each derivation 14 can be separated from the coolant supply system 15 and connected to a compressed gas line 21, preferably a compressed air line.
  • each feed line 11 there is also a control element designed as a valve 22, which makes it possible to separate the feed line 11 from the coolant supply system 15 and to connect the feed line to an overflow 23.
  • the two valves 20, 22 can be actuated by the signal devices 17, 18, 19 via the control lines 24.
  • the cooling liquid supply system 15 also serves jerk gas line 21 for the simultaneous supply of both converters 1, 1 as the D '.
  • the function of the cooling system described is as follows: During the operation of the metallurgical vessel the cooling water conveyed by the pumps 16 first flows the converter hat cooling of each converter 1, 1 ', then the support ring and is then returned to the pumps 16 via the discharge line 14. As soon as one of the signaling devices 17, 18, 19 for monitoring the pressure, the temperature or the amount of the cooling water registers a value deviating from the area in which the cooling of the converter is properly ensured, the valves 20, 22 of the respective one Converter operated automatically via the control lines 24 in such a way that the valve 22 connects the feed line 11 with the overflow 23 and the valve 20 the discharge line 14 with the compressed gas line 21.
  • the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing, but can be modified in various ways.
  • the cooling device formed by the ring lines and cooling chambers for the converter hat it is also possible to provide cooling chambers formed from plate cooling elements, or to form cooling chambers from meandering pipe coils guided around the crucible hat.
  • the cooling chambers of the converter hat also do not have to be connected in series, as in the exemplary embodiment shown, but they can also be combined to form a plurality in parallel, each with its own feed and discharge to the coolant supply system be connected. Furthermore, it is possible to let the compressed air flow through the cooling chambers in the direction of the flow of the cooling liquid.

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Abstract

Bei einem Kühlsystem für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für einen Stahlwerkskonverter (1, 1') mit an der Wandung des Gefäßes vorgesehenen, von Kühlflüssigkeit durchflossenen Kühlkammern (7) sind die Kühlkammern mittels Versorgungsleitungen (11, 14) an ein Kühlflüssigkeitsversorgungssystem angeschlossen. Um die Kühlflüssigkeit innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne aus den Kühlkammern (7) ohne die Gefahr von Dampfbildung und Explosionen entfernen zu können, ist eine Versorgungsleitung (11, 14) des Kühlsystems wahlweise an eine Druckgasleitung (21) zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit anschließbar, wobei im System überwachungs- bzw. Signaleinrichtungen (17, 18, 19) zur Kontrolle des Druckes und/oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge der Kühlflüssigkeit enthalten sind und von diesen Signaleinrichtungen bei Abweichen von einem maximalen bzw. minimalen Sollwert der überwachten Parameter der Kühlflüssigkeit betätigbare Steuerungsorgane (20, 22) zum Abtrennen der Leitung vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und Anschlien dieser Leitung (11 oder 14) an die Druckgasleitung (21) vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für einen Stahlwerkskonverter, mit an der Wandung des Gefäßes vorgesehenen, von Kühlflüssigkeit durchflossenen Kühlkammern, insbesondere für einen Konverterhut, an dessen Umfang eine Vielzahl von sich in der Mantellinie der Hutfläche erstreckenden, vom Kühlmittel durchflossenen Kühlkammern angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes verlaufende Verteiler- bzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese mit einer durch einen oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Versorgungsleitung an ein Kühlflüssigkeitsversorgungssystem angeschlossen sind.
  • Bei flüssigkeitsgekühlten metallurgischen Gefäßen befindet sich im Inneren der an der Wandung dieser Gefäße vorgesehenen Kühlkammern nur eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge. Bei einer Störung der Versorgung der Kühlkammern mit Kühlflüssigkeit besteht daher die Gefahr einer Überhitzung und Dampfbildung im Inneren der Kühlkammern. Zu einer solchen überhitzung und Dampfbildung kommt es wegen der geringen Flüssigkeitsmenge im Inneren der Kühlkammern und wegen der im Inneren des metallurgischen Gefäßes herrschenden hohen Temperatur innerhalb sehr kurzer Zeit, so daß das Risiko von Explosionen der Kühlkammern und Beschädigungen des metallurgischen Gefäßes gegeben ist. Damit verbunden ist nicht nur die Gefahr der Zerstörung der gesamten Anlage, sondern auch ein hohes Unfallrisiko für das Bedienungspersonal gegeben.
  • Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung an einem Kühlsystem eines metallurgischen Ge- fäßes zu schaffen, mittels welcher die Kühlflüssigkeit innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne aus den Kühlkammern ohne die Gefahr von Dampfbildung und Explosionen entfernt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versorgungsleitung des Kühlsystems wahlweise an eine Druckgasleitung zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit anschließbar ist, wobei im System überwachungs- bzw. Signaleinrichtungen zur Kontrolle des Druckes und/oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge der Kühlflüssigkeit enthalten sind und von diesen Signaleinrichtungen bei Abweichen von einem maximalen bzw. minimalen Sollwert der überwachten Parameter der Kühlflüssigkeit betätigbare Steuerungsorgane zum Abtrennen der Leitung vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und Anschließen dieser Leitung an die Druckgasleitung vorgesehen sind.
  • Es ist zweckmäßig, eine Mehrzahl von Konvertern an ein gemeinsames Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und eine gemeinsame Druckgasquelle anzuschließen.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei Fig. 1 zwei_Stahlwerkskonverter in Ansicht von oben teilweise geschnitten zeigt und Fig. 2 eine Seitenansicht des Konverterhutes eines der beiden Konverter veranschaulicht.
  • Auf der Mantelfläche des Konverterhutes 2 jedes Konverters 1, 1' sind im Abstand voneinander horizontal verlaufende Ringleitungen gelegt, u. zw. die untere Verteilerleitung 3 und die obere Sammelleitung 4. Diese Ringleitungen sind durch Trennwände 5 bzw. 6 abschnittsweise unterteilt, so daß also Verteilerleitungsabschnitte 3a, 3b, 3c ... und Sammelleitungsabschnitte 4a, 4b, 4c ... aufeinander folgen. Zwischen den beiden Ringleitungen 3 und 4 ist gruppenweise eine Vielzahl von kanalartigen Kühlkammern 7 angeordnet, die ebenfalls aus rinnenförmigen Profilen oder Winkeleisen bestehen und an die Mantelfläche des Konverterhutes angeschweißt sind. Jeder solchen Gruppe 7 von Kühlkammern ist ein einziges Rückflußrohr 8 zugeordnet, welches ebenfalls aus einem rinnenförmigen Profil besteht, das an die Hutmantelfläche angeschweißt ist und einen entsprechend größeren Querschnitt aufweist. Die Anordnung der Rückflußrohre ist so getroffen, daß jeweils ein oberer Sammelleitungsabschnitt 4a mit dem nächstfolgenden unteren Verteilerleitungsabschnitt 3b durch ein Rückflußrohr 8 verbunden wird. Ein unterer Verteilerleitungsabschnitt 3a ist mit dem Kühlmitteleinlauf 9 und das letzte Ableitungsrohr 8' ist mit dem Kühlmittelauslauf 10 verbunden.
  • Der Kühlmitteleinlauf 9 ist an eine Zuleitung 11, welche durch den Tragzapfen 12 der Konverter 1, 1' geführt ist, angeschlossen. Der Kühlmittelauslauf 10 hingegen mündet bei beiden Konvertern 1, 1' jeweils in den hohl ausgeführten Tragring 13, wodurch die Kühlflüssigkeit gezwungen wird, nach Durchströmen des Tiegelhutes den Tragring zu durchströmen. Nach Durchströmen des Tragringes 13 wird die Kühlflüssigkeit über die Ableitung 14 dem Kühlflüssigkeitsversorgungssystem, welches in seiner Gesamtheit mit 15 bezeichnet ist und welches neben den Pumpen 16 aus den erforderlichen, nicht näher bezeichneten Rohrleitungen und Regelventilen gebildet ist, zugeleitet. Dieses Kühlfüssigkeitsversorgungssystem 15 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel als geschlossenes System ausgebildet, wobei die Kühlflüssigkeit, vorzugsweise aufbereitetes Kühlwasser, mittels der Pumpen 16 wieder der Zuleitung 11 zugeführt wird. Zur Überwachung verschiedener Zustandsparameter der Kühlflüssigkeit sind mehrere Signaleinrichtungen 17, 18, 19 in die Zu- und Ableitung 11, 14 jedes Konverters 1, 1' eingebaut, von denen die Signaleinrichtungen 17 zur Überwachung der Temperatur, die Signaleinrichtungen 18 zur Überwachung der Durchflußmenge und schließlich die Signaleinrichtungen 19 zur überwachung des Kühlflüssigkeitsdruckes dienen.
  • In den Ableitungen 14 jedes Konverters 1, 1' ist weiters jeweils ein als Ventil 20 ausgebildetes Steuerungsorgan vorgesehen, durch welches jede Ableitung 14 von dem Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 15 getrennt und an eine Druckgasleitung 21, vorzugsweise eine Druckluftleitung, angeschlossen werden kann.
  • In jeder Zuleitung 11 ist ebenfalls ein als Ventil 22 ausgebildetes Steuerungsorgan vorgesehen, welches es ermöglicht, die Zuleitung 11 vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 15 zu trennen und die Zuleitung an einen Überlauf 23 anzuschließen. Die beiden Ventile 20, 22 sind durch die Signaleinrichtungen 17, 18, 19 über die Steuerleitungen 24 betätigbar.
  • Das Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 15 dient ebenso wie die Druckgasleitung 21 zur gleichzeitigen Versorgung beider Konverter 1, 1'.
  • Die Funktion des beschriebenen Kühlsystems ist folgende: Während des Betriebes des metallurgischen Gefäßes durchströmt das von den Pumpen 16 geförderte Kühlwasser zunächst die Konverterhutkühlung jedes Konverters 1, 1', anschließend den Tragring und wird danach über die Ableitung 14 wieder den Pumpen 16 zugeführt. Sobald von einer der Signaleinrichtungen 17, 18, 19 zur Überwachung des Druckes, der Temperatur bzw. der Menge des Kühlwassers ein vom Bereich, in dem die Kühlung des Konverters einwandfrei sichergestellt ist, abweichender Wert registriert wird, werden die Ventile 20, 22 des jeweiligen Konverters automatisch über die Steuerleitungen 24 betätigt und zwar in der Weise, daß das Ventil 22 die Zuleitung 11 mit dem Überlauf 23 und das Ventil 20 die Ableitung 14 mit der Druckgasleitung 21 leitungsmäßig verbindet. Dadurch werden die Kühlkammern 7 des Konverterhutes 2 von Druckluft durchströmt und die in ihnen noch befindliche Kühlflüssigkeitsmenge wird in kürzester Zeit, noch bevor es zu einer Dampfbildung kommt, in den Überlauf 23 ausgepreßt. Die Strömungsrichtung der Druckluft ist in diesem Fall der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit entgegengesetzt, was wegen der einen größeren Querschnitt als die Kammern 7 aufweisenden Rückflußrohre 8 Vorteile bietet.
  • Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise ist es möglich, anstelle der von den Ringleitungen und Kühlkammern gebildeten Kühleinrichtung für den Konverterhut auch aus Plattenkühlelementen gebildete Kühlkammern vorzusehen, oder Kühlkammern aus meanderförmig um den Tiegelhut geführten Rohrschlangen zu bilden. Die Kühlkammern des Konverterhutes müssen auch nicht hintereinander geschaltet sein wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, sondern sie können auch jeweils zu mehreren zusammengefaßt parallel mit jeweils einer eigenen Zu-und Ableitung an das Kühlflüssigkeitsversorgungssystem angeschlossen sein. Weiters ist es möglich, die Druckluft in Richtung der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit durch die Kühlkammern strömen zu lassen.

Claims (2)

1. Kühlsystem für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für einen Stahlwerkskonverter, mit an der Wandung des Gefäßes vorgesehenen, von Kühlflüssigkeit durchflossenen Kühlkammern, insbesondere für einen Konverterhut, an dessen Umfang eine Vielzahl von sich in der Mantellinie der Hutfläche erstreckenden, vom Kühlmittel durchflossenen Kühlkammern angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes verlaufende Verteiler- bzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese mit einer durch einen oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Versorgungsleitung an ein Kühlflüssigkeitsversorgungssystem angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (11, 14) des Kühlsystems wahlweise an eine Druckgasleitung (21) zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit anschließbar ist, wobei im System Uberwachungs- bzw. Signaleinrichtungen (17, 18, 19) zur Kontrolle des Druckes und/oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge der Kühlflüssigkeit enthalten sind und von diesen Signaleinrichtungen bei Abweichen von einem maximalen bzw. minimalen Sollwert der überwachten Paramter der Kühlflüssigkeit betätigbare Steuerungsorgane (20, 22) zum Abtrennen der Leitung vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und-Anschließen dieser Leitung (11 oder 14) an die Druckgasleitung (21) vorgesehen sind.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Konvertern (1, 1') an ein gemeinsames Kühlflüssigkeitsversorgungssystem (15) und eine gemeinsame Druckgasquelle (21) angeschlossen sind.
EP19790100888 1978-04-04 1979-03-23 Kühlsystem für einen Stahlwerkskonverter Expired EP0004614B1 (de)

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