EP0004614B1

EP0004614B1 - Kühlsystem für einen Stahlwerkskonverter

Info

Publication number: EP0004614B1
Application number: EP19790100888
Authority: EP
Inventors: Alexander Dipl.-Ing. Patuzzi; Manfred Eysn
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1981-12-23
Also published as: EP0004614A1; AT357582B; DE2961590D1; ATA235978A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem 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 bekannten flüssigkeitsgekühlten Stahlwerkskonvertern dieser Art (AT-B 337 741) 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 Külflüssigkeit 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 sicht die Aufgabe, eine Einrichtung an einem Kühlsystem eines Stahlwerkskonverters 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.
Aus der DE-C 1 060 559 ist eine Sicherheitseinrichtung für eine wassergekühlte elektrische Rührwicklung eines Schmelzofens mit Wasserkühlung bekannt, bei der ein Preßluftsystem mit der Kühlanordnung der Rührwicklung gekuppelt wird, mit dem Zweck, das Wasser aus der Kühlanordnung auszutreiben, falls die Schmelze durch den Ofen durchzubrechen droht. Diese Rührwicklungen sind im Abstand unterhalb des Bodens des Schmelzofens angeordnet. Das Kühlsystem des Schmelzofens bleibt bei einem Durchbruch der Schmelze durch den Ofen ebenso wie bei einer Störung der Versorgung seines Kühlsystems unbeeinflußt.
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, l' 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, l' geführt ist, angeschlossen. Der Kühlmittelauslauf 10 hingegen mündet bei beiden Konvertern 1, l' 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 dein 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 Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 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 entgegensetzt, 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

1. Kühlsystem 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 Überwachungs- bzw. Signaleinrichtungen (17, 18, 19) zur Kontrolle des Druckes und/ oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge der Kühflüssigkeit 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 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.