EP0025133A1 - Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens - Google Patents

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EP0025133A1
EP0025133A1 EP80104778A EP80104778A EP0025133A1 EP 0025133 A1 EP0025133 A1 EP 0025133A1 EP 80104778 A EP80104778 A EP 80104778A EP 80104778 A EP80104778 A EP 80104778A EP 0025133 A1 EP0025133 A1 EP 0025133A1
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EP
European Patent Office
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cooling
furnace
units
circuit according
medium
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EP80104778A
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MAN AG
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/10—Cooling; Devices therefor

Definitions

  • the invention relates to the use of a cooling circuit for evaporative cooling of a shaft furnace, in particular a blast furnace, with natural circulation of the cooling medium with a large number of cooling units distributed one above the other and next to one another over the furnace height or width, each of which is connected in parallel to a common vapor-liquid Separator is connected via a common, at least substantially vertically extending, drop and riser pipe for the introduction or discharge of the cooling medium into the cooling units or away from them.
  • the cooling units of such a cooling circuit are installed between the furnace lining and the furnace shell and protect both the furnace lining and the furnace shell against excessive temperatures.
  • the cooling medium flowing in via the downpipe in liquid form in particular as cooling water
  • the evaporative cooling is distinguished by a large cooling effect.
  • the evaporative cooling is carried out under natural circulation of the cooling medium, the increased buoyancy in the riser of the cooling circuit due to the formation of vapor bubbles is used.
  • the risk of pump failure associated with forced circulation of the cooling medium e.g. B. due to mechanical or electrical faults in the power supply to the pumps closed. Accordingly, the evaporative cooling carried out with natural circulation enables, at least theoretically, intensive cooling of the furnace.
  • the cooling circuit distributing a multiplicity of one above the other and side by side over the furnace height and width Includes cooling units, each of which is connected in parallel to a common vapor-liquid separator via a common, at least substantially vertical, drop and riser pipe for the introduction or discharge of the cooling medium into the cooling units or away from them. It is therefore not necessary to take measures to prevent the formation of steam within the cooling units.
  • the cooling circuit is designed in such a way that the water flowing into the cooling units is completely transformed into a steam-water mixture under the influence of the heat input when it exits the cooling units.
  • the invention has for its object, in the use of a cooling circuit for evaporative cooling of a shaft furnace, in particular a blast furnace, with natural circulation of the cooling medium, to reduce the possibility of pulsation of the formation of steam within the cooling units and thus to reduce the risk of the cooling units being destroyed or excluded as completely as possible.
  • the invention relates to the use of a cooling circuit for the evaporative cooling of a shaft furnace, in particular a blast furnace, with natural circulation of the cooling medium with a large number of cooling units distributed one above the other and next to one another over the furnace height or width, each of which is connected in parallel to a common steam Liquid separator is connected via a common, at least essentially vertical, drop and riser pipe for the introduction or forwarding of the cooling medium into the cooling units or away from them, the total amount of the cooling medium which can be introduced into each cooling unit exclusively in liquid form in Coordination with the hydrostatic pressure conditions and the heat available from the inside of the furnace is such that the cooling medium evaporates at least for the most part, preferably completely only outside the cooling units after they have passed through.
  • the invention is therefore based on the idea that the formation of steam within the cooling units solely by ge suitable dimensioning of the total amount of the coolant that can be introduced into each cooling unit can be largely or even completely excluded. Namely, the evaporation of the cooling medium can also be completely excluded even in a cooling unit that is exposed to high heat by the fact that the total amount of the cooling medium that can be introduced into the cooling unit and thus the volume of the receiving space of the cooling unit is chosen small enough for the cooling medium.
  • cooling medium be introduced into each cooling unit through an inlet opening provided in its lower region and be carried away by it through an outlet opening provided in its upper region.
  • the cooling units are formed, at least to a substantial extent, from a plurality of individual cooling elements, each of which preferably has the same receiving space for the cooling medium.
  • the inventive adaptation of the total amount of cooling medium that can be introduced into a cooling unit can be carried out in a simple manner via the number of cooling elements combined to form the respective cooling unit. Due to the use of individual cooling elements with the same size of the receiving space is also required of the cost required for the initial creation of the K sselnikanks as well as its repair in case of damage to low since so widely in a mutual exchange of cooling elements is possible.
  • cooling units which are formed at least to a substantial extent from individual cooling elements, in that cooling units ten are each composed of several such individual cooling elements, the cooling elements being arranged one above the other, directly connected to one another and acted upon by the cooling medium from bottom to top in succession, and the number of cooling elements belonging to a cooling unit in coordination with the height of the different hydrostatic pressure conditions and Heat offers from the inside of the oven is selected.
  • the cooling units lying next to one another at a height are combined to form a cooling disk, each cooling disk being assigned a feed line connected to the cooling line and connected to the downpipe, and a discharge line designed as an overflow collector and connected to the cooling unit and connected to the riser , to which the cooling units of the cooling disc are connected in parallel.
  • the division of the height of the cooling units into a plurality of cooling disks with separate supply and discharge lines leads to the exclusion, at least significant reductions, of the transfer of larger amounts of steam into overhead cooling units from the underlying cooling units.
  • At least the middle supply and discharge lines of the cooling disks run horizontally and at the level of the inlet or outlet openings of the cooling units of the respective cooling disk and correspond to them the height ranges are connected to the downpipe or riser. In this way, a distribution of the cooling units horizontally over the circumference of the furnace, which is favorable for the cooling effect, is achieved even with uneven heat development inside the furnace.
  • At least two cooling disks are formed, one of which extends only over approximately the height range of the blow molds of the furnace. In this case, the extraordinarily high thermal loads in the area of the blow molds are taken into account in a simple manner.
  • each individual cooling element consists of a metallic plate, preferably of cast iron, with a cooling tube for the cooling medium installed on the inside.
  • the subject matter of the invention enables the cooling circuit to be provided with the greatest cooling effect, while the cooling units are largely protected against damage as a result of pulsations in the formation of steam in their interior, with little outlay for the cooling circuit. It ensures that the number and length of the pipes to be used for the cooling circuit can be kept low.
  • a major advantage is that an already created, equipped with a cooling circuit furnace can be converted with simple means according to the object of the invention, regardless of the design of the cooling units and the management of the cooling medium within the cooling units, in particular solely by combining built-in individual cooling units or cooling elements to cooling disks with the addition of horizontal supply and discharge lines for the cooling medium.
  • Cooling circuit for a blast furnace illustrates how it can be used according to the subject of the invention.
  • the cooling circuit operated with cooling water comprises an overhead steam-water separator 1, to which a plurality of cooling units 4 distributed one above the other and side by side over the furnace height or width are connected via a downpipe 2 and a riser 3.
  • the steam-water separator 1 also serves as a water supply, and cooling water can be replenished in the steam-water separator 1 in a manner known per se.
  • Each cooling unit 4 is formed from at least two individual, mutually identical cooling elements 4a, each with the same size receiving space for the cooling medium.
  • the cooling medium enters each cooling unit 4 in liquid form through an inlet opening 5 provided in its lower region and from it again through an outlet opening 6 provided in its upper region, also in liquid form, but after heating up by the cooling unit 4 from the inside of the furnace transported heat.
  • each cooling unit 4 The cooling elements 4a of each cooling unit 4 are arranged one above the other and connected directly to one another.
  • the cooling medium acts on them successively from bottom to top.
  • the cooling units 4 lying next to one another at a height are combined to form a total of three cooling disks A, B, C, with each cooling unit 4 of the cooling disk A having three cooling elements 4a, each cooling unit 4 of the cooling disk B having two cooling elements 4a and each cooling unit 4 of the cooling disk C having four cooling elements 4a includes.
  • the cooling disk B extends only in the area of the blow molds of the furnace. It turns out that the number of individual cooling elements te 4a of K formed in the blow molding of the furnace 4 is less than the ühliseren formed in the remaining areas furnace cooling units. 4
  • Each cooling disk A, B, C is assigned one of its cooling units 4 common supply line 7 connected to the downpipe 2 and one each of their cooling units 4 common, connected to the riser 3, designed as an overflow collector 8, to the cooling units 4 of the respective Cooling discs A , B and C are connected in parallel. 7 thereby passing the feed lines of the two upper K ühlusionn B and C as well as the discharge lines 8 of all three cooling disks A, B, C horizontally and in height of the inlet and outlet openings 5, 6 of thedeeinhei - th 4 of the respective cooling disk A, B, C; these supply and discharge lines 7, 8 are also connected to the downpipe 2 or riser 3 in the corresponding height areas of the inlet and outlet openings 5, 6 of the cooling units.
  • each individual cooling element 4a of a cooling unit 4 consists of a cast iron plate with a cooling tube for the cooling medium which is installed on the inside and is not shown in the drawing.
  • the cooling units 4 all of which are connected in parallel to the steam-water separator 1 common to them, are located between the furnace lining and the furnace shell on the inside, ie. H. Furnace compartment side of the furnace shell attached. Neither the furnace lining nor the furnace shell is illustrated in the drawing.
  • the lines 2 and 3 run completely on the outside of the furnace, the lines 7 and 8 partially.
  • the cooling medium flows through the cooling circuit in the direction of arrows X in natural circulation, the cooling being carried out by evaporative cooling.
  • the cooling medium enters all cooling units 4 in liquid form. It also leaves the cooling units 4 exclusively in liquid form and only evaporates in the area of the riser 3.
  • the steam-water mixture formed in the area of the riser 3 enters the steam-water separator 1 from the riser 3, from where the cooling medium in liquid form together with the make-up water via the downpipe 2 to the cooling units 4 again.

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Abstract

Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums mit einer Vielzahl von über die Ofenfläche verteilten Kühleinheiten (4), wovon jede für sich an einen gemeinsamen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider (1) über eine Fall- und Steigleitung angeschlossen (2 bzw 3) ist. Dabei ist die Gesamtmenge des in jede Kühleinheit (4) in flüssiger Form eingeleiteten Kühlmediums so bemessen, daß es überwiegend außerhalb der Kühleinheiten (4) verdampft. Die einzelnen Kühleinheiten sind jeweils aus mehreren übereinander angeordneten Kühlelementen (4a) zusammengesetzt, wobei im Bereich der Blasformen des Ofens die Anzahl der Kühlelemente (4a) kleiner ist als in den übrigen Ofenbereichen. Bei einer Verwendung ist vorgesehen, daß die in einem Höhenbereich nebeneinanderliegenden Kühleinheiten (4a) zu je einer Kühlscheibe (A, B bzw. C) zusammengefaßt und über eine gemeinsame Zufuhrleitung (7) an die Falleitung (2) und über eine als Überströmsammler ausgebildete Abfuhrleitung (8) an die Steigleitung (3) angeschlossen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums mit einer Vielzahl von übereinander und nebeneinander über die Ofenhöhe bzw. -breite verteilten Kühleinheiten, wovon jede für sich in Parallelschaltung an einen gemeinsamen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider über eine gemeinsame, zumindest im wesentlichen vertikal verlaufende Fall- und Steigleitung für die Ein- bzw. Fortleitung des Kühlmediums in die Kühleinheiten bzw. von ihnen fort angeschlossen ist.
  • Die Kühleinheiten eines solchen Kühlkreislaufs sind zwischen der Ofenausmauerung und dem Ofenpanzer angebracht und schützen sowohl Ofenausmauerung als auch Ofenpanzer gegen zu hohe Temperaturen.
  • Im Falle der Verdampfungskühlung ist das über die Fallleitung in flüssiger Form, insbesondere als Kühlwasser, heranströmende Kühlmedium unter Einwirkung der vom Ofeninneren her herangeführten Wärme einer Verdampfung unterworfen. Infolge des bei der Umformung des Kühlmediums von der flüssigen Phase in die Dampf-Flüssigkeits-Phase unter Ausnutzung der Umwandlungswärme stattfindenden großen Wärmeentzugs ist die Verdampfungskühlung durch eine große Kühlwirkung ausgezeichnet. Wird die Verdampfungskühlung unter Naturumlauf des Kühlmediums durchgeführt, wird der durch die Dampfblasenbildung erhöhte Auftrieb in der Steigleitung des Kühlkreislaufs ausgenutzt. Indem das Kühlmedium durch den Kühlkreislauf ausschließlich im Naturumlauf hindurchströmt, ist andererseits das mit einem Zwangsumlauf des Kühlmediums verbundene Risiko des Pumpenausfalls, z. B. infolge mechanischer oder elektrischer Störungen der Stromversorgung der Pumpen, ausgeschlossen. Demgemäß ermöglicht die mit Naturumlauf durchgeführte Verdampfungskühlung, jedenfalls theoretisch, eine intensive Kühlung des Ofens.
  • Bei der praktischen Anwendung der bekannten Kühlkreisläufe für die Verdampfungskühlung unter Naturumlauf des Kühlmediums ergeben sich jedoch besondere Probleme dadurch, daß die Dampfbildung-in starkem Maße Pulsationen, insbesondere auch innerhalb der Kühleinheiten, unterworfen ist. Diese Pulsationen haben große Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums in den Kühleinheiten zur Folge. Es kann sich, vor allem in den hoch wärmebelasteten Teilen des Ofens, sogar ein zeitweiser Strömungsstillstand ergeben, der zu örtlichen überhitzungen und dadurch bedingten Zerstörungen von Kühleinheiten Anlaß geben kann.
  • Es sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, die im Falle der Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens unter Naturumlauf des Kühlmediums die Gefahr der Zerstörung der Elemente des Kühlkreislaufs, insbesondere seiner Kühleinheiten, ausschließen sollen, ohne daß diese Maßnahmen jedoch vollauf befriedigen könnten.
  • Bei der DE-OS 21 06 682, aus der die eingangs beschriebene Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums bekannt ist, wobei der Kühlkreislauf eine Vielzahl von übereinander und nebeneinander über die Ofenhöhe und -breite verteilten Kühleinheiten umfaßt, wovon jede für sich in Parallelschaltung an einem gemeinsamen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider über eine gemeinsame, zumindest im wesentlichen vertikal verlaufende Fall- und Steigleitung für die Ein- bzw. Fortleitung des Kühlmediums in die Kühleinheiten bzw. von ihnen fort angeschlossen ist, ist denn auch darauf verzichtet, Maßnahmen zur Verhinderung der Dampfbildung innerhalb der Kühleinheiten vorzusehen. Hier ist der Kühlkreislauf so ausgelegt, daß das in die Kühleinheiten einströmende Wasser unter dem Einfluß der Wärmezufuhr beim Austritt aus den Kühleinheiten vollkommen in ein Dampf-Wasser-Gemisch verwandelt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs erwähnten Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums die Möglichkeit zum Auftreten von Pulsationen der Dampfbildung innerhalb der Kühleinheiten und damit die Gefahr der Zerstörung der Kühleinheiten zu vermindern oder möglichst vollständig auszuschließen.
  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums mit einer Vielzahl von übereinander und nebeneinander über die Ofenhöhe bzw. -breite verteilten Kühleinheiten, wovon jede für sich in Parallelschaltung an einem gemeinsamen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider über eine gemeinsame, zumindest im wesentlichen vertikal verlaufende Fall- und Steigleitung für die Ein- bzw. Fortleitung des Kühlmediums in die Kühleinheiten bzw. von ihnen fort angeschlossen ist, wobei die Gesamtmenge des in jede Kühleinheit ausschließlich in flüssiger Form einleitbaren Kühlmediums in Abstimmung an die der Höhe nach unterschiedlichen hydrostatischen Druckbedingungen und Wärmeangebote vom Ofeninneren her so bemessen ist, daß das Kühlmedium zumindest zum weitaus überwiegenden Teil, vorzugsweise vollständig lediglich außerhalb der Kühleinheiten nach deren Durchtritt verdampft.
  • Der Erfindung liegt damit der Gedanke zugrunde, daß die Dampfbildung innerhalb der Kühleinheiten allein durch geeignete Bemessung der Gesamtmenge des in jede Kühleinheit einleitbaren Kühlmediums weitgehend oder sogar vollständig ausgeschlossen werden kann. Und zwar kann die Verdampfung des Kühlmediums auch innerhalb einer hochwärmebelasteten Kühleinheit allein dadurch vollständig ausgeschlossen sein, daß die Gesamtmenge des in die Kühleinheit einleitbaren Kühlmediums und damit das Volumen des Aufnahmeraums der Kühleinheit für das Kühlmedium klein genug gewählt ist.
  • Es empfiehlt sich, daß das Kühlmedium in jede Kühleinheit durch eine in ihrem unteren Bereich vorgesehene Eintrittsöffnung eingeleitet und von ihr durch eine in ihrem oberen Bereich vorgesehene Austrittsöffnung fortgeleitet wird.
  • Es wird außerdem bevorzugt, daß die Kühleinheiten zumindest zu einem wesentlichen Teil aus mehreren einzelnen Kühlelementen mit vorzugsweise jeweils gleich großem Aufnahmeraum für das Kühlmedium gebildet sind. Indem bei den Kühleinheiten eine Zusammenfassung von einzelnen Kühlelementen erfolgt, kann die erfindungsgemäße Anpassung der in eine Kühleinheit einführbaren Kühlmedium-Gesamtmenge auf einfache Weise über die Anzahl der zu der jeweiligen Kühleinheit zusammengefaßten Kühlelemente durchgeführt werden. Infolge der Verwendung einzelner Kühlelemente mit gleich großem Aufnahmeraum ist zudem der Kostenaufwand bei der ersten Erstellung des Kühlkreislaufs sowie bei dessen Ausbesserung im Falle von Beschädigungen gering gehalten, da so in weitem Umfang ein gegenseitiger Austausch von Kühlelementen möglich ist.
  • Die erfindungsgemäße Lehre kann unter Anwendung von Kühleinheiten, die zumindest zu einem wesentlichen Teil aus einzelnen Kühlelementen gebildet sind, auf vorteilhafte Weise dadurch verwirklicht sein, daß Kühleinheiten jeweils aus mehreren solcher einzelner Kühlelemente zusammengesetzt sind, wobei die Kühlelemente übereinander angeordnet, unmittelbar aneinander angeschlossen und nacheinander von unten nach oben vom Kühlmedium beaufschlagt sind und wobei die Anzahl der zu einer Kühleinheit gehörigen Kühlelemente in Abstimmung an die der Höhe nach unterschiedlichen hydrostatischen Druckbedingungen und Wärmeangebote vom Ofeninneren her gewählt ist.
  • Die im Bereich der Blasformen eines Schachtofens außerordentlich hohen Wärmebelastungen verlangen besondere Maßnahmen in bezug auf die Gleichmäßigkeit der Kühlung. Nach der Erfindung bestehen diese Maßnahmen darin, daß die Anzahl der einzelnen Kühlelemente im Falle einer im Bereich der Blasformen des Ofens gebildeten Kühleinheit kleiner ist als in den übrigen Ofenbereichen.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die in einer Höhe nebeneinander liegenden Kühleinheiten zu je einer Kühlscheibe zusammengefaßt, wobei jeder Kühlscheibe eine ihren Kühleinheiten gemeinsame, an die Falleitung angeschlossene Zufuhrleitung und eine ihren Kühleinheiten gemeinsame, an die Steigleitung angeschlossene, als Überströmsammler ausgebildete Abfuhrleitung zugeordnet ist, an die die Kühleinheiten der Kühlscheibe in Parallelschaltung angeschlossen sind. Die Aufteilung der Kühleinheiten in der Höhe in mehrere Kühlscheiben mit voneinander getrennten Zu- und Abfuhrleitungen führt zur Ausschließung, zumindest deutlichen Verringerungen des Übertritts größerer Dampfmengen in obenliegende Kühleinheiten von untenliegenden Kühleinheiten her.
  • In Verbindung mit dem vorerwähnten Merkmal wird es bevorzugt, daß zumindest die mittleren Zufuhr- und Abfuhrleitungen der Kühlscheiben horizontal und in Höhe der Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen der Kühleinheiten der jeweiligen Kühlscheibe verlaufen und in den entsprechenden Höhenbereichen an der Fall- bzw. Steigleitung angeschlossen sind. Auf diese Weise wird eine für die Kühlwirkung günstige Verteilung der Kühleinheiten in der Horizontalen über den Ofenumfang auch bei ungleichmäßiger Wärmeentwicklung im Ofeninneren erreicht.
  • Es wird vorgezogen, daß zumindest zwei Kühlscheiben gebildet sind, wovon sich eine nur über etwa den Höhenbereich der Blasformen des Ofens erstreckt. In diesem Fall ist den außerordentlich hohen Wärmebelastungen im Bereich der Blasformen auf einfache Weise Rechnung getragen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht jedes einzelne Kühlelement aus einer metallischen Platte, vorzugsweise aus Gußeisen, mit einem innenseitig eingebauten Kühlrohr für das Kühlmedium.
  • Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht unter geringem Erstellungs- und Ausbesserungsaufwand für den Kühlkreislauf größte Kühlwirkung bei weitgehendem Schutz der Kühleinheiten gegen Beschädigungen infolge von Pulsationen der Dampfbildung in ihrem Inneren. Er stellt sicher, daß die Zahl und Länge der für den Kühlkreislauf einzusetzenden Rohrleitungen gering gehalten werden kann. Dabei besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß ein bereits erstellter, mit einem Kühlkreislauf ausgerüsteter Ofen mit einfachen Mitteln entsprechend dem Gegenstand der Erfindung umgerüstet werden kann, auch unabhängig von der Konstruktion der Kühleinheiten und der Führung des Kühlmediums innerhalb der Kühleinheiten, insbesondere allein durch Zusammenfassung von eingebauten einzelnen Kühleinheiten bzw. Kühlelementen zu Kühlscheiben unter Anbringung von horizontal verlaufenden Zufuhr- und Abfuhrleitungen für das Kühlmedium.
  • Die erfindungsgemäße Lehre wird im nachfolgenden anhand eines in der Zeichnungsfigur im Schema veranschaulichten Kühlkreislaufs für einen Hochofen verdeutlicht, wie er nach dem Gegenstand der Erfindung zur Anwendung kommen kann.
  • Der mit Kühlwasser betriebene Kühlkreislauf umfaßt einen obenliegenden Dampf-Wasser-Abscheider 1, an dem über eine Falleitung 2 und eine Steigleitung 3 eine Vielzahl von übereinander und nebeneinander über die Ofenhöhe bzw. -breite verteilten Kühleinheiten 4 angeschlossen ist. Der Dampf-Wasser-Abscheider 1 dient zugleich als Wasservorrat, wobei in den Dampf-Wasser-Abscheider 1 in an sich bekannter Weise Kühlwasser nachgespeist werden kann.
  • Jede Kühleinheit 4 ist aus mindestens zwei einzelnen, untereinander gleichen Kühlelementen 4a mit jeweils gleich großem Aufnahmeraum für das Kühlmedium gebildet. Das Kühlmedium tritt in jede Kühleinheit 4 in flüssiger Form durch eine in ihrem unteren Bereich vorgesehene Eintrittsöffnung 5 ein und von ihr durch eine in ihrem oberen Bereich vorgesehene Austrittsöffnung 6 wieder aus, ebenfalls in flüssiger Form, jedoch nach Aufwärmung durch die zur Kühleinheit 4 vom Ofeninneren her herantransportierte Wärme.
  • Die Kühlelemente 4a jeder Kühleinheit 4 sind übereinander angeordnet und unmittelbar aneinander angeschlossen. Sie werden nacheinander von unten nach oben vom Kühlmedium beaufschlagt.
  • Die in einer Höhe nebeneinander liegenden Kühleinheiten 4 sind zu insgesamt drei Kühlscheiben A, B, C zusammengefaßt, wobei jede Kühleinheit 4 der Kühlscheibe A drei Kühlelemente 4a, jede Kühleinheit 4 der Kühlscheibe B zwei Kühlelemente 4a und jede Kühleinheit 4 der Kühlscheibe C vier Kühlelemente 4a umfaßt. Die Kühlscheibe B ist nur im Bereich der Blasformen des Ofens erstreckt. Es ergibt sich, daß die Anzahl der einzelnen Kühlelemente 4a der im Bereich der Blasformen des Ofens gebildeten Kühleinheiten 4 kleiner ist als der in den übrigen Ofenbereichen gebildeten Kühleinheiten 4.
  • Jeder Kühlscheibe A, B, C ist je eine ihren Kühleinheiten 4 gemeinsame, an die Falleitung 2 angeschlossene Zufuhrleitung 7 und je eine ihren Kühleinheiten 4 gemeinsame, an die Steigleitung 3 angeschlossene, als Überströmsammler ausgebildete Abfuhrleitung 8 zugeordnet, die an die Kühleinheiten 4 der jeweiligen Kühlscheibe A, B bzw. C in Parallelschaltung angeschlossen sind. Dabei verlaufen die Zufuhrleitungen 7 der beiden oberen Kühlscheiben B und C sowie die Abfuhrleitungen 8 aller drei Kühlscheiben A, B, C horizontal und in Höhe der Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen 5, 6 der Kühleinhei- ten 4 der jeweiligen Kühlscheibe A, B, C; es sind diese Zu- und Abfuhrleitungen 7, 8 außerdem in den entsprechenden Höhenbereichen der Eintritts- und Austrittsöffnungen 5, 6 der Kühleinheiten an der Falleitung 2 bzw. Steigleitung 3 angeschlossen.
  • Die Falleitung 2 und die Steigleitung 3 verlaufen demgegenüber im wesentlichen vertikal, wobei diese Leitungen 2, 3 sämtlichen Kühleinheiten 4 gemeinsam sind. Jedes einzelne Kühlelement 4a einer Kühleinheit 4 besteht aus einer gußeisernen Platte mit einem innenseitig eingebauten, in der Zeichnung nicht dargestellten Kühlrohr für das Kühlmedium.
  • Die Kühleinheiten 4, die sämtlich für sich in Parallelschaltung an dem ihnen gemeinsamen Dampf-Wasser-Abscheider 1 angeschlossen sind, sind zwischen der Ofenausmauerung und dem Ofenpanzer an der Innenseite, d. h. Ofenraumseite des Ofenpanzers befestigt. In der Zeichnung ist weder die Ofenausmauerung noch der- Ofenpanzer veranschaulicht. Die Leitungen 2 und 3 verlaufen vollständig an der Außenseite des Ofenpanzers, die Leitungen 7 und 8 teilweise.
  • Das Kühlmedium durchströmt den Kühlkreislauf in Richtung der Pfeile X im Naturumlauf, wobei die Kühlung im Wege der Verdampfungskühlung erfolgt. Das Kühlmedium tritt in sämtliche Kühleinheiten 4 in flüsser Form ein. Es verläßt die Kühleinheiten 4 außerdem ausschließlich in flüssiger Form und verdampft erst im Bereich der Steigleitung 3. Das im Bereich der Steigleitung 3 gebildete Dampf-Wasser-Gemisch tritt aus der Steigleitung 3 in den Dampf-Wasser-Abscheider 1 ein, von wo das Kühlmedium in flüssiger Form zusammen mit dem Zusatzwasser über die Falleitung 2 wieder zu den Kühleinheiten 4 geführt wird.
  • Es ist die Gesamtmenge des in jede Kühleinheit 4 einleitbaren Kühlmediums in Abstimmung an die der Höhe nach unterschiedlichen hydrostatischen Druckbedingungen und Wärmeangebote vom Ofeninneren her so bemessen, daß das Kühlmedium vollständig lediglich außerhalb der Kühleinheiten 4 nach deren Durchtritt in der Steigleitung 3 verdampft.

Claims (9)

1. Verwendung eines Kühlkreislaufes für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, unter Naturumlauf des Kühlmediums mit einer Vielzahl von übereinander und nebeneinander über die Ofenhöhe bzw. -breite verteilten Kühleinheiten (4), wovon jede für sich in Parallelschaltung an einen gemeinsamen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider (1) über eine gemeinsame, zumindest im wesentlichen vertikal verlaufende Fall- und Steigleitung (2 bzw. 3) für die Ein- bzw. Fortleitung des Kühlmediums in die Kühleinheiten (4) bzw. von ihnen fort angeschlossen ist, wobei die Gesamtmenge des in jede Kühleinheit (4) ausschließlich in flüssiger Form einleitbaren Kühlmediums in Abstimmung an die der Höhe nach unterschiedlichen hydrostatischen Druckbedingungen und Wärmeangebote vom Ofeninneren her so bemessen ist, daß das Kühlmedium zumindest zum weitaus überwiegenden Teil, vörzugsweise vollständig lediglich außerhalb der Kühleinheiten (4) nach deren Durchtritt verdampft.
2. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 1, wobei das Kühlmedium in jede Kühleinheit (4) durch eine in ihrem unteren Bereich vorgesehene Eintrittsöffnung (5) eingeleitet und von ihr durch eine in ihrem oberen Bereich vorgesehene Austrittsöffnung (6) fortgeleitet wird.
3. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühleinheiten (4) zumindest zu einem wesentlichen Teil aus mehreren einzelnen Kühlelementen (4a) mit vorzugsweise gleich großem Aufnahmeraum für das Kühlmedium gebildet sind.
4. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 3, wobei einzelne Kühleinheiten (4) jeweils aus mehreren übereinander angeordneten, unmittelbar aneinander angeschlossenen und nacheinander von unten nach oben vom Kühlmedium beaufschlagten Kühlelementen (4a) zusammengesetzt sind, deren Anzahl in Abstimmung an die der Höhe nach unterschiedlichen hydrostatischen Druckbedingungen und Wärmeangebote gewählt ist.
5. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 4, wobei die Anzahl der einzelnen Kühlelemente (4a) einer im Bereich der Blasformen des Ofens gebildeten Kühleinheit (4) kleiner ist als in den übrigen Ofenbereichen.
6. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, wobei die in einer Höhe nebeneinander liegenden Kühleinheiten (4) zu je einer Kühlscheibe (A, B bzw. C) zusammengefaßt sind und jeder Kühlscheibe je eine ihren Kühleinheiten (4) gemeinsame, an die Falleitung (2) angeschlossene Zufuhrleitung (7) und je eine ihren Kühleinheiten (4) gemeinsame, an die Steigleitung (3) angeschlossene, als Überströmsammler ausgebildete Abfuhrleitung (8) zugeordnet ist, an die die Kühleinheiten (4) der jeweiligen Kühlscheibe (A, B bzw. C) in Parallelschaltung angeschlossen sind.
7. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 6, wobei zumindest die mittleren Zufuhr- und Abfuhrleitungen (7 bzw. 8) der Kühlscheiben (A, B bzw. C) horizontal und in Höhe der Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen (5 bzw. 6) der Kühleinheiten (4) der jeweiligen Kühlscheibe (A, B bzw. C) verlaufen und in den entsprechenden Höhenbereichen an der Fall- bzw. Steigleitung (2 bzw. 3) angeschlossen sind.
8. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 6 oder 7, wobei zumindest zwei Kühlscheiben (A, B bzw. C) gebildet sind, wovon sich eine (B) nur über etwa den Höhenbereich der Blasformen des Ofens erstreckt.
9. Verwendung des Kühlkreislaufs nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, wobei jedes einzelne Kühlelement (4a) aus einer metallischen Platte, vorzugsweise aus Gußeisen, mit einem innenseitig eingebauten Kühlrohr für das Kühlmedium besteht.
EP80104778A 1979-08-25 1980-08-13 Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens Withdrawn EP0025133A1 (de)

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DE19792934448 DE2934448A1 (de) 1979-08-25 1979-08-25 Verwendung eines kuehlkreislaufs fuer die verdampfungskuehlung eines schachtofens

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EP80104778A Withdrawn EP0025133A1 (de) 1979-08-25 1980-08-13 Verwendung eines Kühlkreislaufs für die Verdampfungskühlung eines Schachtofens

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