EP0025604A1 - Kühlelement für Industrieöfen - Google Patents
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- EP0025604A1 EP0025604A1 EP80105506A EP80105506A EP0025604A1 EP 0025604 A1 EP0025604 A1 EP 0025604A1 EP 80105506 A EP80105506 A EP 80105506A EP 80105506 A EP80105506 A EP 80105506A EP 0025604 A1 EP0025604 A1 EP 0025604A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/24—Cooling arrangements
Definitions
- the invention relates to a cooling element for industrial furnaces, which consists of a plurality of tubes running parallel to one another and is exposed in the wall and / or in the cover, preferably an arc furnace.
- a water-cooled plate for arc furnaces which is arranged in an arc furnace so that it forms part of the furnace wall.
- the plate has an outer surface exposed to the inside of the arc, which is provided with a plurality of ribs or other projections.
- the ribs or other projections serve as the core for the sprayed under the action of the arc, molten slag, which adheres to these and to the surface of the water-cooled plate due to the cooling effect, so that an increasingly thicker layer forms.
- this known, water-cooled plate has the major disadvantage that it or the like once in its manufacture by the welded-on ribs. is comparatively complex and, on the other hand, that during the welding of the ribs during operation thermal stresses occur which very easily lead to damage.
- the welded-on ribs result in increased heat absorption, which is undesirable.
- the invention has for its object to provide a cooling element of the type mentioned ' avoiding the aforementioned disadvantages, which is easy to manufacture and attach and has a long life and practically uniform heat load.
- this is achieved in that the adjacent tubes of the cooling element are arranged at a distance from one another. In this way it is achieved that the splashing liquid Slag is deposited in the gaps between the tubes and solidifies as a result of the cooling effect of the tubes, so that gradually an increasingly thick layer of slag forms, which adheres firmly to the tubes of the cooling element and ensures good thermal efficiency of the arc furnace.
- the mutually adjacent tubes of the cooling element are advantageously connected to one another by webs which are located on the sides of the tubes facing away from the furnace interior. These webs prevent the liquid sprayed slag from passing through the gap between the tubes, so that the slag inevitably settles in the gaps between the tubes.
- 1 denotes the mutually parallel tubes of the cooling element, which are each arranged at a distance from one another, so that 2 form between these gaps.
- the gap 2 between the individual pipes 1 ensures that the liquid slag sprayed inside the furnace can settle in the columns 2, first in its rear, expanding parts immediately in front of the webs 3. Gradually, always more spattered slag deposited so that the gaps 2 are filled with solidifying slag, a solid slag layer being formed on the sides of the pipes 1 facing the furnace interior. Due to the different cross-section of column 2, the slag layer that forms is firmly anchored.
- the anchoring of the slag layer is therefore not achieved by special measures, such as milling grooves, placing welding beads, profiles, etc., but by spacing the pipes to be connected.
- Each cooling element is provided with an inlet and an outlet for the coolant, for example water, flowing through the tubes 1, the individual tubes of a cooling element being able to be arranged one behind the other in terms of flow technology or else parallel to one another, specifically individually or in groups.
- the tubes of a cooling element can be arranged both vertically and horizontally.
- the above-described invention is preferably suitable for use in arc furnaces, but is not restricted to this, but can be used in general in industrial furnaces.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kühlelement für Industrieöfen, welches aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden Rohren (1) besteht und in der Wandung und/oder im Deckel, vorzugsweise eines Lichtbogenofens, so angeordnet ist, dass es einen Teil der Ofenwandung bzw. des Deckels bildet und zum Ofeninneren hin freiliegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlelement vorgenannter Art zu schaffen, welches in einfacher Weise herzustellen und anzubringen ist sowie eine lange Lebensdauer und praktisch gleichmässige Wärmebelastung aufweist. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die einander benachbarten Rohre (1) des Kühlelementes mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die einander benachbarten Rohre (1) des Kühlelementes sind durch Stege (3) miteinander verbunden, die sich auf den dem Ofeninneren abgewandten Seiten der Rohre (1) befinden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kühlelement für Industrieöfen, welches aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden Rohren besteht und in der Wandung und/oder im Deckel, vorzugsweise eines Lichtbogenofens, hin frei liegt.
- Durch die DE-OS 25 02 712 ist eine wassergekühlte Platte für Lichtbogenöfen bekannt, die in einem Lichtbogenofen so angeordnet ist, daß sie einen Teil der Ofenwand bildet. Die Platte besitzt eine zum Inneren des Lichtbogens hin freiliegende Außenfläche, die mit mehreren Rippen oder anderen Vorsprüngen versehen ist. Die Rippen oder anderen Vorsprünge dienen als Kern für die unter der Einwirkung des Lichtbogens verspritzte, schmelzflüssige Schlacke, welche an diesen sowie an der Oberfläche der wassergekühlten Platte infolge der Kühlwirkung festhaftet, so daß sich eine immer stärker werdende Schicht bildet. Diese bekannte, wassergekühlte Platte hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß sie einmal in ihrer Herstellung durch die aufgeschweißten Rippen od.dgl. vergleichsweise aufwendig ist und zum anderen, daß durch das Aufschweißen der Rippen bei Betrieb Wärmespannungen auftreten, welche sehr leicht zu Schäden führen. Außerdem ergeben die aufgeschweißten Rippen eine vermehrte Wärmeaufnahme, welche jedoch unerwünscht ist.
- Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlelement der eingangs genannten Art unter'Vermeidung vorerwähnter Nachteile zu schaffen, welches in einfacher Weise herzustellen und anzubringen ist sowie eine lange Lebensdauer und praktisch gleichmäßige Wärmebelastung aufweist.
- Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die einander benachbarten Rohre des Kühlelementes mit Abstand zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die herumspritzende flüssige Schlacke sich in den Spalten zwischen den Rohren ablagert und infolge der Kühlwirkung der Rohre erstarrt, so daß sich nach und nach eine immer stärker werdende Schlackenschicht bildet, die fest auf den Rohren des Kühlelementes anhaftet und einen guten Wärmewirkungsgrad des Lichtbogenofens gewährleistet.
- Es ist zwar bekannt, Kühlelemente mit parallel zueinander verlaufenden Rohren zu verwenden, jedoch sind die Rohre dicht an dicht unter linienförmiger Berührung zueinander angeordnet, so daß die durch die erfindungsgemäße Lösung erzielte Wirkung, nämlich der Ablagerung der flüssigen, verspritzten Schlacke in den Spalten zwischen benachbarten Rohren, nicht eintreten kann und damit auch nicht die gute Haftwirkung der nach und nach stärker werdenden feuerfesten Schlackenschicht.
- Vorteilhaft sind die einander benachbarten Rohre des Kühlelementes durch Stege miteinander verbunden, die sich auf den dem Ofeninneren abgewandten Seiten der Rohre befinden. Diese Stege verhindern ein Hindurchtreten der flüssigen verspritzten Schlacke durch die Spalte zwischen den Rohren, so daß sich die Schlakke zwangsläufig in den Spalten zwischen den Rohren absetzt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt diese eine geschnittene Seitenansicht eines Kühlelementes.
- Mit 1 sind die zueinander parallel verlaufenden Rohre des Kühlelementes bezeichnet, welche jeweils mit Abstand zueinander angeordnet sind, so daß sich zwischen diesen Spalte 2 ausbilden.
- An den dem Ofeninneren abgewandten Seiten der Rohre 1 sind diese durch Stege 3 miteinander verbunden, welche zwischen die Rohre eingeschweißt sind.
- Durch die Spalte 2 zwischen den einzelnen Rohren 1 wird erreicht, daß sich die im Ofeninneren verspritzte, flüssige Schlacke in den Spalten 2 festsetzen kann, und zwar zunächst in deren hinteren, sich wieder erweiternden Teilen unmittelbar vor den Stegen 3. Nach und nach wird immer mehr verspritzte Schlacke abgelagert, so daß die Spalte 2 insgesamt mit sich erstarrender Schlacke ausgefüllt sind, wobei sich insgesamt eine feste Schlackenschicht auf den dem Ofeninneren zugewandten Seiten der Rohre 1 ausbildet. Durch den unterschiedlichen Querschnitt der Spalte 2 wird eine feste Verankerung der sich ausbildenden Schlackenschicht erreicht.
- Die Verankerung der Schlackenschicht wird somit nicht durch besondere Maßnahmen, wie das Einfräsen von Nuten, Auflegen von Schweißraupen, Profilierungen usw. erreicht, sondern durch die Beabstandung der miteinander zu verbindenden Rohre.
- Jedes Kühlelement ist mit einem Eintritt sowie einem Austritt für das die Rohre 1 durchströmende Kühlmittel, beispielsweise Wasser, versehen, wobei die einzelnen Rohre eines Kühlelementes strömungstechnisch gesehen hintereinander oder aber auch parallel zueinander, und zwar einzeln oder gruppenweise, angeordnet sein können. Die Rohre eines Kühlelementes können sowohl senkrecht als auch horizontal angeordnet sein.
- Die vorbeschriebene Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Anwendung bei Lichtbogenöfen, ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern kann ganz allgemein bei Industrieöfen eingesetzt werden.
Claims (2)
1. Kühlelement für Industrieöfen, welches aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden Rohren besteht und in der Wandung und/oder im Deckel, vorzugsweise eines Lichtbogenofens, so angeordnet ist, daß es einen Teil der Ofenwandung bzw. des Deckels bildet und zum Ofeninneren hin freiliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Rohre (1) des Kühlelementes mit Abstand zueinander angeordnet sind.
2. Kühlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Rohre (1) des Kühlelementes durch Stege (3) miteinander verbunden sind, die sich auf den dem Ofeninneren abgewandten Seiten der Rohre (1) befinden.
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