EP0085461A1 - Liquid-cooled side walls for electric-arc furnaces - Google Patents
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Definitions
- the cooling pipes together with the refractory building material can be used as a prefabricated segment-like wall element in the furnace vessel. This results in a rational installation and removal of the segment-like wall elements, and the decommissioning of the ovens can be limited to a minimum in time.
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Abstract
Zur Erhöhung der Lebensdauer der thermisch beanspruchten Wandteile (27) von Lichtbogenöfen sind in einem feuerfesten Baustoff (35) Kühlrohre (30, 31) zweilagig angeordnet, die die Armierung für den feuerfesten Baustoff (35) bilden. Die dem Gefässinneren zugewandte Lage der Kühlrohre (30) ist einstückig ausgeführt und ist am oberen und unteren Ende U-förmig abgebogen und führt in die äussere Lage der Kühlrohre (31) über. Die Enden der äusseren Lage der Kühlrohre (31) münden in einen Flüssigkeitsverteilkanal (32), der mit integrierten Bypassöffnung(en) (34) versehen ist. Durch die einstückige Ausbildungsform der dem Gefässinneren zugewandten Kühlrohre (30), durch bogenformige Uebergänge zum äusseren Kühlrohr (31) sowie durch Vermeiden von Schweissnahten und sonstigen Materialverbindungen im Kühlrohr (30), wird das Kühlrohr (30) thermisch homogen belastet bzw. entlastet, so dass thermische Spannungen im Kühlsystem 30, 31, 32 nahezu ausgeschlossen sind und das Kühlsystem weitgehend von den Wirkungen einer Temperaturwechselbeanspruchung entkoppelt istTo increase the service life of the thermally stressed wall parts (27) of arc furnaces, cooling pipes (30, 31) are arranged in two layers in a refractory building material (35), which form the reinforcement for the refractory building material (35). The position of the cooling tubes (30) facing the interior of the vessel is made in one piece and is bent in a U-shape at the upper and lower ends and leads into the outer position of the cooling tubes (31). The ends of the outer layer of the cooling pipes (31) open into a liquid distribution channel (32) which is provided with an integrated bypass opening (s) (34). Due to the one-piece design of the cooling tubes (30) facing the interior of the vessel, through arcuate transitions to the outer cooling tube (31) and by avoiding weld seams and other material connections in the cooling tube (30), the cooling tube (30) is thermally homogeneously loaded or relieved, so that thermal stresses in the cooling system 30, 31, 32 are almost impossible and that the cooling system is largely decoupled from the effects of temperature changes
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Ofen, insbesondere Lichtbogenofen, mit einer Flüssigkeitskühlvorrichtung für thermisch hochbeanspruchte Wandteile des Ofengefässes, mit im wesentlichen vertikal angeordneten von Flüssigkeit durchströmten gruppenweise in Serie geschalteten Kühlrohren, wobei im Gefässoberteil zwischen benachbarten Kühlkanälen eine Bypassöffnung vorgesehen ist, die die Kühlkanäle wenigstens teilweise kurzschliesst.The invention relates to an electric furnace, in particular an arc furnace, with a liquid cooling device for thermally highly stressed wall parts of the furnace vessel, with essentially vertically arranged liquid flow-through series-connected cooling tubes, a bypass opening being provided in the upper part of the vessel between adjacent cooling channels, which provides the cooling channels at least partially short-circuits.
Ein derartiger Ofen ist Gegenstand der CH-Patentanmeldung 3280/81-4 vom 20.5.1981. Hierbei werden insbesondere Lösungswege aufgezeigt, wie die durch lokale Ueberhitzung entstehenden Gasblasen, die zu einer Beeinträchtigung der Kühlwirkung oder gar zu einer Zerstörung der Kühlvorrichtung führen können, aus dem Kühlsystem auf einfache Weise entfernt werden, indem im oberen Teil der in Serie geschalteten vertikal angeordneten Kühlrohre Bypassöffnungen angeordnet sind.Such an oven is the subject of CH patent application 3280 / 81-4 dated May 20, 1981. In particular, solutions are shown how the gas bubbles resulting from local overheating, which can lead to impairment of the cooling effect or even destruction of the cooling device, are removed from the cooling system in a simple manner by the vertically arranged cooling pipes connected in series in the upper part Bypass openings are arranged.
Aus der Veröffentlichung "Korf-Fuchs-Systemtechnik; Stahlerzeugung Wasserkühlsysteme für Lichtbogenöfen", undatiert, sind Kühlkästen bekannt, die einzeln oder als komplette Kühlsysteme zur Bildung von Gefässwänden im Lichtbogenofenkessel eingebaut werden können. Konstruktive Massnahmen sollen verhindern, dass bei eventuellen Durchbrüchen an den Kühlkästen Kühlwasser in den Ofenraum eintreten kann. Auf den dem Ofeninneren zugewandten Wänden der Kühlkästen wird eine im Verhältnis zur Dicke einer herkömmlichen ungekühlten Gefässwand aus feuerfestem Material eines Lichtbogenofens vergleichsweise dünne Schutzschicht aus feuerfestem Material aufgebracht, die einmal die Kühlkästen vor Wärmestrahlung schützt und zum anderen einen zu grossen Wärmeentzug aus dem Schmelzraum unterbindet. Diese Schutzschicht wird während des Schmelzens noch zusätzlich durch Schlackenspritzer verstärkt, die durch den Einfluss des Lichtbogens an die Wände geschleudert werden und dort haften bleiben. Durch nockenartige Vorsprünge, die an den Wänden der Kühlkästen angebracht sind, wird die Haftung des feuerfesten Materials und der Schlackenspritzer verstärkt.From the publication "Korf-Fuchs-Systemtechnik; steel production, water cooling systems for electric arc furnaces", undated, cooling boxes are known which can be installed individually or as complete cooling systems for forming vessel walls in the electric arc furnace. Constructional measures are intended to prevent cooling water from entering the furnace chamber in the event of breakthroughs in the cooling boxes. In relation to the thickness of a conventional uncooled vessel wall made of refractory material from an electric arc furnace, a relatively thin protective layer made of refractory material is applied to the walls of the cooling boxes facing the inside of the furnace, which protects the cooling boxes against heat radiation and prevents excessive heat extraction from the melting chamber. During the melting process, this protective layer is additionally reinforced by slag splashes which are thrown against the walls by the influence of the electric arc and stick there. The adhesion of the refractory material and the slag splashes is increased by cam-like projections which are attached to the walls of the cooling boxes.
Eine ähnliche Wasserkühlung der Gefässwände von Lichtbogenöfen ist aus der Veröffentlichung "Lectromelt Corporation; water cooled panels", vom April 1980, bekannt.A similar water cooling of the vessel walls of arc furnaces is known from the publication "Lectromelt Corporation; water cooled panels" from April 1980.
Bei Verwendung von Kühlkästen zur Kühlung der Gefässwände von Lichtbogenöfen kann einerseits feuerfestes Material eingespart werden, andererseits besteht aber bei den relativ dünnen Schutzschichten an den Wänden der Kühlkästen die Gefahr, dass sie sich an bestimmten Stellen unkontrolliert lösen, beispielsweise durch mechanische Einwirkung beim Chargiervorgang, durch Eisen- oder Schlackenspritzereinwirkung beim Schmelzvorgang oder durch thermische Spannungen innerhalb der Schichten infolge inhomogener Wärmestrahlung, ungleicher Kühlungseinwirkung oder beim Erkalten der Gefässwände. An den freiliegenden Stellen, an denen die Metallfläche des Kühlkastens unmittelbar von den Lichtbögen angestrahlt wird, ist der Wärmeübergang und somit der Wärmeverlust besonders hoch.When using cooling boxes to cool the vessel walls of electric arc furnaces, fireproof material can be saved on the one hand, but on the other hand there is a risk with the relatively thin protective layers on the walls of the cooling boxes that they will come loose in certain places, for example due to mechanical effects during the charging process Iron or slag splashing during the melting process or due to thermal stresses within the layers due to inhomogeneous heat radiation, uneven cooling or when the vessel walls cool down. The heat transfer and thus the heat loss is particularly high at the exposed locations where the metal surface of the cooling box is directly illuminated by the arcs.
Ausserdem werden die nicht geschützten Stellen thermisch stärker belastet als die übrige geschützte Kühlkastenwand, und bei, in Stahlwerken und Giessereien normalerweise kontinuierlichem Schmelzen im Zwei- bzw. Dreischichtbetrieb, können sich heisse Stellen ausbilden, ohne von der Ofenbedienungsmannschaft bemerkt zu werden. Diese Stellen können dann in ungünstigsten Fällen, wenn sie unbedeckt bleiben und die Kühlungsverhältnisse ungenügend sind, sich derart überhitzen, dass sie zu Durchbrüchen und damit verbundenen schwerwiegenden Folgeerscheinungen führen können. Detektionsanlagen zur Kühlsystemüberwachung sind aufwendig und teuer. Im Falle einer Fehleranzeige müsste der Ofen dann ausser Betrieb genommen werden,um die schadhaften Stellen reparieren zu können.In addition, the non-protected areas become thermal more heavily loaded than the rest of the protected cooler wall, and during, in steel mills and foundries, continuous melting in two or three shifts, hot spots can form without being noticed by the furnace operator. In the worst cases, if they remain uncovered and the cooling conditions are inadequate, these spots can overheat in such a way that they can lead to breakthroughs and the associated serious sequelae. Detection systems for cooling system monitoring are complex and expensive. In the event of an error message, the furnace would then have to be taken out of operation in order to repair the damaged areas.
Ausserdem sind die dem Ofeninneren zugewandten Kühlwände der Kühlkästen, obwohl sie mit einer Schutzschicht bedeckt sind und vor der Montage spannungsarm geglüht wurden, ständig infolge der starken Temperaturschwankungen Dehnungs- und Kontraktionskräften ausgesetzt. Diese Kräfte wirken sich besonders an den Ecken und Kanten der Kühlflächen aus und es entstehen thermische Spannungen in den die Kühlflächen verbindenden Schweissnähten, in denen unter Umständen sich Risse bilden können, die dann einen Wasserdurchbruch zur Folge haben.In addition, the cooling walls of the cooling boxes facing the inside of the oven, even though they are covered with a protective layer and were stress-relieved before assembly, are constantly exposed to expansion and contraction forces due to the strong temperature fluctuations. These forces have a particular effect on the corners and edges of the cooling surfaces and thermal stresses arise in the weld seams connecting the cooling surfaces, in which cracks can form under certain circumstances, which then lead to water breakthrough.
Ausgehend vom vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem, insbesondere für Lichtbogenöfen zu schaffen, das einfach im Aufbau und wirtschaftlich zu fertigen ist, mit dem eine hohe Lebensdauer der Gefässwände erreicht werden kann und dessen Konstruktion Sicherheit dafür bietet, dass Schadensfälle nahezu ausgeschlossen werden können.Starting from the prior art described above, the invention has for its object to provide a cooling system, in particular for arc furnaces, which is simple in construction and economical to manufacture, with which a long service life of the vessel walls can be achieved and the construction of which offers security for this, that damage can almost be excluded.
Zur Lösung dieser Augabe ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Kühlrohre zweilagig ausgeführt sind, die Kühlrohre der dem Ofeninneren zugewandten Lage einstückig und am unteren und am oberen Ende U-förmig abgebogen sind, an welchen Enden sich die Kühlrohre der äusseren Lage anschliessen und in eine Flüssigkeitsverteilkammer mit integrierten Bypassöffnungen münden, wobei zumindest die Kühlrohre, der dem Ofeninneren zugewandten Lage, in einem feuerfesten Baustoff eingebettet sind und dessen Armierung bilden.To solve this issue, it is provided according to the invention that the cooling tubes are designed in two layers, the cooling tubes of the layer facing the interior of the furnace in one piece and on the lower and upper ends are bent in a U-shape, at which ends the cooling tubes of the outer layer connect and open into a liquid distribution chamber with integrated bypass openings, at least the cooling tubes, the layer facing the interior of the furnace, being embedded in a refractory building material and its reinforcement form.
Diese Ausführungsform weist folgende Vorteile auf:
- - Durch die einstückige Ausbildungsform und die abgerundeten Enden der Kühlrohre wird die Wärme gleichmässig von den Kühlrohren aufgenommen bzw. abgegeben. Da Kanten und Ecken sowie Materialverbindungen in dem dem Ofeninneren zugewandten Teil der Kühlrohre vermieden werden, können sich keine thermischen Spannungen in diesem Teil ausbilden und das Kühlsystem ist weitgehend von den Wirkungen einer Temperaturwechselbeanspruchung entkoppelt.
- - Durch die Kühlung eines qualitativ hochwertigen feuerfesten Baustoffes wird dessen Verschleiss reduziert, woraus sich hohe Standzeiten der Gefässwände ergeben.
- - Die in der Flüssigkeitsverteilkammer integrierten Bypassöffnungen ermöglichen, dass sich die in den gruppenweise in Serie geschalteten Kühlrohren erhitzte Kühlflüssigkeit mit kalter Kühlflüssigkeit mischt, und dadurch Ueberhitzungen vermieden werden.
- - Due to the one-piece design and the rounded ends of the cooling tubes, the heat is evenly absorbed or released by the cooling tubes. Since edges and corners as well as material connections in the part of the cooling pipes facing the furnace interior are avoided, no thermal stresses can form in this part and the cooling system is largely decoupled from the effects of temperature changes.
- - By cooling a high-quality, refractory building material, its wear is reduced, resulting in a long service life for the vessel walls.
- - The bypass openings integrated in the liquid distribution chamber enable the cooling liquid heated in the cooling pipes connected in series in groups to mix with cold cooling liquid, thereby avoiding overheating.
Gemäss Anspruch 2 ist der Abstand der gegenseitig benachbarten Kühlrohre der inneren Lage annähernd doppelt so gross wie deren äusserer Durchmesser. Dadurch kann bei Gewährleistung einer optimalen Kühlung des feuerfesten Baustoffes und bei einer ausreichenden Festigkeit der tragenden Konstruktion für den feuerfesten Baustoff, das Gewicht des Verbundes von Kühlrohren und feuerfestem Baustoff niedrig gehalten werden.According to
Entsprechend Anspruch 3 sind die Kühlrohre samt dem feuerfesten Baustoff als vorgefertigtes segmentartiges Wandelement in das Ofengefäss einsetzbar. Hierdurch ist ein rationeller Ein- und Ausbau der segmentartigen Wandelemente gegeben, und die Ausserbetriebnahme der Oefen kann zeitlich auf ein Minimum beschränkt werden.According to
Nach Anspruch 4 weist jedes Wandelement einen eigenen Kühlkreislauf auf. Der Vorteil gemäss Anspruch 4 ist darin zu sehen, dass die Kühlung übersichtlich und für jedes Wandelement intensiv gestaltet werden kann.According to claim 4, each wall element has its own cooling circuit. The advantage according to claim 4 can be seen in the fact that the cooling can be designed clearly and intensively for each wall element.
Gemäss Anspruch 5 sind die Bypassöffnung(en) im Verteilkanal derart bemessen, dass unter Berücksichtigung des hydraulischen Widerstandes der zugeordneten Kühlkanäle eine vorbestimmbare Kühlflüssigkeitsmenge durch die Bypassöffnung(en) strömt, die kleiner als diejenige ist, die durch die zugeordneten Kühlkanäle strömt.According to
Nach Anspruch 6 sind die Bypassöffnung(en) im Verteilkanal derart bemessen, dass unter Berücksichtigung des hydraulischen Widerstandes der zugeordneten Kühlkanäle eine vorbestimmbare Kühlflüssigkeitsmenge durch die Bypassöffnung(en) strömt, die gleich gross oder grösser als diejenige ist, die durch die zugeordneten Kühlkanäle strömt.According to
Der Vorteil gemäss Anspruch 5 und 6 besteht darin, dass die Durchflussmenge, Strömungsgeschwindigkeit etc. der Kühlflüssigkeit, die in die Kühlkanäle eingeleitet wird und die Kühlkanäle selbst so dimensioniert werden können, dass, wenn ein Teil der Kühlflüssigkeit in den Kühlkanälen verdampft, der Dampf unverzüglich durch die zugeordneten Bypassöffnung(en) jedes zugeordneten Kühlkanalpaares in der Kühlflüssigkeitsverteilkammer aus dem Kühlsystem entfernt wird, ohne dass es zu einer gegenseitigen, für die Kühlwirkung nachteiligen Beeinflussung zwischen Kühlflüssigkeit und Dampf kommt. Man erhält auf diese Weise im Gegensatz zur klassischen Flüssigkeitskühlung, eine kombinierte Flüssigkeits-Dampfkühlung, wobei die zur Verdampfung benötigte Wärme den zu kühlenden Bauteilen entzogen und so zur Kühlung nutzbar gemacht wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit in den Kühlrohren wird derart bemessen, dass sich in den oberen Rohrbögen der Kühlrohre keine Dampfblasen festsetzen können, sondern dass sie mit der Kühlflüssigkeit hinweggetragen und in den Verteilkanal transportiert werden.The advantage according to
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing:
In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorderansicht einer beispielsweisen Ausführungsform eines Lichtbogenofens ;
- Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Ofen gemäss Fig. 1, jedoch mit entferntem Ofendeckel;
- Fig. 3 einen Schnitt durch die Seitenansicht des Ofens gemäss Fig. 2;
- Fig. 4 einen vergrösserten teilweisen vertikalen Schnitt durch eine Kühlrohranordnung samt feuerfestem Baustoff gemäss Fig. 3;
- Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine Kühlanordnung samt feuerfestem Baustoff gemäss Fig. 4;
- Fig. 6 einen horizontalen Schnitt durch eine Kühlanordnung mit feuerfestem Baustoff gemäss Fig. 5.
- Figure 1 is a schematic representation of the front view of an exemplary embodiment of an arc furnace.
- FIG. 2 shows a schematic plan view of the furnace according to FIG. 1, but with the furnace cover removed;
- 3 shows a section through the side view of the furnace according to FIG. 2;
- FIG. 4 shows an enlarged partial vertical section through a cooling tube arrangement including the refractory building material according to FIG. 3;
- 5 shows a vertical section through a cooling arrangement including the refractory building material according to FIG. 4;
- 6 shows a horizontal section through a cooling arrangement with refractory building material according to FIG. 5.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorderansicht einer beispielsweisen Ausführungsform eines Lichtbogenofens.Fig. 1 shows a schematic representation of the front view of an exemplary embodiment of an arc furnace.
Der Lichtbogenofenkessel 1 mit Ofendeckel 5 ist in einer Oeffnung auf der Plattform 6 gelagert, die auf zwei Abwälzwiegen 7 abgestützt ist, die sich wiederum auf den Wiegebalken 8 abstützen, die mit dem Fundament 9 fest verankert sind. Auf Fig. 1 ist auch die Giessschnauze 2 zu sehen. Auf der Plattform 6 ist eine bewegbare Drehkonsole 10 angeordnet, an der die Deckelhebe- und Schwenkvorrichtung 11 befestigt ist. Die Deckelhebe- und Schwenkvorrichtung 11 besteht aus einem Tragarm 13 und einer Tragarmsäule 12.The
Die Plattform 6 trägt auch drei Elektrodenstellsäulen 13, von denen in Fig. 1 lediglich eine sichtbar ist. Die Elektrodenstellsäulen 14 sind in der vertikalen Richtung mit Elektrodenstellzylindern 15 hydraulisch einzeln bewegbar verbunden. An den Elektrodenstellsäulen 14 sind die Elektrodentragarme 16 befestigt und an deren äusseren Enden werden in Elektrodenfassungen 17 die Elektroden 18 gehalten.The
Von den insgesamt drei Elektrodentragarmen 16 ist lediglich wiederum nur einer vollständig sichtbar, und von den Elektroden 18 sind lediglich zwei zu sehen, wobei die dritte verdeckt ist. Auf dem Ofendeckel 5, dessen Deckelring 4 auf dem Deckeltragring 3 des Ofenkessels 1 aufliegt, ist der Rauchgasabzugstutzen 19 mit Flansch 20 angeordnet. Die Befestigung des Stutzens 19 ist in Fig. 1 nicht und dessen Führungsanordnung innerhalb des Tragarms 13 der Deckelhebe- und Schwenkvorrichtung 11 nur andeutungsweise durch die Führungsschiene 21 dargestellt. Auf dem Deckelring 4 des Ofendeckels 5 sind Tragösen 22 angebracht, in denen in der beispielsweisen Ausführungsform von Fig. 1 Tragseile 23 befestigt sind, von denen von insgesamt vier nur zwei sichtbar sind. Die Tragseile 23 werden über Rollen 24 geführt, die in Rollenträgern 25 auf dem Tragarm 13 gelagert sind. Die Tragseile 23 stehen mit dem Hydraulikzylinder 26 in Verbindung, der den Ofendeckel 5 vom Ofenkessel 1 abheben bzw. absenken kann.Of the total of three electrode support
Die Bezugsziffern beziehen sich in den nachfolgenden Zeichnungen auf die gleichen Teile wie in Fig. l.The reference numbers in the following drawings refer to the same parts as in FIG. 1.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Ofen gemäss Fig. 1, jedoch mit entferntem Ofendeckel 5. Es sind die vorgefer-tigten Wandelemente 27 ersichtlich, die innerhalb des Ofengefässmantels 1 angeordnet sind. In der beispielsweisen Ausführungsform gemäss Fig. 2 sind sechs Wandelemente 27 angebracht. Jedoch ist deren Anzahl unterschiedlich und sie richtet sich nach der Ofengrösse. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anzahl der Wandelemente 27 mit steigender Ofengrösse zunimmt. Im Inneren des Ofengefässes ist der Ofengefässboden 28 und gegenüber der Gussschnauze 2 die Schlackentür 29 ersichtlich.FIG. 2 shows a top view of the furnace according to FIG. 1, but with the
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Seitenansicht des Ofens gemäss Fig. 2 dargestellt. In den geschnittenen Wandelementen 27 ist das Kühlsystem 30, 31, 32 erkennbar, welches aus der dem Gefässinneren zugewandten Kühlrohrlage 30, der äusseren Kühlrohrlage 31 und dem Kühlflüssigkeitsverteilkanal 32 besteht. Die für das Kühlsystem 30, 31, 32 erforderlichen Anschlussleitungen ausserhalb des Ofengefässmantels 1 sind auf Bild 3 aus Gründen besserer Uebersicht nicht dargestellt.FIG. 3 shows a section through the side view of the furnace according to FIG. 2. In the
Fig. zeigt einen vergrösserten teilweisen vertikalen Schnitt durch eine Kühlrohranordnung 30, 31, 32 samt feuerfester Baustoff 35 gemäss Fig. 3.FIG. 1 shows an enlarged partial vertical section through a
In Fig. 4 ist wiederum die dem Gefässinneren zugewandte Kühlrohrlage 30 mit den oberen und unteren U-förmigen Bögen ersichtlich, an deren Enden sich einstückig die äussere Kühlrohrlage 31 anschliesst. Die Enden der Kühlkanäle 31' der äusseren Kühlrohrlage 31 münden einmal mit der Kühlkanaleintrittöffnung 37 und zum anderen mit der Kühlkanalaustrittsöffnung 38 in den Kühlflüssigkeitsverteilkanal 32. Mit der Bezugsziffer 36 ist eine Befestigungslasche bezeichnet, mit der das Wandelement im Ofengefässmantel 1 befestigt wird, welches aus dem Kühlsystem 30, 31, 32 und dem feuerfesten Baustoff 35 besteht.4 again shows the
In Fig. 4 und ebenso in Fig. 5 sind die Trennwände 33 dargestellt, zwischen denen und der oberen Abschlussplatte 32' des Flüssigkeitsverteilkanales 32 sich die Bypassöffnung(en) 34 befinden.4 and likewise in FIG. 5, the
Mit Bezugsziffer 40 ist in Fig. 5 die Kühlflüssigkeitseintrittsöffnung bezeichnet und die Pfeile gemäss der Bezugsziffer 39 geben die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit an. In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 strömt die Kühlflüssigkeit zuerst durch das äussere rechte Kühlrohr 30, das dem Gefässinneren zugeordnet ist, nach unten, wird durch den unteren Bogen umgelenkt und strömt schliesslich durch den Kühlkanal 31' des äusseren Kühlrohres 31 nach oben, und tritt durch die Kühlflüssigkeitseintrittsöffnung 37 in den Kühlflüssigkeitsverteilkanal 32 ein. Im Verteilkanal 32 wird der Kühlflüssigkeitsstrom in zwei Teilströme gemäss den Pfeilen mit der Bezugsziffer 39 aufgeteilt. Ein erster Teilstrom verlässt durch die Kühlflüssigkeitsaustrittsöffnung 38 den Verteilkanal 32 wieder, strömt in Richtung des Pfeiles zuerst aufwärts, wird durch den oberen Bogen umgelenkt, strömt durch das Kühlrohr 30 abwärts, wird durch den unteren Bogen umgelenkt und fliesst durch den Kühlkanal 31' des Kühlrohres 31 wiederum aufwärts und tritt durch die Kühlflüssigkeitseintrittsöffnung 37 in den Verteilkanal 32 ein. Da das Kühlrohr 30 dem Gefässinneren zugeordnet ist, hat sich die Kühlflüssigkeit des ersten Kühlstromes erwärmt und trifft im Verteilkanal 32 mit dem zweiten Teil des Kühlstromes, der horizontal abgelenkt wurde und durch die Bypassöffnung 34 hindurchgeströmt ist im Bereich zwischen den auf Fig. 5 dargestellten zwei Trennwänden 33 zusammen. Da der zweite Teil des Kühlflüssigkeitsstromes vergleichsweise ein tiferes Temperaturniveau aufweist, als der erste, durch das Kühlrohr 30 geflossene Teil, so wird der erste Teil des Kühlflüssigkeitsstromes durch den zweiten Teil gekühlt. Dieser Vorgang des Kühlens des durch die Kühlrohre 30, die dem Gefässinneren zugewandt sind, hindurchgetretenen und dabei sich erwärmten Teiles der Kühlflüssigkeit durch den Teil der Kühlflüssigkeit, der im Verteilkanal 32 verblieben und durch die Bypassöffnung(en) 34 hindurchgetreten ist, wiederholt sich beständig in den gruppenweise in Serie geschalteten Kühlrohren 30, 31 jedes Wandelementes 27 des Ofengefässes.The
Wenn sich im Kühlrohr 30 eventuell Dampfblasen bilden sollten, so würden sie sich im oberen Rohrbogen ansammeln und den Kühlkreislauf beeinträchtigen oder unterbrechen. Um dies aber zu verhindern, ist die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit derart gewählt, dass sich im oberen Rohrbogen eventuell bildende Dampfblasen durch die Kühlflüssigkeit in die Verteilkammer befördert werden.If steam bubbles should possibly form in the cooling
In Fig. 5 ist nur eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindungsidee dargestellt. Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens wäre, den Verteilkanal gegenüber der horizontalen schräg anzuordnen, und zwar in Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit mit sich öffnenden Winkel. Auf diese Weise könnten Dampfblasen aus dem Verteilkanal 32 rascher entfernt werden. Die oberen und unteren Rohrbögen der Kühlrohre 30, 31 sind aus Gründen einer homogenen Wärmebelastung erforderlich, und auf sie kann nicht verzichtet werden.5 shows only one exemplary embodiment of the inventive idea. A further development of the inventive idea would be to arrange the distribution channel obliquely with respect to the horizontal, specifically in the direction of flow of the cooling liquid with an opening angle. In this way, vapor bubbles could be removed from the
In Fig. 6 ist ein horizontaler Schnitt durch eine Kühlanordnung 30, 31, 32 samt feuerfestem Baustoff 35 gemäss Fig. 5 zu sehen.FIG. 6 shows a horizontal section through a
In Fig. 6 ist die wendelartige Ausbildungsform bzw. die horizontal seitliche Versetzung der Kühlrohre 30, 31 mit den Kühlkanälen 30', 31 zu erkennen.6 shows the helical design or the horizontal lateral displacement of the cooling
Im Schnitt gemäss Fig. 6 ist nur die untere seitliche Versetzung, andeutungsweise durch den unteren Rotorbogen, zu sehen. Die obere seitliche Versetzung ist in Fig. 6 nicht dargestellt, jedoch in Fig. 5.6, only the lower lateral offset, indicated by the lower rotor arch, can be seen. The upper lateral offset is not shown in FIG. 6, but in FIG. 5.
In den Fig. 4 und 6 sind die Doppellagen der Kühlrohre 30, 31 anschaulich zu sehen und ebenso die Entkoppelung der stark wärmebelasteten Kühlrohre 30 von beispielsweise Schweissverbindungen. Darüber hinaus ist auf jeglichen Kanten und Ecken in den Kühlrohren 30 und an den Uebergängen zu den Kühlrohren 31 verzichtet worden, um das Kühlsystem 30, 31, 32 thermisch zu entlasten.4 and 6, the double layers of the
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