EP0143971A1 - Abstichrinne für einen Schachtofen - Google Patents

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EP0143971A1
EP0143971A1 EP84112751A EP84112751A EP0143971A1 EP 0143971 A1 EP0143971 A1 EP 0143971A1 EP 84112751 A EP84112751 A EP 84112751A EP 84112751 A EP84112751 A EP 84112751A EP 0143971 A1 EP0143971 A1 EP 0143971A1
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EP
European Patent Office
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lining
cooling elements
cooling
main
tapping
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EP84112751A
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Gerd Dipl.-Ing. Pfrötschner
Friedrich Dipl.-Ing. Träger
Horst-Peter Dipl.-Ing. Rüther
Wilfried Brieler
Jochem Stasius
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Vodafone GmbH
BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/14—Discharging devices, e.g. for slag

Definitions

  • the invention relates to a shaft furnace, in particular a blast furnace, for the production of pig iron, consisting of a trough with a refractory lining that carries the liquid metal.
  • tapping channels are known in principle, for example from DE-PS 28 36 123. They consist essentially of a metallic trough with a refractory lining arranged therein that guides the melt.
  • channel linings have prevailed, which initially have a permanent lining made of refractory stones associated with the metallic trough and a wear lining consisting of a refractory mass for guiding the liquid metal.
  • the trough is exposed to strong thermal loads.
  • the wear on refractory material is correspondingly high. If one looks at the ratio of tapping time (i.e. the usage time of the channel in which pig iron flows through the channel) in relation to the rest time (i.e.
  • the usage time of the channel is longer than the resting time today.
  • the time remaining for repair work on the refractory material of a tapping channel is correspondingly short.
  • larger areas of the channel are operated with liquid sump, i.e. That is, in this area, the channel is constantly filled with pig iron, including in the breaks between tapping.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device which is both capable of increasing the service life of the refractory material and which at the same time permits control of the wear of the channel lining. In particular, operational security should be guaranteed.
  • cooling elements are arranged parallel to the planes of the side walls of the trough; the cooling elements, which are advantageously delimited by plates, are then approximately perpendicular to the heat flow direction with the latter.
  • the cooling elements can, however, also consist of coils, which, in an appropriate bundle arrangement, enable large-area heat absorption.
  • the arrangement of the cooling elements according to the invention is such that they lie within the wear lining in the vicinity of the permanent lining. In this way, the permanent feed can be obtained and the wear lining can be renewed in good time.
  • a layer of refractory material between the cooling elements and the wear lining with a high thermal conductivity that is greater than that of the permanent lining and the wear lining.
  • a layer is expediently made of graphite stones.
  • the action of the cooling elements on the wear lining is particularly favorable in this case because the layer mentioned enables a high level of heat removal and because they are also protected by the layer.
  • thermocouples can advantageously be attached to a copper plate, which in some cases covers a cooling element and is located in the wear lining in the vicinity of the cooling elements in parallel with the latter.
  • the area relevant for heat reception can thus be increased many times over the arrangement of individual thermocouples. This also reliably detects localized temperature increases, such as are possible, for example, when liquid pig iron penetrates into gaps.
  • Additional valves are advantageously used to connect the cooling elements to branch lines for the main lines of the water inlet and the water return.
  • branched valves are provided for the connection of the cooling elements to branch lines of the main lines for the compressed air and for the exhaust air.
  • a further thermal monitoring can be carried out on the inlet-side pipe connections by resistance thermometers. This monitoring is supplemented by flow monitors. Both the thermal monitoring and the flow monitoring are then additionally connected to the control circuit, so that a corresponding switchover also takes place if there are faults in the cooling water supply.
  • thermocouples of the copper plate in the refractory lining are switched to the control circuit for controlling the solenoid valves via limit switches, which on the one hand can be set to maximum temperature differences and also to maximum temperature change rates. In this case, a direct connection to a relay of the control circuit mentioned is possible.
  • a further improvement of the monitoring results from the fact that additional flow meters are arranged in the main water pipes.
  • FIG. 1 shows the cross section of the trough-shaped channel 1 formed by the iron base plates 2 and side walls 3.
  • the channel is lined with the permanent lining 6 made of refractory bricks, which is followed by the wear lining 5 made of refractory ramming compound.
  • the liquid pig iron 30 largely fills the average cross section and acts on the refractory material in almost the entire interior.
  • cooling elements 4 are provided, which can be acted upon by connecting pipes 34 with a coolant, that is normally with cooling water.
  • the coolant is discharged via further connecting lines 34.
  • the cooling elements 4 rest on at least part of their surface on one side against the permanent lining 6, while their other side faces the wear lining 5. Between the latter and the cooling elements, the layer 7 made of graphite stones can be seen. Arranged below the cooling elements are still gutters 8, which are provided with a pipe section 9, which penetrates the permanent lining 6 and the side wall and allows leakage of escaping leakage in an emergency. In normal operation, however, water leakage is also ruled out if the above-mentioned switchovers become necessary as a result of severe damage to the wear lining.
  • a copper plate 11 can also be seen, which covers the cooling element 4 above and below.
  • the copper plate 11 carries thermocouples, of which the upper one is provided with the reference number 10. Otherwise, the copper plate 11 runs parallel to the surface area of the cooling element 4, which is in turn delimited by plates, such that both the copper plate 11 and the cooling element 4 run parallel to the side wall 3 of the tapping channel and thus approximately perpendicular to the direction of heat flow.
  • the line diagram according to FIG. 2 shows three cooling elements 4 located next to one another, as they are operationally arranged in a vertical position inside the channel, so that the respective stub lines can be connected from above.
  • the stubs 14 are connected to the main water supply line 12 and the stubs 15 to the main water outlet line 13. For reasons of clarity, the further reference numerals of the parts belonging to each of the cooling boxes 4 are only shown for the left cooling box.
  • Each of the branch lines 14, 15 leads to a connecting pipeline 34 via a valve 16.
  • the stub lines 14 for the water inflow correspond to stub lines which can be connected to the compressed air main line 19 via a valve 17 each and which likewise lead to connecting pipelines 34.
  • the stub lines 15 correspond to the stub lines for water drainage, which can be connected to the main exhaust air line 20 via a valve 18.
  • Each of the main lines for compressed air 19, exhaust air 20, water inlet 12 and water outlet 13 also has a solenoid valve 23, 24, 25, 26 which can be controlled in a manner to be described.
  • the flow meter 31 and manometer indicate the water flow.
  • the cooling elements 4 are shown without their connections to the stub lines for the sake of simplicity.
  • the limit switch 28 is in turn connected to a relay 22.
  • the temperature of the copper plate 11 upstream of the cooling elements 4 in the direction of the liquid pig iron is detected by the thermocouples 10, which are connected to a limit switch 21 to which the relay 22 is connected.
  • the outputs of the relay 22 are switched to the solenoid valves 23, 24, 25 and 26 to control the latter.
  • the acoustic signal generator 4D is also activated.
  • the recording recorders 38 and 39 are used for the continuous monitoring of both the temperatures detected by the thermocouples 10 and the temperatures by the resistance thermometers 29.
  • a pipe coil 32 in the wear lining 5 as the cooling element 4 which is made of heat-resistant steel and is fixed in a manner known per se with anchors 33, so that expansion of the overall system when heated can be compensated for .
  • the pipe coil 32 is followed by connecting lines 34 which are guided through the permanent lining 6, the side wall 3 and the supporting structure 35.
  • the connecting pipes 34 are flexibly connected to the further lines in a manner known per se via compensators 36.
  • shut-off valves 16, 17 and 18 can be used to carry out individual switching operations. This is done in such a way that the two valves 16 of the cooling element 4 in question are closed and the valves 17 and 18 are opened. The operation of the remaining cooling elements is then not affected. The valves 24 and 25 remain open in this case.
  • Both the flow monitors 29 and the resistance thermometers 27 indicate the lack of water in the cooling circuit. If a minimum water quantity that can be set on the flow monitor 29 is undershot or if the corresponding temperature is exceeded, those processes are triggered for safety reasons as described under a).
  • FIG. 2 shows the safety valve 37, which is set, for example, to a pressure of 6 bar, so that the steam can escape when this pressure is exceeded.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstichrinne 1 für einen Schachtofen, bei dem Roheisen 30 erzeugt wird. Die Abstichrinne besteht aus einem Trog und einer feuerfesten, das flüssige Metall führenden Auskleidung. Um die Standzeit einer derartigen Abstichrinne 1 zu steigern und zugleich zu einer wirkungsvollen Kontrolle des Verschleisses des Rinnenfutters ohne Zugeständnisse an die Betriebssicherheit zu kommen, wird erfindungsgemäß vorgesehen, innerhalb der feuerfesten Auskleidung 5 mittels eines Kühlmittels durchströmbare Kühlelemente 4 vorzusehen. Bei der normalen Betriebsweise werden diese über Anschlußrohrleitungen 34 mit Wasser zum Zwecke der Kühlung beaufschlagt. Die Temperaturverhältnisse innerhalb der Rinne werden mittels Sensoren 10 laufend überwacht. Bei Überschreiten vorgegebener Höchsttemperaturen oder vorgegebener Höchstanstiegsgeschwindigkeiten der Temperaturen wird das Kühlsystem vom Kühlwasser mittels Magnetventilen umgeschaltet auf Kühlluft, so daß dann keine Betriebsstörungen durch austretendes Wasser zu besorgen sind. Die bislang aus Gründen der Sicherheit nicht für vertretbar angesehene Anordnung von normalerweise wassergekühlten Elementen 4 innerhalb einer direkt mit flüssigem Material in Berührung stehenden feuerfesten Auskleidung 5 wird auf diese Weise ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Schachtofen, insbesondere Hochofen, für die Erzeugung von Roheisen, bestehend aus einem Trog mit einer feuerfesten, das flüssige Metall führenden Auskleidung.
  • Derartige Abstichrinnen sind im Prinzip be.kannt, beispielsweise aus der DE-PS 28 36 123. Sie bestehen im wesentlichen aus einem metallischen Trog mit einer darin angeordneten feuerfesten, die Schmelze führenden Auskleidung. In der Praxis haben sich dabei Rinnenauskleidungen durchgesetzt, die zunächst dem metallischen Trog zugeordnet ein aus feuerfesten Steinen gebildetes Dauerfutter und zur Führung des flüssigen Metalles ein aus einer feuerfesten Masse bestehendes Verschleißfutter aufweisen. Bei modernen Großhochöfen mit Abstichmengen von mehreren tausend Tonnen Roheisen pro Tag ist die Rinne starken thermischen Belastungen ausgesetzt. Entsprechend hoch ist der Verschleiß an Feuerfestmaterial. Betrachtet man das Verhältnis von Abstichzeit (also Benutzungszeit der Rinne, in der Roheisen durch die Rinne fließt) im Verhältnis zur Ruhezeit (also Zeit zwischen den Abstichen), so ist heute die Benutzungszeit der Rinne größer als die Ruhezeit. Entsprechend gering ist die verbleibende Zeit für Reparaturarbeiten am Feuerfestmaterial einer Abstichrinne. Hinzu kommt, daß größere Bereiche der Rinne mit flüssigem Sumpf betrieben werden, d. h., daß in diesem Bereich die Rinne ständig, also auch in den Pausen zwischen den Abstichen, mit Roheisen gefüllt ist. Dem Reparaturaufwand hat man bisher durch Entwicklung neuer Feuerfestmaterialien zu begegnen versucht, ohne jedoch eine gewünschte, hinreichend lange Standzeit zu erreichen.
  • Andererseits ist mit dem hohen Staub- und Rauchanfall beim Abstich derartiger öfen eine erhebliche Umweltbelastung verbunden. Durch Abdeckung der Rinnen und Anschluß an ein Absauge- und Entstaubungssystem wird die visuelle Beobachtung und Kontrolle des Verschleißes des Feuerfestmaterials der Rinne immer schwieriger.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die sowohl die Standzeit des Feuerfestmaterials zu erhöhen in der Lage ist und die gleichzeitig eine Kontrolle des Verschleißes des Rinnenfutters erlaubt. Dabei soll insbesondere die Betriebssicherheit gewährleistet sein.
  • Diese Aufgabenstellung wird daher durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, gelöst.
  • Somit wird erfindungsgemäß nicht nur ein unter der Einwirkung flüssigen Metalls stehendes feuerfestes Futter mittels von Wasser durchflossenen Kühlelementen versehen, sondern angesichts der erheblichen Gefährdung, welches sich bei einer Störung im Hinblick auf austretendes Wasser ergeben würden, eine Lösung vorgeschlagen, die dieses Problem dadurch behebt , daß für den genannten Störungsfall von einer Wasserkühlung auf eine Luftkühlung umgeschaltet wird. Wesentlich hierbei ist, daß die betriebliche Störung durch die die Temperatur messende Sensoren genügend frühzeitig erkannt wird, so daß die entsprechenden Magnetventile mittels der Steuerschaltung betätigt werden können.
  • Ein besonders wirkungsvoller Wärmeentzug ergibt sich bei Anordnung der Kühlelemente parallel zu den Ebenen der Seitenwände des Troges; die Kühlelemente, die vorteilhaft von Platten begrenzt sind, liegen dann mit letzteren etwa senkrecht zur Wärmeflußrichtung. Die Kühlelemente können allerdings auch aus Rohrschlangen bestehen, die in entsprechender Bündelanordnung eine großflächige Wärmeaufnahme ermöglichen.
  • Bei dem aus der einleitend genannten Druckschrift bekannt gewesenen, aus Metall bestehenden Trog mit sich an die äußeren Seitenwände anschließendem Dauerfutter und dem inneren Verschleißfutter wird die Anordnung der Kühlelemente erfindungsgemäß so getroffen, daß sie innerhalb des Verschleißfutters in Nähe des Dauerfutters liegen. Man kann auf diese Weise das Dauerfutter erhalten und eine Erneuerung des Verschleißfutters rechtzeitig vornehmen.
  • Besonders vorteilhaft ist die Anordnung einer zwischen den Kühlementen und dem Verschleißfutter bestehenden Schicht aus feuerfestem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, die größer als diejenige des Dauerfutters und des Verschleißfutters ist. Zweckmäßig wird eine derartige Schicht aus Graphitsteinen ausgeführt. Die Einwirkung der Kühlelemente auf das Verschleißfutter ist in diesem Falle besonders günstig, weil die genannte Schicht einen starken Wärmeentzug ermöglicht, und weil sie außerdem durch die Schicht geschützt sind.
  • Für die Temperaturmessung lassen sich vorteilhaft Thermoelemente an einer Kupferplatte anbringen, die wengistens ein Kühlelement überdeckt und im Verschleißfutter in Nähe der Kühlelemente zu letzteren parallel liegt. Man kann somit die für den Wärmeempfang maßgebliche Fläche um ein Vielfaches gegenüber der Anordnung vereinzelter Thermoelemente vergrößern. Damit werden auch örtlich begrenzte Temperaturerhöhungen, wie sie beispielsweise beim Eindringen von flüssigem Roheisen in Spalten möglich sind, zuverlässig erkannt.
  • Dem Anschluß der Kühlemente an Stichleitungen für die Hauptleitungen des wasserzulauf und des Wasserrücklaufs dienen mit Vorteil noch zusätzliche Ventile. Gleichfalls sind verzweigt angeordnete Ventile für den Anschluß der Kühlelemente an Stichleitungen der Hauptleitungen für die Druckluft und für die Abluft vorgesehen. Diese zusätzlichen Ventile ermöglichen es, jedes Kühlement wahlweise an einen Wasserkreislauf oder an einen Druckluftkreislauf anzuschließen, sofern die entsprechenden Magnetventile für die zugehörigen Hauptleitungen geöffnet sind. Damit kann bei lokalisiertem voreilendem Verschleiß die optimale Kühlwirkung erzielt werden.
  • Eine weitere thermische überwachung läßt sich an den eintrittsseitigen Rohrleitungsanschlüssen durch Widerstandsthermometer vornehmen. Diese Oberwachung wird noch durch Strömungswächter ergänzt. Sowohl die thermische Oberwachung als auch die Strömungsüberwachung werden dann zusätzlich an die Steuerschaltung angeschlossen, so daß eine entsprechende Umschaltung auch dann erfolgt, wenn sich in der Kühlwasserversorgung Störungen ergeben.
  • Im übrigen werden die Thermoelemente der sich im feuerfesten Futter befindlichen Kupferplatte über Grenzwertschalter, die einerseits auf maximale Temperaturdifferenzen und weiterhin aber auch auf maximale Temperaturänderungsgeschwindigkeiten einstellbar sind, auf die Steuerschaltung zur Ansteuerung der Magnetventile geschaltet. In diesem Falle ist ein unmittelbarer Anschluß auf ein Relais der genannten Steuerschaltung möglich.
  • Eine weitere Verbesserung der überwachung ergibt sich dadurch, daß in den Wasser führenden Hauptleitungen noch zusätzliche Mengenmesser angeordnet werden.
  • Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen.
  • Darin zeigen:
    • Figur 1 einen ausschnittweisen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Abstichrinne,
    • Figur 2 einen Leitungsplan für die Kühlung der erfindungsgemäßen Rinne,
    • Figur 3 einen Signalflußplan für den Betrieb der erfindungsgemäßen Abstichrinne und
    • Figur 4 eine abgewandelte Ausführungsform, gleichfalls im ausschnittweisen Querschnitt, der erfindungsgemäßen Rinne.
  • Figur 1 zeigt den Querschnitt der von den eisernen Bodenplatten 2 und Seitenwänden 3 gebildeten, trogförmigen Rinne 1. Innenseitig ist die Rinne mit aus dem aus feuerfesteiSteinen bestehenden Dauerfutter 6 ausgekleidet, welchem sich das aus feuerfester Stampfmasse bestehende Verschleißfutter 5 anschließt. Das flüssige Roheisen 30 füllt den Durchschnittsquerschnitt weitgehend aus und beaufschlagt das Feuerfestmaterial nahezu im gesamten Innenbereich.
  • Im Beaafschlagungsbereich sind zwischen dem Verschleißfutter 5 und dem Dauerfutter 6 Kühlelemente 4 vorgesehen, die über Anschlußrohrleitungen 34 mit einem Kühlmittel, also normalerweise mit Kühlwaser, beaufschlagbar sind. Das Kühlmittel wird über weitere Anschlußleitungen 34 abgeführt.
  • Die Kühlelemente 4 liegen mit wenigstens einem Teil ihrer Oberfläche einseitig am Dauerfutter 6 an, während ihre andere Seite dem Verschleißfutter 5 zugewandt ist. Zwischen letzterem und den Kühlelementen erkennt man die Schicht 7 aus Graphitsteinen. Unterhalb der Kühlelemente sind noch Auffangrinnen 8 angeordnet, die mit einem Rohrstück 9 versehen sind, welche das Dauerfutter 6 und die Seitenwand durchdringt und für den Notfall austretendes Leckwasser abzuleiten gestattet. Bei normaler Betriebsweise ist indes ein Wasseraustritt auch dann ausgeschlossen, wenn infolge einer starken Beschädigung des Verschleißfutters die vorstehend erwähnten Umschaltungen erforderlich werden.
  • Man erkennt weiterhin eine Kupferplatte 11, welche das Kühlelement 4 oben und unten überdeckt. Die Kupferplatte 11 trägt Thermoelemente, von denen das obere mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Im übrigen verläuft die Kupferplatte 11 parallel zur Flächenausdehnung des seinerseits von Platten begrenzten Kühlelementes 4 derart, daß sowohl die Kupferplatte 11 als auch das Kühlelement 4 parallel zur Seitenwand 3 der Abstichrinne und damit etwa senkrecht zur Wärmeflußrichtung verlaufen.
  • Der Leitungsplan gemäß Figur 2 zeigt drei nebeneinander befindliche Kühlelemente 4, wie sie in vertikaler Lage betrieblich inerhalb der Rinne angeordnet sind, so daß die jeweiligen Stichleitungen von oben anschließbar sind. Die Stichleitungen 14 sind mit der Wasserzuflußhauptleitung 12 und die Stichleitungen 15 mit der Wasserabflußhauptleitung 13 verbunden. Aus Gründen der übersichtlichkeit sind die weiteren Bezugszeichen der zu jedem der Kühlkästen 4 gehörenden Teile nur bei dem linken Kühlkasten dargestellt. Jede der Stichleitungen 14, 15 führt über ein Ventil 16 zu einer Anschlußrohrleitung 34. Den Stichleitungen 14 für den Wasserzufluß entsprechen Stichleitungen, die über je ein Ventil 17 an die Drucklufthauptleitung 19 anschließbar sind, und die gleichfalls zu Anschlußrohrleitungen 34 führen. Hingegen entsprechen den Stichleitungen 15 für den Wasserabluß Stichleitungen, die über je ein Ventil 18 an die Ablufthauptleitung 20 anschließbar sind. Jede der Hauptleitungen für Druckluft 19, Abluft 20, Wasserzufluß 12 und Wasserabluß 13 besitzt ferner ein Magnetventil 23, 24, 25, 26, die in noch zu beschreibender Weise steuerbar sind. In den wasserzuführenden Leitungen zeigen Mengenmesser 31 und Manometer den Wasserdurchfluß an.
  • Im Signalflußplan der Figur 3 sind die Kühlelemente 4 der Einfachheit halber ohne ihre Anschlüsse an die Stichleitungen wiedergegeben. Zur überwachung der Funktionsfähigkeit der einzelnen Kühlelemente 4 befinden sich in den Anschlußrohrleitugen 34 für den Wasserabfluß Widerstandsthermometer 27 sowie Strömungswächter 29, die beide mit einem Grenzwertschalter 28 verbunden sind. Der Grenzwertschalter 28 ist seinerseits auf ein Relais 22 geschaltet. Die Temperatur der den Kühlementen 4 in Richtung des flüssigen Roheisens vorgelagerten Kupferplatte 11 wird von den Thermoelementen 10 erfaßt, die auf einen Grenzwertschalter 21 geschaltet sind, an den das Relais 22 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Relais 22 sind zur Ansteuerung der Magnetventile 23, 24, 25 und 26 auf letztere geschaltet. Für den Fall der Umschaltung wird noch der akustische Signalgeber 4D angesteuert. Der laufenden überwachung sowohl der von den Thermoelementen 10 als auch der von den Widerstandsthermometern 29 erfaßten Temperaturen dienen die Registrierschreiber 38 bzw. 39.
  • Bei der abgewandelten Ausführungsform der Rinne gemäß Figur 4 befindet sich im Verschleißfutter 5 als Kühlelement 4 eine Rohrschlange 32, die aus warmfestem Stahl besteht und in an sich bekannter Weise mit Ankern 33 fixiert ist, so daß einerAusdehnung des Gesamtsystems bei Aufheizung kompensierend Rechnung getragen werden kann. An die Rohrschlange 32 schließen sich Anschlußleitungen 34 an, die durch das Dauerfutter 6, die Seitenwand 3 und die Tragkonstruktion 35 geführt sind. Mit den weiterfühenden Leitungen sind die Anschlußrohrleitungen 34 flexibel in in an sich bekannter Weise über Kompensatoren 36 verbunden.
  • Die Betriebsweise der neuen Abstichrinne wird, sofern sie sich nicht bereits aus der bisherigen Beschreibung ergibt, nachstehend näher beschrieben. Im Betrieb können zwei Störungen auftreten, denen die Erfindung Rechnung trägt, nämlich:
    • a) voreilender Verschleiß des feuerfesten Materials vor den Kühlelementen durch Rißbildung oder starke Erosion und
    • b) Wassermangel sowie Dampfbildung im Wasserkreislauf.
    Zu a)
  • Bei einem gleichen gleichmäßigen Verschleiß des feuerfesten Materials erhöht sich die Temperatur vor den Kühlkästen annähernd linear. Bei einer schnell verlaufenden Temperaturerhöhung muß mit einem Riß oder dergl. gerechnet werden. Die von den Kupferplatten 11 ausgehenden Thermoelemte 10 führen zum Grenzwertschalter, der auf eine maximale Temperatur von 700°C und auf eine maximale Temperaturanstiegsgeschwindigkeit von 100°C/min eingestellt ist. Wenn diese Werte überschritten werden, löst das Relais 22 die nachstehenden Schaltungen aus:
    • 1. Die Magnetventile 24 und 25 sperren den Wasservor- und -rücklauf ab;
    • 2. das Magnetventil 23 öffnet die Drucklufthauptleitung 19 und das Ventil 26 und die Ablufthauptleitung 20. Durch die einströmende Druckluft wird das Wasser über letztere herausgeblasen.
  • Bei genau lokalisiertem, voreilendem Verschleiß lassen sich mittels der Absperrventile 16, 17 und 18 Einzelschaltungen vornehmen. Dies geschieht in der Form, daß dann die beiden Ventile 16 des betreffenden Kühlelementes 4 geschlossen und die Ventile 17 und 18 geöffnet werden. Der Betrieb der restlichen Kühlelemente wird dann nicht beeinträchtigt. Die Ventile 24 und 25 bleiben indes in diesem Falle geöffnet.
    • Zu b)
  • Den Wassermangel im Kühlkreislauf zeigen sowohl die Strömungswächter 29 als auch die Widerstandsthermometer 27 an. Beim Unterschreiten einer am Strömungswächter 29 einstellbaren Wassermindestmenge bzw. beim Oberschreiten der demgemäßen Temperatur werden aus Sicherheitsgründen diejenigen Vorgänge ausgelöst, wie sie unter a) beschrieben sind.
  • In jedem Falle kann durch Verdampfung von Restwassermengen ein erhöhter Innendruck auftreten. Zu dessen Ableitung zeigt Figur 2 das Sicherheitsventil 37, welches beispielsweise auf einen Druck von 6 bar eingestellt ist, so daß der Dampf bei überschreiten dieses Druckes entweichen kann.

Claims (10)

1. Abstichrinne für einen Schachtofen, insbesondere Hochofen,für die Erzeugung von Roheisen, bestehend aus einem Trog mit einer feuerfesten, das flüssige Metall führenden Auskleidung,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der feuerfesten Auskleidung (5, 6) hohle Kühlelemente (4) mit Anschlußrohrleitungen (34) für den Zu- und Abfluß von Kühlwasser vorgesehen sind, und daß ein durch die Betriebsweise der Abstichrinne hervorgerufener Temperaturanstieg innerhalb der Rinne einer Oberwachungsmessung mittels Sensoren (10, 27) unterliegt, die an eine Steuerschaltung angeschlossen sind, welche bei überschreiten eines vorgegebenen Höchstwertes der Temperatur oder der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit über Magnetventile (23, 25) außerhalb der Abstichrinne (1) die Wasserzuflußhauptleitung (12) abschaltet und die Anschlußrohrleitungen (34) an eine Drucklufthauptleitung (19) anschließt, während die Anschlußrohrleitungen für den Abfluß mittels Magnetventilen (24, 26) eine Umschaltung von einer Wasserabflußhauptleitung (13) zu einer Ablufthauptleitung (20) erfahren, so daß die die Kühlelemente (4) durchströmende Druckluft die weitere Wärmeabfuhr übernimmt.
2. Abstichrinne nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (4) von Platten begrenzt sind, deren Ebenen etwa senkrecht zur Wärmeflußrichtung und parallel zu den Seitenwänden (3) des Troges liegen.
3. Abstichrinne nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (4) als Rohrschlangen (32) ausgeführt sind.
4. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 3, wobei der Trog aus Metall bestehende, äußere Seitenwände, ein sich daran anschließendes Dauerfutter und ein inneres Verschleißfutter aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Kühlelemente (4) innerhalb des Verschleißfutters (5) in Nähe des Dauerfutters (6) befinden.
5. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Kühlelementen (4) und dem Verschleißfutter (5) eine Schicht (7) aus feuerfestem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, die größer als diejenige des Dauerfutters und des Verschleißfutters (5) ist.
6. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mit Thermo-Elementen (10) versehene Kupferplatte (11), die wenigstens ein Kühlelement (4) überdeckt, im Verschleißfutter (5) in Nähe der Kühlkästen (4) parallel zu letzteren angeordnet ist.
7. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußrohrleitungen (34) für den Zufluß über ein Ventil (16) mit den Stichleitungen (14) der Wasserzuflußhauptleitung (12) verbunden sind, und daß die Anschlußrohrleitungen (34) für den Abfluß über je ein Ventil (16) an die Stichleitungen (15) der Wasserrücklaufhauptleitung (13) angeschlossen sind, und daß die Anschlußrohrleitungen (34) für den Zufluß weiterhin über je ein Ventil (17) an die Stichleitungen der Drucklufthauptleitung (19) und die Anschlußrohrleitungen (34) für den Abfluß über je ein Ventil (18) an die Stichleitungen der Ablufthauptleitung (20) angeschlossen sind.
8. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die eintrittseitigen Rohrleitungsanschlüsse (34) der Kühlelemente (4) Widerstandsthermometer (27) und Strömungswächter (29) vorgesehen sind, die beide an die Steuerschaltung (22, 28) angeschlossen sind.
9. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Thermo-Elemente (10) und die Kupferplatte (11) über Grenzwertschalter (21), die auf maximale Themperaturdifferenzen und auf maximale Temperaturänderungsgeschwindigkeiten einstellbar sind, auf ein Relais (22) für die Steuerung der Magnetventile (23, 24, 25, 26) geschaltet sind.
10. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den wasserführenden Hauptleitungen (12, 13) Mengenmesser (31) eingebaut sind.
EP84112751A 1983-10-28 1984-10-23 Abstichrinne für einen Schachtofen Expired EP0143971B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833339135 DE3339135A1 (de) 1983-10-28 1983-10-28 Abstichrinne fuer einen schachtofen
DE3339135 1983-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0143971A1 true EP0143971A1 (de) 1985-06-12
EP0143971B1 EP0143971B1 (de) 1987-06-10

Family

ID=6212956

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