EP0143971B1 - Abstichrinne für einen Schachtofen - Google Patents

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EP0143971B1
EP0143971B1 EP84112751A EP84112751A EP0143971B1 EP 0143971 B1 EP0143971 B1 EP 0143971B1 EP 84112751 A EP84112751 A EP 84112751A EP 84112751 A EP84112751 A EP 84112751A EP 0143971 B1 EP0143971 B1 EP 0143971B1
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EP
European Patent Office
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pipes
cooling elements
main
cooling
lining
Prior art date
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EP84112751A
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English (en)
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EP0143971A1 (de
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Gerd Dipl.-Ing. Pfrötschner
Friedrich Dipl.-Ing. Träger
Horst-Peter Dipl.-Ing. Rüther
Wilfried Brieler
Jochem Stasius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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 tapping gutter for a shaft furnace, in particular a blast furnace for the production of pig iron, consisting of a trough with a refractory lining which carries the liquid metal, within which hollow cooling elements with connecting pipes for the inflow and outflow of cooling water are provided, wherein the refractory lining has a wear lining and a permanent lining.
  • a tapping channel is known from EP-A-90 761.
  • a cooling system is provided on the vessel wall with cooling chambers which are connected to cooling liquid supplies which can optionally be connected to a compressed gas line for the purpose of emptying the cooling liquid.
  • Temperature and flow control devices in the cooling system control the separation of the supply lines and their connection to the compressed gas line.
  • the cooling elements are arranged outside the refractory lining on the outer wall of the metallurgical vessel.
  • the pressurization of the cooling system with the pressurized gas for the purpose of emptying the cooling liquid is carried out with a view to the fact that the cooling chambers in such metallurgical vessels absorb only a relatively small amount of liquid, so that in the event of a malfunction in the supply of the cooling chambers with cooling liquid, the risk of overheating and steam formation is very high can occur for a short time.
  • the object of the invention is to significantly increase the service life of the tapping trough, while at the same time controlling the wear of the trough chuck and increasing operational safety.
  • the area of the wear lining near the permanent feed allows, on the one hand, a substantial improvement in the durability of the permanent feed, while on the other hand the replacement of the wear feed can be carried out at a timely manner. Nevertheless, the wear of the feed does not lead to an operational malfunction because there is a sufficiently early switch to air cooling. It is essential that the operational malfunction is detected early enough by the sensors measuring the temperature, so that the corresponding solenoid valves can be switched accordingly by means of the control circuit.
  • cooling elements Since it is important to remove heat in the interest of increasing the durability of the refractory material, a particularly effective arrangement of the cooling elements is that their interior is limited by plates which are perpendicular to the direction of heat flow, the cooling elements running parallel to the flat side walls of the trough.
  • the cooling elements can, however, also consist of coils, which, in an appropriate bundle arrangement, enable large-area heat absorption.
  • 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 stones, 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 connection lines 34.
  • the cooling elements 4 rest on one side of the permanent chuck 6 with at least part of their surface area, while their other side faces the wear chuck 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 stub lines 14 are connected to the main water inflow line 12 and the stub lines 15 are connected to the main water outlet line 13.
  • the further reference numerals of the parts belonging to each of the cooling boxes 4 are only shown in 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 via a valve 17 to the compressed air main line 19 and which also lead to connecting pipelines 34.
  • the branch lines 15 for the water drainage branch lines correspond to the main exhaust 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 Cooling elements 4 in the direction of the liquid pig iron upstream copper plate 11 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 40 is also activated.
  • the recording recorders 38 and 39 serve 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 heating is compensated for can.
  • 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.
  • the inflowing compressed air blows the water out over the latter.
  • 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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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstichrinne für einen Schachtofen, insbesondere Hochofen für die Erzeugung von Roheisen, bestehend aus einem Trog mit einer feuerfesten, das flüssige Metall führenden Auskleidung, innerhalb welcher hohle Kühlelemente mit Anschlußrohrleitungen für den Zu- und Abfluß von Kühlwasser vorgesehen sind, wobei die feuerfeste Auskleidung ein Verschleißfutter und ein Dauerfutter aufweist. Eine derartige Abstichrinne ist nach der EP-A-90 761 bekannt.
  • Bei modernen Großhochöfen mit Abstichgewichten von mehreren tausend Tonnen Roheisen pro Tag ist die Rinne starken thermischen Belastungen ausgesetzt als deren Folge die Benutzungszeit der Rinne größer als ihre Ruhezeit ist, vermag die Anordnung der mit Wasser gekühlten Elemente die Standzeit der Rinne grundsätzlich zu verlängern. Jedoch ergibt sich hierdurch für den Fall einer Störung infolge austretenden Wassers auch eine erhebliche Gefährdung, so daß die beschriebene Form der Wasserkühlung zumindest die Anordnung der Kühlelemente weit außerhalb des Verschleißfutters und sogar des Dauerfutters vorsieht, was wiederum die Wirksamkeit der Kühlung einschränkt.
  • Andererseits ist nach der EP-A-4 614 bei einem Stahlwerkskonverter ein an der Gefäßwandung vorgesehenes Kühlsystem mit Kühlkammern bekannt, die an Kühlflüssigkeitsversorgungen angeschlossen sind, welche sich wahlweise mit einer Druckgasleitung zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit verbinden lassen. Temperatur- bzw. Durchflußmengenkontrolleinrichtungen im Kühlsystem steuern dabei die Abtrennung der Versorgungsleitungen und deren Anschluß an die Druckgasleitung. In diesem Falle sind die Kühlelemente jedoch außerhalb der feuerfesten Auskleidung an der Außenwandung des metallurgischen Gefäßes angeordnet.
  • Die Beaufschlagung des Kühlsystems mit dem Druckgas zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit wird im Hinblick darauf vorgenommen, daß die Kühlkammern bei derartigen metallurgischen Gefäßen nur eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge aufnehmen, so daß bei einer Störung der Versorgung der Kühlkammern mit Kühlflüssigkeit die Gefahr einer Überhitzung und Dampfbildung in sehr kurzer Zeit auftreten kann.
  • Vom einleitend dargestellten Stand der Technik ausgehend besteht die Aufgabenstellung der Erfindung darin, die Standzeit der Abstichrinne wesentlich zu erhöhen, wobei zugleich die Kontrolle über den Verschleiß des Rinnenfutters erfolgen und die Betriebssicherheit gesteigert werden soll.
  • Diese Aufgabenstellung wird durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, gelöst.
  • Die Verlegung der Kühlelemente ins Innere der feuerfesten Zustellung, so daß sie noch im
  • Bereich des Verschleißfutters in der Nähe des Dauerfutters liegen, gestattet einerseits eine wesentliche Verbesserung der Haltbarkeit des Dauerfutters, während andererseits die Erneuerung des Verschleißfutters zu einem rechtzeitigen Zeitpunkt vorgenommen werden kann. Dennoch führt der Verschleiß des Futters nicht zu einer betrieblichen Störung, weil es zu einer hinreichend frühzeitigen Umschaltung auf eine Luftkühlung kommt. Wesentlich ist, daß die betriebliche Störung durch die die Temperatur messenden Sensoren genügend frühzeitig erkannt wird, so daß sich die entsprechenden Magnetventile mittels der Steuerschaltung demgemäß umschalten lassen.
  • Da es auf den Wärmeentzug im Interesse der Haltbarkeitssteigerung des feuerfesten Materials ankommt, besteht eine besonders wirkungsvolle Anordung der Kühlelemente darin, daß ihr Innenraum von Platten begrenzt ist, die senkrecht zur Wärmeflußrichtung liegen, wobei die Kühlelemente parallel zu den ebenen Seitenwände des Troges verlaufen. Die Kühlelemente können allerdings auch aus Rohrschlangen bestehen, die in entsprechender Bündelanordnung eine großflächige Wärmeaufnahme ermöglichen.
  • 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 Wasserzulaufs 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 Überwachung wird noch durch Strömungswächter ergänzt. Sowohl die thermische Überwachung 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 feuerfesten Steinen 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 Beaufschlagungsbereich 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 Überfläche 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 Wasserabfluß Stichleitungen, die über je ein Ventil 18 an die Ablufthauptleitung 20 anschließbar sind. Jede der Hauptleitungen für Druckluft 19, Abluft 20, Wasserzufluß 12 und Wasserabfluß 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 40 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 einer Ausdehnung 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 Überschreiten 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 (1) mit einer feuerfesten, das flüssige Metall führenden Auskleidung, innerhalb welcher hohle Kühlelemente (4) mit Anschlußrohrleitungen (34) für den Zu- und Abfluß von Kühlwasser vorgesehen sind, wobei die feuerfeste Auskleidung ein Verschleißfutter (5) und ein Dauerfutter (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Kühlelemente (4) innerhalb des Verschleißfutters (5) in Nähe des Dauerfutters (6) befinden, und daß ein durch die Betriebsweise der Abstichrinne hervorgerufener Temperaturanstieg innerhalb der Rinne einer Überwachungsmessung mitels Sensoren (10, 27) unterliegt, die an eine Steuerschaltung angeschlosen 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,
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 (6) und des Verschleißfutters (5) ist.
5. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 4,
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.
6. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 5,
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.
7. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 6,
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.
8. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Thermo-Elemente (10) und die Kupferplatte (11) über Grenzwertschalter (21), die auf maximale Temperaturdifferenzen und auf maximale Temperaturänderungsgeschwindigkeiten einstellbar sind, auf ein Relais (22) für die Steuerung der Magnetventile (23, 24, 25, 26) geschaltet sind.
9. Abstichrinne nach den Patentansprüchen 1 bis 8,
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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DE19833339135 DE3339135A1 (de) 1983-10-28 1983-10-28 Abstichrinne fuer einen schachtofen
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EP0143971A1 EP0143971A1 (de) 1985-06-12
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