EP0688876B1 - Gekühlter Konvertertragring - Google Patents

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EP0688876B1
EP0688876B1 EP95250136A EP95250136A EP0688876B1 EP 0688876 B1 EP0688876 B1 EP 0688876B1 EP 95250136 A EP95250136 A EP 95250136A EP 95250136 A EP95250136 A EP 95250136A EP 0688876 B1 EP0688876 B1 EP 0688876B1
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EP
European Patent Office
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converter
mantle ring
inner face
mantle
cooled
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EP95250136A
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EP0688876A2 (de
EP0688876A3 (de
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Karlheinz Langlitz
Gunter Schmitz
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4646—Cooling arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4633—Supporting means

Definitions

  • the invention relates to a cooled converter support ring consisting of a steel jacket with an inner surface, which in Distance to the converter arranged, this encompasses and the one Coolant supply station is connected.
  • Converters for steelmaking are available in bulk from a certain size Support rings stored. With the increased demand on the Performance of the converter vessel, especially in the
  • the thermal load on the converter wall as well as that of the Tragringes always higher. This thermal load also affects at a distance of about 100 to 200 mm from the converter arranged support ring.
  • the invention has set itself the goal of a cooling system for one To create converter support ring, which with simple means a free Accessibility of the support ring allowed and with low energy consumption ensures safe cooling of the loaded bearing ring surfaces.
  • a predominantly on the jacket of the converter support ring meandering tubular coolant guide intended.
  • Parts of the coolant guide for example Breakthroughs through the transverse bulkheads can be parallel guided pipes can be designed.
  • the coil is arranged so that the individual parallel pipe pieces at least a distance of have twice the diameter (based on the center line), so that broad parts of the supporting ring jacket are cooled from a cooling line, without contacting the cooling medium.
  • the advantage of this is not just the possibility of reducing the required Coolant amount while increasing the Flow rate, but also leaving free areas for the purpose of checking the support ring jacket, for example after cracks or the like.
  • stop the coolant supply for a short time without large amounts of water flowing in.
  • the inventors furthermore propose to include part of the support ring jacket to be included in the cooling system.
  • Pipe profiles are used for this like half pipe, angle and U profile. These can be done using simple Connect the welds intimately to the support ring jacket.
  • a cooling block which for example made of aluminum and connected to each other Has holes. This block is against the contact mass Inner surface of the support ring pressed. It is also proposed that Split coolant guides into separate cooling circuits and separate them into to connect a control device. Through this measure, the Energy consumption can be reduced even further, since here the burden adapted the cooling can be started.
  • FIG 1 is a cutout with a refractory lining 12 provided converter jacket 11 of the converter 10 is shown.
  • a converter support ring 20 is arranged at a distance from the converter 10 the transverse pod 26 connected to the support ring jacket 21 has.
  • At the Inner surface 22 is on the upper flange 23, on the lower flange 25 and on the Converter 10 facing inside 24 of the support ring jacket 21 a Pipe coil 31 is provided.
  • FIG. 2 shows various embodiments of this tube coil, which is designed as a tube profile 32 and, in the examples shown, is attached to the inside 24 of the support ring jacket 21.
  • the tubular profile 32 is designed as a square 33, which is welded to the inside 24 and is connected to the latter via a contact mass 41 in terms of heat flow.
  • an angle 34, a half-tube 35 and a U-profile 36 are shown, the free ends of the profiles being connected to the inside 24 and forming the tube profile 32 with it.
  • a block 37 is shown in which bores 38 are made. The block 37 is connected to the inside 24 of the support ring jacket 21 via a contact mass 41.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the upper chord 23 and the lower chord 25 and the transverse pod 26 of the support ring 20.
  • the meandering course of the pipe coil 31 is shown in a top view, namely in the left side of the cooling circuit K1 with a substantially vertical flow direction and the right side of the cooling circuit K2 with an essentially horizontal cooling coil guide.
  • the cooling circuits K1 and K2 are connected to a control and regulating device 54, which have a safety valve 51, a pressure switch 52 and a temperature sensor 53.

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Description

Die Erfindung betrifft einen gekühlten Konvertertragring bestehend aus einem Stahlmantel mit einer Innenfläche, der im Abstand zum Konverter angeordnet, diesen umgreift und der an eine Kühlmittelversorgungsstation angeschlossen ist.
Konverter für die Stahlerzeugung sind ab einer gewissen Größe in losen Tragringen gelagert. Bei der gesteigerten Anforderung an die Leistungsfähigkeit des Konvertergefäßes, insbesondere bei der
Verwendung von feuerfest Ausmauerungen mit hohem Kohlenstoffgehalt, wird die thermische Belastung der Konverterwand wie auch die des Tragringes immer höher. Diese thermische Belastung wirkt sich auch auf den mit einem Abstand von etwa 100 bis 200 mm vom Konverter angeordneten Tragring aus.
Um ein überschreiten der zulässigen Grenzen des Gefäßmantels zu verhindern, um gleichzeitig die thermische Belastung des Konvertragringes zu mindern, wird in den Zwischenraum zwischen Ring und Gefäßmantel ein Kühlmedium geführt. So ist aus der Schrift EP 0 413 925 A A1 ein Luftkühlsystem für mit losem Tragring ausgerüstete warmgängige metallurgische Gefäße bekannt, bei dem auf der Außenseite des Tragringes Luftkanäle angeordnet sind, über die Kühlluft zwischen Tragring und Außenwand des metallurgischen Gefäßes geführt wird.
Nachteil dieses Luftkühlsystems ist nicht nur die geringe Fähigkeit von gasförmigen Medien, wärme abzuführen, sondern auch das aus Umweltgründen recht ungern gesehene Abblasen der Luft.
Weiterhin ist es bekannt, den Tragring zum Zwecke der Kühlung vollständig mit Wasser zu füllen. Das durch die Tragzapfen zu- bzw. abgeführte Wasser erhöht in nachteiliger Weise das Gewicht des Tragringes. Darüber hinaus kann bei besonderen Störfällen, beispielsweise bei einem Gefäßdurchbruch der Tragring in Mitleidenschaft gezogen werden, so daß in gefährlicher Weise flüssige Schmelze und nicht beeinflußbare Wassermengen unterhalb des Konverters zusammentreffen. Darüber hinaus kommt es bei hohen thermischen Belastungen des Tragringmantels, insbesondere bei der geringen Fließgeschwindigkeit des Kühlwassers, an der Innenwand zu Bläschenbitdungen - sog.
Leidenfrosteffekt - mit der negativen Folge, daß die Wärmeabfuhr an diesen Stellen behindert wird.
Weiterhin ist durch das Auffüllen des Innenraums des Konvertertragringes eine Zugänglichkeit für Kontroll- und Wartungsarbeiten nicht mehr gegeben.
Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Kühlsystem für einen Konvertertragring zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine freie Zugänglichkeit des Tragringes erlaubt und mit geringem Energieaufwand eine sichere Kühlung der belasteten Tragringflächen gewährleistet.
Die Erfindung löst dieses Problem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Erfindungsgemäß wird am Mantel des Konvertertragringes eine überwiegend meanderartig verlegte rohrförmig ausgebildete Kühlmittelführung vorgesehen. Teile der Kühlmittelführung, beispielsweise bei Durchbrüchen durch die Querschottbleche können dabei durch parallel geführte Rohre ausgestaltet sein. Durch diese Rohrschlange wird Kühlwasser in relativ geringer Menge aber mit relativ hoher Geschwindigkeit geführt. Die Rohrschlange ist dabei so angeordnet, daß die einzelnen parallel geführten Rohrstücke mindestens einen Abstand des doppelten Durchmessers (bezogen auf die Mittellinie) aufweisen, so daß von einer Kühllinie aus breite Teile des Tragringmantels gekühlt werden, ohne dabei mit dem Kühlmedium in Kontakt zu treten. Der Vorteil hiervon ist nicht nur die Möglichkeit der Reduzierung der erforderlichen Kühlmittelmenge bei gleichzeitiger Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, sondern auch das Belassen von freien Flächen zwecks Kontrolle des Tragringmantels beispielsweise nach Rissen o. ä. Weiterhin läßt sich bei extremen Notfällen, etwa bei örtlicher Zerstörung des Tragringes, die Kühlmittelzufuhr kurzfristig stoppen, ohne daß größere Wassermengen nachfließen.
Die Erfinder schlagen weiterhin vor, einen Teil des Tragringmantels mit in das Kühlsystem einzubeziehen. Zum Einsatz kommen hierzu Rohrprofile wie Halbrohr, Winkel- und U-Profil. Diese lassen sich über einfache Schweißnähte innig mit dem Tragringmantel verbinden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Kühlblock vorgeschlagen, der beispielsweise aus Aluminium besteht und miteinander verbundene Bohrungen aufweist. Dieser Block wird über eine Kontaktmasse gegen die Innenfläche des Tragringes gedrückt. Weiterhin wird vorgeschlagen, die Kuhlmittelführungen in separate Kühlkreisläufe aufzuteilen und diese in eine Regeleinrichtung anzuschließen. Durch diese Maßnahme kann der Energieverbrauch noch weiter gesenkt werden, da hier an die Belastung angepaßt die Kühlung in Gang gesetzt werden kann.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargetegt. Dabei zeigt die
  • Figur 1 einen Schnitt durch den Konvertertragring
  • Figur 2 Ausgestaltungen der Rohrschlange
  • Figur 3 eine Meß- und Regeleinrichtung der Kühlwasserführung.
    • In der Figur 1 ist als Ausschnitt der mit einer feuerfesten Auskleidung 12 versehene konvertermantet 11 des Konverters 10 dargestellt. Vom Konverter 10 beabstandet ist ein Konvertertragring 20 angeordnet der mit dem Tragringmantel 21 verbundene Querschote 26 besitzt. An der Innenfläche 22 ist am Übergurt 23, am Untergurt 25 sowie auf der dem Konverter 10 zugewandten Innenseite 24 des Tragringmantels 21 eine Rohrschlange 31 vorgesehen.
    In der Figur 2 sind verschiedene Ausführungsformen dieser als Rohrprofil 32 ausgebildeten Rohrschlange dargestellt, die in den ausgeführten Beispielen an der Innenseite 24 des Tragringmantels 21 angebracht sind. In der linken oberen Hälfte der Figur 2 ist das Rohrprofil 32 als Vierkant 33 ausgebildet, das an der Innenseite 24 angeschweißt ist und über eine Kontaktmasse 41 wärmestrommäßig mit dieser verbunden ist. In dem danach folgenden Beispiel ist ein Winkel 34, ein Halbrohr 35 und ein U-Profil 36 dargestellt, wobei die jeweils freien Enden der Profile mit der Innenseite 24 verbunden sind und mit dieser das Rohrprofil 32 bilden.
    Als letztes Beispiel ist ein Block 37 dargestellt, in dem Bohrungen 38 eingebracht sind. Der Block 37 ist über eine Kontaktmasse 41 mit der Innenseite 24 des Tragringmantels 21 verbunden.
    Die Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Obergurt 23 und den Untergurt 25 sowie die Querschote 26 des Tragringes 20. In Draufsicht ist der meanderförmige Verlauf der Rohrschlange 31 dargestellt, und zwar in der linken Seite der Kühlkreislauf K1 mit einer im wesentlichen vertikalen Fließrichtung und der rechten Seite der Kühlkreislauf K2 mit einer im wesentlichen horizontalen Kühlschlangenführung.
    Die Kühlkreisläufe K1 und K2 sind mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 54 verbunden, die ein Sicherheitsventil 51, einen Druckwächter 52 sowie einen Temperaturfühler 53 aufweisen.
    Positionsliste:
    10
    Konverter
    11
    Konvertermantel
    12
    Feuerfest Auskleidung
    20
    Tragring
    21
    Tragringmantel
    22
    Innenfläche
    23
    Obergurt
    24
    Innenseite
    25
    Untergurt
    26
    Querschot
    30
    Kühlmittelführung
    31
    Rohrschlange
    32
    Rohrprofil
    33
    Vierkant
    34
    Winkel
    35
    Halbrohr
    36
    U-Profil
    37
    Block
    38
    Bohrungen
    40
    Wärmeübertragung
    41
    Kontaktmasse
    50
    Regelkreis
    51
    Sicherheitsventil
    52
    Druckwächter
    53
    Temperaturfühler
    54
    Steuer- und Regeleinrichtung
    a
    Abstand
    D
    Durchmesser
    I
    Mittenachse
    K
    Kühlkreislauf

    Claims (7)

    1. Gekühlter Konvertertragring bestehend aus einem Stahlmantel mit einer Innenfläche, der im Abstand zum Konverter angeordnet diesen umgreift und der an eine Kühlmittelversorgungsstation angeschlossen ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß an der Innenfläche (22) des Stahlmantels (21), im wesentlichen an der dem Konverter zugewandten Innenseite (24) des Konvertertragringes (20), eine mäanderartig verlegte, von einem flüssigen Kühlmittel durchströmte Rohrschlange (31) vorgesehen ist, und
      daß der Abstand (a) zweier benachbarter Rohrschlangen (31) bezogen auf ihre Mittenachsen (I) mindestens das 2fache ihres Durchmessers (D) beträgt und
      daß bei der Rohrschlange (31) ein Teil des Rohrprofils (32) von der Innenfläche (22) des Tragringmantels (21) gebildet wird.
    2. Gekühlter Konvertertragring nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die die gemeinsame Wand der Rohrschlange (31) bildende Innenfläche (22) des Konvertertragringes (20) im Querschnitt dem Umfang UT < 0,7 UR entspricht, wobei UT der von der Trangringinnenfläche gebildete Umfang und UR der Restumfang des Rohrprofils (32) ist.
    3. Gekühlter Konvertertragring nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Rohrschlange (31) durch Bohrungen (38) in einem Kühlblock (37) gebildet wird, wobei der Kühlblock (37) über eine Kontaktmasse (41) ganzflächig mit der Innenfläche (22) des Konvertertragringes (20) verbunden ist.
    4. Gekühlter Konvertertragring nach Ansprüche 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Kühlblock (37) aus Aluminium ist.
    5. Gekühlter Konvertertragring nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Kontaktmasse (41) eine Paste mit hoher Leitfähigkeit ist.
    6. Gekühlter Konvertertragring nach einem der oben genannten Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Kühlmittelführung (30) in separate Kühlkeisläufe (K1-Kn) aufgeteilt ist.
    7. Gekühlter Konvertertragring nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die einzelnen Kühlkreisläufe (K1, K2...Kn) an einen Regelkreis (50) angeschlossen sind und über Sicherheitsventile (51), Druckwächter (52) und Temperaturfühler (53) überwacht werden und in ihrer Kühlmittelmenge steuerbar sind.
    EP95250136A 1994-06-20 1995-06-08 Gekühlter Konvertertragring Expired - Lifetime EP0688876B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4423334 1994-06-20
    DE4423334A DE4423334C1 (de) 1994-06-20 1994-06-20 Gekühlter Konvertertragring

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0688876A2 EP0688876A2 (de) 1995-12-27
    EP0688876A3 EP0688876A3 (de) 1997-01-29
    EP0688876B1 true EP0688876B1 (de) 1999-07-28

    Family

    ID=6522167

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP95250136A Expired - Lifetime EP0688876B1 (de) 1994-06-20 1995-06-08 Gekühlter Konvertertragring

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    US (1) US5611990A (de)
    EP (1) EP0688876B1 (de)
    JP (1) JPH083617A (de)
    AT (1) ATE182629T1 (de)
    DE (2) DE4423334C1 (de)

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    JPH083617A (ja) 1996-01-09
    EP0688876A3 (de) 1997-01-29
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