EP1344838A2 - Cooling element - Google Patents

Cooling element Download PDF

Info

Publication number
EP1344838A2
EP1344838A2 EP03004701A EP03004701A EP1344838A2 EP 1344838 A2 EP1344838 A2 EP 1344838A2 EP 03004701 A EP03004701 A EP 03004701A EP 03004701 A EP03004701 A EP 03004701A EP 1344838 A2 EP1344838 A2 EP 1344838A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling element
grooves
groove
coolant channels
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03004701A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1344838A3 (en
Inventor
Christof Dratner
Gerhard HUGENSCHÜTT
Hans-Günter Dr. Wobker
Frank Boert
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.)
KME Special Products GmbH and Co KG
Original Assignee
KM Europa Metal AG
KME Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10219518A external-priority patent/DE10219518A1/en
Application filed by KM Europa Metal AG, KME Germany GmbH filed Critical KM Europa Metal AG
Publication of EP1344838A2 publication Critical patent/EP1344838A2/en
Publication of EP1344838A3 publication Critical patent/EP1344838A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/10—Cooling; Devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/24—Cooling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/24—Cooling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/0045—Cooling of furnaces the cooling medium passing a block, e.g. metallic
    • F27D2009/0048—Cooling of furnaces the cooling medium passing a block, e.g. metallic incorporating conduits for the medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/0056—Use of high thermoconductive elements
    • F27D2009/0062—Use of high thermoconductive elements made from copper or copper alloy

Definitions

  • the invention relates to a cooling element as a replaceable component of an inner Cladding of an arc or shaft furnace.
  • Cooling elements for shaft furnaces which are made of copper or a low one Alloyed copper alloy consist of a forged or rolled Raw block are made (DE 29 07 511 C1). Inside the cooling element are in the Use position vertical coolant channels arranged by mechanical Deep drilling are introduced. On the inside of a shaft furnace Side of the cooling element are horizontal grooves to fix the position of refractory material incorporated.
  • the cooling element expands thermally, whereby the element side facing the furnace interior is at significantly higher temperatures is exposed as the rear element side.
  • the temperature drops during or after the melting process the cooling element shrinks due to structural changes on the inside of the arc or Element side facing the shaft furnace stronger than on the outside Elements page. This leads to a curvature of the Cooling element that with increasing duration of use and the associated Temperature changes increase.
  • An improved dimensional stability can be achieved in that the Element side facing inside of the arc furnace by means of towards on the coolant channels extending grid-like grooves in a plurality is divided by surface segments (DE 199 37 291 A1).
  • the individual surface segments contract laterally during the cooling process, but they are Changes in length locally limited to the respective surface segment, so that Tensions do not affect neighboring surface segments and as a result
  • the internal stresses and curvatures of the cooling elements are effectively reduced can be.
  • this configuration of the cooling elements it can occur that the grooves clog up during operation with high-strength slag, so that when thermal alternating stress occurs, forces between can be transferred to the individual surface segments, from which ultimately one undesirable curvature of a cooling element can result.
  • the invention is based on the object of being a cooling element interchangeable part of an inner lining of an arc or Shaft furnace to provide the improved properties with regard to its Has dimensional stability.
  • a cooling element is made of copper or a low-alloy copper alloy crossed by coolant channels, the inside of an arc or Back of the cooling element facing away from the shaft furnace towards itself Grooves extending inside of these furnaces into a plurality of Surface segments is divided.
  • the advantage of the grooves on the back of the To provide cooling element is that the grooves during operation can not clog with slag and thermal changes in length of the individual surface segments do not adversely affect neighboring ones Surface segments can be transferred.
  • This configuration of the The cooling elements retain the functionality as intended for them Expansion joint over long service lives without the risk that the grooves become clogged or deformations due to internal stresses result.
  • the grooves are essentially arranged in a grid.
  • the grille can cover the entire back of a cooling element can be designed uniformly, in particular square or diamond-shaped surface elements particularly favorable in terms of production technology are realizable.
  • the lattice-shaped arrangement of the grooves or the surface segments in some areas varied. For example, in areas with particularly high thermal stress more grooves or surface segments can be provided than in areas less thermal stress, in some areas due to this configuration to be able to take into account differing residual stresses.
  • Grooves extending in the direction of the coolant channels are considered to be particularly advantageous extend (claim 2). Step in the area of the coolant channels the highest thermal fluctuations and thus also voltage fluctuations on, so that the thermally induced changes in length in these areas of the cooling element are largest.
  • the central longitudinal axes of the coolant channels at least in sections in the central longitudinal plane of those assigned to them Grooves.
  • the grooves are preferably perpendicular to the back of the cooling element introduced so that the central longitudinal planes of the grooves perpendicular to the back of the cooling element.
  • the subject of claim 6 is that between the bottom of a groove and the back of the cooling element measured groove depth over the course of a groove varied. It is in principle possible for a groove to run over its entire course has a constant groove depth, however, due to different groove depths Fluctuations in the temperature profile within the cooling element and therefore also locally varying length changes are advantageously taken into account.
  • a particularly effective weakening due to alternating thermal stress Bending moment generated in a cooling element is in a cooling element achieved with the features of claim 7. After that it is provided that the groove depth is greater than or equal to the smallest measured area Distance between the back of the cooling element and the the coolant channels surrounding walls.
  • This embodiment of the inventive concept takes into account the fact that grooves, so to speak, between two Coolant channels are arranged, are only limited in their groove depths, when a coolant channel crosses the course of the groove.
  • FIG. 1 shows a cooling element 1 made of copper or a low-alloy copper alloy.
  • the cooling element 1 is shown in its interior by a broken line Coolant channels 2, 3, 4 passes through, on the rear 5 of the cooling element 1 for fluid-conducting coolant channels 2, 3 each Coolant inlet 6 and a coolant outlet 7 are arranged.
  • the coolant channels 2, 3, 4 extend in the vertical direction in this exemplary embodiment and horizontal direction.
  • the horizontal grooves 8 and vertical grooves 9 extend under recess of the coolant inlets 6 and the coolant outlets 7 over the entire back 5 of the cooling element 1 and structure the back 5 in a grid-like arrangement of surface segments 10.
  • a groove 8, 9 is assigned to each coolant channel 2, 3, 4, the Coolant channels 2, 3, 4 each in the foot area 11 of the grooves 8, 9 assigned to them run.
  • the central longitudinal axes LA of the coolant channels 2, 3, 4 are at least in sections in the central longitudinal plane MLE of the grooves assigned to them 8, 9.
  • the central longitudinal planes MLE of the grooves 8, 9 are in this embodiment vertically on the rear side 5 of the cooling element 1.
  • Figure 2 shows a horizontal cross section through the cooling element 1 of Figure 1. Es it is clear that the between the back 5 of the cooling element 1 and the groove bottom 14 measured groove depth T varies over the course of the groove 8.
  • the groove depth T is dependent on the coolant channels running within the cooling element 1 2, 3, 4, which either extend in the direction of the groove 8 or their Cross course, as in this embodiment, the grooves 2 and 3. Since one Coolant channels 2, 3, 4 surrounding wall 15 must be present in any case, the groove depth T can only be greater in the areas than the smallest between the Back 5 of the cooling element 1 and the walls 15 measured distance, in which no coolant channels 2, 3, 4 run. This results in that in FIG. 2 exemplary illustrated course.
  • a thermal insulation layer 17 may be arranged in certain areas, for example also can be formed by slag deposits.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

Cooling element, is an exchangeable copper unit with coolant channels and grooves dividing it into flat surface segments. The cooling element, as a replacement part of the lining for an electric arc or shaft furnace, is of copper or a low alloy copper, with coolant channels (2-4) through it. The rear side (5) of the cooling element (1), away from the furnace, is divided into flat surface segments (10) by a number of grooves (8, 9, 12, 13) which are open towards the interior of the furnace. The grooves lie along the direction of the coolant channels, with a groove for each channel where the center longitudinal axes (LA) of the channels lie at least in sections on the center longitudinal planes (MLE) of their grooves.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlelement als austauschbaren Bestandteil einer inneren Verkleidung eines Lichtbogen- oder Schachtofens.The invention relates to a cooling element as a replaceable component of an inner Cladding of an arc or shaft furnace.

Es sind Kühlelemente für Schachtöfen bekannt, die aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung bestehen und aus einem geschmiedeten oder gewalzten Rohblock gefertigt sind (DE 29 07 511 C1). Im Inneren des Kühlelements sind in der Gebrauchslage vertikal verlaufende Kühlmittelkanäle angeordnet, die durch mechanisches Tiefbohren eingebracht sind. Auf der dem Inneren eines Schachtofens zugekehrten Seite des Kühlelements sind horizontal verlaufende Nuten zur Lagefixierung von feuerfestem Material eingearbeitet.Cooling elements for shaft furnaces are known which are made of copper or a low one Alloyed copper alloy consist of a forged or rolled Raw block are made (DE 29 07 511 C1). Inside the cooling element are in the Use position vertical coolant channels arranged by mechanical Deep drilling are introduced. On the inside of a shaft furnace Side of the cooling element are horizontal grooves to fix the position of refractory material incorporated.

Beim Einsatz derartiger Kühlelemente in einem Lichtbogen- oder Schachtofen hat sich gezeigt, daß sich die Kühlelemente verformen, bedingt durch die in den Schmelzöfen herrschenden hohen Temperaturen. Durch die Schmelzzyklen treten in einem Lichtbogenofen zudem extreme Temperaturschwankungen auf.When using such cooling elements in an arc or shaft furnace It has been shown that the cooling elements deform due to the in the Melting furnaces prevailing high temperatures. Through the melting cycles occur an arc furnace also shows extreme temperature fluctuations.

Während einer Schmelzphase dehnt sich das Kühlelement thermisch bedingt aus, wobei die dem Ofeninneren zugewandte Elementenseite wesentlich höheren Temperaturen ausgesetzt ist als die rückwärtige Elementenseite. Fällt die Temperatur während oder nach dem Schmelzvorgang wieder ab, schrumpft das Kühlelement bedingt durch Gefügeveränderung auf der dem Inneren des Lichtbogen- oder Schachtofens zugewandten Elementenseite stärker als auf der außen liegenden Elementenseite. Dies führt zu einer zum Ofeninneren gerichteten Krümmung des Kühlelements, die mit zunehmender Einsatzdauer und den damit einhergehenden Temperaturwechseln zunimmt.During a melting phase, the cooling element expands thermally, whereby the element side facing the furnace interior is at significantly higher temperatures is exposed as the rear element side. The temperature drops during or after the melting process, the cooling element shrinks due to structural changes on the inside of the arc or Element side facing the shaft furnace stronger than on the outside Elements page. This leads to a curvature of the Cooling element that with increasing duration of use and the associated Temperature changes increase.

Eine verbesserte Formbeständigkeit kann dadurch erreicht werden, daß die dem Inneren des Lichtbogenofens zugewandte Elementenseite mittels sich in Richtung auf die Kühlmittelkanäle erstreckender gitterartig angeordneter Nuten in eine Vielzahl von Flächensegmenten unterteilt ist (DE 199 37 291 A1). Die einzelnen Flächensegmente ziehen sich beim Abkühlvorgang zwar lateral zusammen, allerdings sind diese Längenänderungen lokal auf das jeweilige Flächensegment begrenzt, so daß sich Spannungen nicht auf benachbarte Flächensegmente auswirken und im Ergebnis Eigenspannungen und Krümmungen der Kühlelemente wirkungsvoll reduziert werden können. Bei dieser Ausgestaltung der Kühlelemente kann es jedoch vorkommen, daß sich die Nuten im Betrieb mit hochfester Schlacke zusetzen, so daß beim Auftreten einer thermischen Wechselbeanspruchung wiederum Kräfte zwischen den einzelnen Flächensegmenten übertragen werden können, woraus letztlich eine unerwünschte Krümmung eines Kühlelements resultieren kann.An improved dimensional stability can be achieved in that the Element side facing inside of the arc furnace by means of towards on the coolant channels extending grid-like grooves in a plurality is divided by surface segments (DE 199 37 291 A1). The individual surface segments contract laterally during the cooling process, but they are Changes in length locally limited to the respective surface segment, so that Tensions do not affect neighboring surface segments and as a result The internal stresses and curvatures of the cooling elements are effectively reduced can be. With this configuration of the cooling elements, however, it can occur that the grooves clog up during operation with high-strength slag, so that when thermal alternating stress occurs, forces between can be transferred to the individual surface segments, from which ultimately one undesirable curvature of a cooling element can result.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlelement als austauschbaren Bestandteil einer inneren Verkleidung eines Lichtbogen- oder Schachtofens bereit zu stellen, das verbesserte Eigenschaften hinsichtlich seiner Formbeständigkeit besitzt.Proceeding from this, the invention is based on the object of being a cooling element interchangeable part of an inner lining of an arc or Shaft furnace to provide the improved properties with regard to its Has dimensional stability.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Kühlelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. This object is achieved according to the invention in a cooling element the features of claim 1.

Hiernach ist ein Kühlelement aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung von Kühlmittelkanälen durchzogen, wobei die dem Inneren eines Lichtbogen- oder Schachtofens abgewandte Rückseite des Kühlelements durch sich in Richtung zum Inneren dieser Schmelzöfen erstreckende Nuten in eine Mehrzahl von Flächensegmenten unterteilt ist. Der Vorteil, die Nuten auf der Rückseite des Kühlelements vorzusehen, besteht darin, daß sich die Nuten während des Betriebs nicht mit Schlacke zusetzen können und thermisch bedingte Längenänderungen der einzelnen Flächensegmente nicht in nachteiliger Weise auf benachbarte Flächensegmente übertragen werden können. Durch diese Ausgestaltung des Kühlelements behalten die Nuten die ihnen zugedachte Funktionalität als Dehnungsfuge über hohe Standzeiten bei, ohne daß die Gefahr gegeben ist, daß sich die Nuten zusetzen oder sich durch Eigenspannungen bedingte Verformungen ergeben.According to this, a cooling element is made of copper or a low-alloy copper alloy crossed by coolant channels, the inside of an arc or Back of the cooling element facing away from the shaft furnace towards itself Grooves extending inside of these furnaces into a plurality of Surface segments is divided. The advantage of the grooves on the back of the To provide cooling element is that the grooves during operation can not clog with slag and thermal changes in length of the individual surface segments do not adversely affect neighboring ones Surface segments can be transferred. This configuration of the The cooling elements retain the functionality as intended for them Expansion joint over long service lives without the risk that the grooves become clogged or deformations due to internal stresses result.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die Nuten im wesentlichen gitterförmig angeordnet. Das Gitter kann über die gesamte Rückseite eines Kühlelements gleichförmig gestaltet sein, wobei insbesondere quadratische oder rautenförmige Flächenelemente fertigungstechnisch besonders günstig realisierbar sind. Es ist im Rahmen der Erfindung auch vorstellbar, daß die gitterförmige Anordnung der Nuten bzw. der Flächensegmente bereichsweise variiert. Zum Beispiel können in Bereichen besonders hoher thermischer Beanspruchung mehr Nuten bzw. Flächensegmente vorgesehen sein als in Bereichen geringerer thermischer Beanspruchung, um durch diese Ausgestaltung bereichsweise differierende Eigenspannungen berücksichtigen zu können.In an advantageous embodiment of the inventive concept, the grooves are essentially arranged in a grid. The grille can cover the entire back of a cooling element can be designed uniformly, in particular square or diamond-shaped surface elements particularly favorable in terms of production technology are realizable. It is also conceivable within the scope of the invention that the lattice-shaped arrangement of the grooves or the surface segments in some areas varied. For example, in areas with particularly high thermal stress more grooves or surface segments can be provided than in areas less thermal stress, in some areas due to this configuration to be able to take into account differing residual stresses.

Als besonders vorteilhaft werden Nuten angesehen, die sich in Richtung der Kühlmittelkanäle erstrecken (Patentanspruch 2). Im Bereich der Kühlmittelkanäle treten die höchsten thermischen Schwankungen und damit auch Spannungsschwankungen auf, so daß in diesen Bereichen auch die thermisch bedingten Längenänderungen des Kühlelements am größten sind. Grooves extending in the direction of the coolant channels are considered to be particularly advantageous extend (claim 2). Step in the area of the coolant channels the highest thermal fluctuations and thus also voltage fluctuations on, so that the thermally induced changes in length in these areas of the cooling element are largest.

Es ist daher günstig, jedem Kühlkanal eine Nut zuzuordnen (Patentanspruch 3), wobei die Kühlmittelkanäle insbesondere im Fußbereich der ihnen zugeordneten Nuten verlaufen können (Patentanspruch 4).It is therefore advantageous to assign a groove to each cooling channel (claim 3), wherein the coolant channels in particular in the foot area of the grooves assigned to them can run (claim 4).

Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 5 liegen die Mittellängsachsen der Kühlmittelkanäle zumindest abschnittsweise in der Mittellängsebene der ihnen zugeordneten Nuten. Die Nuten sind vorzugsweise senkrecht in die Rückseite des Kühlelements eingebracht, so daß die Mittellängsebenen der Nuten senkrecht zur Rückseite des Kühlelements verlaufen. Durch diese Ausrichtung der Mittellängsebenen auf die Mittellängsachsen der Kühlmittelkanäle ist eine besonders effektive Verringerung der thermisch bedingten Eigenspannungen in dem Kühlelement möglich.According to the features of claim 5, the central longitudinal axes of the coolant channels at least in sections in the central longitudinal plane of those assigned to them Grooves. The grooves are preferably perpendicular to the back of the cooling element introduced so that the central longitudinal planes of the grooves perpendicular to the back of the cooling element. By aligning the median longitudinal planes to the Central longitudinal axes of the coolant channels is a particularly effective reduction in thermal stresses in the cooling element possible.

Gegenstand des Patentanspruchs 6 ist, daß die zwischen dem Nutgrund einer Nut und der Rückseite des Kühlelements gemessene Nuttiefe über den Verlauf einer Nut variiert. Es ist zwar grundsätzlich möglich, daß eine Nut über ihren gesamten Verlauf eine konstante Nuttiefe besitzt, durch unterschiedliche Nuttiefen können allerdings Schwankungen des Temperaturverlaufs innerhalb des Kühlelements und damit auch lokal variierende Längenveränderungen vorteilhaft berücksichtigt werden.The subject of claim 6 is that between the bottom of a groove and the back of the cooling element measured groove depth over the course of a groove varied. It is in principle possible for a groove to run over its entire course has a constant groove depth, however, due to different groove depths Fluctuations in the temperature profile within the cooling element and therefore also locally varying length changes are advantageously taken into account.

Eine besonders wirkungsvolle Schwächung des infolge thermischer Wechselbeanspruchung in einem Kühlelement entstehenden Biegemoments wird bei einem Kühlelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 erreicht. Danach ist vorgesehen, daß die Nuttiefe bereichsweise größer oder gleich ist, als der kleinste gemessene Abstand zwischen der Rückseite des Kühlelements und den die Kühlmittelkanäle umgebenden Wandungen. Diese Ausgestaltung des Erfindungsgedankens berücksichtigt den Umstand, daß Nuten, die gewissermaßen zwischen zwei Kühlmittelkanälen angeordnet sind, in ihren Nuttiefen nur dann beschränkt sind, wenn ein Kühlmittelkanal den Verlauf der Nut kreuzt. A particularly effective weakening due to alternating thermal stress Bending moment generated in a cooling element is in a cooling element achieved with the features of claim 7. After that it is provided that the groove depth is greater than or equal to the smallest measured area Distance between the back of the cooling element and the the coolant channels surrounding walls. This embodiment of the inventive concept takes into account the fact that grooves, so to speak, between two Coolant channels are arranged, are only limited in their groove depths, when a coolant channel crosses the course of the groove.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1
ein Kühlelement in Blickrichtung auf ihre Rückseite und
Figur 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II durch das Kühlelement der Figur 1.
The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in schematic drawings. Show it:
Figure 1
a cooling element facing your back and
Figure 2
a section along the line II-II through the cooling element of Figure 1.

Figur 1 zeigt ein Kühlelement 1 aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung. Das Kühlelement 1 ist in seinem Inneren von mit unterbrochener Linie eingezeichneten Kühlmittelkanälen 2, 3, 4 durchsetzt, wobei an der Rückseite 5 des Kühlelements 1 für Fluid leitend miteinander verbundene Kühlmittelkanäle 2, 3 jeweils ein Kühlmitteleinlaß 6 und einen Kühlmittelauslaß 7 angeordnet sind. Die Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel in Vertikalrichtung und Horizontalrichtung.FIG. 1 shows a cooling element 1 made of copper or a low-alloy copper alloy. The cooling element 1 is shown in its interior by a broken line Coolant channels 2, 3, 4 passes through, on the rear 5 of the cooling element 1 for fluid-conducting coolant channels 2, 3 each Coolant inlet 6 and a coolant outlet 7 are arranged. The coolant channels 2, 3, 4 extend in the vertical direction in this exemplary embodiment and horizontal direction.

In die Rückseite 5 des Kühlelements 1 sind sich in Richtung der Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 erstreckende horizontal verlaufende Nuten 8 und vertikal verlaufende Nuten 9 eingebracht. Die horizontal verlaufenden Nuten 8 und vertikal verlaufenden Nuten 9 erstrecken sich unter Aussparung der Kühlmitteleinlässe 6 und der Kühlmittelauslässe 7 über die gesamte Rückseite 5 des Kühlelements 1 und gliedern die Rückseite 5 in eine gitterartige Anordnung von Flächensegmenten 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedem Kühlmittelkanal 2, 3, 4 eine Nut 8, 9 zugeordnet, wobei die Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 jeweils im Fußbereich 11 der ihnen zugeordneten Nuten 8, 9 verlaufen. Hierbei liegen die Mittellängsachsen LA der Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 zumindest abschnittsweise in der Mittellängsebene MLE der ihnen zugeordneten Nuten 8, 9. Die Mittellängsebenen MLE der Nuten 8, 9 stehen bei diesem Ausführungsbeispiel senkrecht auf der Rückseite 5 des Kühlelements 1. In the back 5 of the cooling element 1 in the direction of the coolant channels 2, 3, 4 extending horizontally extending grooves 8 and vertically extending grooves 9 brought in. The horizontal grooves 8 and vertical grooves 9 extend under recess of the coolant inlets 6 and the coolant outlets 7 over the entire back 5 of the cooling element 1 and structure the back 5 in a grid-like arrangement of surface segments 10. In this embodiment a groove 8, 9 is assigned to each coolant channel 2, 3, 4, the Coolant channels 2, 3, 4 each in the foot area 11 of the grooves 8, 9 assigned to them run. Here, the central longitudinal axes LA of the coolant channels 2, 3, 4 are at least in sections in the central longitudinal plane MLE of the grooves assigned to them 8, 9. The central longitudinal planes MLE of the grooves 8, 9 are in this embodiment vertically on the rear side 5 of the cooling element 1.

Zusätzlich zu den den Kühlmittelkanälen 2, 3, 4 zugeordneten Nuten 8, 9 sind sich ebenfalls in Richtung der Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 erstreckende horizontal verlaufende Nuten 12 und vertikal verlaufende Nuten 13 in die Rückseite 5 des Kühlelements 1 eingebracht. Diese zusätzlichen Nuten 12, 13 sind so angeordnet, daß sie zu den benachbarten Nuten einen gleich bleibenden Abstand einnehmen, so daß sich ein gleichförmiges Gitter von Flächensegmenten 10 auf der Rückseite 5 des Kühlelements 1 ergibt.In addition to the grooves 8, 9 assigned to the coolant channels 2, 3, 4, there are also two grooves also horizontally extending in the direction of the coolant channels 2, 3, 4 extending grooves 12 and vertically extending grooves 13 in the back 5 of the Cooling element 1 introduced. These additional grooves 12, 13 are arranged that they are at a constant distance from the adjacent grooves, so that there is a uniform grid of surface segments 10 on the back 5 of the Cooling element 1 results.

Figur 2 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch das Kühlelement 1 der Figur 1. Es wird deutlich, daß die zwischen der Rückseite 5 des Kühlelements 1 und dem Nutgrund 14 gemessene Nuttiefe T über den Verlauf der Nut 8 variiert. Die Nuttiefe T ist dabei abhängig von den innerhalb des Kühlelements 1 verlaufenden Kühlmittelkanälen 2, 3, 4, die sich entweder in Richtung der Nut 8 erstrecken oder aber ihren Verlauf kreuzen, wie in diesem Ausführungsbeispiel die Nuten 2 und 3. Da eine die Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 umgebende Wandung 15 in jedem Fall vorhanden sein muß, kann die Nuttiefe T nur in den Bereichen größer sein als der kleinste zwischen der Rückseite 5 des Kühlelements 1 und den Wandungen 15 gemessene Abstand, in denen keine Kühlmittelkanäle 2, 3, 4 verlaufen. Dadurch ergibt sich der in Figur 2 beispielhaft dargestellte Verlauf.Figure 2 shows a horizontal cross section through the cooling element 1 of Figure 1. Es it is clear that the between the back 5 of the cooling element 1 and the groove bottom 14 measured groove depth T varies over the course of the groove 8. The groove depth T is dependent on the coolant channels running within the cooling element 1 2, 3, 4, which either extend in the direction of the groove 8 or their Cross course, as in this embodiment, the grooves 2 and 3. Since one Coolant channels 2, 3, 4 surrounding wall 15 must be present in any case, the groove depth T can only be greater in the areas than the smallest between the Back 5 of the cooling element 1 and the walls 15 measured distance, in which no coolant channels 2, 3, 4 run. This results in that in FIG. 2 exemplary illustrated course.

Auf der dem Inneren des Lichtbogen- oder Schachtofens zugewandten Seite 16 des Kühlelements 1 kann in nicht näher dargestellter Weise vollständig oder nur bereichsweise eine Wärmedämmschicht 17 angeordnet sein, die beispielsweise auch durch Schlackeablagerungen gebildet sein kann. On the inside of the arc or shaft furnace side 16 of the Cooling element 1 can be completely or only in a manner not shown A thermal insulation layer 17 may be arranged in certain areas, for example also can be formed by slag deposits.

BezugszeichenaufstellungREFERENCE NUMBERS

1 -1 -
Kühlelementcooling element
2 -2 -
KühlmittelkanalCoolant channel
3 -3 -
Kühlmittelkanal in 2Coolant channel in 2nd
4 -4 -
Kühlmittelkanal in 2Coolant channel in 2nd
5 -5 -
Rückseite v. 1Back v. 1
6 -6 -
KühlmitteleinlaßCoolant inlet
7 -7 -
Kühlmittelauslaßcoolant outlet
8-8th-
Nut in 5Groove in 5
9-9-
Nut in 5Groove in 5
10 -10 -
Flächensegment v. 5Surface segment v. 5
11 -11 -
Fußbereich v. 8, 9Foot area v. 8, 9
12 -12 -
Nut in 5Groove in 5
13 -13 -
Nut in 5Groove in 5
14 -14 -
Nutgrundgroove base
15 -15 -
Wandung v. 4Wall v. 4
16 -16 -
Seite v. 1Page v. 1
17 -17 -
Wärmedämmschichtthermal barrier
LA -LA -
Mittellängsachse v. 2, 3, 4Central longitudinal axis v. 2, 3, 4
MLE -MLE -
Mittellängsebene v. 8, 9Median longitudinal plane v. 8, 9
T-T-
Nuttiefegroove depth

Claims (7)

Kühlelement als austauschbarer Bestandteil einer inneren Verkleidung eines Lichtbogen- oder Schachtofens, welches aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung besteht und von Kühlmittelkanälen (2, 3, 4) durchzogen ist, wobei die dem Inneren des Lichtbogen- oder Schachtofens abgewandte Rückseite (5) des Kühlelements (1) durch sich in Richtung zum Inneren des Lichtbogen- oder Schachtofens erstreckende Nuten (8, 9, 11, 13) in eine Mehrzahl von Flächensegmente (10) unterteilt ist.Cooling element as a replaceable part of an inner cladding Arc or shaft furnace made of copper or a low alloy Copper alloy exists and is penetrated by coolant channels (2, 3, 4), the one facing away from the interior of the electric arc or shaft furnace Back (5) of the cooling element (1) through towards the inside of the Arc or shaft furnace extending grooves (8, 9, 11, 13) in one A plurality of surface segments (10) is divided. Kühlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (8, 9) in Richtung der Kühlmittelkanäle (2, 3, 4) erstrecken.Cooling element according to claim 1, characterized in that the grooves (8, 9) extend in the direction of the coolant channels (2, 3, 4). Kühlelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kühlmittelkanal (2, 3, 4) eine Nut (8, 9) zugeordnet ist.Cooling element according to claim 1 or 2, characterized in that a groove (8, 9) is assigned to each coolant channel (2, 3, 4). Kühlelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (2, 3, 4) im Fußbereich (11) der ihnen zugeordneten Nuten (8, 9) verlaufen.Cooling element according to claim 3, characterized in that the coolant channels (2, 3, 4) run in the foot region (11) of the grooves (8, 9) assigned to them. Kühlelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellängsachsen (LA) der Kühlmittelkanäle (2, 3, 4) zumindest abschnittsweise in der Mittellängsebene (MLE) der ihnen zugeordneten Nuten (8, 9) liegen.Cooling element according to claim 3 or 4, characterized in that the central longitudinal axes (LA) of the coolant channels (2, 3, 4) lie at least in sections in the central longitudinal plane (MLE) of the grooves (8, 9) assigned to them. Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Nutgrund (14) einer Nut (8) und der Rückseite (5) des Kühlelements (1) gemessene Nuttiefe (T) über den Verlauf einer Nut (8, 9, 13, 14) variiert. Cooling element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the groove depth (T) measured between the groove base (14) of a groove (8) and the rear side (5) of the cooling element (1) over the course of a groove (8, 9 , 13, 14) varies. Kühlelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuttiefe (T) einer Nut (8, 9, 13, 14) bereichsweise größer oder gleich ist, als der kleinste zwischen der Rückseite (5) des Kühlelements (1) und den die Kühlmittelkanäle (2, 3, 4) umgebenden Wandungen (15) gemessene Abstand.Cooling element according to claim 6, characterized in that the groove depth (T) of a groove (8, 9, 13, 14) is greater or the same in some areas than the smallest between the rear side (5) of the cooling element (1) and the coolant channels ( 2, 3, 4) surrounding walls (15) measured distance.
EP03004701A 2002-03-12 2003-03-04 Cooling element Withdrawn EP1344838A3 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10210785 2002-03-12
DE10210785 2002-03-12
DE10219518 2002-04-30
DE10219518A DE10219518A1 (en) 2002-03-12 2002-04-30 cooling element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1344838A2 true EP1344838A2 (en) 2003-09-17
EP1344838A3 EP1344838A3 (en) 2008-01-23

Family

ID=27766697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03004701A Withdrawn EP1344838A3 (en) 2002-03-12 2003-03-04 Cooling element

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1344838A3 (en)
JP (1) JP2003269867A (en)
CN (1) CN100343395C (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7140270B2 (en) 2019-03-27 2022-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 Staves for cooling blast furnace walls

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012132A1 (en) * 1978-12-01 1980-06-11 Arbed S.A. Metallic cooling devices for industrial furnaces
DE2924991A1 (en) * 1979-06-21 1981-01-15 Lentjes Dampfkessel Ferd Water cooled element for electric furnaces - with high pressure tubes carrying webs and ribs
EP0741190A1 (en) * 1995-05-05 1996-11-06 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Cooling plates for shaft furnaces
JP2001316709A (en) * 2000-05-01 2001-11-16 Nippon Steel Corp Stave cooler

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493871A1 (en) * 1980-11-07 1982-05-14 Usinor COOLING PLATES FOR BLAST FURNACES
FR2552105B1 (en) * 1983-09-21 1988-10-28 Usinor IMPROVEMENT IN COOLING PLATES FOR BLAST FURNACES
DE19937291A1 (en) * 1999-08-06 2001-02-15 Km Europa Metal Ag Cooling element
CN1190503C (en) * 2000-06-14 2005-02-23 鞍山钢铁集团公司 Cooling wall of blast furnace and its making technology
CN2473215Y (en) * 2001-03-23 2002-01-23 包钢(集团)公司设计院 Composite cooling wall for blast furnace cast steel
JP2008023916A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Kinsus Interconnect Technology Corp Method of patterning roll-film body in automated production process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012132A1 (en) * 1978-12-01 1980-06-11 Arbed S.A. Metallic cooling devices for industrial furnaces
DE2924991A1 (en) * 1979-06-21 1981-01-15 Lentjes Dampfkessel Ferd Water cooled element for electric furnaces - with high pressure tubes carrying webs and ribs
EP0741190A1 (en) * 1995-05-05 1996-11-06 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Cooling plates for shaft furnaces
JP2001316709A (en) * 2000-05-01 2001-11-16 Nippon Steel Corp Stave cooler

Also Published As

Publication number Publication date
CN1444001A (en) 2003-09-24
CN100343395C (en) 2007-10-17
JP2003269867A (en) 2003-09-25
EP1344838A3 (en) 2008-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007047314B4 (en) Pressing tool for hot forming or / and press hardening of workpieces made of sheet metal
EP0731180B1 (en) Stove cooler for shaft furnaces
DE29611704U1 (en) Cooling plate for metallurgical furnaces
EP1736257B1 (en) Fluid cooled mould for continuous casting of metals
EP2321075B1 (en) Strand casting mold for liquid metal, particularly for liquid steel
EP0741190B1 (en) Cooling plates for shaft furnaces
DE19727008C1 (en) Cooling plates for shaft furnaces
EP0918092B1 (en) Cooling devices for shaft furnace
EP1344838A2 (en) Cooling element
EP3132201B1 (en) Side coated heat schild element with impacted cooling on open section
DE10219518A1 (en) cooling element
EP2723908B1 (en) Lance head for an oxygen lance
EP1322790B1 (en) Cooling element for shaft furnaces
DE202005001310U1 (en) Verbundgußplatte
EP1373579A1 (en) Cooling plate
EP1600717A1 (en) Cooling member, particularly for the walls of the upper part of an electric arc furnace or a shaft furnace
DE19545048C2 (en) Cooling plates for shaft furnaces
DE102007041013A1 (en) hot forming tool
DE29616509U1 (en) Wall cooling element for shaft furnaces
DE1508191B1 (en) Tap hole block for oxygen inflation converter
EP1074806A1 (en) Cooling element
EP1826518A1 (en) Plaque de refroidissement pour fours à cuve
DE102019113695A1 (en) Contour plate for applying hot gas along a welding line of a plastic part, method for producing a contour plate and a device for welding plastic parts
EP2733225B1 (en) Cooling element assembly
DE102019112636A1 (en) Die arrangement with coolant channel

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: KME GERMANY AG

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20080430

17Q First examination report despatched

Effective date: 20080804

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: KME GERMANY AG & CO. KG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20090117