FR2526928A1

FR2526928A1 - Shaft furnace wall cooling unit - has vertical cooling tubes with refractory inserts between them

Info

Publication number: FR2526928A1
Application number: FR8208439A
Authority: FR
Inventors: L D Gritsuk; V I Zaitsev; D B Kutsykovich; A E Sukhorukov; L A Tomashev; F M Khorosh; V I Litvinenko; S V Gubert; N P Andrianov; L D Golod
Original assignee: INST PROEKT METALLU
Current assignee: INST PROEKT METALLU
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1983-11-18
Also published as: FR2526928B1

Abstract

Device to cool the walls of metallurgical furnaces, esp. shaft furnaces, consists of units which are attached to the furnace wall and include cooling tubes and refractory inserts. Each unit comprises, e.g. two L-shaped tubes and two Z-shaped tubes with the interval between them filled up with refractory material. The tubes are welded to metal sheets which are subdivided by horizontal overlapping joints. Such a device extends the non-stop working time of a furnace and reduces the time required for mfr. and installation.

Description

La présente invention concerne les fours métallurgiques et,plus précisément, un dispositif de refroidissement des parois desdits fours, et elle peut être utilisée pour le refroidissement des parois des fours, de préférence, des fours à cuve. The present invention relates to metallurgical ovens and, more specifically, to a device for cooling the walls of said ovens, and it can be used for cooling the walls of ovens, preferably tank ovens.

Actuellement, un des problèmes le plus important qui se posent dans la métallurgie moderne consiste en une augmentation de la durée de fonctionnement des fours métallurgiques, ce qui devient possible grâce à une augmentation de la résistance de leurs parois refroidies, ce qui, à son tour, permet de réduire le volume de travaux de réparation onéreux et rend plus facile l'exploitation des fours. Currently, one of the most important problems in modern metallurgy is an increase in the operating life of metallurgical furnaces, which becomes possible thanks to an increase in the resistance of their cooled walls, which, in turn , reduces the volume of expensive repair work and makes it easier to operate the ovens.

On connaît un dispositif de refroidissement des parois des fours comprenant des tubes de refroidissement disposés sur toute la hauteur et sur tout le périmètre de la cuve du four, soudés l'un à l'autre sur toute la longueur par des plaques métalliques et mis en communication avec des collecteurs annulaires d'amenée et dsévacuation d'un milieu refroidissant, lesdits collecteurs étant montés dans les parties suprieure et inférieure du four. (voir la demande de brevet d'invention japonaise NO 45-14642). There is known a device for cooling the walls of ovens comprising cooling tubes arranged over the entire height and over the entire perimeter of the oven tank, welded to each other over the entire length by metal plates and placed in position. communication with annular collectors for supplying and discharging a cooling medium, said collectors being mounted in the upper and lower parts of the furnace. (see Japanese patent application NO 45-14642).

Ci-dessous, on entendra par le terme "tubes de refroidissement" les tubes à travers lesquels passe un milieu de refroidissement et qui servent au prélôvement de la chaleur à partir des pièces rapportées de la paroi du four. Below, the term "cooling tubes" will be understood to mean the tubes through which a cooling medium passes and which serve for the removal of heat from the inserts of the wall of the furnace.

Dans le dispositif connu, le refroidissement de la paroi du four est réalisé grâce à une introduction d'un milieu de refroidissement dans chaque tube de refroidissement, ledit milieu refroidissant provenant du collecteur annulaire d'amenée d'un milieu refroidissant ; ce milieu refroidissant prélève à l'intérieur des tubes la chaleur dégagée par les pièces rapportées réfractaires disposées entre lesdits tubes, sous forme d'eau chauffée (dans le cas d'un système de refroidissement à écoulement) ou sous forme d'un mélange eau-vapeur (dans le cas d'un système de refroidissement par évaporation), et ledit milieu refroidissant arrive au collecteur annulaire d'évacuation. In the known device, the cooling of the wall of the furnace is achieved by introducing a cooling medium into each cooling tube, said cooling medium coming from the annular collector supplying a cooling medium; this cooling medium extracts from the interior of the tubes the heat given off by the refractory inserts placed between said tubes, in the form of heated water (in the case of a flow cooling system) or in the form of a water mixture -vapor (in the case of an evaporative cooling system), and said cooling medium arrives at the annular evacuation collector.

Le dispositif connu fonctionne dans des conditions de charge thermique variable apparaissant au cours de ltex- ploitation du four, ce qui conduit à des changements correspondants des paramètres géométriques du dispositif même. En même temps, le dispositif est fixé sur l'enveloppe de la paroi au four, dont les paramètres géométriques restent pratiquement invariables au cours de l'exploitation. Lesdites charges thermiques qui apparaissent provoquent un détachement des tubes de refroidissement par rapport aux plaques métalliques et ont pour conséquence une perturbation de l'étanchéité aux gaz de l'ensemble du dispositif. The known device operates under conditions of variable thermal load appearing during the operation of the furnace, which leads to corresponding changes in the geometric parameters of the device itself. At the same time, the device is fixed to the envelope of the wall in the oven, the geometric parameters of which remain practically invariable during operation. Said thermal loads which appear cause a detachment of the cooling tubes with respect to the metal plates and result in a disturbance of the gas tightness of the entire device.

Une détérioration d'un des tubes de refroidissement provoque un dérangement du fonctionnement de tout le dispositif dans son ensemble, étant donné que les tubes sont fer mès par l'intermédiaire de collecteurs annulaires communs d'amenée et d'évacuation de milieu refroidissant. A deterioration of one of the cooling tubes causes a disturbance in the operation of the entire device as a whole, since the tubes are closed by means of common annular collectors for supplying and discharging cooling medium.

Outre cela, étant donné la longueur considérable de tubes de refroidissement, il se produit leur allongement thermique important, qui doit être compensé au moyen de dispositifs spéciaux. In addition to this, given the considerable length of cooling tubes, there is their significant thermal elongation, which must be compensated for by means of special devices.

La disposition des plaques métalliques le long de l'axe des tubes de refroidissement qui sont disposés parallèlement à l'axe de ltenveloppe de la paroi du four dans la section transversale ne permet de refroidir les pièces rapportées réfractaires quten faisant intervenir une moitié de la surface desdits tubes de refroidissement, ce qui a pour conséquence une destruction rapide des pièces rapportées. The arrangement of the metal plates along the axis of the cooling tubes which are arranged parallel to the axis of the envelope of the furnace wall in the cross section does not allow to cool the refractory inserts quten involving half of the surface said cooling tubes, which results in rapid destruction of the inserts.

On connaît aussi un dispositif de refroidissement de la paroi d'un four considérée par le déposant comme l'état de la technique le plus proche et comportant des paquets dis posé s suivant le périmètre de la paroi du four et fixés à son enveloppe, lesdits paquets se présentant sous forme de tubes de refroidissement et de pièces rapportées ou pièces d'insertion réfractaires montées entre lesdits tubes de refroidisse ment (voir le certificat d'auteur d'invention de 1'URSS NO 222410). There is also known a device for cooling the wall of an oven considered by the applicant to be the closest state of the art and comprising packages placed on the perimeter of the wall of the oven and fixed to its envelope, said packages in the form of cooling tubes and refractory inserts or inserts mounted between said cooling tubes (see USSR inventor's certificate NO 222410).

Dans ce dispositif connu, chaque tube de refroidissement est réalisé sur toute la hauteur de la zone de refroidissement de la cuve du four, les parties actives et les parties latérales des surfaces des tubes de refroidissement étant pourvues de tenons pour mieux retenir les pièces rapportées réfractaires. In this known device, each cooling tube is produced over the entire height of the cooling zone of the oven tank, the active parts and the lateral parts of the surfaces of the cooling tubes being provided with pins to better retain the refractory inserts. .

Dans ce dispositif connu, le tube à travers lequel est introduit un milieu refroidissant est incorporé dans un tube de refroidissement. In this known device, the tube through which a cooling medium is introduced is incorporated into a cooling tube.

Le milieu refroidissant est amené à travers le tube intérieur à la partie inférieure du tube de refroidissement et, en prélevant la chaleur dégagée par ce tube et provenant du four, ledit milieu se chauffe et, sous une pression naturelle, monte vers le haut à travers un jeu constitué par la paroi du tube d'amenée de milieu refroidissant et par la pa rni dts tlbe de refroidissement. Le milieu refroidissant arrive dans les conduites d'évacuation disposées à ltextérieur de la paroi du four. The cooling medium is brought through the inner tube to the lower part of the cooling tube and, by taking the heat released by this tube and coming from the oven, said medium heats up and, under natural pressure, rises upwards through a clearance formed by the wall of the cooling medium supply tube and by the cooling system. The cooling medium arrives in the evacuation pipes arranged inside the wall of the furnace.

Lorsqu'un tube de refroidissement est mis hors service, lesdits tubes étant disposés sur toute la hauteur de la zone de refroidissement de la cuve du four, une grande partie de son enveloppe ne subit pas un refroidissement, ce qui provoque son surchauffage suivi d'une déformation et d'une rupture éventuelle. When a cooling tube is taken out of service, said tubes being arranged over the entire height of the cooling zone of the oven bowl, a large part of its envelope does not undergo cooling, which causes its overheating followed by deformation and possible rupture.

Le dispositif décrit utilisé pour le refroidissement de la paroi d'un four est compliqué du point de vue de sa réalisation ; il est difficile de le monter au cours de construction et, surtout, lors de la réalisation de travaux de réparation, ce qui rend difficile d'effectuer les travaux de construction et de montage en assurant une haute qualité desdits travaux et conduit à une diminution de la fiabilité de fonctionnement de l'ensemble du dispositif. The device described used for cooling the wall of an oven is complicated from the point of view of its production; it is difficult to assemble it during construction and, above all, when carrying out repair work, which makes it difficult to carry out construction and assembly work while ensuring high quality of said work and leads to a reduction in the operating reliability of the entire device.

Outre cela, dans le dispositif décrit utilisé pour le refroidissement de la paroi d'un four, les pièces rappQr tees réfractaires disposées entre les tubes de refroidissement présentent une faible résistance. In addition to this, in the device described used for cooling the wall of an oven, the refractory connecting pieces disposed between the cooling tubes have a low resistance.

Cela s'explique par le faitqu'étant donné l'an- tion chimique et abrasive des matériaux de charge, dans la partie médiane de la paroi à refroidir (suivant la hauteur de la cuve) se produit une destruction intense des pieces rapportées réfractaires, et du fait de l'absence de support, tou- te la partie disposée plus haut des pièces rapportées se detruit rapidement elle aussi. This is explained by the fact that, given the chemical and abrasive action of the filler materials, in the middle part of the wall to be cooled (depending on the height of the tank), intense destruction of the refractory inserts occurs, and due to the absence of support, all of the above-arranged part of the inserts is also rapidly destroyed.

La faible résistance à l'usure des pièces rapportées réfractaires a pour conséquence un contact entre les parties non protégées de l'enveloppe du four et les ma*iraux de charge chauffés et les gaz de four, ce qui conduit à un surchauffage ultérieur et à une déformation de l'enveloppe. The low wear resistance of the refractory inserts results in contact between the unprotected parts of the oven casing and the heated charge materials and the oven gases, which leads to subsequent overheating and a deformation of the envelope.

De plus, dans le dispositif connu, la partie inférieure de chaque tube de refroidissement présente la sur- face de section transversale la plus grande et, par consequent, dans cette partie du tube, la vitesse de mouvement du milieu refroidissant sera la plus petite, ce qui conduira inévitable- ment à la formation d'un dépôt dans ces parties et à un brulage ultérieur desdites parties du à une perturbation du regime de refroidissement. Furthermore, in the known device, the lower part of each cooling tube has the largest cross-sectional area and, consequently, in this part of the tube, the speed of movement of the cooling medium will be the smallest, which will inevitably lead to the formation of a deposit in these parts and to subsequent burning of said parts due to a disturbance of the cooling regime.

Dans le cadre de l'invention, on s'est donc proposé de créer un dispositif de refroidissement de la paroi diun four, dans lequel les paquets de tubes de refroidissement seraient réalisés de telle sorte qu'il devienne possible de prolonger la durée de service ininterrompu du dispositif avec une amélioration simultanée de l'étanchéité aux gaz et avec une réduction des frais de réalisation et de montage dudit dispositif. In the context of the invention, it has therefore been proposed to create a device for cooling the wall of an oven, in which the bundles of cooling tubes are made so that it becomes possible to extend the service life. uninterrupted operation of the device with a simultaneous improvement in gas tightness and with a reduction in the costs of making and mounting said device.

Le problème posé est résolu suivant l'invention par un dispositif de refroioissement de la paroi d'un four, comportant des paquets disposés suivant le périmètre de la paroi du four, fixés à son enveloppe et se présentant sous la forme de tubes de refroidissement et de pièces rapportées réfractaires disposées entre ces tubes, caractérisé par le fait que chaque paquet est divisé suivant la hauteur en sections séparées dont chacune comprend des tubes de refroidissement soudés à une tôle métallique divisée à l'intérieur de ladite section en parties séparées. The problem posed is solved according to the invention by a device for cooling the wall of an oven, comprising packages arranged around the perimeter of the wall of the oven, fixed to its casing and being in the form of cooling tubes and refractory inserts placed between these tubes, characterized in that each package is divided along the height into separate sections, each of which comprises cooling tubes welded to a metal sheet divided inside said section into separate parts.

La division du paquet en sections séparées et de la tôle métallique en parties séparées assure la possibilité de compenser toutes les contraintes apparaissant au cours de ltexploitation du dispositif et d'éviter complètement toute déformation des tubes de refroidissement. Un tel mode de réalisation du dispositif donne la possibilité d'augmenter la durée ininterrompue de son service avec une augmentation simultanée de 1' étanchéité aux gaz et avec une réduction du volume des travaux de réalisation et de montage dudit dispositif. The division of the package into separate sections and of the metal sheet into separate parts makes it possible to compensate for all the stresses appearing during the operation of the device and to completely avoid any deformation of the cooling tubes. Such an embodiment of the device gives the possibility of increasing the uninterrupted duration of its service with a simultaneous increase in gas tightness and with a reduction in the volume of the work of making and mounting said device.

I1 est avantageux que dans le dispositif suivant l'invention, les sections qui sont voisines suivant la verticale soient disposées l'une par rapport à l'autre de telle sotte que les tubes de refroidissement et les pièces rapportées réfractaires soient disposées en quinconce. I1 is advantageous that in the device according to the invention, the sections which are adjacent along the vertical are arranged relative to each other such that the cooling tubes and refractory inserts are arranged in staggered rows.

Un tel mode de réalisation du dispositif donne la possibilité de réduire sensiblement le degré d'usure des pièces réfractaires et d'exclure ainsi un surchauffage éventuel de l'enveloppe du four dQ à un contact avec les matériaux de charge et avec les gaz de four, ainsi que d'éviter une déformation de l'enveloppe et une rupture ultérieure de cette enveloppe. Such an embodiment of the device gives the possibility of significantly reducing the degree of wear of the refractory pieces and thus of excluding any overheating of the envelope of the oven dQ upon contact with the filler materials and with the oven gases. , as well as to avoid a deformation of the envelope and a subsequent rupture of this envelope.

I1 est recommandé que les sections voisines du dispositif soient décalées l'une par rapport à l'autre suivant la verticale, ce qui permet d'espacer les ouvertures pratiquées dans l'enveloppe du four pour les sorties des tubes de refroidissement et d'augmenter ainsi sa résistance mécanique. I1 is recommended that the neighboring sections of the device be offset relative to each other along the vertical, which makes it possible to space the openings made in the envelope of the oven for the outlets of the cooling tubes and to increase thus its mechanical resistance.

I1 est également avantageux que les tubes de refroidissement faisant partie de chaque section soient disposés parallèlement à l'enveloppe du four sous un angle de 30 à 750 par rapport à sa génératrice, ce qui assure un contact thermique de tous les tubes de refroidissement d'un paquet avec le courant de gaz circulant à l'intérieur du- four lorsque sa répartition est irrégulière suivant la section transversale du four. It is also advantageous that the cooling tubes forming part of each section are arranged parallel to the envelope of the furnace at an angle of 30 to 750 with respect to its generator, which ensures thermal contact of all the cooling tubes of a package with the gas current flowing inside the oven when its distribution is irregular along the cross section of the oven.

L'angle d'inclinaison de 750 des tubes de refroidissement par rapport à la génératrice de l'enveloppe, dans le cas d'un refroidissement par évaporation, est déterminé par le fait que si l'angle d'inclinaison lors d'une circulation naturelle est plus grande1 la pression utile dans le circuit à refroidir n'est pas créée, et la circulation est dans ce cas pratiquement nulle. The angle of inclination of 750 of the cooling tubes with respect to the generator of the envelope, in the case of evaporative cooling, is determined by the fact that if the angle of inclination during circulation natural is greater1 the useful pressure in the circuit to be cooled is not created, and the circulation is in this case practically zero.

Outre cela, la phase vapeur se dispose le long de la génératrice supérieure des tubes de refroidissement, ce qui provoque leur surchauffage suivi d'un brûlage ultérieur. Besides this, the vapor phase is arranged along the upper generator of the cooling tubes, which causes them to overheat followed by subsequent burning.

La valeur minimale de l'angle d'inclinaison des tubes de refroidissement est déterminée par la nécessité de croisement par le courant de gaz de tous les tubes de refroidissement dans les limites de chaque section, lorsque sa répartition est irrégulière sur la périphérie du four. The minimum value of the angle of inclination of the cooling tubes is determined by the need for crossing by the gas stream of all the cooling tubes within the limits of each section, when its distribution is irregular over the periphery of the furnace.

Pour les encombrements ordinaires admis de la section, le courant de gaz vertical traverse tous les tubes de refroidissement dans les limites de cette section avec une valeur minimale de l'angle de leur inclinaison ne dépassant pas 300. Lorsque la valeur de l'angle d'inclinaison est inférieure à 300, tous les tubes de refroidissement ne sont pas traversés par le courant de gaz, ce qui provoque un chauffage excessif d'une partie des tubes de refroidissement et un chauffage insuffisant de l'autre partie des tubes de refroidissement, avec un risque de gauchissement thermique. For the accepted ordinary dimensions of the section, the vertical gas flow passes through all the cooling tubes within the limits of this section with a minimum value of the angle of their inclination not exceeding 300. When the value of the angle d the inclination is less than 300, all the cooling tubes are not traversed by the gas stream, which causes excessive heating of one part of the cooling tubes and insufficient heating of the other part of the cooling tubes, with a risk of thermal warpage.

I1 est avantageux que dans chaque partie de la tale métallique soit réalisée une ouverture à travers laquelle le tube de refroidissement est soudé à cette partie de la tôle. I1 is advantageous that in each part of the metal sheet is made an opening through which the cooling tube is welded to this part of the sheet.

Grâce à un tel mode de réalisation du dispositif, on arrive à assurer un refroidissement sûr de la tôle, une bonne étanchéité du dispositif aux gaz, et une protection fiable de l'enveloppe du four contre un surchauffage suivi d'une déformation éventuelle. Thanks to such an embodiment of the device, we succeed in ensuring a reliable cooling of the sheet, a good gas tightness of the device, and a reliable protection of the envelope of the oven against overheating followed by possible deformation.

Dans le cas de fours de grand volume, les parties de la tôle métallique,en section transversale, peuvent être réalisées planes, comme dans le cas de fours dont-les parois sont planes, tandis que pour les fours d'un volume faible, chaque partie de la tale métallique, dans sa section transversale, présente une forme arquée dont le rayon de courbure correspond au rayon de circonférence de ltenveloppe de la paroi du four dans la section correspondante. In the case of large volume ovens, the parts of the metal sheet, in cross section, can be made planar, as in the case of ovens whose walls are planar, while for ovens of small volume, each part of the metal plate, in its cross section, has an arcuate shape whose radius of curvature corresponds to the radius of circumference of the envelope of the wall of the furnace in the corresponding section.

Un tel mode de réalisation du dispositif permet de mieux remplir l'intervalle existant entre l'enveloppe du four et les tôles métalliques du dispositif, et rend son montage plus simple. Such an embodiment of the device makes it possible to better fill the gap existing between the envelope of the oven and the metal sheets of the device, and makes its assembly simpler.

Aux endroits de jonction de deux sections voisines suivant la verticale, la partie de la tôle métallique située dans chaque partie inférieure est réalisée en forme de L, ce qui donne la possibilité d'augmenter la résistance des pièces rapportées réfractaires ; en cas de destruction de ces pièces, la partie inférieure, ainsi réalisée, de la tôle métallique servira-d'élément d'appui au garnissage qui se forme dans le four. At the junction of two adjacent sections along the vertical, the part of the metal sheet located in each lower part is made in the shape of an L, which gives the possibility of increasing the resistance of the refractory inserts; in the event of destruction of these parts, the lower part, thus produced, of the metal sheet will serve as a support element for the lining which forms in the oven.

Les tubes de refroidissement sont soudés aux parties horizontales de la partie en forme de L de la t81e métallique, ce qui assure le refroidissement voulu desdites parties et, par conséquent, une résistance élevée de celles-ci. The cooling tubes are welded to the horizontal parts of the L-shaped part of the metal sheet, which ensures the desired cooling of said parts and, therefore, a high resistance thereof.

L'invention ressortira mieux de la description concrète suivante d'un exemple de réalisation du dispositif de refroidissement de la paroi du four suivant l'invention, faite en regard des dessins annexés dans lesquels
- la Fig. 1 représente d'une manière schématique une vue d'ensemble de la section d'un paquet du dispositif de refroidissement de la paroi d'un four selon l'invention, sans enveloppe, avec une coupe partielle des pièces rapportées réfractaires
- la Fig. 2 est une vue de l'objet de la figure 1, avec l'enveloppe de la parois four, en vue de côté
- la Fig. 3 représente une variante de l'assemblage d'une partie de la tôle métallique et des tubes de refroidissement par soudage à travers des ouvertures
- la Fig. 4 montre encore une variante d'assemblage d'une partie de la tôle métallique et des tubes de refroidissement par soudage ;
- la Fig. 5 représente un mode de réalisation du dispositif de refroidissement de la paroi d'un four selon l'invention, avec une disposition en quinconce des tubes de refroidissement et des pièces rapportées réfractaires, sans enveloppe ;
- la Fig. 6 est une vue de l'objet de la figure 5, avec l'enveloppe, en vue de coté
- la Fig. 7 représente une variante de réalisation du dispositif de refroidissement de la paroi d'un four selon l'invention, avec un décalage des sections suivant la verticale, -sans l'enveloppe, avec coupe partielle des pieces rapportées réfractaires ;;
- la Fig. 8 représente une variante de réalisation du dispositif de refroidissement de la paroi du four -selon l'invention, avec une disposition des tubes de refroidissement parallèlement à ltenveloppe du fou sous un angle par rapport à sa génératrice ;
- la Fig. 9 représente le dispositif de la figure 8, en vue de côté; et
- la Fig. 10 montre une tôle métallique divisée en parties séparées avec des ouvertures pour souder les tubes de refroidissement.The invention will emerge more clearly from the following concrete description of an exemplary embodiment of the device for cooling the wall of the furnace according to the invention, made with reference to the appended drawings in which
- Fig. 1 schematically represents an overall view of the section of a package of the device for cooling the wall of an oven according to the invention, without envelope, with a partial section of the refractory inserts
- Fig. 2 is a view of the object of FIG. 1, with the envelope of the oven walls, in side view
- Fig. 3 shows a variant of the assembly of part of the metal sheet and the cooling tubes by welding through openings
- Fig. 4 also shows a variant of assembly of part of the metal sheet and of the cooling tubes by welding;
- Fig. 5 shows an embodiment of the device for cooling the wall of an oven according to the invention, with a staggered arrangement of the cooling tubes and refractory inserts, without an envelope;
- Fig. 6 is a view of the object of FIG. 5, with the envelope, in side view
- Fig. 7 shows an alternative embodiment of the cooling device of the wall of an oven according to the invention, with an offset of the sections along the vertical, -without the envelope, with partial cutting of the refractory inserts;
- Fig. 8 shows an alternative embodiment of the device for cooling the wall of the oven - according to the invention, with an arrangement of the cooling tubes parallel to the lten's casing at an angle relative to its generator;
- Fig. 9 shows the device of FIG. 8, in side view; and
- Fig. 10 shows a metal sheet divided into separate parts with openings for welding the cooling tubes.

Le dispositif de refroidissement de la paroi d'un four comprend des paquets divisés suivant la hauteur en sections 1 (figure 1). Chaque section 1 (figure 1) comporte une tôle métallique 2 à laquelle sont soudés des tubes de refroidissement 3 munis de tubes 4 d'amenée et 5 d'évacuation d'un milieu refroidissant (figure 2), et des pièces rapportées réfractaires 6 (figure 1) disposées entre les tubes de refroi dissement 3. A l'intérieur de chaque section 1, la tôle métallique 2 est divisée en parties 7. Les sections 1 sont disposées l'une au-dessus de l'autre sur toute la hauteur de la zone de refroidissement de la paroi du four. The device for cooling the wall of an oven comprises packages divided according to the height into sections 1 (Figure 1). Each section 1 (FIG. 1) comprises a metal sheet 2 to which are welded cooling tubes 3 provided with tubes 4 for supplying and discharging a cooling medium (FIG. 2), and refractory inserts 6 ( Figure 1) arranged between the cooling tubes 3. Inside each section 1, the metal sheet 2 is divided into parts 7. The sections 1 are arranged one above the other over the entire height from the cooling zone of the oven wall.

Chaque section 1 des paquets est fixée à une enveloppe 9 du four par l'intermédiaire d'éléments de fixation 8 (figure 2). Each section 1 of the packages is fixed to a casing 9 of the furnace by means of fastening elements 8 (FIG. 2).

Les figures 3, 4 représentent des variantes d'assemblage de la tôle métallique et des tubes de refroidissement par soudage. Figures 3, 4 show assembly variants of the metal sheet and the cooling tubes by welding.

Aux figures 5 et 6, les sections 1 qui sont voisines suivant la verticale sont montées l'une par rapport à l'autre de manière que les tubes de refroidissement 3 et les pièces réfractaires 6 soient disposées en quinconce, ce qui permet de diminuer le degré d'usure des pièces réfractaires 6 et exclut le risque de surchauffage de l'enveloppe 9 du four. In FIGS. 5 and 6, the sections 1 which are adjacent along the vertical are mounted relative to each other so that the cooling tubes 3 and the refractory pieces 6 are staggered, which makes it possible to reduce the degree of wear of the refractory pieces 6 and excludes the risk of overheating of the casing 9 of the oven.

Un intervalle 10 constitué par l'enveloppe 9 (figure 6) et par les sections 1 des paquets est rempli d'un matériau compensateur, conformément à la technologie utilisée ordinairement. An interval 10 constituted by the envelope 9 (FIG. 6) and by the sections 1 of the packages is filled with a compensating material, in accordance with the technology commonly used.

A la figure 7, les sections 1 voisines sont déca liées l'une par rapport à l'autre suivant la verticale, ce qui permet d'éloigner les ouvertures pratiquées dans l'enveloppe 9 du four pour les tubes d'amenée 4 et d'évacuation 5 d'un milieu refroidissant et d'augmenter ainsi sa résistance. In FIG. 7, the neighboring sections 1 are deca-linked one with respect to the other along the vertical, which makes it possible to distance the openings made in the casing 9 of the furnace for the supply tubes 4 and d 5 evacuation of a cooling medium and thus increase its resistance.

Aux figures 8 et 9 les tubes de refroidissement 3 sont montés parallèlement à l'enveloppe 9 du four sous un angle de 30 à 750 par rapport à sa génératrice, gracie à quoi est assurée une meilleure évacuation du mélange vapeur-eau lors du refroidissement par évaporation, et le fonctionnement du dispositif devient plus fiable. In FIGS. 8 and 9 the cooling tubes 3 are mounted parallel to the casing 9 of the oven at an angle of 30 to 750 with respect to its generator, thanks to which a better evacuation of the steam-water mixture is ensured during cooling by evaporation, and the operation of the device becomes more reliable.

En fonction de la configuration de l'enveloppe 9, les tôles métalliques 2 peuvent être planes ou présenter une forme arquée dont le rayon de courbure correspond au rayon de circonférence de l'enveloppe de la paroi du four dans la sec tion correspondante, ce qui donne la possibilité de mieux remplir le jeu 10 entre l'enveloppe 9 du four et les sections 1 du dispositif de refroidissement de la paroi du four. Depending on the configuration of the envelope 9, the metal sheets 2 can be flat or have an arcuate shape whose radius of curvature corresponds to the radius of circumference of the envelope of the wall of the furnace in the corresponding section, which gives the possibility of better filling the clearance 10 between the envelope 9 of the oven and the sections 1 of the device for cooling the wall of the oven.

Aux figures 5 et 6, aux endroits de jonction de deux sections 1 voisines suivant la verticale, chaque partie 7 de la tôle métallique 2 présente une forme en L, grâce à quoi on arrive à augmenter la résistance des pièces rapportées réfractaires. Aux tronçons horizontaux 11 de la partie en forme de L 7 de la tôle métallique 2 sont soudés les tubes de refroidissement 3, ce qui assure un refroidissement sûr et par conséquent, augmente leur résistance. In Figures 5 and 6, at the junction of two adjacent sections 1 along the vertical, each part 7 of the metal sheet 2 has an L-shape, whereby we can increase the resistance of refractory inserts. The horizontal sections 11 of the L-shaped part 7 of the metal sheet 2 are welded the cooling tubes 3, which ensures safe cooling and therefore increases their resistance.

A la figure 10, les tubes de refroidissement 3 sont soudés aux parties 7 de la tôle métallique 2 à travers des ouvertures 12. In FIG. 10, the cooling tubes 3 are welded to the parts 7 of the metal sheet 2 through openings 12.

Le dispositif suivant l'invention de refroidissement de la paroi d'un four à cuve fonctionne de la manière suivante. The device according to the invention for cooling the wall of a shaft furnace operates in the following manner.

Un milieu refroidissant est amené à travers les tubes d'amenée 4 aux tubes de refroidissement 3 ; il se chauffe à l'intérieur desdits tubes et, par les tubes d'évacuation 5, ledit milieu refroidissant est évacué hors du four. A cooling medium is brought through the supply tubes 4 to the cooling tubes 3; it heats up inside said tubes and, through the evacuation tubes 5, said cooling medium is evacuated from the oven.

Les tôles métalliques fendues 2 permettent de compenser les allongements thermiques des tubes de refroidissement 3 et des pièces réfractaires 6. The split metal sheets 2 make it possible to compensate for the thermal elongations of the cooling tubes 3 and of the refractory parts 6.

Outre cela, le soudage des tubes de refroidissement 3 le long de leur génératrice arrière aux tôles métalliques 2 permet dcutiliser le plus complètement toute la surface recevant la chaleur des tubes 3 pour assurer un bon refroidissement des pièces rapportées réfractaires 6. Les pièces réfractaires 6 sont engagées derrière le plan diamétral des tubes de refroidissement 3, ce qui exclut leur usure par les matériaux de charge descendants. Besides this, the welding of the cooling tubes 3 along their rear generator to the metal sheets 2 makes it possible to use most completely the entire surface receiving the heat of the tubes 3 to ensure good cooling of the refractory inserts 6. The refractory parts 6 are engaged behind the diametrical plane of the cooling tubes 3, which excludes their wear by the descending load materials.

Grâce au fait que les paquets sont divisés en sections séparées 1, en cas de détérioration d'un tube de refroidissement 3, le chauffage de l'enveloppe 9 du four le long, au-dessus et au-dessous de la section détériorée 1 est exclu. Due to the fact that the packages are divided into separate sections 1, in the event of deterioration of a cooling tube 3, the heating of the envelope 9 of the furnace along, above and below the deteriorated section 1 is excluded.

La disposition en quinconce des tubes de refroidissement 3 et des pièces réfractaires 6 dans les sections 1 voisines suivant la verticale permet d'éviter une usure par frottement, suivant la hauteur de la paroi du four, par les matériaux de charge, des pièces réfractaires 6 des sections 1. The staggered arrangement of the cooling tubes 3 and of the refractory pieces 6 in the adjacent sections 1 along the vertical makes it possible to avoid wear by friction, according to the height of the wall of the furnace, by the filler materials, of the refractory pieces 6 of sections 1.

En décalant les sections voisines 1 l'une par rapport à l'autre suivant la verticale, on arrive à réduire les contraintes locales dans ltenveloppe 9 du four, ce qui augmente sa résistance. By shifting the neighboring sections 1 one relative to the other along the vertical, it is possible to reduce the local stresses in the envelope 9 of the furnace, which increases its resistance.

L'utilisation de la talle métallique 2 permet d'exclure un surchauffage de 11 enveloppe 9 du four, même en cas de détérioration d'un tube de refroidissement 3. The use of the metal plate 2 makes it possible to exclude overheating of the casing 9 of the oven, even in the event of deterioration of a cooling tube 3.

Le dispositif suivant l'invention de refroidissement de la paroi d'un four à cuve donne la possibilité d'aug- menter considérablement la résistance des parois du four, de prolonger la durée de son service entre les réparations et de rendre plus simple son exploitation. The device according to the invention for cooling the wall of a shaft furnace gives the possibility of considerably increasing the resistance of the walls of the furnace, of extending the duration of its service between repairs and of making its operation simpler. .

Grâce à la possibilité de réaliser les sections en dehors du four, les délais des grosses réparations sont réduits. Thanks to the possibility of carrying out the sections outside the oven, the times for major repairs are reduced.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 - Device for cooling the wall of an oven, comprising packages arranged along the perimeter of the wall of the oven, fixed to its casing (9) and being in the form of cooling tubes (3) and attached parts refractories (6) arranged between these tubes (3), characterized in that each package is divided along the height into separate sections (1) each of which comprises cooling tubes (3) welded to a metal sheet (2) divided into the interior of said section (1) into separate parts (7).

2 - Device according to claim 1, characterized in that the sections (1) adjacent along the vertical are arranged relative to each other so that the cooling tubes (3) and the refractory inserts (6 ) are staggered.

3 - Device according to claim 1, characterized in that the neighboring sections (1) are offset from one another along the vertical.

4 - Device according to claim 1, characterized in that the cooling tubes (3) of each section (1) are arranged parallel to the casing (9) of the oven at an angle of 30 to 750 relative to its generatrix .

5 - Device according to claim 1, characterized in that in each part (7) of the metal plate (2) is formed an opening (12) through which the cooling tube (3) is welded to this part ( 7) metal sheet (2).

6 - Device according to claim 5, characterized in that each part (7) of the metal sheet that (2) is planar in its cross section.

7 - Device according to claim 5, characterized in that each part (7) of the metal sheet (2) has in cross section an arcuate shape whose radius of curvature corresponds. to the radius of the circumference of the envelope (9) of the oven wall in the corresponding section.

8 - Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that at the places of assembly of two sections (1) adjacent along the vertical, the part (7) of the metal sheet (2) located-in each lower part has an L shape.

9 - Device according to claim 8, characterized in that the cooling tubes (3) are welded to the horizontal sections (11) of the L-shaped part (7) of the metal sheet (2).