RU2281974C2

RU2281974C2 - Cooling member for cooling metallurgical furnace

Info

Publication number: RU2281974C2
Application number: RU2003133461/02A
Authority: RU
Inventors: Петер ХАЙНРИХ (DE); Петер Хайнрих; Лучано АМБРОЗИ (DE); Лучано АМБРОЗИ
Original assignee: Смс Демаг Акциенгезелльшафт
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2006-08-20
Also published as: CN1518657A; ZA200308040B; EP1381817B1; DE10119034A1; PT1381817E; RU2003133461A; DE50203089D1; ATE295521T1; EP1381817A1; ES2242855T3; WO2002084192A1; CN100342194C

Abstract

FIELD: metallurgy; cooling systems for metallurgical furnaces.

SUBSTANCE: proposed cooling member for cooling the metallurgical furnace having casing on side directed inside furnace is lined with refractory material; it has cooled part and hot part cooled down due to heat exchange. For quick forming of protective layer (skull) during operation for further prevention of erosion of refractory material, it is good practice to make hot part in form of thin plate to which separate cooled part made in form of pipe is connected. Provision is also made for cooling system and melting furnace including the cooling member.

EFFECT: enhanced mechanical stability of metallurgical furnaces.

24 cl, 8 dwg

Description

Изобретение касается охлаждающего элемента для охлаждения металлургической печи, в особенности шлаковой зоны и/или зоны металла в этой печи, в которой кожух печи со стороны внутреннего (рабочего) пространства печи футерован огнеупорным материалом, а охлаждающий элемент включает в себя охлаждаемую часть, через которую протекает охлаждающая среда и которая имеет подвод и отвод охлаждающей среды, и горячую часть, охлаждаемую за счет теплопередачи, при этом горячая часть охлаждающего элемента в смонтированном состоянии расположена заподлицо с торцом огнеупорного материала, направленным во внутреннее пространство печи. Кроме того, изобретение касается системы для охлаждения металлургической печи, которая состоит из по меньшей мере одного охлаждающего элемента описанного типа, а также плавильной печи, оснащенной данной системой.The invention relates to a cooling element for cooling a metallurgical furnace, in particular a slag zone and / or a metal zone in this furnace, in which the furnace casing is lined with refractory material from the inside (working) space of the furnace, and the cooling element includes a cooling part through which flows the cooling medium and which has the inlet and outlet of the cooling medium, and the hot part, cooled by heat transfer, while the hot part of the cooling element in the mounted state is flush zo with the end of the refractory material, directed into the interior of the furnace. In addition, the invention relates to a system for cooling a metallurgical furnace, which consists of at least one cooling element of the type described, as well as a melting furnace equipped with this system.

Такие металлургические печи применяются при изготовлении цветных металлов и чугуна. В этом случае используются круглые или прямоугольные печи, при этом необходимая энергия подводится по самообжигающимся электродам содерберга. Во многих случаях плавильный процесс начинается подводом энергии через свободно горящую дугу, которая затем, при образовании вспененного шлака, погружается в него. Когда электроды погружаются в проводящий жидкий шлак, излучаемая энергия полностью передается ванне металла за счет резистивного нагрева шлака. В других случаях только часть этой энергии за счет резистивного нагрева шлака передается ванне металла. Передача энергии осуществляется за счет коротких дуг, которые образуются между электродом и столбом шихты (щеточные дуги). В обоих случаях существует горячий жидкий шлак, имеющий температуру примерно 1400-1700°C, который циркулирует в печи за счет термического и магнитного эффекта. Термическая циркуляция вызывается подъемной силой из-за изменения плотности при охлаждении у стенок печи.Such metallurgical furnaces are used in the manufacture of non-ferrous metals and cast iron. In this case, round or rectangular furnaces are used, while the necessary energy is supplied through the self-burning electrodes of the soderberg. In many cases, the melting process begins by supplying energy through a freely burning arc, which then, when foamed slag is formed, is immersed in it. When the electrodes are immersed in conductive liquid slag, the radiated energy is completely transferred to the metal bath due to resistive heating of the slag. In other cases, only part of this energy is transferred to the metal bath due to the resistive heating of the slag. Energy is transferred through short arcs that are formed between the electrode and the charge column (brush arches). In both cases, there is hot liquid slag having a temperature of about 1400-1700 ° C, which circulates in the furnace due to the thermal and magnetic effect. Thermal circulation is caused by lift due to density changes during cooling near the walls of the furnace.

В результате этой циркуляции шлак попадает к стенкам печи, что ведет к высокому износу огнеупорного материала футеровки печи за счет химического воздействия шлака. Износ уменьшается только в том случае, если при заданной тепловой нагрузке стенка печи из огнеупорного материала охлаждается настолько, что на ее горячей стороне, то есть на стороне, направленной ко внутреннему пространству печи, образуется корка из закристаллизовавшегося шлака. Эта корка известна под названием "гарнисаж". Закристаллизовавшийся слой шлака защищает огнеупорный материал от дальнейшей эрозии или коррозии под действием шлака и является необходимым защитным слоем. Чем выше плавильная мощность печи, тем выше подводимые тепловые потоки и соответственно меньше остаточная толщина футеровки.As a result of this circulation, the slag enters the walls of the furnace, which leads to high wear of the refractory material of the furnace lining due to the chemical effect of the slag. Wear is reduced only if, at a given heat load, the furnace wall of the refractory material cools so much that a crust of crystallized slag forms on its hot side, that is, on the side directed to the interior of the furnace. This crust is known as the "skull". The crystallized slag layer protects the refractory material from further erosion or corrosion under the action of the slag and is a necessary protective layer. The higher the melting capacity of the furnace, the higher the supplied heat fluxes and, accordingly, the less the residual thickness of the lining.

Повышенная удельная тепловая нагрузка (кВт/м² площади пода) встречается в том случае, если на действующей печи для повышения производительности увеличивают подвод электроэнергии, но по финансовым соображениям не увеличивают соответственно площадь пода печи. Такая же проблема возникает не только при реконструкции печей, но и при строительстве новых сверхмощных печей, которые должны иметь большую, по сравнению с существующими печами, удельную тепловую нагрузку.An increased specific heat load (kW / m ² of hearth area) is encountered if the current supply is increased on the existing furnace to increase productivity, but for financial reasons, the hearth area of the furnace is not increased accordingly. The same problem arises not only in the reconstruction of furnaces, but also in the construction of new heavy-duty furnaces, which must have a higher specific heat load than existing furnaces.

Чтобы создать защитный слой (гарнисаж), несмотря на высокие тепловые потоки, а также чтобы сделать его максимально толстым, в работе "Furnace Cooling Design for Modern High-Intensity Pyrometallurgical Processes", Copper 99-Cobre 99 International Conference, Vol.V, The Minerals, Metals & Materials Society, 1999, авторы N. Voermann, F. Ham, J. Merrz, R. Veenstra и K. Hutchinson предложено решение, заключающееся во вставке в огнеупорный материал стенок печи охлаждаемых медных элементов. Вместе с использованием так называемых "пальцев" и "пластинчатых" охладителей также предложено использовать "вафельные охладители". Эти "вафельные охладители" выполняются из меди и представляют из себя тело в форме пластины с литыми трубами, на горячей стороне которого имеются пазы и ребра в форме "ласточкиного хвоста". В пазы устанавливаются кирпичи из огнеупорного материала или затрамбовывается огнеупорная масса. Охлаждающее действие ребер "вафельного охладителя" приводит к тому, что при непосредственном контакте огнеупорного материала с жидким шлаком образуется необходимый гарнисаж. Хотя эти охладители имеют преимущество, выражающееся в выполнении ими функции несущей конструкции, они имеют и недостатки, заключающиеся прежде всего в высоком весе и, как следствие, высокой стоимости их изготовления.To create a protective layer (skull), despite the high heat fluxes, and to make it as thick as possible, in "Furnace Cooling Design for Modern High-Intensity Pyrometallurgical Processes", Copper 99-Cobre 99 International Conference, Vol.V, The Minerals, Metals & Materials Society, 1999, authors N. Voermann, F. Ham, J. Merrz, R. Veenstra and K. Hutchinson proposed a solution by inserting cooled copper elements into the furnace walls of the furnace. Together with the use of so-called “fingers” and “plate” coolers, it is also proposed to use “waffle coolers”. These “wafer coolers” are made of copper and are a body in the form of a plate with cast pipes, on the hot side of which there are grooves and fins in the shape of a “dovetail”. Bricks of refractory material are installed in the grooves or the refractory mass is rammed. The cooling effect of the fins of the "waffle cooler" leads to the fact that with direct contact of the refractory material with liquid slag, the necessary skull forms. Although these coolers have the advantage of performing the function of the supporting structure, they also have drawbacks, which are primarily due to their high weight and, consequently, the high cost of their manufacture.

"Пальцы" и "пластинчатые" охладителя описаны D. Tisdale, D. Briand, R. Sriram, R. McMeekin в статье: "Upgrading Falconbridge's No. 2 furnace crucible", "Challenges in Process Intensification", Montreal PQ, Canada, Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 1996. Под пальцами понимаются медные трубы с круглым поперечным сечением. С другой стороны, является довольно сложным вставить эти круглые трубы в прямоугольные огнеупорные кирпичи. Известные пластинчатые охладители не имеют данного недостатка. Но они, также как и пальцы, должны выполняться тяжелыми и массивными, так как их размеры определяются диаметром проходящих в них отверстий для охлаждающей воды, что делает производство подобных охладителей высокозатратным. Пальцы, пластинчатые и вафельные охладители в новом состоянии не только не проходят по всей толщине футеровки стенки печи, но они также требуют дополнительной футеровки на своем торце, обращенном во внутреннее пространство печи. При этом они остаются без соединения с внешней стенкой печи, так называемым кожухом, поскольку, таким образом, уменьшается напряжение, вызываемое различным тепловым расширением огнеупорного материала и кожуха.The “fingers” and “plate” coolers are described by D. Tisdale, D. Briand, R. Sriram, R. McMeekin in the article: “Upgrading Falconbridge's No. 2 furnace crucible”, “Challenges in Process Intensification”, Montreal PQ, Canada, Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 1996. Fingers are copper pipes with a round cross section. On the other hand, it is rather difficult to insert these round pipes into rectangular refractory bricks. Known plate coolers do not have this drawback. But they, as well as fingers, must be heavy and massive, since their sizes are determined by the diameter of the holes for cooling water passing through them, which makes the production of such coolers highly costly. Fingers, plate and wafer coolers in the new state not only do not pass through the entire thickness of the furnace wall lining, but they also require additional lining at their end facing the interior of the furnace. However, they remain without connection with the outer wall of the furnace, the so-called casing, since, thus, the voltage caused by various thermal expansion of the refractory material and the casing is reduced.

Из работы Е. Granberg, G. Carlson: "Development of a device for cooling of the safety-zone in the electric arc furnace", доложенной и опубликованной на конференции 3^rd European Electric Steel Congress, 2-4. Oktober 1989, Bouremouth, известны охлаждающие элементы для безопасной зоны в электросталеплавильной печи, действие которых базируется на передаче тепла от горячей поверхности, находящейся внутри печи, к охлаждающей среде вне кожуха печи. Охлаждающий элемент из литой меди включает в себя водоохлаждаемую соединительную часть, к которой присоединены несколько распложенных в виде гребня массивных пластинчатых охладителей, выступающих внутрь печи. Между пластинчатыми охладителями расположен огнеупорный материал. Соединительная часть находится вне кожуха печи. Толщина и расстояние между центрами пластинчатых охладителей может варьироваться. Недостатком данного технического решения является то, что при выполнении элемента с тонкими пластинчатыми охладителями тепловая нагрузка на горячую сторону является значительной, что связано с опасностью окисления меди и уменьшения теплопроводности, а при выполнении элемента с толстыми пластинчатыми охладителями возрастает стоимость материала и возникает эффект асимметричного охлаждения.From the work of E. Granberg, G. Carlson: "Development of a device for cooling of the safety zone in the electric arc furnace", presented and published at the conference 3 ^rd European Electric Steel Congress, 2-4. Oktober 1989, Bouremouth, known cooling elements for a safe zone in an electric steel furnace, the action of which is based on the transfer of heat from a hot surface inside the furnace to the cooling medium outside the furnace shell. The cast copper cooling element includes a water-cooled connecting part to which several massive plate coolers are arranged in the form of a crest and protrude into the furnace. Between the plate coolers is a refractory material. The connecting part is located outside the furnace casing. The thickness and distance between the centers of the plate coolers may vary. The disadvantage of this technical solution is that when performing an element with thin plate coolers, the thermal load on the hot side is significant, which is associated with the danger of copper oxidation and a decrease in thermal conductivity, and when performing an element with thick plate coolers, the cost of the material increases and an asymmetric cooling effect occurs.

В основе предлагаемого изобретения лежит следующая задача: разработать охлаждающий элемент и систему охлаждения металлургической печи, которая, при уменьшении вышеназванных недостатков, имеет горячую сторону, на которой в рабочем состоянии быстро образуется гарнисаж. Кроме того, необходимо разработать металлургическую печь, оснащенную данной системой охлаждения и имеющую высокую механическую стабильность.The basis of the present invention is the following task: to develop a cooling element and a cooling system for a metallurgical furnace, which, while reducing the above disadvantages, has a hot side, on which a skull is quickly formed in working condition. In addition, it is necessary to develop a metallurgical furnace equipped with this cooling system and having high mechanical stability.

Данная задача решается при использовании охлаждающего элемента, имеющего признаки независимого пункта 1 формулы изобретения, системы охлаждения с признаками независимых пунктов 9 и 10 формулы изобретения, а также печи с признаками независимых пунктов 16 и 17 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved by using a cooling element having the characteristics of independent claim 1 of the claims, a cooling system with signs of independent claims 9 and 10 of the claims, as well as a furnace with signs of independent claims 16 and 17 of the claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.

Согласно изобретению предложено всю горячую часть выполнять как одну единственную пластину, а на холодной стороне пластины, то есть на ее стороне, противоположной внутреннему пространству печи, располагать отдельную охлаждаемую часть с подводом и отводом охлаждающей среды.According to the invention, it is proposed to carry out the entire hot part as one single plate, and on the cold side of the plate, that is, on its side opposite the interior of the furnace, to have a separate cooled part with the inlet and outlet of the cooling medium.

В отличие от известных технических решений охлаждающий элемент образован одной единственной пластиной, к которой присоединена отдельная охлаждаемая часть, независимая от других охлаждающих элементов. Так достигается приемлемое отношение поверхности горячей части к поверхности охлаждаемой части, обеспечивающее достаточные охлаждающие свойства. Таким образом, непосредственно при эксплуатации на горячей стороне (поверхности) охлаждающего элемента, то есть на торце огнеупорного материала, направленном во внутреннее пространство печи, а также на торце пластины быстро образуется защитный слой или гарнисаж.In contrast to the known technical solutions, the cooling element is formed by one single plate, to which is attached a separate cooled part, independent of other cooling elements. This achieves an acceptable ratio of the surface of the hot part to the surface of the cooled part, providing sufficient cooling properties. Thus, directly during operation on the hot side (surface) of the cooling element, that is, at the end of the refractory material directed into the interior of the furnace, as well as at the end of the plate, a protective layer or skull is quickly formed.

Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения изобретения охлаждаемая часть представляет собой трубу, при этом пластина своей стороной, противоположной внутреннему пространству печи, неразъемно прикреплена к трубе и расположена параллельно продольной оси трубы. Соединение осуществляется с полным прикреплением, т.е. монолитно, преимущественно путем сваривания, что обеспечивает высокую теплопроводность. Преимущественно, охлаждающий элемент состоит из медной пластины и медной трубы, при этом из частей стандартного размера, которые доступны на складе, что сильно снижает стоимость материалов и их подготовки. В совокупности можно заключить, что разработан многоцелевой, недорогой и надежный охлаждающий элемент. Особенным его преимуществом является также то, что применяемые составные части (пластины, трубы) вследствие их способа производства (прокатка, профильное прессование) не имеют крупнозернистой литейной структуры, а имеют мелкозернистую, равномерно распределенную структуру. Это обеспечивает лучшие теплопроводящие свойства и пониженную склонность к образованию трещин и их росту.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the cooled part is a pipe, the plate with its side opposite to the interior of the furnace, is permanently attached to the pipe and is parallel to the longitudinal axis of the pipe. The connection is carried out with full attachment, i.e. monolithic, mainly by welding, which provides high thermal conductivity. Advantageously, the cooling element consists of a copper plate and a copper pipe, while the parts of a standard size that are available in stock, which greatly reduces the cost of materials and their preparation. In total, we can conclude that a multi-purpose, inexpensive and reliable cooling element has been developed. Its particular advantage is also that the used components (plates, pipes) due to their production method (rolling, profile pressing) do not have a coarse-grained casting structure, but have a fine-grained, evenly distributed structure. This provides better thermal conductivity and a lower tendency to crack and grow.

Преимущественно, пластина выполнена в виде тонкого листа. Толщина пластины охватывает интервал от 10 до 40 мм, преимущественно от 20 до 40 мм.Mostly, the plate is made in the form of a thin sheet. The thickness of the plate covers the interval from 10 to 40 mm, mainly from 20 to 40 mm.

Для уменьшения перекоса тонкой пластины или листа под действием различающегося теплового расширения предлагается на пластине или листе выполнить (нарезать) шлицы перпендикулярно к продольной оси охлаждаемой трубы. За счет разделения на отдельные независимые плоские полосы, а также за счет незначительной их толщины обеспечивается легкое приспосабливание к вызванному тепловым расширением перемещению огнеупорного материала. Это, кроме всего прочего, имеет следующее преимущество, заключающееся в том, что уменьшается образование изолированных воздушных зазоров между огнеупорным материалом или кладкой и пластинами. Шлицы преимущественно располагаются равномерно. Рекомендуются расстояния между ними примерно в 100-400 мм при ширине шлица 2-5 мм.To reduce the skew of a thin plate or sheet under the influence of different thermal expansion, it is proposed to perform (cut) the slots on the plate or sheet perpendicular to the longitudinal axis of the cooled pipe. Due to the separation into separate independent flat strips, as well as due to their insignificant thickness, it is easy to adapt to the movement of refractory material caused by thermal expansion. This, among other things, has the following advantage that the formation of isolated air gaps between the refractory material or the masonry and the plates is reduced. The slots are predominantly evenly spaced. Recommended distances between them are approximately 100-400 mm with a slot width of 2-5 mm.

Предложенная система охлаждения может быть следующих типов:The proposed cooling system may be of the following types:

- система охлаждения типа I с вертикально расположенными охлаждающими элементами, охлаждаемая часть или труба которых расположена вне кожуха печи;- Type I cooling system with vertically arranged cooling elements, the cooled part or pipe of which is located outside the furnace casing;

- система охлаждения типа II с вертикально расположенными охлаждающими элементами, охлаждаемая часть или труба которых расположена в кожухе печи;- type II cooling system with vertically arranged cooling elements, the cooled part or pipe of which is located in the furnace casing;

- система охлаждения типа III с горизонтально расположенными охлаждающими элементами, охлаждаемая часть или труба которых расположена вне кожуха печи;- type III cooling system with horizontally located cooling elements, the cooled part or pipe of which is located outside the furnace casing;

- система охлаждения типа IV с горизонтально расположенными охлаждающими элементами, охлаждаемая часть или труба которых расположена в кожухе печи.- type IV cooling system with horizontally located cooling elements, the cooled part or pipe of which is located in the casing of the furnace.

Система охлаждения рассчитывается в зависимости от удельной тепловой нагрузки и удаления электродов от стенки печи, а именно выбирается геометрия пластин и/или расстояние между горячей стороной и охлаждаемой частью и/или расстояние между пластинами. По отношению к известным пластинчатым охладителям пластина горячей части выполнена более тонкой. Расстояние между горячей стороной и охлаждаемой частью, то есть трубой, является относительно небольшим. Преимущественно, пластина имеет прямоугольную геометрию.The cooling system is calculated depending on the specific heat load and the removal of the electrodes from the furnace wall, namely, the geometry of the plates and / or the distance between the hot side and the part to be cooled and / or the distance between the plates are selected. In relation to the known plate coolers, the plate of the hot part is made thinner. The distance between the hot side and the part to be cooled, i.e. the pipe, is relatively small. Advantageously, the plate has a rectangular geometry.

В данной системе охлаждения вертикальное и горизонтальное расстояние между соседними охлаждающими элементами является соответствующим или кратным высоте или ширине огнеупорных кирпичей из огнеупорного материала. При горизонтальном расположении это имеет то преимущество, что количество расположенных друг над другом охлаждающих элементов легко подбирается в соответствии с высотой шлаковой зоны или зоны металла. При этом не требуются работы по разрезанию огнеупорных кирпичей, снижаются затраты на монтаж.In this cooling system, the vertical and horizontal distance between adjacent cooling elements is the corresponding or multiple of the height or width of the refractory bricks of the refractory material. With a horizontal arrangement, this has the advantage that the number of cooling elements arranged one above the other is easily selected according to the height of the slag zone or the metal zone. At the same time, work on cutting refractory bricks is not required, installation costs are reduced.

Преимущественно, предлагается охлаждающие элементы одной системы охлаждения охлаждаемой стороной соединить в серию друг с другом, при этом отводящий охлаждающую среду патрубок одного охлаждающего элемента в данном случае через жесткую соединительную трубу или подвижную соединительную проводку присоединен к подводящему охлаждающую среду патрубку соседнего охлаждающего элемента. Количество охлаждающих элементов, которые размещены друг за другом в серии, зависит от имеющегося качества охлаждающей жидкости (воды) и/или допустимой максимальной температуры охлаждающей жидкости.Advantageously, it is proposed to connect the cooling elements of one cooling system with the cooling side in series with each other, in this case the branch pipe of the cooling element discharging the cooling medium in this case through a rigid connecting pipe or movable connecting wiring, the pipe of the adjacent cooling element is connected to the cooling medium inlet. The number of cooling elements, which are placed one after another in a series, depends on the available quality of the coolant (water) and / or the permissible maximum temperature of the coolant.

Конструкция печи, в особенности стенок печи, согласно изобретению приспособлена только для одного из типов системы охлаждения и ее особенностей. Для системы охлаждения типа III предлагается использовать круглую или прямоугольную плавильную печь, кожух которой в области зоны охлаждения, имеет втянутую в направлении внутреннего пространства печи форму и имеет плоские переборки для поддержания выступающей верхней части печи. Данная конструкция кожуха печи позволяет достигнуть того, что компенсируется ослабление механической несущей способности кожуха печи вследствие наличия горизонтальных шлицов, необходимых для введения охлаждающего элемента и расположенных на относительно небольшом расстоянии друг под другом.The design of the furnace, in particular the walls of the furnace, according to the invention is adapted for only one type of cooling system and its features. For type III cooling systems, it is proposed to use a circular or rectangular melting furnace, the casing of which is in the region of the cooling zone, has a shape retracted in the direction of the furnace interior and has flat bulkheads to support the protruding upper part of the furnace. This design of the furnace casing allows to achieve what is compensated by the weakening of the mechanical bearing capacity of the furnace casing due to the presence of horizontal slots necessary for the introduction of the cooling element and located at a relatively small distance under each other.

При горизонтальном расположении шлицы в кожухе печи имеют длину, соответствующую горизонтальному размеру охлаждающего элемента. Высота шлица при этом преимущественно выбирается из соображения, что соответствующий охлаждающий элемент должен перемещаться вместе с огнеупорным материалом при тепловом расширении последнего без препятствий со стороны верхней или нижней грани шлица. То есть высота шлица получается относительно большой.With a horizontal arrangement, the slots in the casing of the furnace have a length corresponding to the horizontal size of the cooling element. The height of the slot in this case is advantageously chosen from the consideration that the corresponding cooling element should move together with the refractory material during thermal expansion of the latter without obstacles from the side of the upper or lower face of the slot. That is, the slot height is relatively large.

При использовании системы охлаждения типа IV по сравнению с типом III в кожухе печи должны делаться только маленькие отверстия, являющиеся слабыми местами конструкции, для подвода и отвода охлаждающей среды к и от охлаждаемой части охладителя, то есть к трубе и от трубы. При использовании данного решения статическая несущая способность уменьшается незначительно. Повышение несущей способности в этом случае возможно за счет расположения лежащих на разных высотах охлаждающих элементов смещенными относительно друг друга.When using a type IV cooling system compared to type III, only small holes should be made in the furnace casing, which are weak points of the structure, for supplying and discharging the cooling medium to and from the cooled part of the cooler, that is, to the pipe and from the pipe. When using this solution, the static bearing capacity is reduced slightly. The increase in bearing capacity in this case is possible due to the location of the cooling elements lying at different heights offset from each other.

Системы охлаждения типа I и II требуются в основном для круглых печей. Геометрия пластин, конкретно их длина, преимущественно подбирается по высоте шлаковой зоны. При использовании системы типа I, в которой пластина (горячая часть) проходит через кожух печи, а охлаждаемая часть или труба находится вне кожуха печи, кожух печи, стабильность которого уменьшена вертикальными шлицами, может быть механически усилен для восприятия напряжений, возникающих по кругу вследствие термического расширения огнеупорного материала, путем применения ребер или колец, за счет чего достигается то, что вертикальные шлицы в кожухе печи допускают свободное перемещение интегрированного с огнеупорным материалом охлаждающего элемента, в особенности вверх.Type I and II cooling systems are mainly required for round furnaces. The geometry of the plates, specifically their length, is predominantly selected according to the height of the slag zone. When using a type I system, in which the plate (hot part) passes through the furnace casing, and the cooled part or pipe is outside the furnace casing, the furnace casing, whose stability is reduced by vertical slots, can be mechanically strengthened to absorb stresses generated in a circle due to thermal expansion of the refractory material by using ribs or rings, due to which it is achieved that the vertical slots in the casing of the furnace allow free movement of the cooling medium integrated with the refractory material its element, especially up.

Дальнейшие особенности и преимущества изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения и нижеследующего описания, в котором поясняются изображенные на фигурах примеры выполнения изобретения. Описанные выше совокупности признаков не охватывают всю гамму возможных совокупностей признаков и отделенных признаков, также являющихся объектом изобретения. Представлены:Further features and advantages of the invention arise from the dependent claims and the following description, which illustrates the examples of the invention depicted in the figures. The sets of features described above do not cover the entire gamut of possible sets of features and separated features, which are also an object of the invention. Presented:

На фиг.1 - вид сбоку фрагмента предложенного в изобретении охлаждающего элемента, включающего в себя пластину и трубу;Figure 1 is a side view of a fragment proposed in the invention of the cooling element, which includes a plate and a pipe;

На фиг.2 - поперечный разрез охлаждающего элемента, изображенного на фиг.1, вдоль линии А-А;Figure 2 is a cross section of the cooling element shown in figure 1, along the line aa;

На фиг.3 - вертикальный разрез стенки печи с системой охлаждения типа III и кожухом измененной формы;Figure 3 is a vertical section of the wall of the furnace with a cooling system of type III and a modified casing;

На фиг.4 - горизонтальный разрез В-В стенки печи с системой охлаждения по фиг.3;Figure 4 is a horizontal section bb wall of the furnace with the cooling system of figure 3;

На фиг.5 - вертикальный разрез стенки печи с системой охлаждения типа IV;Figure 5 is a vertical section of the wall of the furnace with a cooling system of type IV;

На фиг.6 - горизонтальный разрез В-В стенки печи с системой охлаждения по фиг.5;Figure 6 is a horizontal section bb of the furnace wall with the cooling system of figure 5;

На фиг.7 - изображение системы охлаждения типа IV, в которой находящиеся друг над другом охлаждающие элементы расположены смещенными;7 is an image of a type IV cooling system in which cooling elements located one above the other are offset;

На фиг.8 - вертикальный разрез стенки печи со встроенной системой охлаждения типа I.On Fig - vertical section of the furnace wall with integrated cooling system type I.

Фиг.1 показывает фрагмент охлаждающего элемента 1, который состоит из охлаждаемой части 2, по которой протекает охлаждающая среда, например вода, и которая выполнена в виде трубы 3, имеющей внутренний диаметр d_i и толщину стенок d_w, а также горячей части 4, охлаждаемой за счет теплопереноса. Горячая часть 4, по которой не протекает охлаждающая вода, состоит из тонкой медной пластины 5, обозначаемой далее как медный лист. Труба 3 также изготовлена из меди и соответствует стандартным или нормированным размерам для медных труб. Медный лист своей холодной продольной стороной 6 приварен к телу трубы 7 параллельно продольной оси трубы. Также медный лист снабжен шлицами 9, идущими от горячей стороны 8, которые простираются в показанном примере выполнения вплоть до сварного шва. Тепло, попадающее из внутреннего пространства O_i печи на горячую сторону 8, за счет теплопроводности по листу меди передается к трубе 3 и затем от трубы 3 к протекающей по ней охлаждающей среде. Обеспечивающее беспрепятственную передачу тепла монолитное или неразрывное соединение между медным листом и трубой 3 в виде сварного шва 10 изображено на фиг.2. Медный лист выполнен относительно тонким, преимущественно от 20 до 40 мм толщиной. Также преимущественно, чтобы применялся медный лист нормированного размера. В совокупности со шлицами 9 получается гибкий медный лист, который обеспечивает высокий теплоперенос и одновременно может перемещаться вместе с огнеупорным материалом вследствие теплового расширения последнего.Figure 1 shows a fragment of a cooling element 1, which consists of a cooled part 2, through which a cooling medium, such as water, flows, and which is made in the form of a pipe 3 having an inner diameter d _i and wall thickness d _w , as well as a hot part 4, cooled by heat transfer. The hot part 4, through which cooling water does not flow, consists of a thin copper plate 5, hereinafter referred to as a copper sheet. Pipe 3 is also made of copper and meets standard or standardized sizes for copper pipes. The copper sheet with its cold longitudinal side 6 is welded to the body of the pipe 7 parallel to the longitudinal axis of the pipe. Also, the copper sheet is provided with slots 9 extending from the hot side 8, which extend in the shown embodiment to the weld. The heat entering from the interior space O _{i of the} furnace to the hot side 8 is transferred through the copper sheet to the pipe 3 due to the thermal conductivity and then from the pipe 3 to the cooling medium flowing through it. Providing unhindered heat transfer, a monolithic or inextricable connection between the copper sheet and the pipe 3 in the form of a weld 10 is shown in Fig.2. The copper sheet is made relatively thin, mainly from 20 to 40 mm thick. It is also preferable that a standardized size copper sheet is used. Together with the slots 9, a flexible copper sheet is obtained, which provides high heat transfer and at the same time can move together with the refractory material due to thermal expansion of the latter.

Расположение множества охлаждающих элементов 101 системы охлаждения изображено на фиг.3. В приведенном примере изображена система охлаждения типа III (11), в которой охлаждающие элементы расположены горизонтально, т.е. это означает, что образованная медными листами горячая часть 104 так расположена в стенке 112 печи, что плоскость листа проходит перпендикулярно к продольной оси печи. Стенка 112 печи состоит из кожуха 113 печи и огнеупорного материала 114, которым футеровано внутреннее пространство O_i печи. На показанном здесь примере выполнения кожух 113 печи футерован огнеупорными кирпичами 115 определенной высоты H_F, а переходная область между кожухом 113 и огнеупорными кирпичами 115 заполнена набивным огнеупорным материалом 116. Отдельные охлаждающие элементы 101 расположены в зоне охлаждения таким образом, что горячая сторона 108 тонких медных пластин 105 или медных листов, то есть сторона, непосредственно контактирующая с атмосферой печи, в смонтированном состоянии расположена заподлицо (не вступает) с торцами огнеупорных кирпичей, направленными во внутреннее пространство O_i печи, то есть на торцевой стороне медных пластин не требуется огнеупорный материал.The arrangement of the plurality of cooling elements 101 of the cooling system is shown in FIG. The above example depicts a cooling system of type III (11), in which cooling elements are arranged horizontally, i.e. this means that the hot portion 104 formed by the copper sheets is so located in the furnace wall 112 that the plane of the sheet extends perpendicular to the longitudinal axis of the furnace. The wall 112 of the furnace consists of a casing 113 of the furnace and refractory material 114, which lined the inner space O _{i of the} furnace. In the embodiment shown here, the furnace casing 113 is lined with refractory bricks 115 of a certain height H _F , and the transition region between the casing 113 and the refractory bricks 115 is filled with printed refractory material 116. The individual cooling elements 101 are located in the cooling zone so that the hot side 108 of thin copper plates 105 or copper sheets, that is, the side directly in contact with the atmosphere of the furnace, in a mounted state, is flush (does not enter) with the ends of the refractory bricks, directed E into the interior of the oven O _i, i.e. at the end face does not require copper plates of refractory material.

Охлаждающие элементы 101 в данном примере выполнения расположены соответственно друг над другом на расстоянии через два огнеупорных кирпича, при этом футеровка соответственно держится на кожухе 113 печи за счет анкера 118. При данной конструкции и расположении охлаждающих элементов между огнеупорными кирпичами охлаждающие элементы являются в значительной мере самонесущими, что уменьшает необходимость в крепежных элементах.The cooling elements 101 in this embodiment are respectively arranged one above the other at a distance through two refractory bricks, the lining being respectively supported on the furnace casing 113 by the anchor 118. With this design and the arrangement of the cooling elements between the refractory bricks, the cooling elements are largely self-supporting , which reduces the need for fasteners.

Присоединенные к каждому отдельному медному листу медные трубы 103, образующие охлаждающий канал 119, расположены вне кожуха 113 печи. На конце каждой трубы 103 расположены патрубки или переходники 120, 121 в качестве подвода 122 и отвода 123 охлаждающей среды, смотри также фиг.4. Таким образом, за счет оптимального отношения поверхности горячей части 104 к поверхности охлаждаемой части 102 отдельного охлаждающего элемента 101 на поверхности горячей стороны футеровки быстро образуется защитный слой или гарнисаж 124 (показан только фрагмент этого слоя). За счет этого увеличивается остаточная толщина огнеупорных кирпичей 115 футеровки, не разрушаемых за счет эрозии.Attached to each individual copper sheet, copper pipes 103 forming a cooling channel 119 are located outside the furnace casing 113. At the end of each pipe 103, there are nozzles or adapters 120, 121 as a supply 122 and an outlet 123 of the cooling medium, see also Fig. 4. Thus, due to the optimal ratio of the surface of the hot portion 104 to the surface of the cooled portion 102 of the separate cooling element 101, a protective layer or skull 124 is quickly formed on the surface of the hot side of the lining (only a fragment of this layer is shown). Due to this, the residual thickness of the refractory bricks 115 of the lining increases, which are not destroyed by erosion.

Так как медные трубы 103 отдельных охлаждающих элементов 101 лежат вне кожуха 113 печи, в кожухе 113 печи имеются соответствующие отверстия или шлицы 125, которые немного превышают длину медных листов и высота которых H_ö не должна быть настолько маленькой, чтобы при перемещении огнеупорных кирпичей 115 медный лист упирался в стенки шлицевого отверстия 125. Для компенсации ослабления кожуха 113 отверстиями предложено кожух 113 в зоне охлаждения, которая образована системой охлаждения 11 и которая примерно соответствует шлаковой зоне, выполнять изогнутым вовнутрь (смотри фиг.3). Тогда силы, действующие на кожух 113 со стороны верхних конструкций 126 печи, улавливаются или передаются дальше вниз плоскими переборками 127.Since the copper pipes 103 of the individual cooling elements 101 lie outside the furnace casing 113, there are corresponding openings or slots 125 in the furnace casing 113 that slightly exceed the length of the copper sheets and whose height H _ö should not be so small that when moving the refractory bricks 115 copper the sheet rested against the walls of the spline hole 125. To compensate for the weakening of the casing 113 by the holes, the casing 113 in the cooling zone, which is formed by the cooling system 11 and which approximately corresponds to the slag zone, is bent inward (see FIG. 3). Then the forces acting on the casing 113 from the side of the upper structures 126 of the furnace are captured or transmitted further downward by flat bulkheads 127.

Соединяющаяся со шлаковой зоной и лежащая под ней зона металла может в свою очередь быть снабжена подобной системой охлаждения 11 или, как показано, оросительной системой охлаждения 128, действующей снаружи кожуха 113 печи. В этом случае кожух 113 печи на стороне, противоположной внутреннему пространству, изменен таким образом, что образуется полость 129. Охлаждающая вода через подводящую трубу 130 попадает в полость 129, где течет вдоль внешней стороны кожуха 113 печи.The metal zone connected to the slag zone and lying beneath it can, in turn, be equipped with a similar cooling system 11 or, as shown, an irrigation cooling system 128 acting outside the furnace casing 113. In this case, the casing 113 of the furnace on the side opposite the inner space is changed so that a cavity 129. A cooling water through the inlet pipe 130 enters the cavity 129, where it flows along the outer side of the casing 113 of the furnace.

Расположение вышеупомянутых плоских переборок 127 хорошо видно на фиг.4, которая показывает изображенную на фиг.3 систему охлаждения 11 в стенке 112 печи в горизонтальном разрезе вдоль линии В-В. Длина медных трубок 103 может принимать значения в интервале от одного до нескольких метров, или может быть меньше метра и примерно соответствовать длине медных листов.The location of the aforementioned flat bulkheads 127 is clearly visible in FIG. 4, which shows the cooling system 11 shown in FIG. 3 in the furnace wall 112 in a horizontal section along line BB. The length of the copper tubes 103 may take values in the range from one to several meters, or may be less than a meter and approximately correspond to the length of the copper sheets.

Описанный выше тип III системы охлаждения 11 с медными трубами, лежащими вне кожуха печи, применим в печах, футерованных материалом, реагирующим с водой при повышенных температурах, например оксидом магния. Если же допускается располагать трубы для охлаждающей среды внутри кожуха печи, то применяется система охлаждения 12 типа IV, которая изображена далее на фиг.5 и 6. Фиг.5 показывает вертикальный разрез стенки 212 печи, тогда как на фиг.6 изображен горизонтальный разрез.The above-described type III of the cooling system 11 with copper pipes lying outside the furnace shell is applicable in furnaces lined with a material that reacts with water at elevated temperatures, for example magnesium oxide. If it is allowed to place the pipes for the cooling medium inside the casing of the furnace, then type IV cooling system 12 is used, which is shown further in FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a vertical section through the furnace wall 212, while FIG. 6 shows a horizontal section.

Медные трубы 203 с охлаждающим каналом 219 охлаждающего элемента 201 расположены внутри набивной части 216 футеровки, лежащей между кожухом 213 и огнеупорными кирпичами 215. Также как и в системе охлаждения типа III, тонкие пластины 205 или медные листы расположены между отдельными огнеупорными кирпичами 215. Кожух 213 печи снабжен отверстиями 225 для патрубков 220, 221, через которые осуществляются соответственно подвод 222 и отвод 223 охлаждающей среды к каждой отдельной трубе 203. Хотя при использовании данной системы охлаждения 12 кожух 213 печи ослабляется незначительно для повышения надежности, также могут применяться плоские переборки 227, смотри фиг.6, которые проходят в обечайке 230 печи на холодной стороне кожуха 213.Copper pipes 203 with a cooling channel 219 of the cooling element 201 are located inside the packing portion 216 of the lining, which lies between the casing 213 and the refractory bricks 215. As in the type III cooling system, thin plates 205 or copper sheets are located between the individual refractory bricks 215. The casing 213 the furnace is provided with openings 225 for nozzles 220, 221, through which respectively supply 222 and discharge 223 of the cooling medium to each individual pipe 203 are carried out. Although when using this cooling system 12, the casing 213 of the furnace is not loosened nachitelno to improve the reliability may also be applied flat bulkheads 227, see Figure 6, which extend in the furnace shell 230 in the cold side of the housing 213.

Повышение надежности при использовании системы охлаждения 12 типа IV достигается дополнительно за счет смещенного расположения находящихся друг над другом рядов охлаждающих элементов 201, что показано на фиг.7. На фиг.7 показана, глядя от холодной стороны кожуха, система охлаждения 12 типа IV с находящимися внутри медными трубами 203 расположенных горизонтально друг над другом охлаждающих элементов 201 первого, второго, третьего или четвертого уровня. Охлаждающая жидкость из общего канала 231 подачи через подводящие патрубки 220, проходящие через соответствующие отверстия в кожухе, поступает в медные трубы 203 охлаждающих элементов 201 первого или находящегося ниже уровня, а затем вытекает через отводящие патрубки 221. В показанном примере охлаждающая жидкость сразу не вытекает, а транспортируется через расположенные также внутри набивной части футеровки соединительные трубы 232 к подводящим патрубкам 220 медных труб 203 охлаждающих элементов 201 последующих более высоких уровней. Транспорт охлаждающей жидкости продолжается далее до тех пор, пока не будут пройдены медные трубы 203 охлаждающих элементов 201 четвертого или более высокого уровня и охлаждающая жидкость через отводящие патрубки 221 и отводы 223 не вытечет в общий отводящий канал, который соединяется с системой вторичного охлаждения охлаждающей жидкости (не показана).The increase in reliability when using cooling system 12 of type IV is additionally achieved due to the offset arrangement of the rows of cooling elements 201 located one above the other, as shown in Fig. 7. 7 shows, looking from the cold side of the casing, a cooling system 12 of type IV with copper tubes 203 located horizontally one above the other, cooling elements 201 of the first, second, third or fourth level. The cooling liquid from the common supply channel 231 through the supply pipes 220 passing through the corresponding holes in the casing enters the copper pipes 203 of the cooling elements 201 of the first or lower level, and then flows through the discharge pipes 221. In the example shown, the cooling liquid does not immediately flow, and it is transported through connecting pipes 232 located also inside the packing part of the lining to supply pipes 220 of copper pipes 203 of cooling elements 201 of subsequent higher levels. The transport of the coolant continues until the copper pipes 203 of the cooling elements 201 of the fourth or higher level pass through and the coolant flows out through the outlet pipes 221 and outlets 223 into a common outlet channel that is connected to the secondary cooling system of the coolant ( not shown).

Системы охлаждения 11, 12 типа III и IV соответственно применяются в прямоугольных печах, в то время как системы охлаждения типа I или II - в круглых печах. Вертикальный разрез охлаждающего элемента охлаждающей системы 13 типа I показан на фиг.8. В данном типе системы охлаждения охлаждающие элементы 301 расположены в стенке печи таким образом, что плоскость листов 305 или продольная ось медной трубы 303 проходит параллельно продольной оси печи. Охлаждаемая часть 302 или медная труба 303 каждого отдельного охлаждающего элемента 301 расположена вне кожуха 313 печи. Длина медного листа соответствует преимущественно высоте шлаковой зоны. Шлицы на медном листе обозначены позицией 309. Для монтажа охлаждающих элементов 301 в кожухе 313 печи делаются узкие, но длинные в вертикальном направлении вырезы или шлицы 325. Кожух 313 печи преимущественно усилен ребрами или кольцами 335а,b.Cooling systems 11, 12 of type III and IV are respectively used in rectangular furnaces, while cooling systems of type I or II are used in circular furnaces. A vertical section through a cooling element of a Type I cooling system 13 is shown in FIG. In this type of cooling system, the cooling elements 301 are located in the furnace wall so that the plane of the sheets 305 or the longitudinal axis of the copper pipe 303 runs parallel to the longitudinal axis of the furnace. The cooled portion 302 or copper pipe 303 of each individual cooling element 301 is located outside the furnace casing 313. The length of the copper sheet corresponds mainly to the height of the slag zone. The slots on the copper sheet are indicated at 309. For mounting the cooling elements 301 in the furnace casing 313, narrow but vertical cuts or slots 325 are made. The furnace casing 313 is preferably reinforced with ribs or rings 335a, b.

Claims

1. A cooling element for cooling a metallurgical furnace, in which the casing (113, 213, 313) of the furnace is lined with refractory material (114, 214, 314) on the side facing the interior of the furnace (O _i ), including a cooling part ( 2, 102, 202, 302) through which the cooling medium flows and which has an inlet (122, 222, 322) and an outlet (123, 223, 323) of the cooling medium, as well as the hot part (4, 104, 204, 304) cooled by heat transfer, while the hot part of the cooling element in the mounted state is flush with the end face (117) of the refractory Container material (114, 214, 314), directed into the interior space G _i furnace, characterized in that all the hot part is formed as a plate (5, 105, 205, 305), and in that this plate (5, 105, 205 , 305) a separate cooled part (2, 102, 202, 302) is attached on the cold side.

2. The cooling element according to claim 1, characterized in that the cooled part is a pipe (3, 103, 203, 303), and the plate (5, 105, 205, 305) with its side opposite to the interior of the furnace (O _i ) , is inextricably connected to the pipe (3, 103, 203, 303) parallel to the longitudinal axis of the pipe.

3. The cooling element according to claim 2, characterized in that the plate (5, 105, 205, 305) and the pipe (3, 103, 203, 303) are connected in one piece.

4. The cooling element according to claim 1, characterized in that the plate (5, 105, 205, 305) has a thickness of 10 to 40 mm, preferably 20 to 40 mm.

5. The cooling element according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the plate (5, 105, 205, 305) has slots (9, 309) extending perpendicular to the longitudinal axis of the pipe (3, 103, 203, 303) and made on the side of the plate, not connected with the pipe, in the direction of the pipe.

6. The cooling element according to claim 5, characterized in that the distances between the slots (9, 309) are constant, and the slots (9, 309) extend directly to the pipe (3, 103, 203, 303).

7. A cooling element according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the pipe (3, 103, 203, 303) has a length of one to several meters.

8. The cooling element according to claim 1, characterized in that the plate (5, 105, 205, 305) forming the hot part and the pipe (3, 103, 203, 303) forming the cooled part are made of copper or any other heat conducting material.

9. The cooling system of a metallurgical furnace with at least one cooling element, in which the casing (113, 213) of the furnace on the side directed to the interior space O _{i of the} furnace is lined with refractory material (114, 214), and the corresponding cooling element includes the cooled part (102, 202) through which the cooling medium flows and which has an inlet (122, 222) and an outlet (123, 223) of the cooling medium, and a hot part (104, 204), cooled by heat transfer, while the hot part the cooling element in the mounted state is located ene flush with an end face (117) of refractory material (114, 214) directed into the inner space O _i furnace, characterized in that the hot portion made as a single plate (105, 205) so located in the wall (112) of the furnace, consisting of a casing (113, 213) of the furnace and refractory material (114, 214) that the surface of the plate extends perpendicular to the longitudinal axis of the furnace.

10. The system according to claim 9, characterized in that the cooled part (202) of the corresponding cooling element (201), through which the cooling medium flows, is located on the side of the casing (213) of the furnace directed to the interior space (O _i ) of the furnace.

11. The system according to claim 9, characterized in that the part to be cooled (102, 302) through which the cooling medium flows is located on the side of the casing (113, 313) of the furnace opposite to the interior space (O _i ) of the furnace.

12. The system according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the geometry of the plates (105, 205, 305), and / or the distance between the hot side (108) and the cooled part (102), and / or the distance of the plates (105 , 205, 305) cooling elements from each other are selected in accordance with the specific heat load.

13. The system according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the distance between the plates (105, 205, 305) of the adjacent cooling elements (101, 201, 301) corresponds to or is a multiple of the height (N _F ) or the width of the refractory bricks ( 115, 215) of refractory material.

14. The system according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the outlet of the cooling medium of one cooling element is connected to the supply of the cooling medium of the adjacent cooling element (201).

15. The cooling system of a metallurgical furnace with at least one cooling element, in which the casing (313) of the furnace is lined with refractory material (314) on the side facing the interior of the furnace (O _i ), and the corresponding cooling element includes a cooling part (302) through which the cooling medium flows and which has an inlet (322) and an outlet (323) of the cooling medium, and a hot part (304) and an outlet (323) of the cooling medium, and a hot part (304) cooled by heat transfer, while the hot part of the cooling element in the mounted state is flush with the end face of the refractory material directed into the interior space (O _i ) of the furnace, characterized in that the cooling element is made as a cooling element according to claim 1, while the hot part, made as one single plate 305, is thus located in the wall of the furnace, consisting of a casing (313) of the furnace and refractory material (314), that the surface of the plate runs parallel to the longitudinal axis of the furnace.

16. The system according to clause 15, characterized in that the cooled part (202) of the corresponding cooling element (201), through which the cooling medium flows, is located on the side of the casing (213) of the furnace, directed towards the interior (O _i ) of the furnace.

17. The system according to clause 15, characterized in that the cooled part (102, 302), through which the cooling medium flows, is located on the side of the casing (113, 313) of the furnace, opposite the internal space (O _i ) of the furnace.

18. The system according to any one of paragraphs.15-17, characterized in that the geometry of the plates (105, 205, 305), and / or the distance between the hot side (108) and the cooled part (102), and / or the distance of the plates (105 , 205, 305) cooling elements from each other are selected in accordance with the specific heat load.

19. The system according to any one of paragraphs.15-17, characterized in that the distance between the plates (105, 205, 305) of the adjacent cooling elements (101, 201, 301) corresponds to or is a multiple of the height (N _F ) or the width of the refractory bricks ( 115, 215) of refractory material.

20. The system according to any one of paragraphs.15-17, characterized in that the outlet of the cooling medium of one cooling element is connected to the supply of the cooling medium of the adjacent cooling element (201).

21. A melting furnace with a system for cooling the slag zone and / or metal zone with at least one cooling element, characterized in that the system for cooling the slag zone and / or metal zone is made according to claim 9 with at least one cooling element according to 1, with the horizontal arrangement of several rows of cooling elements (101) forming a cooling zone, and with the location of the cooled part (102) through which the cooling medium flows, on the side of the casing (113) of the furnace opposite the internal space (About _i ) oven , the casing (113) of the furnace in the region of this cooling zone is drawn into the interior space (O _i ) of the furnace, while it is hardened with flat structures, in particular with flat bulkheads (127), for further transfer of vertical forces arising above the zone cooling.

22. The melting furnace according to claim 21, characterized in that it is a circular furnace (O _R ) or a rectangular furnace (O _Re ) for the production of non-ferrous metals or cast iron, or an arc furnace for the production of steel.

23. A melting furnace with a system for cooling the slag zone and / or metal zone with at least one cooling element, characterized in that the system for cooling the slag zone and / or metal zone is made according to claim 15 with at least one cooling element 1, with the vertical arrangement of several cooling elements (301) forming the cooling zone, and with the location of the cooled part (302) through which the cooling medium flows, on the side of the casing (313) of the furnace opposite to the interior space (O _i ) oven, casing (3 13) the furnace is reinforced with ribs (335 a, b) or rings.

24. The melting furnace according to claim 23, characterized in that it is a circular furnace (O _R ) or a rectangular furnace (O _Re ) for the production of non-ferrous metals or cast iron or an arc furnace for steel production.