DE3339734C1 - Plattenkuehler fuer metallurgische OEfen,insbesondere Hochoefen - Google Patents

Description

für abgeplattete Querschnitte.

Nach F i g. 1 weisen die Kühlrohre 2, die in den Plattenkühlerkörper 1 eingegossen sind, einen kreisförmigen Querschnitt auf. Am Einlauf und Auslauf der Kühlrohre 2 in den Plattenkühlerkörper 1 sind diese von Schutzrohren 3, die ebenfalls eingegossen sind, umgeben. Mit 4 ist die dem metallurgischen Ofen zugewandte Heißscite des Plattenkühlers bezeichnet. F i g. 1 dokumentiert den Stand der Technik.

Fig.2 zeigt im geraden Teil des Plattenkühlerkörpers 1 Kühlrohre 2 mit elliptischem Querschnitt. Auf der linken Hälfte von F i g. 2 ist der Übergang der Kühlrohre vom kreisförmigen auf den elliptischen Querschnitt innerhalb des Platlenkühlerkörper gezeigt.

F i g. 3 und 4 zeigen Anordnungen von Kühlrohren 2 mit länglichrundem Querschnitt. Gemäß F i g. 4 sind die Kühlrohre 2 in ihrem Abstand zur Heißseite 4 des Plattenkühlers in einem Winkel von ca. 45° geschwenkt angeordnet. Diese Anordnung verbessert die Temperatur- und Spannungsverhältnisse im Plattenkühler.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 stand entsprechend verringert. Patentansprüche: Die zuvor geschilderten Weiterentwicklungsmaßnah-

1. Plattenkühler aus Gußmaterial mit eingegosse- men brachten zwar den erstrebten Erfolg, indem sich nen Kühlrohren für die Wasserkühlung von metal- 5 mit der Vergrößerung des Durchmessers der Kühlrohre lurgischen Öfen, insbesondere Hochöfen, da- die Kühlfläche proportional erhöhte, doch gleichzeitig durch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre wurde mit steigenden Kühlrohrdurchmesser der Quer-(2) zumindest im geraden Teil innerhalb des Kühlers schnitt der Kühlrohre quadratisch erhöht. Da nun bei (1) einen länglichrunden, insbesondere elliptischen der Wasserkühlung die Einhaltung einer bestimmten oder ellipsenähnlichen Querschnitt aufweisen. io Wassergeschwindigkeit erforderlich ist, um ein Eintre-

2. Plattenkühler nach Anspruch 1, dadurch ge- ten von Filmsieden bei starker Belastung zu vermeiden, kennzeichnet, daß das Achsenverhältnis b: a beim mußte die Wassergeschwindigkeit in den Kühlrohren länglichrunden Querschnitt zwischen 1 :1,2 bis mindestens 1,2 bis 1,5 m/sec betragen und daher ent-1 :15, vorzugsweise zwischen 1 :3 bis 1 :8 beträgt. sprechend dem vergrößerten Kühlrohrdurchmesser ei-

3. Plattenkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, da- 15 ne überproportional anwachsende Kühlwassermenge in durch gekennzeichnet, daß die große Achse (5) des Kauf genommen werden.

länglichrunden Querschnitts parallel zur Heißseite Aufgrund derart hoher Kühlwassermengen mußten

(4) des Plattenkühlers (1) eingegossen ist. die Zu- und Ablaufleitungsquerschnitte, die Rückkühler-

4. Plattenkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, da- abmessungen, die Pumpenabmessungen und Antriebsdurch gekennzeichnet, daß die große Achse (5) des 20 leistungen der Pumpen entsprechend vergrößert werlänglichrunden Querschnitts in einem Winkel zwi- den. Dies mußte geschehen, obgleich andererseits derschen 1° und 45° geschwenkt zur Heißseite (4) des art hohe Kühlwassermengen vom Wärmeangebot her Plattenkühlers (1) eingegossen ist gar nicht erforderlich sind, das heißt die Aufheizspanne

5. Plattenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 4, da- des Kühlwassers ist bei weitem geringer als dies von der durch gekennzeichnet, daß benachbart eingegosse- 25 Wasserqualität her zulässig wäre.

ne Kühlrohre (2) in ihrem Abstand zur Heißseite (4) Aufgabe der Erfindung war es daher, einen Weg zu

des Plattenkühlers (1) versetzt angeordnet sind. suchen, wie bei unveränderter Kühlfläche, d. h. unveränderter Oberfläche des Kühlrohres dessen Querschnitt

verringert werden kann.

30 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in der Weise gelöst, daß die Kühlrohre zumindest im geraden Teil

Die Erfindung betrifft einen Plattenkühler aus Guß- innerhalb des Kühlers einen länglichrunden, insbeson-

material mit eingegossenen Kühlrohren für die Wasser- dere elliptischen oder ellipsenähnlichen Querschnitt

kühlung von metallurgischen öfen, insbesondere Hoch- aufweisen,

öfen. 35 Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen-

Bekannte Plattenkühler bzw. »stave cooler« bestehen stand der Unteransprüche.

aus einem Gußeisenkörper, in welchem Stahlrohre an- Die Druckverlusterhöhung ist bei einem nicht kreisgeordnet sind, durch die ein Kühlmittel, das heißt in den förmigen Querschnitt der Kühlrohre unbedeutend. So meisten Fällen Wasser oder ein Wasserdampf-Wasser- erhöht sich z. B. bei einer Wassergeschwindigkeit von Gemisch fließt. Der Querschnitt der Kühlrohre ist kreis- 40 1,5 m/sec und einem Übergang vom runden Rohr mit förmig. Der Gußkörper des Plattenkühlers weist häufig 76,1 mm Außendurchmesser und 6,3 mm Wandstärke zu an der dem Qfeninneren zugewandten Seite Aussparun- einem elliptischen Rohr mit einem Achsenverhältnis (ingen zur Einbringung feuerfesten Materials auf. nen) 1 :3 von 48 mm WS auf 66 mm WS je lfdm., d. h. um

Die bekannten Plattenkühler sind im Laufe der letz- ca. 40%. Bei einem 15 m langen Rohrstrang ergibt dieten 15 Jahre weiter entwickelt worden, um ihre Be- 45 ses einen zusätzlichen Druckverlust von nur etwa triebssicherheit und thermische Belastbarkeit zu ver- 270 mm WS. Dieser Mehrbetrag ist in der Praxis verbessern. Zur Erhöhung der thermischen Belastbarkeit nachlässigbar. Der Durchsatz an Wasser vermindert hat man u. a. den Weg beschriften, den Durchmesser der sich um 35%.

Kühlrohre zu vergrößern, um dadurch das Verhältnis Da es ausreicht, wenn die Kühlrohre nur in ihrem Kühlfläche zur Heizfläche zu erhöhen. Als Kühlfläche 50 geraden Teil innerhalb des Kühlers einen länglichrunwurde die Mantelfläche der Kühlrohre im geraden Teil den, elliptischen- oder ellipsenähnlichen Querschnitt beinnerhalb des Plattenkühlers bezeichnet, als Heizfläche sitzen, während Kühlrohreinlauf und -auslauf einen die zum Ofeninneren zeigende Vorderseite des Platten- kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wird die Herstelkühlers, lung der Schweißverbindungen zur Außenverrohrung

Kühlrohre in Plattenkühlern mit vergrößertem 55 erleichtert.

Durchmesser bewirken eine Absenkung der Platten- In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele kühlertemperatur bei gleichbleibender Wärmebela- der Erfindung dargestellt. Es zeigt
stung, oder sie haben eine Erhöhung der übertragbaren Fig. 1 einen Schnitt eines konventionellen Platten-Wärmeströme bei gleichbleibenden Maximaltempera- kühlers mit kreisrunden Kühlrohren,
türen zur Folge. Dies geschieht aus folgendem Grunde: 60 Fig. 2 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Plattenkühlers mit Kühlrohren elliptischen Querschnitts,

1. der größere Kühlrohrdurchmesser beschneidet das Fig. 3 einen Schnitt eines Plattenkühlers mit Kühllogarithmische Temperaturprofil in der Rohrumge- rohren länglichrunden Querschnitts,

bung, und zwar im steilsten Teil. Fig. 4 einen Schnitt eines Plattenkühler mit Kühl-

2. Es wird die mit einem relativ hohen spezifischen 65 rohren länglichrunden Querschnitts, die winklig zur Wännedurchgangswiderstand behaftete Über- I leißscite geneigt sind und

gangszone Kühlrohr/Gußkörper vergrößert, so Fig.5 in einem Schaubild die Änderung der Quer-

daß sich der integrale Wärmedurchgangswider- Schnittsflächen in Abhängigkeit vom Achsenverhältnis