DE2709549C3 - Vorrichtung zum Verdampfungskühlen des Hochofenunterteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdampfungskühlung des Hochofenunterteils, die zwischen Ofenzustellung dnd -mantel angeordnete Platten enthält, die senk- und waagerechte Reihen bilden und in ihrem Körper Rohrschlangen in zwei zum Ofenmantel parallelen Vertikalebenen aufweisen, wobei in Vertikalreihe jeweils die vorangehende Rohrschlange mit der nachfolgenden verbunden ist, von denen die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit den im Oberteil des Hochofens befindlichen Rohrschlangen und die in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen jeweils mit Kühlmittelzuführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen.

In dem Unterteil des Hochofens sammelt sich eine große Menge an flüssigen Produkten der Hochofenschmelze (Roheisen und Schlacke) an, die eine hohe Temperatur und einen hohen Druck aufweisen und die feuerfeste Zustellung des Ofens zerstören.

Bei den modernen Hochöfen beträgt zur Zeit die Roheisentemperatur im Ofengestell und -boden 1450°C bis 1500°C, wobei die Flüssigmetallmenge Tausende von Tonnen erreicht.

Zur Erhaltung der Zustellung, Erniedrigung von deren Temperatur und der Temperatur des Ofenmantels werden Kühlelemente, d. h. Kühlplatten verwendet, deren Körper Rohre oder Rohrschlangen zum Durchfluß eines Kühlmittels aufweisen. Die Platten werden zwischen dem Mantel und der Zustellung in waage- und senkrechten Reihen auf dem Ofenumfang angebracht.

Bei unzerstörter Zustellung des Gestells und des Bodensteins sind die Wärmebelastungen der Platten gering, und die verwendeten Kühlsysteme arbeiten unter diesen Bedingungen normal.

Bei Zerstörung der Zustellung, Eindringen von flüssigem Roheisen in diese und dessen Annäherung an die Oberfläche der Kühlplatten nehmen die Wärmebelastungen wesentlich zu. Dabei entsteht die Gefahr eines Bruchs der Kühlplatten und des Ofenmantels und des Austritts von flüssigem Metall über den Bereich des Ofens hinaus, was die Ursache für schwere und gefährliche Beschädigungen im Hochofenbetrieb ist.

Der Unterteil des Ofens, das Gestell und der Boden sind die funktionswichtigste Zone des Ofens, weil sich in diesem Teil flüssige Schmelzprodukte ansammeln, deren Temperatur 1450° bis 1500°C und mehr erreicht.

Zum Kühlen des Hochofenunterteils gelangen Einrichtungen, die mit Brauchwasser oder Verdampfungskühlung betrieben werden, zum Einsatz.

Bei den Einrichtungen, die mit Brauchwasser betrieben werden, wird es unmittelbar der Rohrschlange jeder Platte (oder zweier hintereinandergeschalteter

Platten) von einem Zufuhrungssammler zu- und unmittelbar in Kühlmittelsammelbehälter abgeführt. Dabei zirkuliert das Brauchwasser in den Rohrschlangen von unten nach oben und von oben r:ach unten.

Beim Brauchwasserbetrieb der Vorrichtung bildet sich jedoch eine Ansatz- und Schlummschicht an der Innenfläche der Rohrschlangen aus. Die Ansatz- und Schlammschicht setzt den Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung beträchtlich herab. Wie rein das Wasser und wie gering die gewöhnlichen Wärmebelastungen der Rohrschlangen auch sein mögen, es findet eine Ansatzsammlung in den Rohrschlangen bei langer Betriebsdauer der Kühlplatten unvermeidlich statt

Dadurch, daß das Brauchwasser in den Rohrschlangen jeder Platte von unten nach oben und von oben nach unten zirkuliert, entstehen Dampfpfropfen in den Windungen der Rohrschlangen, was den Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und uer Ofenzustellung beeinträchtigt.

Zudem beträgt die Brauchwassergeschwindigkeit in den Rohrschlangen 1,0 bis 2,5 m/s. Zur Erhaltung der Betriebstemperaturverhältnisse der Platten bei hohen Wärmebelastungen, d. h. bei Zerstörung der Ofenzustellung und Herankommen von flüssigem Roheisen an die Kühlplatten, muß aber die Geschwindigkeit des Kühlbrauchwassers etwa 8 bis 10 m/s betragen.

Es ist praktisch unmöglich, einen ständigen Brauchwasserbetrieb der erwähnten Vorrichtung mit den genannten Geschwindigkeiten von 8 bis 10 m/s zu verwirklichen, weil das einen großen Wasserverbrauch von etwa 3000 bis 4000 Tausend Tonnen pro Stunde unter einem Druck von 10 bis 15 atm nur für den Unterteil des Ofens ergeben würde.

Es ist lerner sehr schwierig, eine Notsituation durch Messung der Wärmebelastungen oder am Temperaturgefälle des Brauchwassers bei großem Verbrauch automatisch zu erkennen.

Beim Dauerbetrieb der Kühlplatten setzt die Ansatzschicht die Intensität des Wärmeaustausches zwischen den Platten und der Ofenzustellung selbst bei hohen Brauchwassergeschwindigkeiten wesentlich herab.

Im Hochofenbetrieb ist weiter eine Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils bekannt, die mit Verdampfungskühlung betrieben wird.

Diese Vorrichtung enthält zwischen Ofenmantel und -zustellung abgeordnete Kühlplatten, die senk- und waagerechte Reihen bilden.

Im Körper jeder Platte sind Rohrschlangen in zwei zum Ofenmantel parallelen Vertikalebenen angeordnet. Diese Rohrschlangen sind in Vertikalreihen, jeweils die vorangehende Rohrschlange mit der nachfolgenden verbunden.

Die in den in der untersten Horizontalreihe befindlichen Platten angeordneten Rohrschlangen stehen mit Kühlmittelzuführungsammlern in Verbindung.

Die in den in der obersten Horizontalreihe befindlichen Platten angeordneten Rohrschlangen sind an die im Oberteil des Ofens befindlichen Rohrschlangen angeschlossen, die ihrerseits mit Kühlmittetabführungssammlern in Verbindung stehen.

Die Kühlmittelzu- und Abführungssammler sind an einen Kühlmittelbehälter angeschlossen.

Das Verdampfungskühlsystem ist also ein geschlossenes System, bei dem der vielfache natürliche Kühlmittelumlauf durch die Differenz zwischen spezifischen Gewichten von Wasser und Dampf erfolgt, der in den

Kühlelementen (Rohrschlangen der Kühlplatten) erzeugt wird.

Die Verwendung einer Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils, die mit Verdampfungskühlung betrieben wird, verbessert den Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung im Vergleich zu ähnlichen Vorrichtungen, die mit Brauchwasser betrieben werden.

Bei Zerstörung der Ofenzusteilung und Herankommen von einer großen Menge flüssigen Roheisens dicht an die Kühlplatten reicht jedoch diese Kühlung nicht aus.

Bekannt ist eine Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils, die zwischen Ofenmantel und Ofenzustellung angeordnete Kühlplatten enthält, die senk- und waagerechte Reihen bilden. Im Körper jeder Platte sind Rohre in zum Ofenmantel paralleler Vertikalebene angeordnet. Diese Vorrichtung wird sowohl mit Brauchwasser als auch mit Verdampfungskühlung betrieben.

In einer Notsituation, d.h. bei Zerstörung der Ofenzustellung und dem Herankommen von flüssigem Metall an die Kühlplatten, gewährleistet jedoch die bekannte Vorrichtung keinen hinreichenden Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzu stellung, wodurch das flüssige Metall über den Bereich des Ofens hinaus austreten kann, was eine schwere Gefahrensituation im Hochofenbetrieb darstellt.

Aus der DE-PS 10 13 680 ist ferner ein Einbaukühlaggregat für Industrieöfen, wie Hochofen, unter Verwendung von wasserdurchspülten Kühlsystemen bekannt, das durch die Verwendung von zwei unabhängig voneinander einstellbaren Kühlsystemen gekennzeichnet ist, wobei die Verwendung eines aus Rohren gewickelten kastenförmigen Kühlsystems und eines in dieses System eingesetzten üblichen durch Leitbleche unterteilten Küh'.kastens vorgesehen ist und beide Kühlsysteme an denselben oder je an einen anderen Kühlmittelkreislauf anschließbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils mit einer Anordnung der Rohrschlangen im Körper der Kühlplatten zu schaffen, die eine Verhinderung von Durchbrüchen flüssigen Metalls, eine Intensivierung und Regelung des Wärmeaustausch^ zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung und eine Erhöhung der Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Kühlplatten zu gewährleisten vermag.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in jeder Platte in der einen Vertikalebene sich zumindest zwei Rohrschlangen befinden, wobei die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit den in zwei verschiedenen Vertikalebenen im Oberteil des Hochofens angeordneten Rohrschlangen in Verbindung stehen, während sich in der anderen Vertikalebene jeder Platte zumindest eine Rohrschlange befindet, wobei alle in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit den Kühlmittelzuführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Sammler einer Hochdruckkühlmittelquelle umschaltbar verbunden sind, und die in der anderen Vertikalebene in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit Kühlmittelabführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Hochdruck-Kühlmittelsammelbehälter in umschaltba-

rcr Verbindung stehen.

Dadurch, daß sich in der einen Vertikalebenc zumindest zwei Rohrschlangen befinden, von denen die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit den im Oberteil des Hochofens in zwei verschiedenen Vertikalebenen angeordneten Rohrschlangen verbunden sind, bleiben der Oberteil des Gesamtkühlsystems und dessen Versorgungsleitung unverändert in Vergleich zu den bekannten Hochofenkühl vorrichtungen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Wärmeaustausch in Gestell und Boden des Hochofens bei Zerstörung der Zustellung und Herankommen von flüssigem Roheisen an die Kühlplatten infolge der Entwicklung einer hohen Geschwindigkeit des Kühlmittels in dieser gefährlichen Zone beträchtlich intenvisiert; des weiteren bietet sich auch die Möglichkeit, den Wärmeaustausch durch Kühlmittelzufuhr zu den Rohrschlangen aus verschiedenen Wasserversorgungsquellen zu regeln.

Die Zunahme der Intensität des Wärmeaustausches begünstigt einen Temperaturabfall des Kühlmittels in den Rohrschlangen der Platten, die an die Rohrschlangen der Platten des Ofenoberteils angeschlossen sind.

Somit werden die Betriebssicherheit der Kühlplatten im Unterteil und des Ofens bei Zerstörung der Zustellung und starkem Anstieg der Wärmebelastung erhöht sowie Durchbrüche flüssigen Metalls zum Ofenmantel verhindert.

Es ist zweckmäßig, wenn die Rohrschlangen benachbarter Platten der obersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene jeder Platte zumindest einzeln angeordnet sind, mit verschiedenen Kühlmittelabführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen.

Dadurch wird eine gleichmäßige Kühlmittelversorgung sämtlicher Rohrschlangen der Platten des Ofenunterteils beim Betrieb der Vorrichtung mit Verdampfungskühlung gewährleistet.

Es ist vorteilhaft, wenn die Rohrschlangen benachbarter Platten der obersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene jeder Platte zumindest einzeln angeordnet sind, über einen Eigensammler mit den Kühlmittelabführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Hochdruck-Kühlmittelsammelbehälter in Verbindung stehen.

Dadurch werden die Versorgungsleitungen des Kühlsystems und deren Betrieb sowie die Anordnung zum Umschalten des Kühlsystems des Ofenunterteils auf verschiedene Kühlmittelquellen vereinfacht.

Es ist günstig, wenn die Rohrschlangen der benachbarten Platten der untersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene jeder Platte zumindest einzeln angeordnet sind, mit verschiedenen Kühlmittelzuführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen.

Dadurch wird eine gleichmäßige Kühlmittelversorgung sämtlicher Rohrschlangen der Platten des Ofenunterteils beim Betrieb der Vorrichtung mit Verdampfungskühlung gewährleistet

Es ist zweckmäßig, wenn sich die andere Vertikalebene, in der zumindest eine Rohrschlange angeordnet ist, in jeder Platte näher an der Ofenzustellung befindet.

Das bietet die Möglichkeit, die Durchführung der Betriebszustandsüberwachung des Kühlsystems zu vereinfachen und den Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung zu verbessern.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die andere

Vertikalebene, in der mindestens eine Rohrschlange angeordnet ist. in jeder Platte näher an dem Ofenmantel liegt.

Das liefert die Möglichkeit, den Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung stufenlos zu regeln, was durch Umschalten der in der dem Ofenmantel näheren Vertikalebene angeordneten Rohrschlangen auf die Kühlmittelversorgung von einer Kühlmittelquelle auf die andere erreicht wird.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die in der anderen Vertikalebene jeder Platte zumindest einzeln angebrachten Rohrschlangen über die gesamte Breite jeder Platte angeordnet sind.

Dadurch wird eine gleichmäßige und sichere Kühlung aller Abschnitte der Platten geschaffen und die Intensität des Wärmeaustausches zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung bei Zerstörung der Ofenzustellung und Herankommen von flüssigem Metall an die Kühlplatten erhöht.

Mit der vorliegenden Erfindung können also Durchbrüche des flüssigen Metalls zum Randgebiet der Ofenzustellung verhindert werden.

Mit der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Intensivierung und Regelung des Wärmeaustausches zwischen den Kühlplatten und der Ofenzusteliung gewährleistet.

Im Vergleich zu den bekannten ähnlichen Vorrichtungen zum Kühlen des Hochofenunterteils wird weiter die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Kühlplatten gesteigert.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zur Verdampfungskühlung des Hochofenunterteils unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt mit Ausschnitt durch die Hälfte eines Hochofens mit erfindungsgemäß ausgeführter Vorrichtung zum Kühlen des Ofenunterteils,

F i g. 2 einen Teil eines Horizontalschnitts durch den erfindungsgemäß ausgeführten Hochofenunterteil,

F i g. 3 in schematischer Darstellung die Anordnung der Kühlplatten im Hochofen mit erfindungsgemäß angeordneten Rohrschlangen mit Ausschnitt,

F i g. 4 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anordnung der Rohrschlangen in jeder Kühlplatte mit Ausschnitt,

F i g. 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung A in F i g. 4.

Die Vorrichtung zum Kühlen des Unterteils 1 (F i g. 1) eines Hochofens enthält Platten 4, die zwischen der Ofenzustellung 2 und dem Ofenmantel 3 angeordnet sind. Diese Platten 4 bilden durch »a« bezeichnete senkrechte Reihen (Fig.3) und durch »b« bezeichnete waagerechte Reihen.

Im Körper jeder Platte 4 sind die Rohrschlangen 5 und 6 (Fig.2 und 4) in zwei zum Ofenmantel 3 (Fig. 1) parallelen Vertikalebenen »c« und »d« (Fig.5) angeordnet

In der Vertikalebene »c« (Fig.5) sind zwei Rohrschlangen 6 (Fig.2 und 4) in jeder Platte 4 angeordnet. Die Rohrschlangen 7 (F i g. 3) jeder in der obersten Horizontalreihe »ix» des Unterteils 1 angeordneten Platte stehen mit den Rohrschlangen 8 (Fig. 1). die im Oberteil 9 des Hochofens in zwei verschiedenen Vertikalebenen angeordnet sind, in Verbindung.

Die in den im Oberteil 9 des Hochofens befindlichen Platten angeordneten Rohrschlangen 8 sind mittels Rohrleitungen 10 an Kühlmittelabführungssammler 11 angeschlossen.

Die in den Platten befindlichen und in der unteren

Horizontalreihe des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 6 sind mittels Rohrleitungen 12 an Kühlmittelzuführungssammler 13 angeschlossen.

Diese Sammler 11 und 13 stehen mit einem Kühlmittelbehälter 14 in Verbindung.

In der Vertikalebene »d« (Fig. 5) jeder Platte 4 ist eine Rohrschlange 5 (F i g. 4) angeordnet.

Diese Rohrschlange 5 ist über die Gesamtbreite der Platte angeordnet, wodurch eine sichere und gleichmäßige Kühlung aller Abschnitte der Platte geschaffen, die Intensität des Wärmeaustausches zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung bei Zerstörung der Zustellung und Herankommen des flüssigen Metalls an die Kühlplatten erhöht wird.

Die in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten 4 befindlichen Rohrschlangen 5 (Fig. 1) stehen mittels Rohrleitungen 15 mit Absperrarmatur 16 mit den Kühlmittelzuführungssammlern 13 in Verbindung.

Die in den in der obersten Horizontalreihe des Ofenunterteils 1 angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen 5 stehen mittels Rohrleitungen 17, 18 und 19 mit Absperrarmatur 20 mit den Kühlmittelabführungssammlern 11 in Verbindung.

Dieses Verbindungsschema bietet allen in der Ebene »d« (F i g. 5) liegenden Rohrschlangen die Möglichkeit, mit Verdampfungskühlung betrieben zu werden.

Die Rohrschlangen 5 (Fig. 1) benachbarter Platten der untersten Horizontalreihe sind mit verschiedenen Kühlmittelzuführungssammlern 13 des Gesamtkühlsystems verbunden, während die Rohrschlangen 5 benachbarter Platten der obersten Horizontalreihe des Ofenunteneils mit Hilfe der Rohrleitungen 18 und 19 mit verschiedenen Kühlmittelabführungssammlern 11 in Verbindung stehen.

Das gewährleistet eine gleichmäßige Kühlmittelversorgung sämtlicher Schlangenrohre der Platten bei vollständigem Verdampfungskühlungsbetrieb der Vorrichtung.

Die in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten 4 befindlichen Rohrschlangen 5 sind mittels der Rohrleitungen 15 und 21 mit Absperrarmatur 16 an einen Hochdruckkühlmittelzuführungssammler 23 angeschlossen. Dabei stehen die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten 4 befindlichen Rohrschlangen 5 mit Hilfe der Rohrleitung 17 und eines Sammlers 22 mit Absperrarmatur 20 mit einem (nicht dargestellten) Hochdruckkühlmittelsammelbehälter in Verbindung. Der Betrieb der in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 5 von einer gesonderten Hochdruckküh!rr:itte!que!!e {Sammler 23) bietet die Möglichkeit, den Wärmeaustausch durch Schaltung einer hohen Kühlmittelgeschwindigkeit in der gefährdeten Zone in den Rohrschlangen 5 bei Zerstörung der Zustellung und Herankommen des flüssigen Roheisens an die Kühlplatten beträchtlich zu intensivieren. Das erniedrigt auch die Temperatur des Kühlmittels in den in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 6, was die Wasseraufwärmung bis zum Sieden erhöht und dementsprechend die Größe des kritischen Wärmestromes in diesen Rohrschlangen 6 steigert, die mit Verdampfungskühlung betrieben werden.

Somit wird der Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Zustellung wesentlich intensiviert und die Betriebssicherheit der Platten in der gefährdeten Zone erhöht Es bietet sich weiter die Möglichkeit Durchbrüche flüssigen Metalls durch den Ofenmantel zu verhindern.

Die in den in der obersten Horizontalreihe des Ofenunterteils 1 angeordneten Platten 4 befindlichen Rohrschlangen 5 sind mit Hilfe der Rohrleitungen 17 an den Sammler 22 angeschlossen. Dadurch werden die Versorgungsleitungen des Kühlsystems und dessen Betrieb sowie das Umschaltschema des Kühlsystems des Ofenunterteils vereinfacht.

Die Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils arbeitet wie folgt.

Von dem Behälter 14 wird das Kühlmittel durch Kühlmittelzuführungssammler 13, Rohrleitungen 12 und Rohrleitung 15 mit Absperrarmatur 16 jeweils den in verschiedenen Vertikalebenen der Platten 4 des Hochofenunterteils 1 angeordneten Rohrschlangen 5 und 6 zugeführt.

Das die in der Ebene »c« liegenden Rohrschlangen 6 durchströmende Kühlmittel strömt ferner in die in den im Oberteil 9 des Hochofens angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen 8 ein. In den Rohrschlangen 6 und 8 des ganzen Hochofens wird das Kühlmittel bis zum Sieden gebracht, und ein vielfacher natürlicher Umlauf findet aufgrund der Differenz zwischen den spezifischen Gewichten von Wasser und Dampf statt. Aus den in den im Oberteil des Hochofens angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen 8 strömt das Kühlmittel durch die Rohrleitungen 10 in die Abführungssammler 11 und dann in den Behälter 14 ein.

Das in die in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 5 einströmende Kühlmittel wird auch bis zum Sieden gebracht, und ein Umlauf wird in diesen Rohrschlangen 5 auch durch die Differenz zwischen den spezifischen Gewichten von Wasser und Dampf erreicht

Ferner wird das Kühlmittel aus den obersten Rohrschlangen 5, die sich in den in der obersten Horizontalreihe des Ofenunterteils 1 angeordneten Kühlplatten 4 befinden, durch Rohrleitungen 17, Sammler 22 mit Absperrarmatur 20 und Rohrleitungen 18 und 19 in die Kühlmittelabführungssammler 11 gefördert, aus denen das Kühlmittel auch in den Behälter 14 einströmt

Dieses Kühlsystem der in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 5 und 6 kommt in der störungsfreien Periode des Ofenbetriebs bei unversehrter Zustellung zustande.

Bei Zerstörung der Zustellung und Herankommen des flüssigen Roheisens an die Kühlplatten (das kann Erhöhung des Temperaturgefälles des Kühlmittels, Temperaturzunahme des Ofenmantels und eine Reihe von anderen Zeichen anzeigen) ist die Möglichkeit der Umschaltung der in den Platten 4 des Ofenunterteils 1 angeordneten Rohrschlangen 5 auf den Betrieb von der Hochdruckkühlmittelquelle vorgesehen.

In diesem Fall wird das Hochdruckkühlmittel aus dem Zuführungssammler 23 durch die Rohrleitungen 15 und 21 mit Absperrarmatur 16 den untersten Rohrschlangen 5 zugeführt

Nachdem das Kühlmittel alle in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 5 passiert hat, strömt es durch die in den in der obersten Horizontalreihe des Ofenunterteils 1 angeordneten Platten 4 befindlichen Rohrschlangen 5, und mit Hilfe der Rohrleitungen 17, durch den Sammler 22 mit Absperrarmatur 20 in den Hochdruckkühlmittelsammelbehälter (nicht dargestellt) ein.

Dieses Kühlsystem bietet die Möglichkeit den Wärmeaustausch in der gefährdeten Zone bei Zerstö-

rung der Zustellung durch Schaffung einer hohen Kühlmittelgeschwindigkeit in den Rohrschlangen 5 wesentlich zu intensivieren und die Temperatur des Plattenkörpers in zulässigen Grenzen zu halten.

Außerdem fällt die Temperatur des Kühlmittels in den in den Platten 4 des Ofenunterteils angeordneten Rohrschlangen 6 ab, was dessen begrenzte Aufwärmung bis zum Sieden erhöht und dementsprechend die Größe des kritischen Wärmestromes beim Betrieb dieser Rohrschlangen mit Verdampfungskühlung steigert.

Somit wird der Wärmeaustausch zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung beträchtlich intensiviert und die Betriebssicherheit der Kühlplatten in der gefährdeten Zone erhöht. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, die Durchbrüche flüssigen Metalls durch den Ofenmantel zu verhindern.

Untersuchungen ergaben, daß es die Vorrichtung zum Kühlen des Hochofenunterteils gestattet, die Intensität des Wärmeaustausches zwischen den Kühlplatten und der Ofenzustellung bei deren Zerstörung und Heraus-

■5 kommen des flüssigen Roheisens zum Randgebiet der Zustellung wesentlich zu steigern und die Betriebssicherheit der Kühlplatten unter gefährlichen Bedingungen zu erhöhen.

All das bietet die Möglichkeit, die Betriebsdauer der

ίο Hochöfen zu verlängern und die Erzeugung an Roheisen entsprechend zu erhöhen.

Im Vergleich zu den mit Brauchwasser betriebenen Kühlvorrichtungen des Hochofenunterteils ist die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung wirtschaftlieher.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verdampfungskühlung des Hochofenunterteils, die zwischen Ofenzustellung und -mantel angeordnete Platten enthält, die senk- und waagerechte Reihen bilden und in ihrem Körper Rohrschlangen in zwei zum Ofenmantel parallelen Vertikalebenen aufweisen, wobei in Vertikalreihe jeweils die vorangehende Rohrschlange mit der nachfolgenden verbunden ist, von denen die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen mit den im Oberteil des Hochofens befindlichen Rohrschlangen und die in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten befindlichen Rohrschlangen jeweils mit Kühlmittelzuführungssammlern des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Platte (4) in der einen Vertikalebene (»c«) sich zumindest zwei Rohrschlangen (6) befinden, wobei die in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten (4) befindlichen Rohrschlangen (7) mit den in zwei verschiedenen Vertikalebenen im Oberteil des Hochofens angeordneten Rohrschlangen in Verbindung stehen, während sich in der anderen Vertikalebene (»d«) jeder Platte (4) zumindest eine Rohrschlange (5) befindet, wobei alle in den in der untersten Horizontalreihe angeordneten Platten (4) befindlichen Rohrschlangen (5) mit den Kühlmittelzuführungssammlern (13) des Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Sammler (23) einer Hochdruckkühlmittelquelle umschaltbar verbunden sind, und die in der anderen Vertikalebene (»d«) in den in der obersten Horizontalreihe angeordneten Platten (4) befindlichen Rohrschlangen (5) mit Kühlmittelabführungssammlern (ti) cies Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Hochdruck-Kühlmittelsammelbehälter in umschaltbarer Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen (5) der benachbarten Platten (4) der obersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene (»d«) jeder Platte (4) zumindest einzeln angeordnet sind, mit verschiedenen Kühlmittelabführungssammlern (11) des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen (5) der benachbarten Platten (4) der obersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene (»d«) jeder Platte (4) zumindest einzeln angeordnet sind, über einen Eigensammler (22) mit den Kühlmittelabführungssammlern (11) des Gesamtkühlsystems des Hochofens und mit dem Hochdruck-Kühlmittelsammelbehälter in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen (5) der benachbarten Platten (4) der untersten Horizontalreihe, die in der anderen Vertikalebene (»d«) jeder Platte (4) zumindest einzeln angeordnet sind, mit verschiedenen Kühlmittelzuführungssammlern (13) des Gesamtkühlsystems des Hochofens in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die andere Vertikalebene (»d«), in der zumindest eine Rohrschlange (5) angeordnet ist, in jeder Platte (4) näher zur Ofenzustellung (2)

befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die andere Vertikalcbene (»d«), in der zumindest eine Rohrschlange (5) angeordnet ist, in jeder Platte (4) näher zum Ofenmantel (3) befindet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der anderen Vertikalebene (»d«) jeder Platte zumindest einzeln angebrachten Rohrschlangen (5) über die gesamte Breite jeder Platte (4) angeordnet sind.