DE2738879A1

DE2738879A1 - Waermeaustauschplatte fuer schachtofenwaende

Info

Publication number: DE2738879A1
Application number: DE19772738879
Authority: DE
Inventors: Patrick Dhelft
Original assignee: Sofresid SA
Current assignee: Sofresid SA
Priority date: 1976-11-23
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1978-05-24
Also published as: GB1558446A; FR2371652B2; JPS5365204A; FR2371652A2; DE2738879B2; DE2738879C3; US4121809A

Description

JAEGBR, GRAMS & PONTANI PATENTANWÄLTE DIPCCHEM. DR. KLAUS JAEGER DIPL.-ING. KLAUS D. GRAMS DR.-ING. HANS H. PONTANI GAUTING · BERGSTR. 48'/· 8031 STOCKDORF ■ KREUZWEG 34 8703 KLEINOSTHEIM · HIRSCHPFAD 3

SOP-2

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschplatte für Schachtofenwände der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art nach Patentanmeldung P 26 38 990.2.

Die Erfindung bezieht sich also auf das Gebiet der Kühlung von Schachtofenwänden, insbesondere auf die Kühlung von Hochofenwänden aus feuerfestem Werkstoff.

Speziell betrifft die Erfindung eine Wärmeaustauschplatte mit Wärmetragerfluidumlauf für Schachtofenwände wie sie bereits in der Hauptanmeldung P 26 38 990.2 vorgeschlagen worden sind.

Eine Wärmeaustauschplatte dieser Art weist das wesentliche und charakterisierende Merkmal auf, daß sie in ihrem Tafelbereich lediglich einen einzigen Wärmeträgerfluidstrom führt.

Die vorliegende Zusatzanmeldung betrifft speziell eine Wärmeaustauschplatte der genannten Art, die für den Kohlensackbereich eines Hochofens bestimmt ist, also für einen Bereich des Hochofens, der sowohl thermisch als auch mechanisch ungewöhnlich hoch beansprucht ist ohne durch die erst in tieferen Zonen gebildete Schlacke und Schmelze umspült und dadurch geschützt zu sein.

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TELEPHON: (Οββ) Θ5Ο2Ο3Ο; 80 74080; (Ο6Ο37) 8895 · TELEXt 521 777 lav d

Die Wärmeaustauschplatte der Erfindung wird zwischen das zu kühlende feuerfeste Material und die zu schützende Ofenverkleidung eingefügt. Die Wärmeaustauschplatte besteht aus einer planen Tafel mit dünnen Wänden aus Gußstahl, die zwischen sich ein hermetisch abgeschlossenes Leitungs- oder Gefäßsystem bilden, das von einem unabhängigen Wärmeträgerfluidstrom durchströmt wird. Dieses Gefäßsystem ist mit Hilfe von Trennwänden in rohrförmige Kanäle unterteilt, die einen einzigen zusammenhängenden Wärmeträgerstrom definieren und begrenzen, und zwar in der Weise, daß dieser Wärmeträgerstrom an den Hauptflächen der Wärmeaustauschplatte sinusförmig senkrecht aufwärts steigt. Auf der dem Ofeninneren zugesandten Seite trägt diese Wärmeaustauschplatte eine Verkleidung aus hochfestem feuerfesten Material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die feuerfeste Innenverkleidung dieser Wärmeaustauschplatte zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Austauschplatte der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist,

Die Erfindung schafft also eine Innenverkleidung aus feuerfestem Werkstoff mit hoher Widerstandsfähigkeit auf der dem Inneren des Schachtofens bzw. speziell des Hochofens zugekehrten Oberfläche der Austauschplatte, wobei diese Innenverkleidung eine reliefartige oder kassettendeckenartige Waffel- oder Wabenmusterstruktur aufweist.

Mach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Verkleidung auf der Innenseite der Austauschplatte aus einen sehr harten und gut wärmeleitenden feuerfesten Werkstoff, vorzugsweise aus Siliciumcarbid.

Die Erfindung iat in folgenden anhand von Ausführungabeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 im Teilquerschnitt ein Ausführungsbeispiel der Wärmeaustauschplatte;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Platte in Draufsicht auf die Außenseite;

Fig. 3 die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Platte im Längsschnitt und

Fig. 4 die Härmeaustauschplatte, teilweise weggebrochen, in einer Draufsicht von der Ofeninnenseite her.

Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel der Wärmeaustauschplatte hat die Form einer ebenen Tafel 10 aus Gußstahl. Im Inneren dieser hohlen Tafel ist ein hermetisch abgedichtetes Gefäß- oder Kanalsystem 12 ausgebildet, in dem ein unabhängiger Wärmeträgerfluidstrom umläuft. Dieser Innenraum 12 ist durch Trennwände 16 in mehrere rohrförmig« Kanäle 14 unterteilt. Die rohrförmigen Kanäle 14 sind so angeordnet, daß sie den in der Tafel umlaufenden einzigen zusammenhängenden Wärmeträgerfluidstrom in der Wärmeaustauschplatte sinusförmig senkrecht aufwärts steigen lassen, den Wärmeträgerfluidstrom also unter wiederholter Ablenkung um 180° mit gegenläufigen Strömungsrichtungen quer zur Platte allmählich über die gesamte Länge der Platte von unten nach oben führen. Die Austauschplatte weist an ihrem unteren Ende einen Zulaufstutzen 18 für das Wärmeträgerfluid und an ihrem oberen Rand einen Ablaufstutzen 20 für das Wärmeträgerfluid auf. Durch diese Ausbildung des Tafelteils der Platte kann im Inneren der Wärmeaustauschplatte ein Wärmeträgerfluidstrom mit hoher Strömungsgeschwindigkeit umgewälzt werden. Dieser Wärmeträgerstrom bespült und überstreicht die gesamte Oberfläche der Wärmeaustauschplatte und gewährleistet auf diese Weise eine sehr wirksame und homogene Flächenkühlung.

Wie in der Hauptanmeldung P 26 38 990.2 ausführlich beschrieben

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ist, wird die in den Figuren dargestellte Wärmeaustauschplatte beim Einbau in die Ofenwand in flächiger Gegenüberstellung zwischen die Ofenverkleidung und die feuerfeste Ofenauskleidung eingesetzt (vgl. Fig. 2a der Hauptanmeldung P 26 38 990.2). Dabei treten die Anschlußstutzen für den Fluidzulauf 18 und den Fluidablauf 20 durch die Ofenverkleidung hindurch.

Nach der Weiterbildung der Erfindung ist die dem Ofeninneren zugekehrte Oberfläche 22 der Wärmeaustauschplatte mit einem wärmeleitenden feuerfesten Material verkleidet, das gleichzeitig eine hohe mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, insbesondere gegen Abrieb, aufweist. Als Werkstoff für die der Ofeninnenseite zugekehrte Verkleidung der Wärmeaustauschplatte wird vorzugsweise Siliciumcarbid verwendet. Diese Verkleidung der Wärmeaustauschplatte, die eine Waffelstruktur aufweist, besteht nach dem in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einzelnen tafelartigen Formstücken oder Kassettenstücken 24, die zu einem Waffelmuster kassettendeckenartig zusammengesetzt sind. Diese einzelnen Kassetten 24 sind vorzugsweise in profilkomplementäre Nester auf der dem Ofeninneren zugekehrten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte eingesetzt und durch eine Abdeckrasterplatte an ihren Rändern gehaltert. Diese Abdeckrasterplatte besteht vorzugsweise ebenfalls aus Gußstahl .

Wie ebenfalls bereits in der Hauptanmeldung P 26 38 990.2 beschrieben, können auch die Wärmeaustauschplatten der vorliegenden Erfindung zu mehreren in Reihe hintereinander geschaltet verwendet werden. Dabei ist die Art und Weise der Montage der Wärmeaustauschplatten in den Hochofenwänden die gleiche wie sie unter Bezug auf die Figuren 2a und 2b in der Hauptanmeldung P 26 38 990.2 beschrieben ist. Auch hinsichtlich der generell mit der Wärmeaustauschplatte der Erfindung erzielbaren Vorteile wird auf die Ausführungen in der Hauptanmeldung verwiesen.

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Die Kassettierung der feuerfesten Innenverkleidung der Wärmeaustauschplatte der vorliegenden Erfindung braucht nicht In der Im Ausführungsbeispiel gezeigten Form unbedingt quadratisch zu sein, sondern kann auch in anderer geometrischer Aufteilung erfolgen. Auch braucht die kassettenartige Struktur nicht In Form einzelner kleinerer Elemente ausgebildet und dann zusammengesetzt zu sein, sondern kann auch in größeren Einheiten oder auch als Gesamtstruktur ausgeformt sein. Auch braucht bei Rasterelementausführung der Kassettierung die Befestigung der einzelnen feuerfesten Waffel- oder Kassettenelemente auf der Wärmeaustauschplatte nicht durch eine einheitliche Rasterblende zu erfolgen, sondern kann auch über gebräuchliche Einzelbefestigungen vorgenommen werden. Erfindungswesentlich bei der Ausbildung ist nur die waffelartige, wabenartige oder kassettendeckenartige Strukturierung der feuerfesten Innenverkleidung der Wärmeaustauschplatte.

Claims

JAEGER, GRAMS & PONTANI PAT la N TA N WA LT B DIPL-CHEM. OR. KUAUS JAEGER DIPL.-ING. KLAUS O. GRAMS DR.-ING. HANS H. PONTANI «336 GAUTING ■ BERGSTR. 48Vi 8031 STOCKOORF ■ KREUZWEG 34 8702 KLEINOSTHEIM · HIRSCHPFAD 3 SOF-2 SOFRESID, SOCIETE FRANCAISE D1ETUDE D'INSTALLATIONS SIDERURGIQUES 59, rue de la Republique 93100 Montreuil, France Wärmeaustauschplatte für Schachtofenwände Patentansprüche

1. Wärmeaustauschplatte für Schachtofenwände, Insbesondere für Hochöfen, wobei die Wärmeaustauschplatte zwischen die zu kühlende feuerfeste Ofenauskleidung und die zu schützende Ofenverkleidung eingesetzt ist, nach Patentanmeldung P 26 38 990.2, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt ebene Tafel (10) eine aus dünnen Wänden aufgebaute Gußstahlstruktur ist, in deren Innerem ein hermetisch abgeschlossener Raum (12) ausgebildet ist, der von einem unabhängigen Wärmeträgerstrom durchflossen ist, daß der Raum (12) durch Trennwände (16) in der Weise in eine Folge

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rohrartiger Kanäle (14) unterteilt ist, daß diese einen einheitlichen und gleichförmigen Wärmeträgerfluidstrom so begrenzen, daß dieser umlaufende Wärmeträgerfluidstrom in einer sinusförmigen Bewegung in der Platte senkrecht aufsteigt, und daß die dem Inneren des Schachtofens zugekehrte Oberfläche (22) der Wärmeaustauschplatte mit einem feuerfesten Material hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit verkleidet ist.

2. Wärmeaustauschplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfeste Verkleidung aus Platten (24) besteht bzw. zusammengesetzt ist, die nach Art eines Waffelmusters, Wabenmusters oder Kassettenmusters angeordnet sind.

3. Wärmeaustauschplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die feuerfeste Verkleidung der dem Ofeninneren zugekehrten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte aus Siliciumcarbid besteht.

4. Wärmeaustauschplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit weiteren gleichen Platten, die in Reihe geschaltet sein können, im Verbund im Rahmen einer größeren Kühlflächeneinheit verwendet wird.

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