DE2738879A1 - Waermeaustauschplatte fuer schachtofenwaende - Google Patents
Waermeaustauschplatte fuer schachtofenwaendeInfo
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Description
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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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.
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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 (4)
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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TELEPHON: (OB9) B3O2O3O; 8S74O8O; (O6O27) 8β2Β · TELEX: 0 21 777 laar d
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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