DE3405870C2

DE3405870C2 - Kühlvorrichtung für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktionen von Industrieöfen

Info

Publication number: DE3405870C2
Application number: DE3405870A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Rieger
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1984-02-18
Filing date: 1984-02-18
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2004-02-19
Also published as: DE3405870A1; ZA849214B

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Kühlvorrichtung für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktionen von Industrieöfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen, mit einer Mehrzahl von nebeneinander und mit Abstandszwischenraum voneinander angeordneten Kühlrohren, die endseitig aufgeschweißte Umlenkkappen aufweisen und dadurch zu einem schlangenlinienförmigen Kühlmittelströmungskanal zusammengefaßt sind, wobei die Kühlrohre durch die Umlenkkappen zu einem selbsttragenden Aggregat vereinigt sind.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Kühlvorrichtung (DE-PS 32 02 574) sind die Kühlrohre an ihren mit den Umlenkelementen verbundenen Enden mit einander zugewandten Aufweitungen versehen, die aneinanderliegen, den Abstandszwischenraum definieren und an ihren Anlageflächen miteinander verschweißt sind. Das hat sich bewährt und macht die Kühlvorrichtung zu einem selbsttragenden Aggregat in statischer Hinsicht, ohne daß es erforderlich ist, zwischen den Kühlrohren Flacheisen oder Stege anzuschweißen, wie es früher üblich war. Dadurch werden auch die Wärmespannungen vermieden, die früher im Bereich von angeschweißten Flacheisen und Stegen auftraten und die Standzeit der Kühlvorrichtung reduzierten, weil vorzeitige Wärmerisse auftraten. Die bekannte Ausführungsform verlangt jedoch in fertigungstechnischer Hinsicht einen verhältnismäßig großen Aufwand, weil die beschriebenen Aufweitungen besonders angeformt werden müssen.

Aus der DE-OS 30 35 299 A1 ist es bekannt, zwischen den parallel verlaufenden Rohren eines Kühlelements Hafteisen vorzusehen, die als Distanzstücke dienen. Diese Distanzstücke besitzen jedoch im Zusammenhang mit den stirnseitigen Umlenkelementen an den Rohren keine tragende Funktion und sind als Hafteisen relativ spontan zwischen den Rohren verteilt.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zur Abstandshaltung für eine aus geraden Rohren und halbkreisförmig gebogenen Umlenkkappen zusammengeschweißte Kühlvorrichtung anzugeben, bei der technologisch schwierig erzeugbare Aufweitungen der Rohrenden nicht erforderlich sind, bei der handelsübliche Rohre unter Einsatz der modernen bekannten Schweißtechnik mit Abstand untereinander verbindbar sind und durch die sich eine Kühlvorrichtung ergibt, die hinsichtlich ihres selbsttragenden Charakters in statischer Hinsicht, hinsichtlich der Kühlmittelströmung, der Vermeidung von Druckverlusten und der Standfestigkeit bei Temperaturwechselbeanspruchungen allen Anforderungen genügt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen den nicht aufgeweiteten mit den Umlenkkappen verbundenen Enden der Kühlrohre Abstandshalter angeordnet sind, die in einer Projektion in Achsrichtung der Kühlrohre im wesentlichen diaboloförmige Gestalt aufweisen und mit den entsprechenden Kühlrohrwandbereichen bündig verschweißt sind, und daß die Umlenkkappen mit ihrem Kappenrand auch auf die Abstandshalter aufgeschweißt sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen die Abstandshalter und die zugeordneten Kühlrohrwandbereiche Abschrägungen für die Aufnahme von V-Schweißnähten auf.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß unter Berücksichtigung der extremen Belastung, denen die Rohrwände bei ihrem Einsatz in einen Lichtbogenofen ausgesetzt sind, durch die Erfindung eine besonders einfache aber wirkungsvolle Umlenkung vorgeschlagen wurde. Es läßt sich nicht nur in besonders einfacher Weise die Kappe herstellen, sondern auch durch die Ausgestaltung, wie Anordnung der Abstandshalter und das gemeinsame Verbinden mit den keine besondere Vorbereitung aufweisenden Rohrenden wird eine spannungsarme und sichere Schweißverbindung geschaffen.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß Kesselschweißen besondere Erfahrungen und Geschick der Schweißer erfordert, so daß es sich nicht um eine übliche handwerkliche Maßnahme handelt. In diesem herstellungstechnischen Bereich gelingt es durch die Erfindung, eine Kühlvorrichtung für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktion von Industrieöfen zu schaffen, die mögliche Fehler beim Zusammenfügen einzelner Bauteile minimiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, teilweise aufgebrochen,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 4 in gegenüber der Fig. 1 verkleinertem Maßstab die Ansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung vor einem Abdeckblech und

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 4.

Die in den Figuren dargestellte Kühlvorrichtung dient für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktionen von Industrieöfen, insbesondere von Elektrolichtbogenöfen. Zum grundsätzlichen Aufbau gehört eine Anzahl von nebeneinander und mit Abstandszwischenraum 1 voneinander angeordneten Kühlrohren 2. Diese weisen endseitig aufgeschweißte Umlenkkappen 3 auf. Die Kühlrohre 2 sind durch diese Umlenkkappen 3 zu einem schlangenlinienförmigen oder mäanderförmigen Kühlmittelströmungskanal zusammengefaßt.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß zwischen den nicht aufgeweiteten, mit den Umlenkkappen 3 verbundenen Enden 4 der Kühlrohre 2 Abstandshalter 5 angeordnet sind, die in einer Projektion auf die Achse der Kühlrohre 2 im wesentlichen diaboloförmige Gestalt aufweisen und mit den entsprechenden Kühlrohrwandbereichen bündig verschweißt sind. In der Fig. 2 ist diese diaboloförmige Gestalt durch besonders enge Schraffur hervorgehoben worden, im übrigen erkennt man in der Fig. 2, aber auch in Fig. 1, die entsprechenden Schweißnähte 6. Die Umlenkkappen 3 sind im übrigen mit ihrem Kappenrand 7 nicht nur auf die Kühlrohre 2, sondern auch auf die Abstandshalter 5 aufgeschweißt, wie die Fig. 1 und 4 erkennen lassen. Die Abstandshalter 5 und die zugeordneten Kühlrohrwandbereiche besitzen Abschrägungen 8 für die Aufnahme einer V-förmigen Schweißnaht 6. Um dieses deutlich zu machen, ist der Bereich der Umlenkkappen in Fig. 1 links geschnitten gezeichnet worden.

Im Ausführungsbeispiel besitzen die Umlenkkappen 3 gegenüber den Kühlrohren 2 eine vergrößerte Wanddicke, um alle auftretenden Beanspruchungen aufzunehmen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist auf der dem Ofenraum abgewandten Seite eine als Montagehilfe und/oder als Ofenwand dienende Blechplatte 9 erkennbar. Diese ist ohne Schweißverbindung mit dem Aggregat aus den Kühlrohren 2 und den Umlenkkappen 3 verbunden. Die Blechplatte 9 trägt im Ausführungsbeispiel Anker 10 für aufzubringendes Feuerfestmaterial bzw. für festzuhaltende Schlacke. Diese Anker 10 sind mit der Blechplatte 9 verschweißt und durchfassen den Abstandszwischenraum 1 zwischen den Kühlrohren 2. Die Anker 10 dienen zugleich als Halter für die Kühlrohre 2 bzw. die Umlenkkappen 3 und sind entsprechend umgebogen. Insoweit ist die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung an den Ankern 10 gleichsam aufgehängt.

Claims

1. Kühlvorrichtung für Wandkonstruktionen und/oder Deckelkonstruktionen von Industrieöfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen mit einer Mehrzahl von nebeneinander und mit Abstandszwischenraum voneinander angeordneten Kühlrohren, die endseitig aufgeschweißte Umlenkkappen aufweisen und dadurch zu einem schlangenlinienförmigen Kühlmittelströmungskanal zusammengefaßt sind, wobei die Kühlrohre durch die Umlenkkappen zu einem selbsttragenden Aggregat vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit den Umlenkkappen (3) verbundenen nicht aufgeweiteten Enden (4) der Kühlrohre (2) Abstandshalter (5) angeordnet sind, die in einer Projektion in Achsrichtung der Kühlrohre (2) im wesentlichen diaboloförmige Gestalt aufweisen und mit den entsprechenden Kühlrohrwandbereichen bündig verschweißt sind, und daß die Umlenkkappen (3) mit ihrem Kappenrand (7) auch auf die Abstandshalter (5) aufgeschweißt sind.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (5) und die zugeordneten Kühlrohrwandbereiche Abschrägungen (8) für die Aufnahme einer V-Schweißnaht (6) aufweisen.