WO1999036580A1 - Abstichrinne für eine eisenschmelze - Google Patents

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WO1999036580A1
WO1999036580A1 PCT/EP1999/000072 EP9900072W WO9936580A1 WO 1999036580 A1 WO1999036580 A1 WO 1999036580A1 EP 9900072 W EP9900072 W EP 9900072W WO 9936580 A1 WO9936580 A1 WO 9936580A1
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copper
lining
tapping
cooling
ribs
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PCT/EP1999/000072
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Marc Solvi
Guy Thillen
Roger Thill
Nicolas Mousel
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Paul Wurth S.A.
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Priority to JP2000540281A priority patent/JP4199419B2/ja
Priority to DE59904444T priority patent/DE59904444D1/de
Priority to EP99903612A priority patent/EP1047796B1/de
Priority to AU24204/99A priority patent/AU738253B2/en
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/14—Discharging devices, e.g. for slag
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/001—Cooling of furnaces the cooling medium being a fluid other than a gas
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    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/004—Cooling of furnaces the cooling medium passing a waterbox

Definitions

  • the invention relates to a tapping channel for an iron smelter, such as e.g. is used on the blast furnace for tapping the pig iron.
  • Tapping channels for molten iron have been known for a long time. They essentially consist of an outer support structure (such as a metallic trough) with a refractory lining.
  • the lining usually consists of a permanent lining, e.g. is formed from refractory stones, which are inserted directly into the metallic trough, and a wear lining made of a refractory casting compound, in which the receiving channel for the approximately 1500 ° C warm iron melt is formed.
  • the tapping trough is exposed to heavy loads.
  • the refractory lining often has to be repaired or replaced.
  • EP-A-0060239 it was proposed in EP-A-0060239 to design the outer support structure as a double-walled metallic trough, through the interior of which compressed air is passed as a coolant. Compared to forced cooling with a liquid coolant, forced cooling with air is far less effective. In addition, such compressed air cooling is very energy-intensive. Another disadvantage is that the double-walled trough requires a relatively large amount of production.
  • DE-A-0143971 it has been proposed to provide box-shaped cooling elements or cooling pipes which are connected to a cooling water circuit on the side of the pouring channel, inside the refractory lining. In order to reduce the risk of explosion, a complex security system has been provided. A copper plate with thermal elements is arranged in the wear lining in front of the cooling elements. The latter are connected to a control circuit which, when a predetermined maximum value of the temperature or the rate of temperature rise is exceeded, blocks the water supply and connects the cooling elements to a compressed air network for the purpose of emergency cooling.
  • the present invention has for its object to provide a positively cooled tapping trough with a copper lining in which the risk of coolant escaping into the iron melt is greatly reduced.
  • a tapping channel according to claim 1 is a possible solution to this problem.
  • Such a tapping channel comprises an outer support structure with a refractory lining in which a channel for the iron melt is formed.
  • a solid copper lining which is forced-cooled by a cooling device, surrounds the refractory lining in the support structure. Its function is to cool the inner refractory lining and thereby extend its service life. It also protects the outer support structure against overheating.
  • this copper liner has solid ribs which protrude from the solid copper base body into the refractory lining. Of course, these ribs improve the cooling effect in the refractory lining and thus its service life.
  • the main function of these ribs is to protect the solid copper base body from the penetration of molten iron into the refractory lining.
  • This protective function is mainly fulfilled by the fact that the iron melt which has penetrated is strongly cooled by the ribs until it solidifies and is therefore stopped before it comes into contact with the solid base body made of copper. This avoids overheating cracks in the solid copper base body and thus reduces the risk of coolant escaping into the iron melt. It should be noted that contact between the molten iron and the rib can cause local overheating or partial melting of the rib, but this generally does not have any significant negative effects on the actual copper base body.
  • the refractory lining is advantageously cast onto the copper lining, at least in the area of the ribs. As a result, the heat transfer between the refractory lining and the copper lining in the area of
  • the copper lining is preferably formed by solid copper plates, which are advantageously continuously cast.
  • a length section of the tapping channel can consist, for example, of a base plate and two side plates made of copper.
  • the cooling device comprises cooling channels in the copper lining, each of the cooling channels being covered in each case by a rib. The location of the cooling channels under the massive fins further reduces the risk of coolant escaping into the molten iron.
  • the fins and cooling channels preferably run parallel to the longitudinal direction of the tapping channel. This reduces the number and length of the external connections between the cooling channels. Furthermore, in the case of continuously cast copper plates, this arrangement allows the cooling channels to be formed as inserts in a continuous casting mold as through-channels in the casting direction and / or the ribs to be formed by battlements in the continuous casting mold.
  • a further solution to the specified task can be that the cooling device, instead of cooling channels in the copper lining, has an external cooling circuit which externally, i.e. cools from the back facing the support structure.
  • This solution also enables a reduction in the risk of coolant leakage into the molten iron.
  • the massive copper liner made of copper does indeed form an extremely effective shield that effectively prevents the cooling liquid and molten iron from coming together. Small cracks in the solid copper lining are hardly a danger here.
  • Such an external cooling circuit can, for example, a spray device for
  • such an external cooling circuit can also comprise external cooling elements, through which a cooling liquid flows and which are thermally conductively connected to the back of the copper lining.
  • these cooling elements are designed as solid copper beams with integrated cooling channels.
  • these cooling elements are designed as swirl chambers, which are arranged perpendicular to the back of the copper lining. It should be noted that cooling circuits, which cover the copper lining from the outside, i.e. Cool from the back, can of course be used with or without ribs on the inside of the copper lining (i.e. towards the refractory lining).
  • Figure 1 shows a cross section through a first embodiment of a tapping trough
  • Figure 2 shows a cross section through a second embodiment of a tapping trough
  • Figure 3 shows a cross section through a third embodiment of a tapping trough, which is partially drawn in perspective
  • FIG. 4 a cross section through a fourth embodiment of a tapping groove, which is partly drawn in perspective, only the right half of the groove being shown;
  • Figure 5 shows a cross section through a fifth embodiment of a tapping groove, which is partially drawn in perspective, only the right half of the groove being shown;
  • Figure 6 a diagram showing the temperature profile in cross section of a tapping trough with ribs.
  • tapping channels for an iron smelter are shown, as they are e.g. be used on the blast furnace for tapping the pig iron. They comprise a support trough 10, in which a channel 12 for the approximately 1500 ° C. warm iron melt 14 is formed in a refractory lining 16, 18.
  • the latter usually consists of a wear lining 16, in which the channel 12 is formed, and a permanent lining 18, which surrounds the wear lining 16.
  • a copper lining 20, 120, 320, 420 is arranged between the permanent feed 18 and the support trough 10 and is forced-cooled by means of a cooling device. This positively cooled copper lining 20, 120, 320, 420 protects the support trough 10 against overheating and thus against thermal deformation.
  • the tapping channel is arranged in a concrete channel, it also protects the concrete and its fittings against thermal overload. It also cools the refractory lining 16, 18 and thereby increases its service life. This is particularly true for the refractory lining 18.
  • this concrete channel can take over the supporting function of the support trough 10, so that the copper lining 20, 120, 320, 420 can be arranged directly between the concrete walls and the permanent lining 18.
  • Thermal insulation may also be provided between the copper lining 20, 120 and the support structure 10 (see, for example, the insulating plates provided with the reference number 21 in FIG. 3).
  • cross section of the channel formed by the support trough 10 determines the shape of the copper lining 20, 120, 220, 320, 420.
  • a preferred form of this cross section is shown in the figures.
  • the embodiment of the invention is not limited to the cross-sectional shape shown.
  • the copper lining 20 consists of, essentially vertical, side plates 22 and 24, and essentially horizontal, bottom plates 26. These elongated plates 22, 24, 26 are assembled in such a way that they form a kind of copper trough 20 for the Form refractory lining 16, 18.
  • the reference numbers 28 and 30 in FIG. 1 denote the seams between the side plates 22, 24 and the base plate 26. Since the length of the individual copper plates 22, 24, 26 is usually much shorter than the length of the tapping channel, a plurality of side plates 22, 24 or bottom plates 26 must of course be lined up in order to line the support trough 10 over its entire length.
  • the copper plates 22, 24, 26 have on their inner surface, i.e. the surface facing the refractory lining has massive ribs 32 which project substantially into the inner refractory lining 18.
  • the ratio of the height "H" of the ribs 32 to the thickness "D" of the permanent feed 18 should preferably be between 1: 4 and 3: 4.
  • the ribs 32 preferably extend over the entire length of the copper plates 22, 24, 26 and are separated by grooves 34. They contribute to a significant improvement in the cooling of the refractory lining. In particular, the temperatures in the permanent feed 18 are significantly reduced.
  • a no less important function of the ribs 32 is to cool the iron melt until it solidifies in the event of a local breakthrough of the iron melt 14 into the permanent feed 18, before it comes into contact with the actual base body made of copper and causes deep overheating cracks therein. It should be noted that contact between a fin 32 and the molten iron, local overheating or even partial melting, can cause the fin 32, but this generally does not have any major negative effects on the actual copper base body.
  • the ratio of the height "H" of the ribs 32 to the thickness "S" of the copper lining between the ribs 32 is, for example, approximately 2: 3. This ratio should normally be between 1: 2 and 1: 1.
  • the ratio of the width "B" of the ribs to the width "N" of the grooves 34 and the ratio of the height "H” of the ribs to the width "B” of the ribs should both be between 1: 3 and 3: 1 (in In the embodiment shown, this ratio is approximately 5: 6).
  • the ratio of thickness "S" of the copper lining between the ribs 32 to the average total thickness "F" of the refractory lining 16 + 18 should be between 1:10 and 2: 5 when the tapping channel is new. In FIG. 1, this ratio is 1: 3 in the region of the side plates and approximately 3:10 in the region of the base plates.
  • the cooling device of the lining 20 comprises cooling channels 36, which are arranged both in the side plates 22, 24 and in the base plate 26. These cooling channels 36 advantageously extend under the ribs 32 through the solid body of the plates 22, 24, 26. In other words, the solid ribs 32 cover and protect the cooling channels 36.
  • a coolant supply (not shown) supplies the cooling channels 36 with a liquid coolant.
  • This coolant supply is advantageously a low pressure cooling water supply, i.e. the feed pressure of the cooling water should preferably be less than 1 bar. If cracks form in the copper plates, the low feed pressure of the cooling water does not cause any major leaks, which reduces the risk of explosion. Coolant supply and cooling channels 36 are preferably designed such that the temperature of the copper lining does not exceed 100 ° C. at any point.
  • the tapping channel of Figure 1 is made as follows. First, the copper plates 22, 24, 26 are arranged in the support trough 10 and, if necessary, fastened. A first refractory mass is then poured into the copper trough 20, which forms the permanent lining 18. This first refractory mass penetrates into the grooves 34 and completely fills the latter. A box-shaped first casing forms the later boundary layer 38 to the wear lining 16 above the ribs 32. After the first refractory mass has hardened and after the first casing has been removed, the wear lining 16 is produced. For this purpose, a second refractory mass is poured onto the finished permanent lining 18, a second casing forming the channel 12.
  • All copper plates for the tapping troughs of Figures 1 to 5 are advantageously continuously cast.
  • inserts in the continuous casting channel can produce through-channels in the casting direction which form the cooling channels 36 in the finished copper plate 22, 24, 26.
  • These through-channels can advantageously have an elongated, for example oval, cross-section, as indicated, for example, in FIG. 2, in the copper plate 124.
  • the free cross section of the cooling channels 36 ' is increased without the material thickness of the copper plate decreasing in the region of the cooling channels 36'.
  • the ribs 32 can also be produced during continuous casting.
  • the continuous casting mold in the continuous casting channel then has corresponding crenellations, which form the grooves 34.
  • the cooling channels 36 can also be drilled, and / or the grooves 34 can be milled into a forged or rolled copper block.
  • continuously cast copper plates 22, 24, 26 with cast-in cooling channels can be produced extremely inexpensively with relatively long lengths. It should be noted that copper plates of great length require fewer coolant connections, which are destroyed if the tapping overflow occurs and could therefore cause an explosion.
  • the tapping gutter of Figure 2 differs from the tapping gutter of
  • FIG. 1 essentially by the following features.
  • the bottom plate 126 has no ribs. It is covered with graphite plates 128, which prevent the iron melt from breaking down.
  • the copper lining 120 has no cooling channels in the corner region 121, 122 between the base plate 126 and the side plates 122, 124. These corner regions 121, 122 are therefore cooled exclusively by the base plate 126 and the side plates 122, 124.
  • practice has shown that major breakthroughs of the molten iron always take place in these two corner areas 121, 122. Since larger breakthroughs cannot be made to solidify in the refractory lining, there is a risk of the cooling liquid coming into contact with the cooling channel in this area Iron smelt greatly reduced.
  • Base plates 26, 126 can optionally also be designed without cooling channels. In this case, the bottom plates 26, 126 are cooled by heat conduction from the side plates 22, 24, 122, 124. If the iron melt breaks through in the bottom area, the risk of the cooling liquid coming into contact with the iron melt is greatly reduced.
  • the tapping troughs of FIGS. 3 to 5 differ from the tapping trough of FIG. 1 mainly in that the cooling device of the copper lining 220, 320, 420 each has an external cooling circuit with a liquid coolant, which is located behind the back of the copper lining 220, 320, 420 (that is, the surface facing the support trough 10) is arranged.
  • the cooling device of the copper lining 220, 320, 420 each has an external cooling circuit with a liquid coolant, which is located behind the back of the copper lining 220, 320, 420 (that is, the surface facing the support trough 10) is arranged.
  • the copper lining forms a solid protective shield in front of the outer cooling circuit.
  • the outer cooling circuit comprises a spray device 240, which sprays a cooling liquid from pipes 242 by means of spray nozzles 244 onto the rear side of the copper side plates 222 and 224.
  • the cooling liquid running off the surface of the copper side plates 222 and 224 is collected in collecting channels 246.
  • Furrows 248 in the back of the copper side plates 222 and 224 increase the cooled surface and thus the effect of the cooling. It should be noted that it is advantageous to spray an air / water mixture in such a way that most of the water evaporates on the surface.
  • the outer cooling circuit comprises outer cooling elements through which a cooling liquid flows and which are attached to the back of the copper lining in a thermally conductive manner.
  • these cooling elements are designed as solid bars 340, which are cast, for example, on the copper lining 320, or are welded or soldered to it.
  • Each of these outer cooling beams 340 has at least one internal cooling channel 342. If the cooling beams 340 are only welded or soldered to the back of the copper lining 320, it can be expected that they will detach from the copper lining 320 if the molten iron breaks into the permanent lining 18. This may save them from being destroyed.
  • the cooling elements mentioned are designed as swirl chambers 440 which are arranged vertically on the back of the copper lining 420.
  • Each of these swirl chambers 440 comprises an outer pipe socket 442, an inner pipe socket 444, as well as an inlet line 446 and a return line 448 for a cooling liquid.
  • the outer pipe socket 442 is attached with an open end to the back of the copper liner 420, e.g. welded on.
  • a blind bore 441 can enlarge the chamber 443 formed in the outer pipe socket 442 into the copper plate.
  • the inner pipe socket 444 is inserted into the chamber 443.
  • it forms a central nozzle 450 in the immediate vicinity of the surface of the copper lining 420.
  • the coolant flows through the inlet line 446 into the inner pipe socket 444 and is sprayed from the nozzle onto the surface of the copper lining 420. This creates strong swirls in the chamber 443, which intensify the heat exchange.
  • the swirls in chamber 443 can of course be increased by inserts.
  • the coolant leaves the chamber 443 via the return line 448.
  • FIG. 6 shows the temperature profile in the cross section of a tapping gutter, which is shown under the abscissa axis X.
  • the temperature curve 50 drawn with a solid line shows the Temperature profile for a copper lining with ribs 32.
  • the temperature curve drawn with a dashed line 52 shows the temperature profile for a copper lining without ribs 32, at the same temperature (50 ° C.) and the same thickness of the base body of the copper lining 20 '.
  • the 250 ° C line was drawn into the diagram with an axis line. Above this temperature of 250 ° C, it can be expected that the copper will lose a lot of mechanical strength. As can be seen from the diagram, the distance between the 250 ° C isotherm and the surface 54 of the solid base body made of copper is far greater with a copper lining with ribs 32 than with a copper lining without ribs 32 (compare the distances D1 and D2 in Diagram). In other words, the ribs 32 provide additional security against overheating of the solid base body made of copper, if the thickness of the wear layer 16 decreases over time, and thereby the 1500 ° C. isotherm comes closer to the copper lining.

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Abstract

Eine Abstichrinne für eine Eisenschmelze umfaßt eine äußere Stützstruktur (10), eine Feuerfestauskleidung (16, 18) und eine zwangsgekühlte Kupferauskleidung (20), welche die Feuerfestauskleidung (18) in der Stützstruktur (10) umgibt. Massive Rippen (32) an der Kupferauskleidung (20) ragen tief in die Feuerfestauskleidung (18) hinein. Sie sollen, in ersten Linie, Eisenschmelze, welche durch Risse in bis die Feuerfestauskleidung (18) eindringt, bis zum Erstarren abkühlen, so daß sie gestoppt wird, bevor sie mit dem massiven Basiskörper aus Kupfer in Kontakt kommt. Hierdurch werden Überhitzungsrisse im massiven Basiskörper aus Kupfer vermieden, was die Gefahr eines Kühlmittelaustritts in die Eisenschmelze reduziert.

Description

Abstichrinne für eine Eisenschmelze
Die Erfindung betrifft eine Abstichrinne für eine Eisenschmelze, wie sie z.B. am Hochofen für den Abstich des Roheisens eingesetzt wird.
Abstichrinnen für Eisenschmelzen sind seit langem bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einer äußeren Stützstruktur (wie z.B. einem metallischen Trog) mit einer Feuerfestauskleidung. Die Auskleidung besteht üblicherweise aus einem Dauerfutter, das z.B. aus feuerfesten Steinen ausgebildet ist, die unmittelbar in den metallischen Trog eingesetzt sind, und einem Verschleißfutter aus einer feuerfesten Gießmasse, in dem der Aufnahmekanal für die ungefähr 1500°C warme Eisenschmelze ausgebildet ist. Bei modernen Großhochöfen, mit einer Produktion von mehreren tausend Tonnen Roheisen pro Tag, ist die Abstichrinne starken Belastungen ausgesetzt. Entsprechend -- häufig muß die Feuerfestauskleidung ausgebessert oder erneuert werden.
Es ist bekannt, daß man die Standzeit der Feuerfestauskleidung durch Kühlung verbessern kann. Der Einsatz von Kühlkreisen mit flüssigen Kühlmitteln (im Normalfall Kühlwasser) in der Abstichrinne ist jedoch nicht unproblematisch. In der Tat, wenn z.B. bei einem Durchbruch der Eisenschmelze durch die Feuerfestauskleidung, Eisenschmelze und Kühlwasser zusammentreffen, kann es zu einer heftigen Wasserstoffexplosion kommen. Um diese Explosionsgefahr zu reduzieren, bzw. gänzlich zu beseitigen, hat man bereits mehrere Lösungen vorgeschlagen.
So wurde z.B. in der EP-A-0060239 vorgeschlagen, die äußere Stützstruktur als doppelwandigen metallischen Trog auszubilden, durch dessen Innenraum Druckluft als Kühlmittel geleitet wird. Im Vergleich zu einer Zwangskühlung mit einem flüssigen Kühlmittel, weist eine Zwangskühlung mit Luft jedoch eine weitaus geringere Wirksamkeit auf. Zudem ist eine solche Druckluftkühlung sehr energieaufwendig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der doppelwandige Blechtrog einen relativ großen Herstellungsaufwand erfordert. In der DE-A-0143971 wurde vorgeschlagen seitlich von dem Gießkanal, innerhalb der Feuerfestauskleidung, kastenförmige Kühlelemente oder Kühlrohre vorzusehen, welche an einen Kühlwasserkreis angeschlossen sind. Um die Explosionsgefahr zu reduzieren, hat man ein aufwendiges Sicherheitssystem vorgesehen. Im Verschleißfutter ist vor den Kühlelementen eine Kupferplatte mit Thermo-Eiementen angeordnet. Letztere sind an eine Steuerschaltung angeschlossen, welche bei Überschreiten eines vorgegebenen Höchstwertes der Temperatur oder der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit die Wasserzufuhr sperrt und die Kühlelemente an ein Druckluftnetz zwecks Notkühlung anschließt.
In der EP-A-0090761 wurde vorgeschlagen, das Dauerfutter mit einer gut leitenden Schicht aus Graphit-, Semigraphit- oder Siliziumcarbid-Steinen zu verkleiden, welche von Kühlrohren durchzogen ist, durch die ein flüssiges Kühlmittel geleitet wird. Diese gut leitende Schicht wird durch das flüssige Kühlmittel stark gekühlt, so daß die Eisenschmelze welche durch Risse bis zu dieser äußeren Kühlschicht vordringt, sofort erstarrt. In der gleichen Patentanmeldung wird ebenfalls angedeutet, daß man die Graphit-, Semigraphit- oder Siliziumcarbid-Steine auch durch Kupfer-, Eisen- oder Gußeisenplatten ersetzen könnte, und daß man die Kühlrohre in ein gut leitendes Werkstoff einbetten könnte.
Wegen der hohen Leitfähigkeit des Kupfers scheinen Kupferplatten mit unmittelbar in den Kupfer integrierten Kühlkanälen eine besonders interessante Lösung zu sein. Allerdings hat man bis jetzt, bei Abstichrinnen für 1500°C heiße Eisenschmelzen, von einer zwangsgekühlten Kupferauskleidung abgesehen. Man erwartet zwar, daß bei einem lokalen Durchbruch der Eisenschmelze bis an die Kupferauskleidung, die Eisenschmelze sofort erstarrt. Man befürchtet jedoch, daß es durch den direkten Kontakt der Eisenschmelze mit der zwangsgekühlten Kupferauskleidung zu Überhitzungshssen kommt, welche einen Kühlmittelaustritt in die Eisenschmelze verursachen können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zwangsgekühlte Abstichrinne mit einer Kupferauskleidung zu schaffen, bei der die Gefahr eines Kühlmittelaustritts in die Eisenschmeize stark reduziert ist.
Eine Abstichrinne nach Anspruch 1 ist eine mögliche Lösung zu dieser Aufgabe. Eine solche Abstichrinne umfaßt eine äußere Stützstruktur mit einer Feuerfestauskleidung, in der ein Kanal für die Eisenschmelze ausgebildet ist. Eine massive, mittels einer Kühlvorrichtung zwangsgekühlte, Kupferauskleidung umgibt die Feuerfestauskleidung in der Stützstruktur. Sie hat als Funktion die innere Feuerfestauskleidung zu kühlen und hierdurch deren Standzeit zu verlängern. Sie schützt ebenfalls die äußere Stützstruktur gegen ein Überhitzen. Entsprechend einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung, weist diese Kupferauskleidung massive Rippen auf, welche aus einem massiven kupfernen Basiskörper wesentlich in die Feuerfestauskleidung hineinragen. Diese Rippen verbessern selbstverständlich die Kühlwirkung in der Feuerfestauskleidung und damit deren Standzeit. Die Hauptfunktion dieser Rippen ist es jedoch, den massiven kupfernen Basiskörper bei einem Eindringen von Eisenschmelze in die Feuerfestauskleidung zu schützen. Diese Schutzfunktion wird hauptsächlich dadurch erfüllt, daß die eingedrungene Eisenschmelze durch die Rippen bis zum Erstarren stark abgekühlt und somit bereits gestoppt wird, bevor sie mit dem massiven Basiskörper aus Kupfer in Kontakt kommt. Hierdurch werden Uberhitzungsrisse im massiven kupfernen Basiskörper vermieden, und somit die Gefahr eines Kühlmittelaustritts in die Eisenschmelze reduziert. Es bleibt anzumerken, daß ein Kontakt zwischen Eisenschmelze und Rippe zwar ein lokales Überhitzen, bzw. ein teilweises Abschmelzen der Rippe verursachen kann, was in der Regel jedoch keine wesentlichen negative Auswirkungen auf den eigentlichen Basiskörper aus Kupfer hat.
Die Feuerfestauskleidung ist, zumindest im Bereich der Rippen, vorteilhaft auf die Kupferauskleidung aufgegossen. Hierdurch wird der Wärmeübergang zwischen der Feuerfestauskleidung und der Kupferauskleidung im Bereich der
Rippen verbessert. Hohlräume und Spalten, durch welche die Eisenschmelze bis zur Kupferauskleidung vordringen könnten, werden wirksamer vermieden. Die Kupferauskleidung wird vorzugsweise durch massive Kupferplatten ausgebildet, welche vorteilhaft stranggegossen sind. Ein Längenabschnitt des Abstichkanals kann zum Beispiel aus einer Bodenplatte und zwei Seitenplatten aus Kupfer bestehen. In einer ersten Ausgestaltung umfaßt die Kühlvorrichtung Kühlkanäle in der Kupferauskleidung, wobei jeder der Kühlkanäle jeweils von einer Rippe überdeckt wird. Durch die Lage der Kühlkanäle unter den massiven Rippen wird die Gefahr eines Kühlmittelaustritts in die Eisenschmelze weiter reduziert.
Die Rippen und Kühlkanäle verlaufen vorzugsweise parallel zur Längsrichtung der Abstichrinne. Hierdurch vermindert sich die Anzahl und Länge der äußeren Verbindungen zwischen den Kühlkanälen. Weiterhin erlaubt diese Anordnung bei stranggegossenen Kupferplatten, die Kühlkanäle durch Einsätze in einer Stranggießform als Durchgangskanäle in Gießrichtung auszubilden, und/oder die Rippen durch Zinnen in der Stranggießform auszubilden.
Eine weitere Lösung der vorgegebenen Aufgabe kann darin bestehen, daß die Kühlvorrichtung, anstatt Kühlkanäle in der Kupferauskleidung, einen externen Kühlkreis aufweist, der die Kupferauskleidung von außen, d.h. von der der Stützstruktur zugewandten Rückseite her kühlt. Auch diese Lösung ermöglicht eine Reduzierung der Gefahr eines Kühlmittelaustritts in die Eisenschmelze. Die massive Kupferauskleidung aus Kupfer bildet in der Tat einen äußerst wirksamen Schild, der ein Zusammentreffen von Kühlflüssigkeit und Eisenschmelze wirksam verhindert. Kleine Risse in der massiven Kupferauskleidung sind hierbei kaum eine Gefahr. Ein solch äußerer Kühlkreis kann zum Beispiel eine Sprühvorrichtung zum
Besprühen der Rückseite der Kupferauskleidung mit einer Kühlflüssigkeit umfassen. Hierzu ist anzumerken, daß bei einem Zusammentreffen mit einer Eisenschmelze, fein versprühtes Wasser z.B. eine weitaus geringere Gefahr darstellt, als ein kompakter Wasserstrahl der aus einer Leckage in einem Kühlkana! austritt. Um die Kühlung der Kupferauskleidung durch die Sprühvorrichtung zu verbessern, ist deren Rückseite vorteilhaft durch Furchen vergrößert.
Ein solch äußerer Kühlkreis kann jedoch auch äußere Kühlelemente umfassen, welche von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden und thermischleitend mit der Rückseite der Kupferauskleidung verbunden sind. In einer ersten Ausführung sind diese Kühlelemente als massive Kupferbalken mit integrierten Kühlkanälen ausgebildet. In einer alternativen Ausgestaltung sind , diese Kühlelemente als Wirbelkammern ausgebildet, welche senkrecht zur Rückseite der Kupferauskleidung angeordnet sind. Es bleibt anzumerken, daß Kühlkreise, welche die Kupferauskleidung von außen, d.h. von der Rückseite her kühlen, selbstverständlich sowohl mit als auch ohne Rippen an der Innenseite der Kupferauskleidung (d.h. zur Feuerfestauskleidung hin) eingesetzt werden können.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele von
Abstichrinnen ableiten, die anhand der beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.
Es zeigen:
Figur 1 : einen Querschnitt durch eine erste Ausführung einer Abstichrinne; Figur 2: einen Querschnitt durch eine zweite Ausführung einer Abstichrinne;
Figur 3: einen Querschnitt durch eine dritte Ausführung einer Abstichrinne, die teilweise perspektivisch gezeichnet ist;
Figur 4: einen Querschnitt durch eine vierte Ausführung einer Abstichrinne, die teilweise perspektivisch gezeichnet ist, wobei nur die rechte Hälfte der Rinne gezeigt ist;
Figur 5: einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführung einer Abstichrinne, die teilweise perspektivisch gezeichnet ist, wobei nur die rechte Hälfte der Rinne gezeigt ist; Figur 6: ein Diagramm das Temperaturverlauf im Querschnitt einer Abstichrinne mit Rippen darstellt.
In den Figuren 1 bis 5 sind Abstichrinnen für eine Eisenschmelze gezeigt, wie sie z.B. am Hochofen für den Abstich des Roheisens eingesetzt werden. Sie umfassen einen Stütztrog 10, in dem ein Kanal 12 für die ungefähr 1500°C warme Eisenschmelze 14 in einer Feuerfestauskleidung 16, 18 ausgebildet ist. Letztere besteht üblicherweise aus einem Verschleißfutter 16, in dem der Kanal 12 ausgebildet ist, und einem Dauerfutter 18, welches das Verschleißfutter 16 umgibt. Zwischen dem Dauerfutter 18 und dem Stütztrog 10, ist eine Kupferauskleidung 20, 120, 320, 420 angeordnet, welche mittels einer Kühlvorrichtung zwangsgekühlt ist. Diese zwangsgekühlte Kupferauskleidung 20, 120, 320, 420 schützt den Stütztrog 10 gegen Überhitzung und somit gegen thermische Verformungen. Ist die Abstichrinne in einem Betonkanal angeordnet, so schützt sie auch den Beton und seine Armaturen gegen eine thermische Überbelastung. Sie kühlt ebenfalls die Feuerfestauskleidung 16, 18 und erhöht hierdurch deren Standzeit. Dies trifft insbesondere für das feuerfeste Dauerfutter 18 zu. Bei einer Abstichrinne in einem gegossenen Betonkanal, kann dieser Betonkanal die Stützfunktion des Stütztrogs 10 übernehmen, so daß die Kupferauskleidung 20, 120, 320, 420 unmittelbar zwischen den Betonwänden und dem Dauerfutter 18 angeordnet werden kann. Zwischen der Kupferauskleidung 20, 120 und der Stützstruktur 10 kann ggf. noch eine thermische Isolierung angebracht sein (siehe z.B. in Figur 3 die mit dem Bezugszeichen 21 versehene Isolierplatten). Es bleibt anzumerken, daß der Querschnitt des Kanals der durch den Stütztrog 10 (bzw. den Betonkanal) ausgebildet wird, die Form der Kupferauskleidung 20, 120, 220, 320, 420 festlegt. In den Figuren ist eine bevorzugte Form dieses Querschnitts gezeigt. Selbstverständlich ist man bei der Ausgestaltung der Erfindung jedoch nicht auf die gezeigte Querschnittsform beschränkt.
In der Ausführung nach Figur 1 besteht die Kupferauskleidung 20 aus, im wesentlichen senkrechten, Seitenplatten 22 und 24, und im wesentlichen horizontalen, Bodenplatten 26. Diese länglichen Platten 22, 24, 26 sind derart zusammengefügt, daß sie eine Art kupfernen Trog 20 für die Feuerfestauskleidung 16, 18 ausbilden. Mit den Bezugszeichen 28 und 30 sind in der Figur 1 die Nahtstellen zwischen den Seitenplatten 22, 24 und der Bodenplatte 26 bezeichnet. Da die Länge der einzelnen Kupferplatten 22, 24, 26 meistens weitaus kürzer als die Länge der Abstichrinne ist, muß selbstverständlich eine Mehrzahl an Seitenplatten 22, 24, bzw. an Bodenplatten 26 hintereinandergereiht werden um den Stütztrog 10 auf seiner ganzen Länge auszukleiden.
Entsprechend einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung, weisen die Kupferplatten 22, 24, 26 an ihrer Innenfläche, d.h. der Fläche die der Feuerfestauskleidung zugewandt ist, massive Rippen 32 auf, die wesentlich in die innere Feuerfestauskleidung 18 hineinragen. Das Verhältnis Höhe "H" der Rippen 32 zur Dicke "D" des Dauerfutters 18 sollte vorzugsweise zwischen 1 :4 und 3:4 liegen. Die Rippen 32 erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Kupferplatten 22, 24, 26 und sind durch Nuten 34 getrennt. Sie tragen zu einer wesentlichen Verbesserung der Kühlung der Feuerfestauskleidung bei. Besonders die Temperaturen im Dauerfutter 18 werden wesentlich reduziert. Eine nicht minder wichtige Funktion der Rippen 32 besteht darin, bei einem lokalen Durchbruch der Eisenschmelze 14 bis in das Dauerfutter 18, die Eisenschmelze bis zum Erstarren abzukühlen, bevor sie mit dem eigentlichen Basiskörper aus Kupfer in Kontakt kommt und hierin tiefe Uberhitzungsrisse verursacht. Es bleibt anzumerken, daß ein Kontakt zwischen einer Rippe 32 und der Eisenschmelze, zwar ein lokales Überhitzen, bzw. sogar ein teilweises Abschmelzen, der Rippe 32 verursachen kann, was in der Regel jedoch keine größeren negativen Auswirkungen auf den eigentlichen Basiskörper aus Kupfer hat.
Damit eine ausreichende Wirksamkeit der Rippen 32 gewährleistet ist, müssen sie bestimmte minimale Abmessungen aufweisen. In der gezeigten Ausführung ist das Verhältnis Höhe "H" der Rippen 32 zur Stärke "S" der Kupferauskleidung zwischen den Rippen 32 z.B. ungefähr 2:3. Dieses Verhältnis soll im Normalfall zwischen 1 :2 und 1 :1 liegen. Das Verhältnis Breite "B" der Rippen zur Breite "N" der Nuten 34, sowie das Verhältnis Höhe "H" der Rippen zur Breite "B" der Rippen, sollen beide zwischen 1 :3 und 3:1 liegen (in der gezeigten Ausführung ist dieses Verhältnis ungefähr 5:6). Das Verhältnis Stärke "S" der Kupferauskleidung zwischen den Rippen 32 zur mittleren Gesamtstärke "F" der Feuerfestauskleidung 16 + 18 soll im Neuzustand der Abstichrinne zwischen 1 :10 und 2:5 liegen. In der Figur 1 ist dieses Verhältnis im Bereich der Seitenplatten 1 :3 und im Bereich der Bodenplatten ungefähr 3:10.
In der Ausführung nach Figur 1 umfaßt die Kühlvorrichtung der Auskleidung 20 Kühlkanäle 36, welche sowohl in den Seitenplatten 22, 24, als auch in der Bodenplatte 26 angeordnet sind. Diese Kühlkanäle 36 erstrecken sich vorteilhaft unter den Rippen 32 durch den massiven Körper der Platten 22, 24, 26. In anderen Worten, die massiven Rippen 32 überdecken und schützen somit die Kühlkanäle 36. Eine (nicht gezeigte) Kühlmittelversorgung versorgt die Kühlkanäle 36 mit einem flüssigen Kühlmittel. Diese Kühlmittelversorgung ist vorteilhaft eine Niederdruck Kühlwasserversorgung, d.h. der Einspeisedruck des Kühlwassers soll vorzugsweise kleiner als 1 bar sein. Bei Rißbildung in den Kupferplatten verursacht der geringe Einspeisedruck des Kühlwassers keine größeren Leckagen, wodurch die Explosionsgefahr reduziert wird. Kühlmittelversorgung und Kühlkanäle 36 sind vorzugsweise derart ausgelegt, daß die Temperatur der Kupferauskleidung an keiner Stelle 100°C überschreitet.
Die Abstichrinne der Figur 1 wird wie folgt hergestellt. Zuerst werden die Kupferplatten 22, 24, 26 in dem Stütztrog 10 angeordnet und ggf. befestigt. Anschließend wird eine erste feuerfeste Masse in den kupfernen Trog 20 eingegossen, welche das Dauerfutter 18 ausbildet. Diese erste feuerfeste Masse dringt hierbei in die Nuten 34 ein und füllt letztere gänzlich auf. Eine kastenförmige erste Verschalung bildet oberhalb der Rippen 32 die spätere Grenzschicht 38 zum Verschleißfutter 16 aus. Nach dem Aushärten der ersten feuerfesten Masse und nach dem Ausbau der ersten Verschalung, wird das Verschleißfutter 16 hergestellt. Hierzu wird eine zweite feuerfeste Masse auf das fertige Dauerfutter 18 aufgegossen, wobei eine zweite Verschalung den Kanal 12 ausbildet. Sämtliche Kupferplatten für die Abstichrinnen der Figuren 1 bis 5 werden vorteilhaft stranggegossen. Beim Stranggießen der Kupferplatten 22, 24, 26 für die Abstichrinnen der Figur 1 , können Einsätze im Stranggießkanal Durchgangskanäle in Gießrichtung erzeugen, die in der fertigen Kupferplatte 22, 24, 26 die Kühlkanäle 36 ausbilden. Diese Durchgangskanäle können vorteilhaft einen länglichen, z.B. ovalen, Querschnitt aufweisen, wie z.B. in der Figur 2, in der Kupferplatte 124 angedeutet. Hierdurch wird der freie Querschnitt der Kühlkanäle 36' vergrößert, ohne daß die Materialstärke der Kupferplatte im Bereich der Kühlkanäle 36' abnimmt. Die Rippen 32 können ebenfalls beim Stranggießen erzeugt werden. Hierzu weist dann die Stranggießform im Stranggießkanal entsprechende Zinnen auf, welche die Nuten 34 ausbilden. Selbstverständlich können die Kühlkanäle 36 jedoch auch gebohrt werden, und/oder die Nuten 34 in einen geschmiedeten oder gewalzten Kupferblock eingefräst werden. Strangegossene Kupferplatten 22, 24, 26 mit eingegossenen Kühlkanälen lassen sich jedoch äußerst kostengünstig mit relativ großen Längen herstellen. Hierzu ist anzumerken, daß Kupferplatten mit großer Länge, weniger Kühlmittelanschlüsse benötigen, welche bei einem Überlauf der Abstichrinne zerstört werden und somit eine Explosion hervorrufen könnten. Die Abstichrinne der Figur 2 unterscheidet sich von der Abstichrinne der
Figur 1 im wesentlichen durch folgende Merkmale. Die Bodenplatte 126 weist keine Rippen auf. Sie ist mit Graphitplatten 128 belegt, welche einen Durchbruch der Eisenschmelze nach unten verhindern. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Kupferauskleidung 120, im Eckbereich 121 , 122 zwischen der Bodenplatte 126 und den Seitenplatten 122, 124 keine Kühlkanäle aufweist. Diese Eckbereiche 121 , 122 werden also ausschließlich durch die Bodenplatte 126 und die Seitenplatten 122, 124 gekühlt. Die Praxis hat in der Tat erwiesen, daß größere Durchbrüche der Eisenschmelze stets in diesen beiden Eckbereichen 121 , 122 stattfinden. Da größere Durchbrüche mit großer Wahrscheinlichkeit nicht in der Feuerfestauskleidung zum Erstarren gebracht werden können, hat man durch einen Verzicht auf Kühlkanäle in diesem Bereich, die Gefahr eines Zusammentreffens der Kühlflüssigkeit mit der Eisenschmelze stark reduziert. In anderen Worten, man baut in die Abstichrinne einen bevorzugten "Weg" ein, über den die Eisenschmelze bei größeren Durchbrüchen aus der Abstichrinne strömen kann, ohne mit dem Kühlmittel in Kontakt zu kommen. Zu den Ausführungen der Figuren 1 und 2 bleibt anzumerken, daß die
Bodenplatten 26, 126 ggf. auch ohne Kühlkanäle ausgeführt sein können. In diesem Fall werden die Bodenplatten 26, 126 durch Wärmeleitung von den Seitenplatten 22, 24, 122, 124 gekühlt. Bei einem Durchbruch der Eisenschmelze im Bodenbereich ist hierdurch die Gefahr eines Zusammentreffens der Kühlflüssigkeit mit der Eisenschmelze stark reduziert.
Die Abstichrinnen der Figuren 3 bis 5 unterscheiden sich von der Abstichrinne der Figur 1 hauptsächlich dadurch, daß die Kühlvorrichtung der Kupferauskleidung 220, 320, 420 jeweils einen äußeren Kühlkreis mit einem flüssigen Kühlmittel aufweist, welcher hinter der Rückseite der Kupferauskleidung 220, 320, 420 (das heißt der Oberfläche die dem Stütztrog 10 zugekehrt ist) angeordnet ist. In anderen Worten, bei einem Einbruch der Eisenschmelze in das Dauerfutter 18, bildet die Kupferauskleidung einen massiven Schutzschild vor dem äußeren Kühlkreis.
In Figur 3 umfaßt der äußere Kühlkreis eine Sprühvorrichtung 240, welche aus Rohren 242 mittels Sprühdüsen 244 eine Kühlflüssigkeit auf die Rückseite der kupfernen Seitenplatten 222 und 224 sprüht. Die an der Oberfläche der kupfernen Seitenplatten 222 und 224 ablaufende Kühlflüssigkeit wird in Auffangkanälen 246 aufgefangen. Furchen 248 in der Rückseite der kupfernen Seitenplatten 222 und 224 vergrößern die gekühlte Oberfläche und somit die Wirkung der Kühlung. Es bleibt anzumerken, daß man vorteilhaft ein Luft/Wasser-Gemisch verspritzt, und zwar derart, daß der größte Teil des Wassers an der Oberfläche verdampft.
In den Figuren 4 und 5 umfaßt der äußere Kühlkreis von einer Kühlflüssigkeit durchströmte äußere Kühlelemente, die an der Rückseite der Kupferauskleidung thermischleitend angebracht sind. In Figur 4 sind diese Kühlelemente als massive Balken 340 ausgebildet, welche z.B. an der Kupferauskleidung 320 angegossen oder mit ihr verschweißt oder verlötet sind. Jeder dieser äußeren Kühlbalken 340 weist mindestens einen internen Kühlkanal 342 auf. Sind die Kühlbalken 340 mit der Rückseite der Kupferauskleidung 320 lediglich verschweißt oder verlötet, so kann man damit rechnen, daß sie sich bei einem größeren Einbruch der Eisenschmelze in das Dauerfutter 18 von der Kupferauskleidung 320 lösen. Hierdurch werden sie möglicherweise vor dem Zerstören gerettet.
In Figur 5 sind die erwähnten Kühlelemente als Wirbelkammern 440 ausgebildet welche senkrecht an der Rückseite der Kupferauskleidung 420 angeordnet sind. Jede dieser Wirbelkammern 440 umfaßt einen äußeren Rohrstutzen 442, einen inneren Rohrstutzen 444, sowie eine Zulaufleitung 446 und eine Rücklaufleitung 448 für eine Kühlflüssigkeit. Der äußere Rohrstutzen 442 ist mit einem offenen Ende an der Rückseite der Kupferauskleidung 420 befestigt, z.B. angeschweißt. Eine Sackbohrung 441 kann die im äußeren Rohrstutzen 442 ausgebildete Kammer 443 in die Kupferplatte vergrößern. Durch das verschlossene zweite Ende dieses äußeren Rohrstutzens 442, ist der innere Rohrstutzen 444 in die Kammer 443 eingeführt. Hierin bildet er in unmittelbarer Nachbarschaft der Oberfläche der Kupferauskleidung 420 eine zentrale Düse 450 aus. Durch die Zulaufleitung 446 strömt die Kühlflüssigkeit in den inneren Rohrstutzen 444 und wird von der Düse auf die Oberfläche der Kupferauskleidung 420 gesprüht. Hierdurch werden starke Verwirbelungen in der Kammer 443 erzeugt, welche den Wärmeaustausch intensivieren. Die Verwirbelungen in der Kammer 443 können selbstverständlich noch durch Einsätze erhöht werden. Die Kühlflüssigkeit verläßt die Kammer 443 über die Rücklaufleitung 448.
Anhand des Diagrams der Figur 6 wird abschließend noch ein weiterer Vorteil der Rippen 32 erläutert. Dieses Diagramm zeigt den Temperaturverlauf im Querschnitt einer Abstichrinne, welche unter der Abszissenachse X gezeigt ist. Man erkennt den Kanal mit der 1500°C heißen Eisenschmelze 14, das Verschleißfutter 16, das Dauerfutter 18, sowie eine Kupferauskleidung 20'. Die mit einem durchgezogenen Strich gezeichnete Temperaturkurve 50 zeigt den Temperaturverlauf bei einer Kupferauskleidung mit Rippen 32. Die mit einem gestrichelten Strich 52 gezeichnete Temperaturkurve zeigt den Temperaturverlauf bei einer Kupferauskleidung ohne Rippen 32, bei gleicher Temperatur (50°C) und gleicher Stärke des Basiskörpers der Kupferauskleidung 20'. Mit einem Achsenstrich wurde die 250°C - Linie ins Diagramm eingezeichnet. Ab dieser Temperatur von 250°C ist in der Tat damit zu rechnen, daß der Kupfer stark an mechanischer Festigkeit verliert. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, ist bei einer Kupferauskleidung mit Rippen 32, die Distanz zwischen der 250°C - Isotherme und der Oberfläche 54 des massiven Basiskörpers aus Kupfer, weitaus größer als bei einer Kupferauskleidung ohne Rippen 32 (vergleiche die Distanzen D1 und D2 im Diagramm). In anderen Worten, die Rippen 32 gewähren eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Überhitzen des massiven Basiskörpers aus Kupfer, wenn die Stärke der Verschleißschicht 16 im Laufe der Zeit abnimmt, und hierdurch die 1500°C - Isotherme näher an die Kupferauskleidung zu liegen kommt.

Claims

Patentansprüche
1 ) Abstichrinne für eine Eisenschmelze, umfassend: eine äußere Stützstruktur (10); eine Feuerfestauskleidung (16, 18) in der Stützstruktur (10), wobei in dieser Feuerfestauskleidung ein Kanal (12) für die Eisenschmelze (14) ausgebildet ist; eine Kupferauskleidung (20, 120, 220, 320, 420) welche die Feuerfestauskleidung (18) in der Stützstruktur (10) umgibt; und eine Kühlvorrichtung für die Zwangskühlung der Kupferauskleidung (20, 120, 220, 320, 420); gekennzeichnet durch, massive Rippen (32) an der Kupferauskleidung (20, 120, 220, 320, 420), welche in die Feuerfestauskleidung (18) hineinragen.
2) Abstichrinne nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerfestauskleidung ein Verschleißfutter (16) und ein Dauerfutter (18) umfaßt, wobei die Rippen (32) im wesentlichen bis zur Hälfte der Dicke des Dauerfutters (18) reichen.
3) Abstichrinne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerfestauskleidung (18), zumindest im Bereich der Rippen auf die Kupferauskleidung aufgegossen ist.
4) Abstichrinne nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferauskleidung (20, 120, 220, 320, 420) durch massive Kupferplatten (22, 24, 26) ausgebildet wird.
5) Abstichrinne nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Bodenplatte (26) und zwei Seitenplatten (22, 24) aus Kupfer.
6) Abstichrinne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (26) mit Graphitplatten (128) belegt ist. 7) Abstichrinne nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferauskleidung (120) zwischen Bodenplatte (26) und Seitenplatten (22, 24) jeweils einen Eckbereich (121 , 126) aufweist, wobei die Kupferauskleidung (120) bis auf diesen Eckbereich unmittelbar mit einem flüssigen Kühlmittel zwangsgekühlt ist.
8) Abstichrinne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis: Höhe "H" der Rippen (32) zur Stärke "S" der Kupferauskleidung (20, 120, 220, 320, 420) in den Nuten (34) zwischen den Rippen (32), zwischen 1 :2 und 1 :1 liegt.
9) Abstichrinne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Verhältnis: Breite "B" der Rippen (32) zur Breite "N" der Nuten (34) zwischen den Rippen (32); sowie das Verhältnis: Höhe "H" der Rippen (32) zur Breite "B" der Rippen
(32); jeweils zwischen 1 :3 und 3:1 liegt.
10) Abstichrinne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung Kühikanäle (36) in der Kupferauskleidung (20) umfaßt, wobei jeder der Kühlkanäle (36) jeweils von einer Rippe (32) überdeckt wird.
11 ) Abstichrinne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (32) und Kühlkanäle (36) parallel zur Längsrichtung der Abstichrinne verlaufen. 12) Abstichrinne nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferauskleidung (20) durch stranggegossene Kupferplatten (22, 24, 26) ausgebildet wird, wobei Kühlkanäle (36) beim Stranggießen als Durchgangskanäle in Gießrichtung ausgebildet werden. 13) Abstichrinne nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (32) beim Stranggießen durch Zinnen in einer Stranggießform ausgebildet werden.
14) Abstichrinne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung einen externen Kühlkreis mit einem flüssigen
Kühlmittel aufweist, der die Kupferauskleidung (220, 320, 420) von der Rückseite, d.h. von der Stützstruktur (10) her kühlt.
15) Abstichrinne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Kühlkreis eine Sprühvorrichtung (240) aufweist, welche der Rückseite der Kupferauskleidung (220) gegenüberliegt.
16) Abstichrinne nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Kupferauskleidung (220) durch Furchen (248) vergrößert ist.
17) Abstichrinne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreis von einer Kühlflüssigkeit durchströmte äußere Kühlelemente (340, 440) umfaßt, die an der Rückseite der Kupferauskleidung (320, 420) thermischleitend angebracht sind.
18) Abstichrinne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente massive Kupferbalken (340) mit integrierten Kühlkanälen (342) umfassen. 19) Abstichrinne nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferbalken (340) an die Rückseite der Kupferauskleidung (320) angeschweißt oder angelötet sind.
20) Abstichrinne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente Wirbelkammern (440) für die Kühlflüssigkeit umfassen, welche senkrecht zur Rückseite der Kupferauskleidung (420) angeordnet sind.
21 ) Abstichrinne nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wirbelkammer (440) folgende Teile umfaßt: einen äußeren Rohrstutzen (442), der mit einem offenen Ende abgedichtet an der Rückseite der Kupferauskleidung (420) befestigt ist, wobei eine geschlossene innere Kammer (243) im äußeren Rohrstutzens (442) ausgebildet wird; einen inneren Rohrstutzen (444), der abgedichtet in diese innere Kammer (243) eingeführt ist, wo er in unmittelbarer Nachbarschaft der Oberfläche der Kupferauskleidung (420) eine Düse (450) ausbildet; eine Zulaufleitung (446) für eine Kühlflüssigkeit, die in den inneren Rohrstutzen (444) einmündet; und eine Rücklauf leitung (448) für die Kühlfiüssigkeit, die in den äußeren Rohrstutzen (442) einmündet.
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