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DE4223109C1 - - Google Patents

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Publication number
DE4223109C1
DE4223109C1 DE19924223109 DE4223109A DE4223109C1 DE 4223109 C1 DE4223109 C1 DE 4223109C1 DE 19924223109 DE19924223109 DE 19924223109 DE 4223109 A DE4223109 A DE 4223109A DE 4223109 C1 DE4223109 C1 DE 4223109C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tubes
row
wall element
tube
pipes
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE19924223109
Other languages
German (de)
Inventor
E. Ekkehard Dr.-Ing. 4330 Muelheim De Hammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HAMMER, FRIEDRICH-WILHELM, 57072 SIEGEN, DE
Original Assignee
Reining Heisskuehlung & Co Kg 4330 Muelheim De GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reining Heisskuehlung & Co Kg 4330 Muelheim De GmbH filed Critical Reining Heisskuehlung & Co Kg 4330 Muelheim De GmbH
Priority to DE19924223109 priority Critical patent/DE4223109C1/de
Priority to EP93111098A priority patent/EP0579146A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4223109C1 publication Critical patent/DE4223109C1/de
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/24Cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/12Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein gekühltes Wandelement für metallurgische Öfen, insbesondere Elektro-Lichtbogenöfen, zur Anbringung im Bereich oberhalb des Schmelzbadspiegels, mit mehreren in parallelem Verlauf zueinander angeordneten und miteinander verbundenen kühlwasserführenden Rohren aus einem wärmeleitenden Material, wobei das Wandelement zwei mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur Ofenmitte angeordnete Reihen von kühlwasserführenden Rohren aufweist und die einzelnen Rohre der äußeren Rohrreihe jeweils zwischen den Rohren der inneren Rohrreihe verlaufen.The invention relates to a cooled wall element for metallurgical furnaces, in particular electric arc furnaces, for mounting in the area above the melt pool level, with several arranged in parallel to each other and interconnected pipes carrying cooling water a heat-conducting material, the wall element two at different distances from the center of the furnace arranged rows of coolant pipes and the individual tubes of the outer row of tubes each run between the tubes of the inner row of tubes.

Ein gattungsgemäßes Wandelement ist in der EP 01 40 401 A1 beschrieben; das bekannte Wandelement besteht aus parallel zueinander in der Vertikalen gestellten und von einem Kühlmedium durchströmten Rohren, wobei die einzelnen Rohre mit radialem Versatz zur Ofenmitte derart angeordnet sind, daß sich eine innere und eine äußere Rohrreihe ergibt. Dabei sind die nebeneinanderstehenden Rohre der inneren und der äußeren Rohrreihe ohne Abstand zueinander gestellt und an ihren Längsseiten miteinander verschweißt; für die Durchleitung des Kühlmediums sind die Rohre der Innenrohr­ reihe wechselseitig mit den Rohren der Außenrohrreihe über entsprechende Rohrkrümmer verbunden, so daß sich ein mäanderförmig fortlaufender Durchfluß an Kühlmedium der Einzelrohre ergibt.A generic wall element is in EP 01 40 401 A1 described; the known wall element consists of parallel to each other in the vertical and from one Coolant flowed through pipes, the individual pipes are arranged with a radial offset to the middle of the furnace, that there is an inner and an outer row of pipes. Here are the adjacent tubes of the inner and the outer row of pipes without spacing and on their long sides welded together; for the Passing the cooling medium through the tubes are the inner tube alternate with the tubes of the outer tube row appropriate pipe elbow connected so that a  meandering continuous flow of cooling medium Single tubes results.

Mit dem bekannten Wandelement ist der Nachteil verbunden, daß mit zunehmender Anzahl von Einzelrohren aufgrund der Aufheizung des Kühlmediums die Kühlwirkung des Wandelementes nachläßt; weiterhin ist bei einem fortlaufenden Kühlwasserkreislauf durch die Einzelrohre der damit verbundene hohe Druckverlust im Kühlwasserkreislauf nachteilig. Zudem erfordern die jedem Einzelrohr zugeordneten zwei Rohrkrümmer zahlreiche Schweißnähte im thermisch hochbeanspruchten Bereich. Schließlich ist bei derartigen Wandelementen das Festsetzen einer Schlackeschicht an der Innenseite des Wandelementes zwischen den Rohren gewünscht, um durch die Isolierwirkung einer derartigen an dem Wandelement anhaftenden Schlackeschicht den Wärmehaushalt des Ofens zu verbessern. Da bei dem bekannten Wandelement die Einzelrohre unmittelbar miteinander verschweißt sind, sind die dazwischen verbleibenden Zwickel zu klein, um das Anhaften einer stärkeren Schlackeschicht herbeizuführen.The disadvantage associated with the known wall element is that with increasing number of individual tubes due to the Heating the cooling medium the cooling effect of the wall element subsides; continues at a continuous Cooling water circuit through the individual pipes with it associated high pressure loss in the cooling water circuit disadvantageous. They also require each individual tube assigned two pipe elbows numerous welds in the thermally highly stressed area. Finally, at such wall elements fixing one Slag layer on the inside of the wall element between the pipes to be insulated by the insulating effect such slag layer adhering to the wall element to improve the heat balance of the furnace. Because with that known wall element directly the individual pipes are welded together, they are in between remaining gusset too small to stick to one bring about a thicker slag layer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem gekühlten Wandelement der eingangs genannten Gattung die Isolierwirkung zu verbessern.The invention is therefore based on the object cooled wall element of the type mentioned in the To improve insulation.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to this problem results from the main claim; advantageous refinements and developments of Invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß den Rohren der inneren Rohrreihe und den Rohren der äußeren Rohrreihe jeweils eine eigene Sammelleitung zugeordnet ist und daß die einzelnen Rohre der inneren Rohrreihe mit Abstand zu den Rohren der äußeren Rohrreihe angeordnet und wechselseitig mit den Rohren der äußeren Rohrreihe mittels den Abstand überbrückender Bleche zur Ausbildung von zwischen den Rohren liegenden und zum Ofeninneren offenen Zwickeln verbunden sind.The basic idea of the invention is that Pipes of the inner row of pipes and the pipes of the outer Each row of pipes is assigned its own manifold and that the individual tubes of the inner row of tubes with  Distance to the tubes of the outer row of tubes arranged and alternately with the pipes of the outer row of pipes the distance between bridging sheets to form between the pipes and open to the furnace interior Gussets are connected.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Ströme an Kühlmedium in den Einzelrohren aufgrund der getrennten Zuordnung zu den Sammelleitungen besser beherrschbar sind; die Kühlmediumversorgung kann dabei so gesteuert werden, daß die innere und die äußere Rohrreihe getrennt beaufschlagt wird; die innere und äußere Rohrreihe können aber über die getrennten Sammelleitungen auch so geschaltet sein, daß zunächst die Rohre der inneren Rohrreihe durchströmt und dann das bereits aufgeheizte Kühlmedium noch zur Kühlung der Rohre der äußeren Rohrreihe verwendet wird. Weiterhin ist die Zahl der erforderlichen Anschlüsse der Einzelrohre an die eine Sammelleitung verringert.The advantage of the invention is that the currents of cooling medium in the individual pipes due to the separate Assignment to the manifolds are more manageable; the cooling medium supply can be controlled so that the inner and outer row of tubes are acted on separately becomes; the inner and outer row of tubes can, however, via the separate manifolds can also be switched so that first flows through the tubes of the inner row of tubes and then the already heated cooling medium for cooling the Pipes of the outer row of pipes is used. Still is the number of connections required for the individual pipes which reduces a manifold.

Mit der Erfindung ist der weitere Vorteil verbunden, daß aufgrund der mit Abstand erfolgten Anordnung der Einzelrohre der inneren und der äußeren Rohrreihe zueinander zwischen den Einzelrohren liegende und zum Ofenraum hin offene Hohlräume geschaffen sind, in denen sich beim Schmelzprozeß Schlacke sammeln und verklammern kann. Da diese Hohlräume über die an drei Stellen angeordneten Rohre gekühlt und im übrigen auch durch die gemeinsam mit den Rohren die Begren­ zung des Hohlraumes bildenden Bleche mechanisch geschützt sind, kommt es zur Ausbildung eines den Zwickel zwischen den Rohren ausfüllenden Schlackenbelages, der wegen der Kühlwirkung und der mechanischen Schutzwirkung der begrenzen­ den Rohr-Blech-Rohrkonstruktion als besonders beständig an­ gesehen werden kann. Damit ist die thermische Isolierwirkung des erfindungsgemäßen Wandelementes deutlich verbessert. The invention has the further advantage that due to the spaced arrangement of the individual pipes the inner and outer row of pipes to each other between the individual pipes and open to the furnace room Cavities are created in which during the melting process Can collect and clog slag. Because these cavities cooled via the pipes arranged in three places and in the rest also by the limits together with the pipes tion of the cavity forming sheets mechanically protected are, there is the formation of a gusset between the Pipes filling slag coating, because of the The cooling effect and the mechanical protective effect of the limit the tube-sheet-tube construction as particularly durable can be seen. So that is the thermal insulation effect of the wall element according to the invention significantly improved.  

Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß durch die in zwei Ebenen vorgenommene Anordnung der Rohre die der Wärmestrahlung aus dem Ofen ausgesetzte Rohroberfläche im Verhältnis zur gesamten Oberfläche der verwendeten Rohre auf etwa die Hälfte der Rohroberfläche eines gattungsgemäßen Wandelementes verringert ist, weil die in der äußeren Rohrreihe stehenden Rohre durch den davorliegenden Schlackenzwickel geschützt und abgeschirmt sind. Somit ist auch davon auszugehen, daß der Reparaturaufwand für das erfindungsgemäße Wandelement deutlich verringert ist, weil die in der äußeren Rohrreihe stehenden Rohre kaum einer mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, so daß gegebenenfalls nur die in der inneren Rohrreihe stehenden Rohre einer Auswechselung bedürfen.Another advantage is that the two Layers made of the pipes Heat radiation from the furnace exposed tube surface in the Ratio to the total surface of the pipes used about half of the tube surface area of a generic Wall element is reduced because of that in the outer Pipe row standing pipes through the one in front Slag gussets are protected and shielded. So is also assume that the repair work for the wall element according to the invention is significantly reduced because there are hardly any pipes in the outer row of pipes are exposed to mechanical stress, so that if necessary, only those in the inner row of pipes Pipes need to be replaced.

Bei einem gekühlten Wandelement ist eine Anordnung von Einzelrohren im Abstand zueinander sowie von dazwischen verlaufenden Stegen aus der DE 28 20 448 A1 grundsätzlich bekannt, wobei bei dem daraus bekannten Kühlelement jedoch die Einzelrohre mit gleichem Abstand zur Ofenmitte angeordnet und auch jeweils miteinander zur Ausbildung eines mäanderförmigen Kühlmediumstromes verbunden sind.In the case of a cooled wall element, an arrangement of Individual pipes at a distance from each other and from between extending webs from DE 28 20 448 A1 basically known, but in the cooling element known therefrom the individual pipes at the same distance from the center of the furnace arranged and also each with each other for training a meandering cooling medium flow are connected.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Rohre mit der inneren Rohrreihe und der äußeren Rohrreihe sowohl in waagrechtem Verlauf wie auch in senkrechtem Verlauf angeordnet sein.According to embodiments of the invention, the tubes with the inner row of tubes and the outer row of tubes both horizontally as well as vertically be arranged.

Hinsichtlich einer senkrechten Anordnung der Rohre sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung vor, daß jedes einzelne Rohr in der inneren wie auch der äußeren Rohrreihe aus einem äußeren Steherrohr und einem darin unter Ausbildung eines Ringraumes angeordneten Innenrohr besteht, wobei das Innenrohr mit einem Ansatz in die zugeordnete Sammelleitung hineinragt.Regarding a vertical arrangement of the pipes preferred embodiment of the invention that each single pipe in the inner as well as the outer pipe row from an outer upright tube and one inside Formation of an annular space arranged inner tube, the inner tube with a shoulder in the associated  Collective pipe protrudes.

Bei Anwendung der Verdampfungskühlung stellt sich besonders vorteilhaft ein Naturumlauf ein, indem sich im Ringraum zwischen Innenraum und Steherrohr bei Warmezufuhr ein Dampf- Wassergemisch mit einem geringeren spezifischen Gewicht als dem im Innenrohr abströmenden Wasser bildet und zum Sammel­ rohr aufsteigt. Diese Methode zeichnet sich besonders durch einen geringen Druckverlust des gesamten Kühlkreislaufes aus. Bei Anwendung der Kalt- beziehungsweise Warmwasser­ kühlung wird die sich einstellende Auftriebskraft durch die Dichtedifferenz zwischen dem im Innenrohr hinabströmenden (kälteren) Wasser und dem im Ringraum aufsteigenden (wärmeren) Wasser durch geeignete konstruktive Maßnahmen am Innenrohr unterstützt. Hinzu kommt, deß die Schweißnähte zur Befestigung der Rohre an der zugeordneten Sammelleitung am oberen Ende der Rohre und damit in einem thermisch nicht mehr so sehr beanspruchten Bereich gelegen sind.When using evaporative cooling it turns out particularly advantageous a natural circulation by moving in the annulus between the interior and the upright pipe when heat is supplied, a steam Water mixture with a lower specific weight than forms the water flowing out in the inner tube and collects pipe rises. This method is particularly notable a low pressure loss of the entire cooling circuit out. When using cold or hot water cooling is the resultant buoyancy Density difference between that flowing down in the inner tube (colder) water and the rising water in the annulus (warmer) water by suitable design measures on Inner tube supported. Add to that the weld seams for fastening the pipes to the assigned manifold at the top of the pipes and therefore not thermally more stressed area.

Zweckmäßig ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn der Ansatz des Innenrohres eine zur Strömungsrichtung des Kühlwassers in der Sammelleitung geneigte Eintrittsfläche für das Kühlwasser ausbildet, so daß sich der natürliche Umlauf des Kühlwassers in jedem einzelnen Rohr mit Eintritt in das Innenrohr einstellt.According to one embodiment of the invention, if the approach of the inner tube one to the flow direction of the cooling water inclined in the manifold Entry surface for the cooling water forms, so that the natural circulation of the cooling water in each one Tube with entry into the inner tube.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das Innenrohr in dem Steherrohr exzentrisch mit einem größeren Abstand zum Ofeninneren angeordnet ist, weil damit eine verstärkte Kühlwirkung des der Wärmestrahlung ausge­ setzten Teils der Mantelfläche des Steherrohres erfolgt. According to an embodiment of the invention, that the inner tube in the standing tube eccentrically with a larger distance to the inside of the furnace is arranged because of it an increased cooling effect of the heat radiation part of the outer surface of the upright tube.  

Weiterhin können die zwischen den Rohren der inneren und der äußeren Rohrreihe angeordneten Bleche mit in den Zwickel ragenden Stegen versehen sein, wie dies grundsätzlich aus der DE 35 07 182 A1 bekannt ist; hiermit wird die Anhaftung eines Schlackenmantels in dem von den Blechen beziehungsweise Rohren umschlossenen Zwickel weiter verbessert.Furthermore, the between the tubes of the inner and the outer tube row arranged sheets with in the gusset protruding webs be provided, as is basically the case DE 35 07 182 A1 is known; hereby the attachment of a slag jacket in that of the sheets or pipe-enclosed gusset improved.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die zwischen den einzelnen Rohren angeordneten Bleche aus Kupfer hergestellt, womit im Falle hoher lokaler Wärmestromdichten eine gute Ableitung dieser Wärme auf die gekühlten Rohre verbunden ist. In Ergänzung dazu können auch die äußeren Mäntel der Rohre mit einem Kupferüberzug versehen sein, um die Wärmeableitung beziehungsweise Übertragung zu verbessern, wobei diese Maßnahme grundsätzlich aus der gattungsbildenden DE 38 20 448 A1 bekannt ist.According to an embodiment of the invention copper sheets arranged between the individual tubes manufactured, which in the case of high local heat flow densities a good dissipation of this heat to the cooled pipes connected is. In addition, the outer can Jackets of the pipes must be coated with copper heat dissipation or transmission too improve, this measure basically from the generic DE 38 20 448 A1 is known.

Schließlich besteht eine Ausführungsform der Erfindung hinsichtlich der Festlegung des Kühlwasserkreislaufes darin, eine Kühlwasserzufuhrleitung, die Sammelleitung für die innere Rohrreihe, die Sammelleitung für die äußere Rohrreihe und eine Kühlwassarableitung der Strömungsrichtung des Kühlwassers folgend zu schalten, so daß das frische Kühlwasser dem thermisch meist belasteten Bereich zugeführt wird.Finally, there is an embodiment of the invention with regard to the definition of the cooling water circuit in it, a cooling water supply line, the manifold for the inner row of pipes, the manifold for the outer row of pipes and a cooling water drainage of the flow direction of the To switch the cooling water so that the fresh Cooling water is fed to the area that is mostly thermally stressed becomes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen: In the drawing is an embodiment of the invention reproduced, which is described below. It demonstrate:  

Fig. 1 die Rohranordnung in einem Wandelement in einer schematischen Darstellung, Fig. 1, the tube arrangement in a wall element in a schematic representation,

Fig. 2 das Wandelement in einer Vorderansicht, Fig. 2 shows the wall element in a front view,

Fig. 3 den Anschluß eines Rohres an die Sammelleitung in einer vergrößerten Schnittdarstellung. Fig. 3 shows the connection of a pipe to the manifold in an enlarged sectional view.

Ein Wandelement ist aufgebaut aus in zwei mit unterschiedlichem Abstand zur Ofenmitte angeordneten Reihen von kühlwasserdurchströmten Rohren 10, und zwar mit einer inneren Rohrreihe 11 und einer äußeren Rohrreihe 12. Innerhalb der Rohrreihen 11, 12 sind die Rohre 10 mit Abstand zueinander angeordnet, wobei die äußere Rohrreihe 12 mit den ihr zugeordneten Rohren 10 gegenüber der inneren Rohrreihe 11 derart versetzt ist, daß die Rohre 10 der äußeren Rohrreihe 12 zwischen den Rohren 10 der inneren Rohrreihe 11 gelegen sind. Zur Ausbildung einer durchgehenden Wandung sind die Rohre 10 der inneren Rohrreihe 11 und die Rohre 10 der äußeren Rohrreihe 12 jeweils über Bleche 13 so miteinander verbunden, daß sich eine zackenförmige Anordnung der Bleche 13 über die Längserstreckung des Wandelementes ergibt. Damit werden von jeweils einem Rohr 10 der äußeren Rohrreihe 12, zwei Rohren 10 der inneren Rohrreihe 11 sowie von den jeweils dazwischen angeordneten Blechen 13 zum Ofen hin offene Zwickel 14 eingeschlossen.A wall element is constructed from two rows of tubes 10 through which cooling water flows and which are arranged at different distances from the center of the furnace, with an inner row of tubes 11 and an outer row of tubes 12 . Within the tube rows 11 , 12 , the tubes 10 are arranged at a distance from one another, the outer tube row 12 with the tubes 10 assigned to it being offset relative to the inner tube row 11 in such a way that the tubes 10 of the outer tube row 12 between the tubes 10 of the inner tube row 11 are located. To form a continuous wall, the tubes 10 of the inner row of tubes 11 and the tubes 10 of the outer row of tubes 12 are each connected to one another via sheets 13 in such a way that a jagged arrangement of the sheets 13 results over the longitudinal extent of the wall element. Thus, each of a tube 10 of the outer row of tubes 12, two tubes 10 of the inner row of tubes 11, and is open towards the respectively arranged between plates 13 to the furnace gusset 14 are included.

Die Rohre 10 in den Rohrreihen 11, 12 sind in stehendem, das heißt vertikalem Verlauf angeordnet und an ihrem jeweils oberen Ende an eine Sammelleitung angeschlossen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weisen die Rohre 10 der inneren Rohrreihe 11 eine größere Höhe auf und reichen an eine diese verbindende Sammelleitung 15 heran, während die Rohre 10 der äußeren Rohrreihe 12 an eine tieferliegende Sammelleitung 16 angeschlossen sind. Die beiden Sammelleitungen 15, 16 sind demzufolge sowohl in der Höhe als auch seitlich zueinander versetzt angeordnet und über entsprechende Umlenkelemente 17, 18 miteinander so verbunden, daß das über eine Kühlwasserzufuhrleitung 24 herangeführte Kühlwasser zunächst über die Sammelleitung 15 und die daran angeschlossenen Rohre 10 der inneren Rohrreihe 11 und daran anschließend über das Umlenkelement 18 in die Sammelleitung 16 und in die daran angeschlossenen Rohre 10 der äußeren Rohrreihe 12 strömt, bis das Kühlwasser über eine zugeordnete Abfuhrleitung 25 abströmt.The tubes 10 in the tube rows 11 , 12 are arranged in a standing, that is to say vertical, course and are connected at their respective upper ends to a collecting line. As can be seen from FIG. 2, the tubes 10 of the inner row of tubes 11 have a greater height and reach a manifold 15 connecting them, while the tubes 10 of the outer row of tubes 12 are connected to a lower-lying manifold 16 . The two manifolds 15 , 16 are consequently both offset in height and laterally from one another and connected to one another via corresponding deflecting elements 17 , 18 so that the cooling water supplied via a cooling water supply line 24 firstly via the manifold 15 and the connected pipes 10 of the inner one Row of tubes 11 and then flows via the deflection element 18 into the manifold 16 and into the tubes 10 of the outer row of tubes 12 connected thereto, until the cooling water flows out via an associated discharge line 25 .

Wie sich aus den Fig. 1 und 3 entnehmen läßt, besteht jedes einzelne Rohr 10 aus einem äußeren Steherrohr 19 und einem darin unter Ausbildung eines Ringraumes eingesetzten Innenrohr 20, wobei das Innenrohr mit Abstand zum Boden des Steherrohres 19 angeordnet ist und mit einem oberen Ansatz 21 in die zugeordnete Sammelleitung 15 beziehungsweise 16 hineinragt, wobei der Ansatz 21 beispielsweise eine zur Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem zugeordneten Sammelrohr geneigte Schrägfläche 22 ausbildet.As can be seen from FIGS. 1 and 3, each individual tube 10 consists of an outer upright tube 19 and an inner tube 20 inserted therein to form an annular space, the inner tube being arranged at a distance from the bottom of the upright tube 19 and with an upper shoulder 21 protrudes into the associated manifold 15 or 16, the attachment 21, for example, forming an inclined surface 22 inclined to the direction of flow of the cooling water in the associated manifold.

Mit den Pfeilen 23 (Fig. 2) ist der Strömungsverlauf angedeutet, wonach das über die Zufuhrleitung 24 herangeführte Kühlwasser zunächst über das Umlenkelement 17 zur oberen Sammelleitung 15 strömt, an welche die Steherrohre 19 der inneren Rohrreihe 11 angeschlossen sind. Von dem in der Sammelleitung 15 fließenden Kühlwasserstrom tritt ein Teil jeweils über die Schrägfläche 22 in das Innenrohr 20 eines jeden Steherrohres 19 ein, fällt hier bis zum unteren Ende und steigt in dem Ringraum zwischen Innenraum 20 und Steherrohr 19 auf, wobei es aufgrund des auf den Mantel des Steherrohres 19 wirkenden Wärmestroms erwärmt wird und einen natürlichen Auftrieb verursacht. Am oberen Ende vereinigt sich der in dem Ringraum aufsteigende Strom mit dem Kühlwasserstrom in der oberen Sammelleitung 15. Am Ende der oberen Sammelleitung 15 wird das Kühlwasser über das Umlenkelement 18 in die in der Ebene der äußeren Rohrreihe 12 angeordnete tiefere Sammelleitung 16 geleitet und durchströmt die an die Sammelleitung 16 angeschlossenen Rohre 10 nach dem gleichen Prinzip, wie dies zuvor beschrieben ist. Am Ende der äußeren Rohrreihe 12 wird das Kühlwasser über die zugeordnete Abfuhrleitung 25 weggeführt.The flow pattern is indicated by the arrows 23 ( FIG. 2), according to which the cooling water supplied via the supply line 24 initially flows via the deflection element 17 to the upper manifold 15 , to which the standpipes 19 of the inner row of pipes 11 are connected. A part of the cooling water flow flowing in the manifold 15 enters the inner tube 20 of each standing tube 19 via the inclined surface 22 , falls here to the lower end and rises in the annular space between the interior 20 and the standing tube 19 , due to the the jacket of the standing tube 19 acting heat flow is heated and causes a natural buoyancy. At the upper end, the flow rising in the annular space is combined with the cooling water flow in the upper manifold 15 . At the end of the upper manifold 15 , the cooling water is conducted via the deflecting element 18 into the lower manifold 16 arranged in the plane of the outer row of pipes 12 and flows through the pipes 10 connected to the manifold 16 according to the same principle as described above. At the end of the outer row of pipes 12 , the cooling water is led away via the assigned discharge line 25 .

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the summary and the drawing disclosed features The subject matter of these documents can be used individually as well in any combination with each other for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.

Claims (10)

1. Gekühltes Wandelement für metallurgische Öfen, insbesondere Elektro-Lichtbogenöfen, zur Anbringung im Bereich oberhalb des Schmelzbadspiegels, mit mehreren in parallelem Verlauf zueinander angeordneten und miteinander verbundenen kühlwasserführenden Rohren aus einem wärmeleitenden Material, wobei das Wandelement zwei mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur Ofenmitte angeordnete Reihen von kühlwasserführenden Rohren aufweist und die einzelnen Rohre der äußeren Rohrreihe jeweils zwischen den Rohren der inneren Rohrreihe verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß den Rohren (10) der inneren Rohrreihe (11) und den Rohren (10) der äußeren Rohrreihe (12) jeweils eine eigene Sammelleitung (15, 16) zugeordnet ist und daß die einzelnen Rohre (10) der inneren Rohrreihe (11) mit Abstand zu den Rohren (10) der äußeren Rohrreihe (12) angeordnet und wechselseitig mit den Rohren (10) der äußeren Rohrreihe (12) mittels den Abstand überbrückender Bleche (13) zur Ausbildung von zwischen den Rohren (10) liegenden und zum Ofeninneren offenen Zwickeln (14) verbunden sind. 1.Cooled wall element for metallurgical furnaces, in particular electric arc furnaces, for attachment in the area above the molten bath level, with a plurality of pipes of a heat-conducting material arranged and connected to one another in parallel and connected to one another, the wall element being two rows arranged at different distances from the center of the furnace of coolant pipes and the individual tubes of the outer row of tubes each run between the tubes of the inner row of tubes, characterized in that the tubes ( 10 ) of the inner row of tubes ( 11 ) and the tubes ( 10 ) of the outer row of tubes ( 12 ) each have their own Collective line ( 15 , 16 ) is assigned and that the individual tubes ( 10 ) of the inner tube row ( 11 ) are arranged at a distance from the tubes ( 10 ) of the outer tube row ( 12 ) and alternately with the tubes ( 10 ) of the outer tube row ( 12 ) by means of sheet metal bridging the distance ( 13 ) are connected to form gussets ( 14 ) lying between the tubes ( 10 ) and open to the furnace interior. 2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) der Rohrreihen (11, 12) in senkrechtem Verlauf angeordnet sind.2. Wall element according to claim 1, characterized in that the tubes ( 10 ) of the rows of tubes ( 11 , 12 ) are arranged in a vertical course. 3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) der Rohrreihen (11, 12) in waagerechtem Verlauf angeordnet sind.3. Wall element according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes ( 10 ) of the rows of tubes ( 11 , 12 ) are arranged in a horizontal course. 4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Rohr (10) der Rohr­ reihen (11, 12) aus einem äußeren Steherrohr (19) und einem darin unter Ausbildung eines Ringraumes angeordneten Innenrohr (20) besteht, wobei das Innenrohr (20) mit einem Ansatz (21) in die zugeordnete Sammelleitung (15, 16) hineinragt.4. Wall element according to one of claims 1 to 4, characterized in that each individual tube ( 10 ) of the tube rows ( 11 , 12 ) consists of an outer standing tube ( 19 ) and an inner tube ( 20 ) arranged therein to form an annular space, wherein the inner tube ( 20 ) projects with an extension ( 21 ) into the associated manifold ( 15 , 16 ). 5. Wandelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (21) des Innenrohres (20) eine zur Strömungs­ richtung des Kühlwassers in der Sammelleitung (15, 16) geneigte Eintrittsfläche (22) für das Kühlwasser ausbildet.5. Wall element according to claim 4, characterized in that the projection ( 21 ) of the inner tube ( 20 ) forms an inclined entry surface ( 22 ) for the cooling water to the flow direction of the cooling water in the manifold ( 15 , 16 ). 6. Wandelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (20) in dem Steherrohr (19) exzentrisch mit einem größeren Abstand zum Ofeninneren angeordnet ist.6. Wall element according to claim 4 or 5, characterized in that the inner tube ( 20 ) in the standing tube ( 19 ) is arranged eccentrically with a greater distance from the furnace interior. 7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Rohren (10) der inneren (11) und der äußeren (12) Rohrreihe angeordneten Bleche (13) mit in den Zwickel (14) ragenden Stegen versehen sind.7. Wall element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the between the tubes ( 10 ) of the inner ( 11 ) and the outer ( 12 ) row of tubes arranged sheets ( 13 ) are provided with webs projecting into the gusset ( 14 ) . 8. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (13) aus Kupfer bestehen.8. Wall element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sheets ( 13 ) consist of copper. 9. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) der Rohrreihen (11, 12) mit einem Kupferüberzug versehen sind.9. Wall element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubes ( 10 ) of the rows of tubes ( 11 , 12 ) are provided with a copper coating. 10. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlwasserzufuhrleitung (24) die Sammelleitung (15) zum Anschluß der Rohre (10) der inneren Rohrreihe (11), die Sammelleitung (16) zum Anschluß der Rohre (10) der äußeren Rohrreihe (12) und eine Kühlwasserabfuhrleitung (25) der Strömungsrichtung des Kühlwassers folgend miteinander verbunden sind.10. Wall element according to one of claims 1 to 9, characterized in that a cooling water supply line ( 24 ), the manifold ( 15 ) for connecting the tubes ( 10 ) of the inner row of tubes ( 11 ), the manifold ( 16 ) for connecting the tubes ( 10 ) the outer row of pipes ( 12 ) and a cooling water discharge line ( 25 ) following the flow direction of the cooling water are interconnected.
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