RU2294966C2

RU2294966C2 - Cooling plate

Info

Publication number: RU2294966C2
Application number: RU2003131183/02A
Authority: RU
Inventors: Эльмар КОРБИК (DE); Эльмар КОРБИК; Петер ХАЙНРИХ (DE); Петер Хайнрих; Детлеф БИРНБАХ (DE); Детлеф БИРНБАХ
Original assignee: Смс Демаг Акциенгезелльшафт
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2007-03-10
Also published as: PL363754A1; DE50203199D1; BR0206774A; ATE296359T1; RU2003131183A; US20040129187A1; CA2440169A1; EP1373579B1; UA74638C2; EP1373579A1; DE10114720A1; WO2002077296A1; JP2004521189A; MXPA03008556A; CN1498277A; CN1228454C; KR20030083008A; US20060279027A1

Abstract

FIELD: metallurgy, namely cooling apparatuses for shaft furnaces.

SUBSTANCE: cooling plate of shaft furnaces with refractory lining has first part turned to inner space of furnace and second rolled rear part. Said parts are mutually welded. Cooling plate also has cooling duct formed between first and second parts of cooling plate; tube pieces for inlet of cooling agent and respectively for outlet of cooling agent. First part of cooling plate is in the form of bloom with flat frontal side turned to inner space of furnace. Surface area of cross section of cooling duct of end zones exceeds that of mean zone. Large number of cooling plates arranged one near another forms cooling system of shaft furnace.

EFFECT: enhanced technological and hydrodynamic characteristics of cooling system.

12 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к охлаждающей плите для шахтных печей, снабженных огнеупорной футеровкой, в частности для доменных печей, с обращенной внутрь печи первой катаной частью охлаждающей плиты, а также второй катаной задней частью охлаждающей плиты, которые сварены друг с другом, и с образованным между первой и второй частями охлаждающей плиты каналом охлаждения, а также с отрезками трубы для впуска охладителя и соответственно выпуска охладителя. При этом как первая, так и вторая части охлаждающей плиты выполнены из меди или из низколегированного медного сплава. Кроме того, изобретение относится к системе охлаждения.The invention relates to a cooling plate for shaft furnaces equipped with refractory lining, in particular for blast furnaces, with the first rolled part of the cooling plate facing the inside of the furnace, as well as the second rolled back part of the cooling plate, which are welded together, and formed between the first and the second parts of the cooling plate by the cooling channel, as well as with pipe sections for the inlet of the cooler and, accordingly, the release of the cooler. In this case, both the first and second parts of the cooling plate are made of copper or low alloyed copper alloy. In addition, the invention relates to a cooling system.

Охлаждающая плита вышеуказанного типа описана в заявке Германии 10000987.5. В ней раскрыта охлаждающая плита для шахтных печей, снабженных огнеупорной футеровкой, с каналами охлаждения для подачи охладителя, причем, по меньшей мере, обращенная внутрь печи фронтальная сторона представляет собой изготовленный предпочтительно из меди или низколегированного медного сплава блюм, снабженный канавками для приема огнеупорного материала, причем два желобообразных катаных профиля, обращенных своими желобами соответственно вовне, сварены друг с другом и при этом в заднем катаном профиле или в дополняющем профиле выполнены отверстия для приема концов трубчатых соединительных деталей, которые приварены, и при этом свободные концы катаных профилей закрыты крышками.A cooling plate of the above type is described in German application 10000987.5. It discloses a cooling plate for shaft furnaces equipped with a refractory lining, with cooling channels for supplying a cooler, wherein at least the front side facing the inside of the furnace is preferably a bloom made of copper or a low alloy copper alloy, provided with grooves for receiving the refractory material, moreover, two gutter-shaped rolled profiles facing their grooves respectively outwardly are welded to each other and in this case, in the rear rolled-up profile or in the complementary profile, enes openings for receiving the ends of tubular connecting pieces, which are welded, and wherein the free ends of the rolled profiles capped.

Изгибание первой части охлаждающей плиты или щита, а также введение канавок в изогнутый щит сопряжено с высокими затратами при изготовлении. К тому же обусловленное желобообразной формой обеих частей охлаждающей плиты примерно "линзообразное" поперечное сечение канала охлаждения оказывается не оптимальным с точки зрения гидродинамики. В то время как текущее с боковых направляющих элементов щита к каналу водяного охлаждения количество тепла является наибольшим, непосредственно в углах "линзы" скорость потока охлаждающей воды является наименьшей. Низкая скорость потока приводит к низким коэффициентам α теплопередачи от внутренней стороны канала охлаждения к охлаждающей воде. Кроме того, протекающая водная масса при известных условиях нагревается недопустимо сильно.Bending the first part of the cooling plate or shield, as well as introducing grooves into the curved shield, is associated with high manufacturing costs. Moreover, the approximately “lenticular” cross section of the cooling channel due to the trough-like shape of both parts of the cooling plate is not optimal from the point of view of hydrodynamics. While the amount of heat flowing from the side guide elements of the shield to the water cooling channel is the largest, the flow rate of cooling water directly in the corners of the “lens” is the smallest. A low flow rate results in low heat transfer coefficients α from the inside of the cooling channel to the cooling water. In addition, the leaking water mass under certain conditions heats unacceptably strongly.

В основе изобретения лежит задача создания охлаждающей плиты вышеописанного типа с улучшенными технологическими и гидродинамическими характеристиками, а также характеристиками охлаждения.The basis of the invention is the task of creating a cooling plate of the type described above with improved technological and hydrodynamic characteristics, as well as cooling characteristics.

Эта задача решается посредством охлаждающей плиты с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также посредством системы с признаками пункта 12 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved by means of a cooling plate with the characteristics of paragraph 1 of the claims, as well as by means of a system with the characteristics of paragraph 12 of the claims. Preferred embodiments are described in the dependent claims.

Согласно основной идее изобретения первая часть охлаждающей плиты или щит охлаждающей плиты или холодильника выполнен уже не выпуклым, а в виде блюма с плоской фронтальной стороной, обращенной внутрь печи, т.е. с плоской горячей стороной, и площадь поперечного сечения канала охлаждения, образующегося между первой и второй частью охлаждающей плиты, в концевых зонах, если смотреть на протяженность в продольном направлении площади поперечного сечения, больше, чем в средней зоне. Концевые зоны поперечного сечения канала охлаждения представляют собой зоны вблизи линий соединения или сварочных швов обеих частей охлаждающей плиты. Концевые зоны могут принимать любую форму, поскольку они имеют большую площадь поперечного сечения, чем в средней зоне. Эта соответствующая изобретению форма поперечного сечения обуславливает то, что наибольшая часть охлаждающей воды протекает теперь не в средней зоне, а в испытывающих тепловую нагрузку концевых зонах канала охлаждения, причем достигаются более высокие скорости потока и тем самым более оптимальные значения коэффициентов теплопередачи. При этом поперечное сечение в средней зоне следует рассчитывать таким образом, чтобы поступающие туда меньшие количества тепла могли отводиться удовлетворительным образом.According to the main idea of the invention, the first part of the cooling plate or the shield of the cooling plate or refrigerator is no longer convex, but in the form of a bloom with a flat front side facing the inside of the furnace, i.e. with a flat hot side, and the cross-sectional area of the cooling channel formed between the first and second parts of the cooling plate, in the end zones, if you look at the length in the longitudinal direction of the cross-sectional area, more than in the middle zone. The end zones of the cross section of the cooling channel are zones near the connection lines or welds of both parts of the cooling plate. The end zones can take any form, since they have a larger cross-sectional area than in the middle zone. This cross-sectional shape of the invention leads to the fact that the largest part of the cooling water now flows not in the middle zone, but in the end zones of the cooling channel under heat load, whereby higher flow rates and thereby more optimal values of the heat transfer coefficients are achieved. In this case, the cross section in the middle zone should be calculated so that smaller amounts of heat entering there can be removed in a satisfactory manner.

В целом, таким образом создается охлаждающая плита с улучшенными гидродинамическими свойствами охлаждающей воды и, следовательно, свойствами охлаждения. Достигается выравнивание температуры на горячей стороне, т.е. на стороне, обращенной внутрь печи. К тому же обеспечивается существенное технологическое преимущество, состоящее в том, что первая часть охлаждающей плиты выполняется плоской и больше не должна изгибаться. Кроме того, введение канавок в плоскую охлаждающую плиту выполняется значительно более просто, чем в изогнутую, например, путем фрезерования или профильной прокатки.In General, this creates a cooling plate with improved hydrodynamic properties of the cooling water and, therefore, the cooling properties. A temperature equalization is achieved on the hot side, i.e. on the side facing the inside of the furnace. In addition, a significant technological advantage is provided, consisting in the fact that the first part of the cooling plate is flat and should no longer bend. In addition, the introduction of grooves in a flat cooling plate is much simpler than in a curved one, for example, by milling or profile rolling.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления концевые зоны поперечного сечения канала охлаждения выполняются выпуклыми с одной стороны или с обеих сторон. С учетом средней зоны получается поперечное сечение канала охлаждения, которое сравнимо с формой кости или разрезанной по продольной оси половины кости. За счет такой формы достигается особенно хорошее соотношение скорости потока охлаждающей воды к поступающей тепловой нагрузке.According to a particularly preferred embodiment, the end zones of the cross section of the cooling channel are convex on one side or on both sides. Taking into account the middle zone, a cross section of the cooling channel is obtained, which is comparable to the shape of a bone or a half bone cut along the longitudinal axis. Due to this form, a particularly good ratio of the cooling water flow rate to the incoming heat load is achieved.

Для получения канала охлаждения с такой формой, подобной форме кости, предложены различные конструктивные комбинации. В случае поперечного сечения примерно в форме половины кости применяются либо первая часть охлаждающей плиты с углублениями, введенными в ее заднюю орошаемую сторону, либо вторая часть охлаждающей плиты, имеющая двойную желобообразную форму с выпуклостями, обращенными к стене печи. Подобная первая часть охлаждающей плиты объединяется с примерно плоской второй частью охлаждающей плиты; желобообразная вторая часть охлаждающей плиты объединяется с первой частью охлаждающей плиты с плоской орошаемой задней стороной. Для получения поперечного сечения в форме кости первая часть охлаждающей плиты с углублениями объединяется с соответствующей второй частью охлаждающей плиты с углублениями или с второй частью охлаждающей плиты двойной желобообразной формы.Various constructive combinations have been proposed to provide a cooling channel with a shape similar to that of a bone. In the case of a cross section approximately in the shape of a half bone, either the first part of the cooling plate with recesses introduced into its rear irrigated side, or the second part of the cooling plate having a double grooved shape with bulges facing the furnace wall, are used. A similar first part of the cooling plate is combined with an approximately flat second part of the cooling plate; the grooved second part of the cooling plate is combined with the first part of the cooling plate with a flat irrigated rear side. To obtain a bone-shaped cross-section, the first part of the cooling plate with recesses is combined with the corresponding second part of the cooling plate with recesses or with the second part of the cooling plate of a double grooved shape.

Углубления, которые предпочтительно проходят параллельно продольной оси охлаждающей плиты, наносятся либо профильным накатыванием, либо фрезерованием. Желобообразная вторая часть охлаждающей плиты, которая выполнена более тонкой, чем первая часть охлаждающей плиты, изготавливается профильным накатыванием или гибкой.The recesses, which preferably extend parallel to the longitudinal axis of the cooling plate, are applied either by profile rolling or by milling. The gutter-shaped second part of the cooling plate, which is made thinner than the first part of the cooling plate, is made by profile rolling or flexible.

Как первая, так и вторая части охлаждающей плиты состоят из меди или медного сплава.Both the first and second parts of the cooling plate are made of copper or a copper alloy.

Желобообразная вторая часть охлаждающей плиты в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления имеет по своей ширине различную толщину материала. Она выполнена на краях более толстой, чем в ее средней зоне. Это имеет то преимущество, что в зоне более сильного теплового потока, т.е. в краевой зоне, в распоряжении имеется больше медесодержащего материала и тем самым больше материала для передачи тепла. На основе усиленных краевых зон сварочный шов для соединения обеих частей друг с другом может быть выполнен более массивным. Это способствует механической стабильности охлаждающей плиты и тем самым дальнейшему улучшению характеристик охлаждения.The gutter-shaped second part of the cooling plate in accordance with a preferred embodiment has different material thicknesses in width. It is made at the edges thicker than in its middle zone. This has the advantage that in the zone of a higher heat flux, i.e. in the marginal zone, more copper-containing material is available and thereby more material for heat transfer. Based on the reinforced edge zones, the weld for connecting both parts to each other can be made more massive. This contributes to the mechanical stability of the cooling plate and thereby further improving the cooling performance.

Вторая часть охлаждающей плиты может свариваться с краями первой части охлаждающей плиты; согласно предпочтительному варианту осуществления она сваривается как дополнительный профиль своими изогнутыми к задней стороне первой части охлаждающей плиты продольными кромками с задней стороной первой части охлаждающей плиты. Чтобы предотвратить образование волнистости краев первой части охлаждающей плиты вследствие неравномерного распределения температуры, предлагается в краевых зонах первой части охлаждающей плиты перпендикулярно продольной оси охлаждающей плиты выполнить с одинаковыми промежутками пазы.The second part of the cooling plate may be welded to the edges of the first part of the cooling plate; according to a preferred embodiment, it is welded as an additional profile by its longitudinal edges curved to the rear side of the first part of the cooling plate with the rear side of the first part of the cooling plate. To prevent the formation of undulations of the edges of the first part of the cooling plate due to the uneven distribution of temperature, it is proposed that grooves be made at equal intervals in the edge zones of the first part of the cooling plate perpendicular to the longitudinal axis of the cooling plate.

В предпочтительном варианте осуществления свободные концы обеих связанных друг с другом частей охлаждающей плиты закрыты крышками, и отрезки труб для впуска и выпуска охладителя выступают через отверстия в задней второй части охлаждающей плиты. Чтобы снизить потери давления с орошаемой стороны в зоне впуска или соответственно выпуска охладителя, первая часть охлаждающей плиты, которая снабжена углублениями для канала охлаждения, на высоте отрезков труб выдолблена, например, путем удаления меди фрезерованием. Переход увеличенной таким образом зоны впуска и соответственно выпуска к углублениям канала охлаждения реализуется тем, что глубина выемки ступенчато убывает к углублениям канала охлаждения. Основу для снижения потерь давления теперь создает более плавный переход от круглого отрезка трубы к предложенному в изобретении поперечному сечению канала охлаждения с увеличенными концевыми зонами и с уменьшенной средней зоной.In a preferred embodiment, the free ends of the two parts of the cooling plate connected to each other are closed by covers, and the pipe sections for the inlet and outlet of the cooler protrude through openings in the rear second part of the cooling plate. To reduce pressure losses from the irrigated side in the inlet or outlet of the cooler, the first part of the cooling plate, which is provided with recesses for the cooling channel, is hollowed out at the height of the pipe sections, for example, by removing copper by milling. The transition of the inlet zone and thus of the outlet thus enlarged to the recesses of the cooling channel is realized by the fact that the depth of the recess decreases stepwise to the recesses of the cooling channel. The basis for reducing pressure loss now creates a smoother transition from a circular pipe segment to the proposed in the invention cross-section of the cooling channel with enlarged end zones and with a reduced middle zone.

Наряду с соединением в виде поперечины и фиксатора, для навешивания охлаждающей плиты на стенки шахтной печи, предложено, чтобы охлаждающая плита имела, по меньшей мере, две точки подвешивания, причем первая точка подвешивания реализуется как жесткое соединение в верхней части охлаждающей плиты, предпочтительно выше отрезка трубы для впуска или выпуска охладителя, а вторая точка подвешивания реализуется в виде свободного соединения в нижней части охлаждающей плиты, предпочтительно непосредственно над отрезком трубы для впуска или соответственно выпуска охладителя. За счет такого предпочтительного варианта подвеса со свободными (незакрепленными) точками, который предпочтительно реализован как навешивание, достигается то, что нижняя часть охлаждающей плиты может термически расширяться. Дополнительные детали и преимущества изобретения поясняются в зависимых пунктах формулы изобретения и последующем описании, в котором представленные на чертежах примеры осуществления пояснены более подробно. При этом наряду с приведенными выше комбинациями признаков, существенными для изобретения являются и сами признаки в отдельности и в других комбинациях. На чертежах представлено:In addition to the cross-member and retainer connection, for mounting the cooling plate on the shaft furnace walls, it is proposed that the cooling plate have at least two suspension points, the first suspension point being realized as a rigid connection in the upper part of the cooling plate, preferably above the cut pipes for the inlet or outlet of the cooler, and the second suspension point is realized as a free connection in the lower part of the cooling plate, preferably directly above the length of the pipe for inlet or deduction of a cooler. Due to such a preferred embodiment of the suspension with free (loose) points, which is preferably implemented as hanging, it is achieved that the lower part of the cooling plate can be thermally expanded. Additional details and advantages of the invention are explained in the dependent claims and the following description, in which the embodiments shown in the drawings are explained in more detail. In addition to the above combinations of features, essential for the invention are the features themselves individually and in other combinations. The drawings show:

Фиг. 1 - поперечное сечение охлаждающей плиты согласно первому варианту осуществления;FIG. 1 is a cross section of a cooling plate according to a first embodiment;

Фиг. 2 - поперечное сечение охлаждающей плиты согласно второму варианту осуществления;FIG. 2 is a cross section of a cooling plate according to a second embodiment;

Фиг. 3 - предпочтительный вариант выполнения второй части охлаждающей плиты по фиг. 2;FIG. 3 is a preferred embodiment of the second part of the cooling plate of FIG. 2;

Фиг. 4 - продольный разрез охлаждающей плиты, смонтированной на стенках шахтной печи;FIG. 4 is a longitudinal section through a cooling plate mounted on the walls of a shaft furnace;

Фиг. 5 - фрагмент продольного разреза первой части охлаждающей плиты согласно предпочтительному варианту выполнения по фиг. 1;FIG. 5 is a fragmentary view of a longitudinal section of a first portion of a cooling plate according to a preferred embodiment of FIG. one;

Фиг. 6 - вид сбоку охлаждающей плиты с первой частью охлаждающей плиты в предпочтительном варианте выполнения;FIG. 6 is a side view of a cooling plate with a first portion of a cooling plate in a preferred embodiment;

Фиг. 7 - фрагмент системы охлаждения, смонтированной на стенках печи;FIG. 7 is a fragment of a cooling system mounted on the walls of the furnace;

Фиг. 8 - продольный разрез А-А охлаждающей плиты по фиг. 7;FIG. 8 is a longitudinal section AA of the cooling plate of FIG. 7;

Фиг. 9 - показанный на фиг. 8 верхний фрагмент в увеличенном масштабе;FIG. 9 - shown in FIG. 8 upper fragment on an enlarged scale;

Фиг. 10 - показанный на фиг. 8 нижний фрагмент в увеличенном масштабе.FIG. 10 - shown in FIG. 8 bottom fragment on an enlarged scale.

На фиг. 1 показана охлаждающая плита 1 или холодильник с первой частью 2 охлаждающей плиты, которая обращена во внутреннее пространство О_i печи, и с второй задней частью 3 охлаждающей плиты, которые сварены друг с другом. Сварочные швы 4 лежат на защищенной холодной стороне охлаждающей плиты или холодильника. Между орошаемой задней стороной 5 первой части 2 охлаждающей плиты в виде катаного медного слитка и орошаемой стороной 6 второй части 3 охлаждающей плиты формируется канал 7 охлаждения, в который подается охладитель, предпочтительно охлаждающая вода. Для впуска и выпуска воды в отверстиях во второй части 3 охлаждающей плиты смонтированы отрезки 8, 9 труб. Крепление охлаждающей плиты 1 к стенке 10 печи осуществляется, например, посредством поперечины 11, которая вводится в смонтированный на стенке печи держатель 12 и фиксируется посредством болта 13 (см. фиг. 4). Первая часть 2 охлаждающей плиты выполнена в виде массивного блюма с плоской - в смысле не выпуклой - фронтальной стороной 14, в которой выполнены проходящие поперек продольной оси охлаждающей плиты 1 канавки 15, которые при завершении монтажа облегчают нанесение огнеупорной массы для набивки или торкрет-массы.In FIG. 1 shows a cooling plate 1 or a refrigerator with a first cooling plate part 2 that faces into the interior O _{i of the} furnace, and with a second rear part 3 of the cooling plate that are welded together. Welding seams 4 lie on the sheltered cold side of the cooling plate or refrigerator. Between the irrigated back side 5 of the first part 2 of the cooling plate in the form of a rolled copper ingot and the irrigated side 6 of the second part 3 of the cooling plate, a cooling channel 7 is formed, into which a cooler, preferably cooling water, is supplied. For the inlet and outlet of water in the holes in the second part 3 of the cooling plate, pipe sections 8, 9 are mounted. The cooling plate 1 is attached to the furnace wall 10, for example, by means of a cross member 11, which is inserted into the holder 12 mounted on the furnace wall and fixed by means of a bolt 13 (see Fig. 4). The first part 2 of the cooling plate is made in the form of a massive bloom with a flat (in the sense of not convex) front side 14, in which grooves 15 extend across the longitudinal axis of the cooling plate 1, which, upon completion of installation, facilitate the application of a refractory mass for packing or shotcrete.

На орошаемой задней стороне 5 первой части 2 охлаждающей плиты или щита выполнены два проходящих параллельно продольной оси плиты 1 разнесенные на расстояние друг от друга углубления 16, 17, каждое из которых имеет поперечное сечение примерно в форме полукруга. Канал 7 охлаждения с задней стороны, т.е. со стороны стенки печи, замкнут примерно плоской или немного выпуклой вовне второй частью 3 охлаждающей плиты в смысле дополняющей части. Тем самым образуется канал 7 охлаждения с площадью поперечного сечения, причем концевые зоны 18, 19, если смотреть в направлении продольной протяженности (направление х), имеют большую площадь поперечного сечения, чем в средней зоне 20.On the irrigated rear side 5 of the first part 2 of the cooling plate or shield, two recesses 16, 17 spaced parallel to the longitudinal axis of the plate 1 are made, each of which has a cross-section approximately in the shape of a semicircle. The cooling channel 7 on the rear side, i.e. from the side of the furnace wall, closed approximately flat or slightly convex outwardly by the second part 3 of the cooling plate in the sense of the complementary part. Thus, a cooling channel 7 is formed with a cross-sectional area, and the end zones 18, 19, when viewed in the direction of longitudinal extent (x direction), have a larger cross-sectional area than in the middle zone 20.

Другой предпочтительный вариант осуществления охлаждающей пластины 101 с поперечным сечением канала охлаждения согласно изобретению представлен на фиг. 2. В этом варианте осуществления желательное поперечное сечение канала 107 - в данном случае поперечное сечение, перпендикулярное продольной оси охлаждающей плиты, - определяется формой второй части 103 охлаждающей плиты. Указанная часть выполнена двойной желобообразной формы. За счет формы кривизны желобов 121, 122, а также выполнения - в данном случае - короткой или более длинной средней зоны 123, создается желательное поперечное сечение канала охлаждения с увеличенными концевыми зонами 118, 119 по отношению к средней зоне 120 поперечного сечения.Another preferred embodiment of a cooling plate 101 with a cross section of a cooling channel according to the invention is shown in FIG. 2. In this embodiment, the desired cross section of the channel 107 — in this case, a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the cooling plate — is determined by the shape of the second portion 103 of the cooling plate. The specified part is made double gutter-shaped. Due to the shape of the curvature of the grooves 121, 122, as well as the execution — in this case — of a shorter or longer middle zone 123, the desired cross section of the cooling channel with enlarged end zones 118, 119 with respect to the middle zone 120 of the cross section is created.

Чтобы такую охлаждающую плиту 101 стабилизировать механически, желобообразная вторая часть 203 охлаждающей плиты или соответственно медный лист в ее краевых зонах 324, 325 усиливается, т.е. выполняется с большей толщиной, как показано на фиг. 3.In order to stabilize such a cooling plate 101 mechanically, the trough-shaped second part 203 of the cooling plate or, accordingly, the copper sheet in its edge zones 324, 325 is reinforced, i.e. performed with a larger thickness, as shown in FIG. 3.

На фиг. 4 показан продольный разрез охлаждающей плиты 1 в положении крепления на стенке печи, например на стенке доменной печи. После фиксации охлаждающей плиты 1 по принципу поперечины и держателя оставшееся пространство между охлаждающей плитой 1 и стенкой 10 печи заполняется массой 26 теплоизолирующей засыпки. Отрезки 8 и 9 труб сварены (27) с второй частью 3 охлаждающей плиты. Канал 7 охлаждения закрыт на свободных концах крышками 28, 29.In FIG. 4 shows a longitudinal section through a cooling plate 1 in a fastening position on a furnace wall, for example, on a wall of a blast furnace. After fixing the cooling plate 1 according to the principle of the cross member and the holder, the remaining space between the cooling plate 1 and the wall 10 of the furnace is filled with a mass 26 of heat-insulating backfill. The pipe sections 8 and 9 are welded (27) with the second part 3 of the cooling plate. The cooling channel 7 is closed at the free ends by covers 28, 29.

Другой предпочтительный вариант выполнения охлаждающей плиты 1, исходя из варианта выполнения по фиг. 1, представлен на фиг. 5. Выполненная массивной первая часть 2 охлаждающей плиты в зонах, которые являются противолежащими по отношению к отрезкам 8, 9 труб для впуска или соответственно выпуска охлаждающей воды, дополнительно выдолблена (выемки 30), так что зона впуска или соответственно выпуска увеличивается. Это увеличение поперечного сечения постепенно - ступенчатым образом - сопрягается с формой углублений 16, 17 канала охлаждения. Это положительно воздействует на уменьшение потерь давления охлаждающей воды.Another preferred embodiment of the cooling plate 1, based on the embodiment of FIG. 1 is shown in FIG. 5. The massive first part 2 of the cooling plate in zones that are opposite to the segments 8, 9 of the pipes for the inlet or outlet of the cooling water is additionally hollowed out (recesses 30), so that the inlet or outlet area is increased. This increase in cross section is gradually - stepwise - mated with the shape of the recesses 16, 17 of the cooling channel. This has a positive effect on reducing the pressure loss of the cooling water.

Поскольку вторая часть 3 охлаждающей плиты размещена на задней стороне первой части 2 охлаждающей плиты таким образом, что краевые зоны 2а,b (или также плавниковые зоны) не покрыты, существует опасность возникновения волнистости первой части охлаждающей плиты. Это предотвращается путем выполнения канавок 31 в краевых зонах 2а,b поперек продольной оси охлаждающей плиты, которые проходят от краевой области 32 почти до второй части 3 охлаждающей плиты. За счет канавок краевые зоны имеют возможность термического расширения без напряжений в процессе работы.Since the second part 3 of the cooling plate is located on the rear side of the first part 2 of the cooling plate in such a way that the edge zones 2a, b (or also the fin zones) are not covered, there is a risk of the undulation of the first part of the cooling plate. This is prevented by making grooves 31 in the edge zones 2a, b across the longitudinal axis of the cooling plate, which extend from the edge region 32 to almost the second part 3 of the cooling plate. Due to the grooves, the edge zones have the possibility of thermal expansion without stress during operation.

Охлаждающие плиты в соответствии с изобретением объединяются в систему охлаждения. Они размещаются, например, непосредственно рядом друг с другом, причем их стабильность может поддерживаться за счет использования принципа шип-паз в первых частях охлаждающих плит. Альтернативно краевые зоны первых частей охлаждающих плит могут также размещаться с перекрытием.The cooling plates in accordance with the invention are combined into a cooling system. They are placed, for example, directly next to each other, and their stability can be maintained by using the principle of a tenon groove in the first parts of the cooling plates. Alternatively, the marginal zones of the first parts of the cooling plates may also be overlapped.

Фрагмент такой системы 33 охлаждения, включающей в себя несколько охлаждающих плит 1 или соответственно холодильников, показан на фиг. 7, на которой представлен предпочтительный вариант выполнения системы подвески для холодильников на стенке 10 печи. Для этого каждая охлаждающая плита 1 или соответственно холодильник имеет несколько точек 34-39 подвеса, в данном случае шесть, причем соответствующие верхние точки 34, 35 подвеса выполнены в виде неподвижных (фиксированных) точек, а лежащие под ними точки 36-39 подвеса выполнены как свободные точки.A fragment of such a cooling system 33, including several cooling plates 1 or refrigerators, respectively, is shown in FIG. 7, which shows a preferred embodiment of the suspension system for refrigerators on the wall 10 of the furnace. To this end, each cooling plate 1 or refrigerator respectively has several suspension points 34-39, in this case six, and the corresponding upper suspension points 34, 35 are made in the form of fixed (fixed) points, and the suspension points 36-39 below them are made as free points.

В фиксированных точках 34, 35 (см. фиг. 8 и особенно фиг. 9) выполняется неподвижное соединение между охлаждающей плитой 1 и стенкой 10 печи путем вкручивания сверху винта 40. Для этого на стенке 10 печи выполняется выступ 41, а на задней стороне охлаждающей плиты 1 вне зоны канала охлаждения - соответствующий выступ 42, предпочтительно посредством сварки, которые имеют соответствующие отверстия и которые соединяются между собой посредством винта 40. Свободные точки 36-39 выполнены способом, подобным навешиванию дверей, как наглядно представлено на фиг. 10. Для этого охлаждающая плита в соответствующих местах на ее задней стороне имеет снабженные отверстиями выступы 43, которые навешиваются на соответственно выступающие из стенок печи цапфы 44, закрепленные в выступе 45. Эти свободные точки 36-39 обеспечивают возможность термического расширения охлаждающей плиты 1 вниз. Для того чтобы требуемое для термического расширения место в подвесках или соответственно свободных точках не блокировалось массой теплоизолирующей засыпки, на этих местах при монтаже вставляется теряемая деталь 46 из синтетического материала, предпочтительно пенополистирола.At fixed points 34, 35 (see Fig. 8 and especially Fig. 9), a fixed connection is made between the cooling plate 1 and the furnace wall 10 by screwing the screw 40 on top. For this, a protrusion 41 is made on the furnace wall 10, and on the back side of the cooling the plates 1 outside the zone of the cooling channel are the corresponding protrusion 42, preferably by welding, which have corresponding holes and which are interconnected by a screw 40. The free points 36-39 are made in a manner similar to hanging doors, as illustrated in FIG. 10. For this purpose, the cooling plate in corresponding places on its rear side has projections 43 provided with holes, which are hung on the trunnions 44, respectively protruding from the furnace walls, fixed in the protrusion 45. These free points 36-39 provide the possibility of thermal expansion of the cooling plate 1 downward. In order that the place required in the thermal expansion in the suspensions or correspondingly free points is not blocked by the mass of heat-insulating backfill, a lost piece 46 of synthetic material, preferably expanded polystyrene, is inserted in these places during installation.

В целом, благодаря предложенному поперечному сечению канала охлаждения, создается холодильник с оптимизированными гидродинамическими характеристиками и характеристиками охлаждения, который также обладает технологическими преимуществами по сравнению с известным холодильником. По сравнению с известными холодильниками из меди заявленный холодильник, ввиду меньшей толщины, обеспечивает существенную экономию материала и веса, следствием чего является больший полезный объем рабочего пространства печи.In general, due to the proposed cross-section of the cooling channel, a refrigerator is created with optimized hydrodynamic and cooling characteristics, which also has technological advantages compared to the known refrigerator. Compared with the known copper refrigerators, the inventive refrigerator, due to its smaller thickness, provides significant savings in material and weight, which results in a larger usable working space of the furnace.

Claims

1. A cooling plate (1, 101) for shaft furnaces equipped with a refractory lining, comprising a first part (2, 102) of a cooling plate facing the interior (O _i ) and a second rear part (3, 103) of a cooling plate, which are welded together, and a cooling channel (7, 107) formed between the first and second parts of the cooling plate, as well as pipe sections (8, 9) for the inlet of the cooler or, respectively, the outlet of the cooler, characterized in that the first part (2, 102 ) the cooling plate is made in the form of a bloom with a flat front side (14) to the internal space (O _i ) of the furnace, and the cross-sectional area of the cooling channel relative to the longitudinal length of the cross-section in the end zones (18, 19; 118, 119) is larger than in the middle zone (20; 120).

2. The cooling plate according to claim 1, characterized in that the end zones (18, 19; 118, 119) are convex on one side or both sides.

3. A cooling plate according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the cross section of the cooling channel on its side facing the interior of the furnace (O _i ) is formed by the first part (2) of the cooling plate with at least two passing in its rear side (5) with recesses (16, 17).

4. A cooling plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the cooling channel on the rear side is formed by the second part (103) of the cooling plate of at least a double groove-shaped with convexities facing the wall of the furnace.

5. The cooling plate according to claim 3, characterized in that the cross section of the cooling channel on the rear side is formed by an approximately flat second part (3) of the cooling plate.

6. A cooling plate according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the second part (103) of the cooling plate in its edge zone 324, 325) is made with a greater thickness than in its middle zone.

7. A cooling plate according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second part (3, 103) of the cooling plate is welded with its longitudinal edges to the rear side (5) of the first part (2, 102) of the cooling plate.

8. The cooling plate according to claim 7, characterized in that the second part (3) of the cooling plate is welded to the rear side of the first part (2) of the cooling plate at a distance from its edges (2a, 2b) and in the edge zones (2a, 2b) at least one groove (31) is made to the first part (2) of the cooling plate perpendicular to the longitudinal axis of the cooling plate.

9. The cooling plate according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the segments (8, 9) of the pipes for the inlet and outlet of the cooler protrude through the holes in the rear side of the second part (3) of the cooling plate and at the height of these segments (8, 9) pipes, the first part (2) of the cooling plate is hollowed out, and the depth of the recess (30) decreases stepwise to the recesses (16, 17) of the cooling channel.

10. A cooling plate according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the cooling plate (1, 101) for connecting to the walls (10) of the shaft furnace has at least two suspension points (34, 38), the first point ( 34) the suspension is made as a fixed connection in the upper part of the cooling plate, and the second point (38) of the suspension is made as a free connection in the lower part of the cooling plate.

11. A cooling plate according to claim 10, characterized in that the first suspension point (34) as a fixed connection includes a screw connection, and the second suspension point (38) as a free connection includes a hanging connection.

12. The cooling system (33) of a shaft furnace equipped with a refractory lining, including a plurality of cooling plates located adjacent to each other and / or above each other (1, 101) according to any one of claims 1 to 11, made of rolled copper or made of rolled copper alloy.