Холодильный элемент для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи (на постоянном, переменном токе)

Авторы патента:

ДЕГЕЛЬ Рольф (DE)

ШМИДЕН Хартмут (DE)

КЁНИХ Роланд (DE)

F27D1/12 - установка холодильников (конструкция встроенных труб для охлаждения вообще F28)

Владельцы патента RU 2452912:

СМС СИМАГ АГ (DE)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к системе для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи. Холодильный элемент системы для охлаждения огнеупорной футеровки печи содержит обращенную к футеровке охлаждающую плиту, конвектор, расположенный под углом к охлаждающей плите, и канал для хладагента. Конвектор приварен к охлаждающей плите с образованием Т- или L-образного профиля. Канал для хладагента соединен с выступающим из стенки печи конвектором и сообщен с входом и выходом для хладагента. Причем охлаждающая плита и конвектор выполнены из сплошного материала. Использование изобретения обеспечивает улучшение теплоотвода от корпуса металлургической печи и обеспечение сухого состояния корпуса печи. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к холодильному элементу для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи.

Из EP 887428 A1 и DE 102004035968 A1 известны холодильные элементы, состоящие из плиты, выполненной из меди или медного сплава, обращенной к огнеупорной футеровке металлургической печи, например шахтной печи, и снабженной внутри каналами для подвода хладагента.

Недостатком подобных холодильных элементов является то, что обращенные к внутреннему пространству печи детали омываются хладагентом, как правило, водой, и в случае повреждений или нарушения герметичности вода может проникать внутрь печи. А это сопряжено с большими опасностями.

В основу изобретения положена задача создания холодильного элемента, который при обеспечении сравнительно хорошего холодильного эффекта не является потенциальным источником опасности.

Указанная задача решена согласно изобретению посредством обращенной к огнеупорной футеровке охлаждающей плиты, расположенного по отношению к ней под углом и жестко соединенного с ней конвектора, выступающего наружу из стенки печи, при этом охлаждающая плита и конвектор состоят из сплошного материала, и жестко связанного с конвектором канала для хладагента, сообщенного с входом и выходом для хладагента.

Охлаждающая плита, конвектор и канал для хладагента выполнены из высокотеплопроводного материала, например меди или ее сплава, при этом канал для хладагента проходит предпочтительно вдоль узкой стороны конвектора.

Вследствие высокой теплопроводной способности холодильного элемента от участка, расположенного между огнеупорной футеровкой и стальным листом корпуса печи, отводится такое количество тепла, что более не требуется наружное охлаждение корпуса печи распылением воды или охлаждением с помощью каналов (сухой корпус печи). Холодильный элемент может быть выполнен из катаных, кованых или литых медных плит с тонкозернистой структурой для обеспечения хорошей теплопроводности. Две таких полностью сплошных медных плиты могут быть, как предложено в изобретении, сварены вместе в виде Т-образного (также и L-образного) профиля (соединены для обеспечения теплопроводности) или изогнуты. Конец приваренной медной плиты приваривается также к медной трубе, служащей каналом для хладагента. Эта медная труба охлаждается охлаждающей водой и обеспечивает достаточное охлаждение расположенной в зоне встроенных элементов футеровки корпуса печи.

Размеры, количество на единицу площади, кругооборот и расстояние между выступающими наружу из корпуса печи конвекторами рассчитываются и задаются в соответствии с необходимым теплоотводом. Для контроля за температурой/протеканием теплоотвода холодильные элементы оборудуются соответствующими измерительными приборами.

Холодильные элементы могут быть встроены в любом месте корпуса печи (на потолке, боковой стенке, днище как горизонтально, так и вертикально). Предпочтительно такие холодильники располагаются на нижнем/среднем участке боковой стенки корпуса (участок расположения жидкости «металл/шлак» и подпятовый участок, а в печах на постоянном токе также газовый участок) между огнеупорной футеровкой и стальным листом корпуса печи. Расположение холодильных элементов на подпятовом участке футеровки не снижает степени жесткости корпуса печи на этом месте. Холодильные элементы могут быть соединены с корпусом печи болтами или подобными средствами. Между холодильными элементами и футеровкой набивается теплопроводная контактная масса.

Холодильные элементы заполняются охлаждающей водой через приваренные снаружи медные трубы. Водоохлаждаемые части холодильных элементов располагаются вне корпуса печи. Поэтому в случае утечки воды исключается ее попадание внутрь печи и не создается опасность для ее эксплуатации. Холодильные элементы, расположенные по несколько штук в ряд, образуют охлаждающий контур. Однако отдельное позиционирование выбрано таким образом, что при выходе из строя охлаждающего контура расположенные рядом участки остаются косвенно охлаждаемыми. Предпочтительно холодильные элементы должны быть подключены к замкнутым охлаждающим контурам. Если же при реконструкции полузамкнутая или открытая охлаждающая система должна сохраниться, то холодильные элементы могут быть подключены также и к этой системе, если качество охлаждающей воды и содержание взвешенных веществ соответствуют заданным допускам (качеству).

Преимущества, достигаемые посредством холодильных элементов согласно изобретению, могут быть сведены к следующему: усовершенствование в результате обеспечения совершенно сухого состояния корпуса печи; улучшенный теплоотвод по сравнению с распылительным и оросительным видами охлаждения; возможность применения также на участках, на которых требуется соблюдение статических требований, предъявляемых к корпусу печи. По сравнению с другими системами требуется наличие лишь небольших отверстий в корпусе печи, что положительно сказывается на устойчивости и монолитности нижней и верхней частей корпуса. Отводимое по холодильным элементам количество тепла достаточно как для защиты встроенных деталей от разрушения, так и для охлаждения обращенной к процессу внутренней стороны печи настолько, что образуется автоматическая защита затвердевшим, охладившимся и слабо реактивным продуктом.

Преимущества достигаются также и в том случае, когда необходимо обеспечить сухим снаружи корпус печи, специально в том случае, когда в огромном количестве образовалось загрязнение (сера/пыль) и коррозия оболочки корпуса печи, а также выход из строя системы охлаждающей воды из-за блокировки насосов делает проблематичным эксплуатацию печи. Холодильные элементы не находятся в прямом контакте с процессом и с продуктом (шлак/металл) и могут комбинироваться без проблем с другими охлаждающими системами из меди, не находящимися на статически важных участках корпуса печи. Такие холодильные элементы особенно пригодны для применения в трудно доступных местах корпуса печи, специально в напольном эркере прямоугольного корпуса, в котором до настоящего времени по необходимости приходилось пользоваться открытой системой распыления. Они могут применяться в восстановительных печах (постоянного и переменного тока) с прямоугольным и круглым корпусами печи. В последнем случае предпочтительно по той причине, что вследствие типа, формы и монтажного положения не ухудшается статика/устойчивость корпуса печи.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - вид в перспективе холодильного элемента;

фиг.2 - расположение холодильного элемента в стене печи;

фиг.3 - расположение в корпусе круглой печи;

фиг.4 - расположение в корпусе прямоугольной печи в комбинации с другими системами.

Холодильный элемент состоит из охлаждающей плиты 1, конвектора 2 и связанного с ним канала 3 для хладагента. Он содержит вход 4 для хладагента и выход 5 для хладагента. В целях обеспечения по возможности максимальной теплопроводности все эти детали изготовлены из меди или соответствующего медного сплава.

На фиг.2 показано, что медная плита 1 находится непосредственно между наружной облицовкой корпуса 6 металлургической печи и обращенной к внутреннему пространству печи огнеупорной футеровкой 7. Предпочтительно, чтобы она была утоплена в теплопроводящую контактную массу 8, образуемую набивкой.

На фиг.3 показано расположение охлаждающих плит 1 и конвекторов 2, а также канала 3 для хладагента с помощью примера монтажа в корпусе круглой печи, а на фиг.4 - в корпусе прямоугольной печи, при этом также показаны другие системы холодильных элементов.

На фигурах показано, что каналы для хладагента располагаются вне корпуса печи, вследствие чего здесь можно говорить о сухом корпусе печи.

1. Холодильный элемент системы для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи, содержащий обращенную к огнеупорной футеровке охлаждающую плиту (1), расположенный под углом к ней конвектор (2), приваренный к охлаждающей плите (1) с образованием T- или L-образного профиля или изогнутый и выступающий наружу из стенки печи, причем охлаждающая плита (1) и конвектор (2) выполнены из сплошного материала, а также канал (3) для хладагента, жестко соединенный с выступающим из стенки печи конвектором (2) и сообщенный с входом (4) и выходом (5) для хладагента.

2. Холодильный элемент по п.1, в котором охлаждающая плита (1), конвектор (2) и канал (3) для хладагента выполнены из высокотеплопроводного материала, такого, как медь или медный сплав.

3. Холодильный элемент по п.1 или 2, в котором канал (3) для хладагента проходит вдоль узкой стороны конвектора (2).

4. Холодильный элемент по п.1 или 2, который состоит из катаного, или кованого, или литого высокотеплопроводного материала, в частности медных плит с тонкозернистой структурой.

5. Система для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи, содержащая холодильный элемент по любому из пп.1-4, расположенный в корпусе металлургической печи, содержащей наружную облицовку, обращенную внутрь корпуса огнеупорную футеровку и набитую между огнеупорной футеровкой и наружной облицовкой теплопроводную контактную массу, в которой утоплен холодильный элемент.

6. Система для охлаждения огнеупорной футеровки металлургической печи, содержащая холодильный элемент по любому из пп.1-4, расположенный в корпусе металлургической круглой, или многогранной, или овальной печи.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к инжекторному охлаждающему блоку для установки инжектора в металлургической емкости. .

Способ охлаждения металлической полосы, движущейся через секцию охлаждения линии непрерывной термообработки, и установка для внедрения вышеуказанного способа // 2441075

Изобретение относится к области термической обработки металлических полос. .

Кессон пирометаллургического агрегата барботажного типа // 2409795

Изобретение относится к металлургии, в частности к плавильным агрегатам с барбатируемым шлаковым расплавом, используемым для переработки сульфидных полиметаллических руд и концентратов.

Электродуговая печь // 2398166

Изобретение относится к электродуговой печи (10) для выплавки чугуна, имеющей наружный кожух (12) и внутреннюю огнеупорную футеровку (24), и направлено на усовершенствование охлаждающего устройства.

Плавильная печь // 2394196

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкции электрических плавильных печей. .

Способ охлаждения корпуса плавильного агрегата и плавильный агрегат для его осуществления // 2383837

Холодильная плита металлургического агрегата // 2354709

Изобретение относится к устройствам для охлаждения металлургических агрегатов и может быть использовано в системах охлаждения доменных печей. .

Способ производства холодильной плиты и холодильная плита, изготовленная этим способом // 2338790

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу производства холодильной плиты и к ее конструкции. .

Плитовый холодильник для металлургических печей // 2299388

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для охлаждения шахт металлургических печей. .

Охлаждающий элемент для охлаждения металлургической печи // 2281974

Изобретение относится к области металлургии, в частности к системе охлаждения металлургических печей. .

Способ изготовления охлаждающей плиты металлургической печи // 2480696

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления охлаждающей плиты металлургической печи

Холодильная плита для металлургической печи // 2482192

Изобретение относится к области металлургии, в частности к холодильной плите для металлургической печи

Способ получения охлаждающего элемента для пирометаллургического реактора и охлаждающий элемент // 2487946

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждающему элементу металлургической печи

Кессон медный металлургической печи // 2494325

Изобретение относится к медному кессону металлургической печи. Кессон медный содержит охлаждаемую плиту, каналы охлаждения в плите, технологические отверстия, закрытые пробками, патрубки подвода и отвода воды. Отверстия в местах установки пробок и пробки, закрывающие технологические отверстия, а также патрубки и отверстия в местах соединения с плитой выполнены коническими с конусностью отверстий пробок и патрубков в пределах от 1:10 до 1:20, при этом посадка пробок и патрубков выполнена на горячую по отверстию или на холодную по пробке и патрубку. Обеспечивается повышение гидравлической плотности сварных соединений охлаждающих каналов кессона. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Холодильная плита для металлургической печи и способ её изготовления // 2495940

Изобретение относится к области металлургии, в частности к холодильной плите для металлургической печи. Холодильная плита содержит корпус с передней стороной, противоположной задней стороной, четырьмя боковыми гранями и по меньшей мере одним внутренним охлаждающим каналом. Изогнутая соединительная труба герметично соединена с по меньшей мере одним концом внутреннего охлаждающего канала внутри соответственной выемки в корпусе, которая открыта по направлению к задней стороне, при этом отверстие внутреннего охлаждающего канала в выемке скошено в соединительной поверхности к задней стороне корпуса. Изогнутая соединительная труба не выступает за соответствующую боковую грань корпуса. Использование изобретения обеспечивает повышение срока службы холодильной плиты. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система холодильной плиты и способ установки холодильных плит в металлургической печи // 2501864

Изобретение относится к области металлургии, в частности к облицовке стенки металлургической печи, выполненной в виде системы. Система содержит первую холодильную плиту и соседнюю вторую холодильную плиту. Каждая холодильная плита имеет лицевую сторону, обращенную к внутреннему пространству печи, противоположную заднюю сторону, обращенную к стенке печи, и четыре торцевые стороны. Между двумя соседними холодильными плитами расположен заполняющий зазор вкладыш. Вкладыш содержит металлическую переднюю пластину с обращенной к внутреннему пространству печи передней стороной и фиксирующее средство для установки передней пластины между двумя соседними холодильными плитами таким образом, что передняя пластина простирается между торцевыми сторонами обеих холодильных плит, а передняя сторона передней пластины установлена заподлицо с лицевыми сторонами обеих холодильных плит. Использование изобретения обеспечивает защиту холодильных плит от неравномерной эрозии. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сосуд для содержания расплавленного металла, имеющий сквозную вентиляцию // 2549232

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сосуду для содержания расплавленного металла. Сосуд для расплавленного металла, выполненный огнеупорным и имеющий наружную поверхность, и металлический кожух, содержащий внутреннюю поверхность, по меньшей мере, частично окружающую наружную поверхность сосуда на расстоянии от последней и образующую пространство между сосудом и металлическим кожухом. Указанное пространство включает в себя свободный, идущий вверх промежуток, который полностью сообщается с наружной атмосферой за счет верхнего и нижнего отверстий в металлическом кожухе. В пространстве между внутренней поверхностью металлического кожуха и наружной поверхностью огнеупорного сосуда размещен слой изолирующего материала, причем слой изолирующего материала является более узким, чем указанное пространство, по меньшей мере, с боковых, идущих вверх сторон металлического кожуха, за счет чего в пространстве образован указанный свободный промежуток. В качестве огнеупорного сосуда могут быть использованы желоб для передачи расплавленного металла, канал для размещения фильтра для металла или тигель. Использование изобретения обеспечивает устранение высоких температур на наружной поверхности кожуха. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Футеровка стенки металлургической печи // 2555697

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в других отраслях техники, где требуется снижение скорости разгара футеровки. Охлаждаемый элемент установлен в фурменной зоне внутри металлургической печи. Элемент контактирует с футеровкой, содержащей элементы из теплопроводного материала и засыпку, примыкающую к охлаждаемому элементу. Футеровку по всей толщине и высоте выполняют послойно материалами с различной теплопроводностью. Футеровка контактирует с расплавом или газовой атмосферой печи. В качестве теплопроводного материала используют сплав меди, никеля, железа. Сплав выбран таким образом, что температура его плавления не ниже температуры плавления меди. Использование футеровки обеспечивает увеличение срока эксплуатации огнеупорной стенки печи в зонах барботажа расплава и в газовой атмосфере печи. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ охлаждения корпуса плавильного агрегата и плавильный агрегат для его осуществления // 2617071

Изобретения относятся к металлургии и к области переработки твердых промышленных и бытовых отходов. Способ охлаждения корпуса плавильного агрегата включает подачу жидкометаллического теплоносителя в корпус плавильной камеры. Охлаждают жидкометаллический теплоноситель газообразным теплоносителем в теплообменнике. Регистрируют температуру жидкометаллического теплоносителя. Жидкометаллическим теплоносителем охлаждают верхнюю часть герметичной полости путем подачи жидкометаллического теплоносителя в полость, охватывающую свободное пространство, шлаковую ванну и верхнюю часть футерованной металлической ванны. Нижнюю часть герметичной полости охлаждают газообразным теплоносителем, подаваемым через патрубки, размещенные на боковой поверхности наружной стенки теплообменника. Нагретый газообразный теплоноситель отбирают из теплообменника через патрубки. Температуру жидкометаллического теплоносителя поддерживают в заданных пределах. Расход газообразного холодного теплоносителя изменяют автоматически или вручную. Изобретение также включает устройство для охлаждения корпуса плавильного агрегата. Техническим результатом изобретений является повышение производительности и экономичности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комплекты панели горелки и/или инжектора с водяным охлаждением, устройство панели горелки и/или инжектора с водяным охлаждением и способы их использования // 2634523

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для водяного охлаждения панели горелки и/или инжектора для установки в электродуговой печи. Панель содержит первый и второй контуры охлаждающей воды, проходящие через внутреннюю часть панели между входом и выходом, по меньшей мере одно отверстие для установки горелки и/или инжектора, и средство обратимого присоединения к выходу первого контура и к входу второго контура, выполненное в виде удаляемого гибкого шланга или жесткой трубы с возможностью обеспечения потока воды без утечек последовательно через вход первого контура, первый контур, удаляемый шланг или трубу, и второй контур, и наружу из выхода второго контура. Упомянутую панель устанавливают на боковой стенке или на балконной панели печи и присоединяют ее первый и второй контуры параллельно к источнику охлаждающей воды без соединения их гибким шлангом или жесткой трубой, и затем подают воду либо присоединяют ее первый и второй контуры последовательно к источнику охлаждающей воды посредством гибкого шланга или жесткой трубы к входу или выходу одного из двух контуров к входу или выходу другого из двух контуров и затем подают в них воду. Изобретение позволяет создать конструкцию универсальной панели, которая может быть легко приспособлена как для нормально горячих положений внутри печи, так и для очень горячих положений внутри печи. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.