DE2415926C3 - Windform eines Hochofens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Windform eines Hochofens mit einem geschlossenen hohlen Ringkörper, der von einer Ringzwischenwand in einen dem Hochofeninneren zugewandten Kopfhohlraum und in einen Schwanzhohlraum eingeteilt ist, wobei am Schwanzhohlraum ein an dessen Stirnseite eingeführtes und an eine öffnung in der Ringzwischenwand angrenzendes Kühlmittel-Zuführungsrohr angeordnet ist und wobei die Ringzwischenwand und die Stirnseite des Schwanzhohlraumes jeweils eine öffnung zur Abfuhr des Kühlmittels enthalten.

Aus der DE-OS 17 58 647 ist eine solche Windform bekannt. Dort wird das Kühlmittel in zwei parallelen Strömen in den Ringkörper eingeführt, einmal unmittelbar und einmal durch ein Eintrittsrohr zunächst in den Kopfhohlraum und von dort über ein Rückschlagventil in den Schwanzhohlraum. Dieses Rückschlagventil ist an einem zusätzlichen Auslaßrohr innerhalb des Schwanzhohlraumes angeordnet. Diese bekannte Wind- so form bietet nicht die Gewähr, daß sich der Kühlmittelstrom beim Eintritt in den Kopfhohlraum zu beiden Seiten gleichmäßig aufteilt und an der Austrittsöffnung den Kopfhohlraum wieder verläßt. Es können im Kühlmittel Feststoffteilchen enthalten sein, die sich im Kopfhohlraum ablagern können. Eine solche Ablagerung bewirkt eine Verkleinerung des Strömungsquerschnitts, so daß an einer solchen Stelle die Strömungsverluste infolge von innerer Reibung des Kühlmittels anwachsen und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit und die Kühlwirkung verändert werden, so daß die Gefahr besteht, daß eine Hälfte des Kopfhohlraumes weniger intensiv abgekühlt wird als die andere. Der Kopfhohlraum der bekannten Windform kann daher einem ungleichmäßigen Erhitzen und Verschleiß ausgesetzt sein. Wie Betriebserfahrungen und statistische Angaben zeigen, fallen die Windformen am häufigsten wegen des Durchbrennens des unteren Teiles iiires Kopfes aus. Das liegt daran, daß Roheisen und Schlacke an den unteren Teil des Windformkopfes gelangen und die im Kühlmittel vorhandenen Feststoffteilchen sich auch im unteren Teil des Windformhohlraumes ablagern und die Wärmeisolierungsschicht bilden. Bei der bekannten Windform ist ein besonders intensives Abkühlen der dem Verschleiß und Durchbrennen besonders unterworfenen Teile schwierig. Außerdem ist es schwierig. Ablagerungen von Feststoffteilchen an den Stellen des Hohlraumes, wc die Wände dem Erhitzen besonders ausgesetzt sind, zu verhindern oder zu beseitigen.

Auch aus der DE-F¹S 2 88 822 ist eine Windform bekannt Diese hat jedoch keine Ringzwischenwand, die für eindeutige Strömungsverhältnisse im Kopfteil der Windform sorgt. Bei dieser Konstruktion kann das Kühlmittel an der Kopfwand reflektiert werden und in den weniger von der Wärme belasteten Teil der Windform abströmen. Eindeutige Strömungsverhältnisse lassen sich mit dieser bekannten Konstruktion nicht erzielen, vielmehr gibt es Totwassergebiete, in denen sich vom Kühlmittel mitgeführte Feststoffteilchen bevorzugt ablagern und dort den Wärmeübergang behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Windform der eingangs; genannten Art die Strömungsverhältnisse im Kopfhorilraum und damit die Wirkung des Kühlmittels zu verbessern. Insbesondere soll die Gefahr der Ablagerung von im Kühlmittel mitgeführten Feststoffteilchen, die eine Überhitzung einzelner Windformteile zur Folge haben können, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an das Kühlmittel-Zuführungsrohr angrenzende Eintrittsöffnung sich im oberen Teil der Ringzwischenwand und deren Austrittsöffnung zur Abführung des Kühlmitteis aus dem Kopfhohlraum im unteren Teil befinden, wobei im Kopfhohlraum im Bereich der Eintrittsöffnung eine den Kühlmittelstrom aufteilende Längszwischenwand angeordnet ist.

Es ist vorteilhaft, daß sich die Strömungsquerschnitte im Kopfhohlraum zu beiden Seiten der Längszwischenwand von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung hin verkleinern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäß ausgeführte Windform im Längsschnitt,

F i g. 2 den Schnitt II-ll in F i g. 1,

Fig.3 die Ansicht der Windform nach Pfeil A in Fig. 1,

F i g. 4 die Baugruppe B in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 ein Schema der Anordnung der erfindungsgemäß ausgeführten Windform im Hochofen zum Windblasen,

F i g. 6 ein Schema der Anordnung der erfindungsgemäß ausgeführten Windform im Hochofen zum Schlackenabstich.

Die Windform des Hochofens hat einen hohlen Ringkörper 1, der aus einer konischen Außenhülse 2, einer konischen Innenhülse 3 und einem Kopf 4 besteht. Die Hülsen 2 und 3 des Körpers 1 sind ineinanderliegend so angeordnet, daß, wenn die Windform in die Arbeitsstellung gebracht wird, die Längsachse OO 2 der inneren Hülse in bezug auf die horizontal verlaufende Längsachse OO ι der Außenhülse 2 um einen Winkel <x bis zu 5° am Ausgang nach unten verlagert wird und die

untere Erzeugende der Innenfläche der Innenhülse 3 horizontale verläuft. An ihrem kleineren Durchmesser sind die Hülsen mit dem Ringkopf 4 verbunden. Dieser hat verdickte Wände mit einem Schrägabschnitt im unteren Teil unter einem Winikel β bis zu 30°. Die obere Hälfte der Fläche des Ringküpfes 4 hat eine Schweißraupe 5 aus einer Hartlegierung. Zwischen der Außenhülse 2 und der Innenhülse 3 an der dem Kopf 4 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein innerer Ringflansch 6. Die Außenhülse 2, die Innenhülse 3, der Kopf 4 und der Ringflansch 6 bilden den Ringhohlraum des Körpers 1. An dem Ringflansch 6 ist mittels eines Bolzens 7 ein äußerer Ringflansch 8 so befestigt, daß zwischen diesen Flanschen Bunde der Außenhülse 2 und der Innenhülse 3 und eine Dichtungszwischenlage 9 eingeklemmt werden. Durch die Zentralöffnung im äußeren Flansch 8, die Innenfläche der Innenhülse 3 und die öffnung im Kopf 4 der Windform wird der Kanal C der Windform gebildet.

Der Ringhohlraum des Körpers wird durch eine quer angeordnete Ringzwischenwand 10 in zwei Hohlräume eingeteilt, einen an den Windformkopf anschließenden Kopfhohlraum 11 und einen Schwanzhohlraum 12. Dabei weist der Kopfhohlraum 11 einen veränderlichen Querschnitt auf, der im unteren Teil kleiner als im oberen Teil ist.

Zur Zufuhr des Kühlmittels ist ein Zufühnngsrohr 13 angebracht, das durch eine öffnung 14, die von koaxialen öffnungen im äußeren Ringflansch 8, im inneren Ringflansch 6 und in der Dichtungszwischenlage 9 gebildet wird, und durch den Schwanzhohlraum 12 des Körpers hindurchgeführt und durch eine Eintrittsöffnung 15 in der oberen Hälfte der quer angeordneten Ringzwischenwand 10 in den Kopfhohlraum 11 des Körpers hereingeführt wird. Vor der Eingangsöffnung 15 in dem Kopfhohlraum 11 ist eine Längszwischenwand 16 angebracht, die an der quer angeordneten Ringzwischenwand 10 und an dem Kopfhohlraum 11 des Körpers längs seines gesamten Umfanges satt anliegt Die Längszwischenwand 16 ist so angeordnet, daß sie die Eintrittsöffnurig 15 zur Zufuhr des Kühlmittels in der Ringzwischenwand 10 in zwei Teile einteilt und den Kopfhohlraum 11 an der Einführungsstelle des Kühlmittels selbst auch teilt.

Die quer angeordnete Ringzwischenwand 10 hat eine zweite öffnung, eine Austrittsöffnung 17, die unten liegt und zur Abfuhr des Kühlmittels aus dem Kopfhohlraum 11 in den Schwanzhohlraum 12 bestimmt ist. Der innere R:ngflansch 6, der äußere Ringflansch 8 und die Dichtungszwischenlage 9 haben koaxial angeordnete öffnungen, die eine öffnung 18 zur Abfuhr des Kühlmittels aus dem Schwanzhohlraum 12 des Körpers bilden.

Das Kühlmittel tritt durch das Zuführungsrohr 13 in den Kopfhohlraum 11 ein, wird durch die Längszwischenwand 16 in zwei Ströme aufgeteilt, die gleichzeitig durch den Kopfhohlraum 11 des Körpers fließen, ihn umspülen und ein intensives Kühlen seiner Wände bewirken. Die Kühlmittelgeschwindigkeit in jedem der zwei Ströme vergrößert sich je nach Annähern an die Ausgangsöffnung infolge der Verkleinerung des Querschnittes des Kopfhohlraumes 11 und erreicht ihre maximale Größe im untersten Teil, wo sich die Austrittsöffnung 17 befindet durch die das Kühlmittel in den Schwanzhohlraum 12 des Körpers eintritt. Von dort wird es durch die öffnung 18 entfernt

In Fig. 5 ist das Schema der Anordnung der erfindungsgemäß ausgeführten Windform 19 zur Windzufuhr in einem Hochofen 20 dargestellt Die Windform

19 ist in einem Windformkühlkasten 21 montiert, an einer Windöffnung 22 festgespannt und mit ihrem Kopf dem Arbeitsraum H des Hochofens 20 zugekehrt Der Windformkühlkasten 22 ist in einem kühlbaren Formnischenkasten 23 eingespannt, der mit Hilfe eines Flansches 24 an dem Gehäuse 25 des Hochofens 20 befestigt ist Die Windform kann auch zum Schlackenabstich aus dem Hochofen 20 verwendet werden.

In Fig.6 ist das Schema der Anordnung der Windform 19 zum Schlackenabstich aus dem Hochofen

20 dargestellt. Die Windform 19 ist mit Hilfe eines Anschlages 26 in einem Windformkühlkasten 27 eingespannt, der in der Innenausdrehung eines Zwischenkühlkastens 28 untergebracht ist. Der Zwischenkühlkasten 28 ist in der Innenausdrehung eines Formnischenkastens 29 befestigt, der mit Hilfe eines Flansches 30 an dem Gehäuse 25 des Hochofens 20 befestigt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Windform eines Hochofens mit einem geschlossenen hohlen Ringkörper, der von einer Ringzwischenwand in einen dem Hochofeninneren zug«- wandten Kopfhohlraum und in einen Schwanzhohlraum eingeteilt ist. wobei am Schwanzhohlraum ein an dessen Stirnseite eingeführtes und an eine öffnung in der Ringzwischenwand angrenzendes Kühlmittel-Zuführungsrohr angeordnet ist und wobei die Ringzwischenwand und die Stirnseite des Schwanzhohlraumes jeweils eine öffnung zur Abfuhr des Kühlmittels enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Kühlmittel-Zuführungsrohr (13) angrenzende Eintrittsöffnung (15) sich im oberen Teil der Ringzwischenwand (10) und deren Austrittsöffnung (17) zur Abführung des Kühlmittels aus dem Kopfhohlraum (11) im unteren Teil befinden, wobei im Kopfhohlraum (11) im Bereich der Eintrittsöffnung (15) eine den Kühlmittelstrom aufteilende Längszwischenwand (16) angeordnet ist

2. Windform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strömungsquerschnitte im Kopfhohlraum (11) zu beiden Seiten der Längszwischenwand (16) von der Eintrittsöffnung (15) zur Austrittsöffnung (17) hin verkleinern.