DE4235662A1

DE4235662A1 - Hitze- und Lichtbogenschutz an Wand- und Deckelkühlelementen für Elektrolichtbogenöfen

Info

Publication number: DE4235662A1
Application number: DE19924235662
Authority: DE
Inventors: Rainer Ing Grad Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-04-28

Description

Titel

Hitze- und Lichtbogenschutz für Wand- und Deckelkühlelemente an Elektrolichtbogen öfen.

Stand der Technik

Wand- und Deckelkühlelemente werden in Elek trolichtbogenöfen bei der Elektrostahlerzeu gung als Ersatz für die feuerfeste Ausmaue rung eingesetzt. Sie sind im Ofengefäß und Ofendeckel als auswechselbare Kühlflächen in Rohr-an-Rohr- oder Rohr-Spalt-Rohr-Kon struktion angeordnet. Als Kühlmedium wird im Regelfall Kühlwasser in einem Temperaturbe reich 20°C bis 50°C oder Heißwasser in einem Temperaturbereich ca. 10°C unter Sattdampf temperatur bis Sattdampftemperatur verwendet. Um kürzere Einschmelzzeiten und damit eine höhere Produktion zu erreichen, werden die elektrischen Ofenleistungen erhöht.

Probleme

1. Risse in den Rohrwandungen durch höhere thermische Wechselbelastungen.

Während einer Schmelze vom Chargieren der Schrottkörbe bis zum Abstich gibt es Schmelz phasen mit niedrigen thermischen Kühlflächen belastungen und sehr hohen Belastungen. Durch diese Wärmewechselbelastungen in Verbindung mit dem Temperaturgefälle zwischen der Rohr außen- und Rohrinnenwand ermüdet der Rohr werkstoff und es bilden sich Querrisse in der Rohrwand, die zu Undichtigkeiten führen.

2. Abschmelzungen bei elektrischen Lichtbö gen.

Während der Schmelzphase kommt es häufig zu einer elektrischen Lichtbogenbildung zwischen dem einzuschmelzenden Schrott und den Rohr wandungen der Kühlelemente, die zu Abschmel zungen führt und Leckagen hervorrufen kann.

Lösung

Durch die Verwendung von Rohren, Umkehrkap pen und Bogen aus dem Werkstoff Stahl mit einer Wandstärke gemäß der Festigkeitsberech nung und Auftragschweißung eines gut wärme leitenden und nicht, oder nur bedingt magne tischen Werkstoffes (z. B. Kupfer, Messing lot, Silberlot) bis zur benötigten Wandstär ke, werden durch die gute Wärmeleifähigkeit die Temperaturdifferenz zwischen der Rohrau ßen- und Rohrinnenwand und damit die Wärme spannungen kleiner. Außerdem wird ein Teil der Wärme von dem hochbelasteten, der Ofen mitte zugewandten Rohrwandbereich in den un belasteten Bereich (Rückseite des Kühlele mentes) geleitet. Durch diese Gegebenheiten wird die Bildung von Querrissen in den Wan dungen stark gemindert.

Durch den gleichzeitig nicht, oder nur be dingt magnetischen Werkstoff geht die Häufig keit von Schäden durch elektrische Lichtbögen zurück.

Erreichter Vorteil

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile be stehen insbesondere darin, daß die Standzei ten der Wand- und Deckelkühlelemente verlän gert werden, und weniger Produktionsausfälle durch Undichtigkeiten an dem Elektrolichtbo genofen auftreten.

Beschreibung eines Ausführungsbeispieles

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen Blatt 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 Die Vorderansicht eines Wandkühlele mentes in Rohr-Spalt-Rohr-Konstruk tion mit Hitze- und Lichtbogenschutz.

Fig. 2 Die Draufsicht des Wandkühlelementes mit Hitze- und Lichtbogenschutz.

Fig. 3 Einen Teilschnitt durch das Wandkühl element mit Hitze- und Lichtbogen schutz.

Das Wandkühlelement besteht im Hauptsäch lichen aus den Kühlrohren (1), den Umkehr kappen (2), den Segmentbogen (3), den Kühlme diumanschlüssen (4), den Abdeckungen der Spalte (5) und den Elementaufhängungen (6). Die kühlmediumführenden Bauteile (1, 2, 3 und 4) sind im Grundaufbau aus Stahl gefertigt und zwar mit einer Wandstärke von 4-6 mm entsprechend den Festigkeitsberechnungen. Die Wandoberflächen dieser Bauteile (1, 2, 3 und 4) werden in den belasteten, der Ofenmitte zu gewandten Bereichen mit einem Hitze- und Lichtbogenschutz (7) aus dem gut wärmelei tenden und nicht magnetischen Werkstoff Kupfer in einer Wandstärke von 6-8 mm durch Auftragschweißung beschichtet.

Claims

Hitze- und Lichtbogenschutz für Wand- und Deckelkühlelemente in Rohr-an-Rohr- oder/ und Rohr-Spalt-Rohr-Konstruktion einge baut in Elektrolichtbogenöfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Kühlrohre, Umkehrkappen oder Enden, Bogen und sonstiger wärmebe aufschlagter Bauelemente, sowie der dazu gehörenden Schweißnähte aus einem Verbund des Werkstoffes Stahl und eines aufge schweißten oder plasmaaufgespritzten, gut wärmeleitenden und nicht, oder nur bedingt magnetischen Werkstoffes bestehen, und daß die Auftragung 3-12 mm beträgt.