EP1600717B1

EP1600717B1 - Cooling member, particularly for the walls of the upper part of an electric arc furnace or a shaft furnace

Info

Publication number: EP1600717B1
Application number: EP05011000A
Authority: EP
Inventors: Peter Dr. Heinrich; Manfred Schubert; Walter Dr. Weischedel
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: DE502005006922D1; ATE426788T1; DE102004032026A1; EP1600717A1

Abstract

Cooling body (1) comprises a layer of copper or copper alloy on the hot side (2) to which a plate (9) or frame plate (9a) made from copper or copper alloy is assigned. The plate or frame plate is closed using an elastic seal (10). A number of parallel longitudinal profiles (4a) are provided either in the plate or frame plate or in the seal as cooling channels. The plate or frame plate is connected to a covering plate (12) made from iron or steel material and forming the cold side (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper, insbesondere für die Wände des Oberofens eines Elektrolichtbogenofens oder eines Schachtofens, der der heißen Ofenatmoshäre ausgesetzt ist, mit einer auf der Heißseite den Wärmeübergang bildenden Schicht aus Kupfer oder Kupferlegierung und auf der Kaltseite aus muldenförmigen Produkten gebildeten Kühlkanälen, durch die Kühlmittel geführt sind und die auf der Kaltseite an eine Kühlmittel-Zuleitung und eine Kühlmittel-Ableitung angeschlossen sind, wobei eine der Heißseite zugeordnete, in ihrer Dicke bestimmbare Platte oder Rahmenplatte aus Kupfer oder Kupferlegierung mittels einer dauerhaft elastischen Abdichtung verschlossen ist, wobei eine Vielzahl von muldenförmigen, parallelen, nebeneinander angeordneten Längsprofilen als Kühlkanäle vorgesehen sind und dass die Platte oder die Rahmenplatte mit einer aus Eisen- oder Stahlwerkstoffen bestehenden, die Kaltseite bildenden Abdeckplatte dicht verbindbar ist.The invention relates to a heat sink, in particular for the walls of the upper furnace of an electric arc furnace or a shaft furnace, which is exposed to the hot Ofenatmoshäre, with a forming on the hot side of the heat transfer layer of copper or copper alloy and formed on the cold side of trough-shaped products cooling channels through which Coolant are guided and are connected on the cold side to a coolant supply line and a coolant discharge, wherein one of the hot side assigned, determined in thickness plate or frame plate made of copper or copper alloy is closed by means of a permanently elastic seal, wherein a plurality of trough-shaped, parallel juxtaposed longitudinal profiles are provided as cooling channels and that the plate or the frame plate with a made of iron or steel materials, the cold side forming cover plate is tightly connected.

Derartige Kühlkörper ersetzen etwa ab Mitte der 70er - Jahre die früher übliche ff-Ausmauerung und bilden Wandelemente in Kastenform mit Kühlmittel-Leitblechen im Innern und mit verschiedenen Formen von Schlackenhaltern an der Heißseite.Such heatsinks replace the formerly common ff lining from about the mid-seventies and form wall elements in box form with coolant baffles inside and with different forms of slag holders on the hot side.

Später wurden kastenförmige Wandelemente durch Rohrgebilde ersetzt. Hierbei waren die Rohre in einer sog. Rohr-an-Rohr-Bauweise senkrecht angeordnet, die jedoch nach kurzer Zeit allgemein durch eine waagerechte Anordnung abgelöst wurde. Diese Bauweise hatte den Vorteil mechanischer Stabilität, aber auch die Nachteile hoher Druckverluste und das Erfordernis des Anbringens von Schlackenhaltern, die nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen und häufig den Ausgangspunkt für Risse in den Rohren bildeten.Later, box-shaped wall elements were replaced by tubular structures. Here, the pipes were arranged vertically in a so-called pipe-on-pipe construction, which was, however, generally replaced by a horizontal arrangement after a short time. This design had the advantage of mechanical stability, but also the disadvantages of high pressure losses and the need to install slag holders, have a limited life and often formed the starting point for cracks in the pipes.

Seit etwa 1990 baut eine Fachfirma ihre Wandelemente in der sog. Rohr-SpaltRohr-Bauweise. Die Rohre liegen horizontal und die Strömungsumkehrungen werden durch gegossene Rohrbögen gebildet. Diese Wandelemente haben keine Schlackenhalter, weil sich das ff-Spritzmaterial in den Spalten zwischen den Rohren festhalten kann. Darüber hinaus ist der Druckverlust in dieser Art Wandelemente erheblich geringer.Since about 1990, a specialist company has been building its wall elements in the so-called pipe-gap-pipe construction method. The pipes are horizontal and the flow reversals are formed by cast pipe bends. These wall elements have no slag holders because the ff spray material can stick in the gaps between the pipes. In addition, the pressure loss in this type wall elements is considerably lower.

Solche der heißen Ofenatmosphäre ausgesetzten Wandelemente besitzen nur eine begrenzte Lebensdauer und sind häufig von Schäden betroffen. Die Schäden können eingeteilt werden in Risse an der Rohroberfläche, Schäden durch Schrottschlag (beim Chargieren eines Elektrolichtbogenofens) Schäden durch Lichtbogenüberschlag und Funkenerosion, Schäden durch Sauerstoff und Schäden an Rückenblechen.Such exposed to the hot furnace atmosphere wall elements have a limited life and are often affected by damage. The damage can be classified into cracks on the pipe surface, damage from scrap impact (when charging an electric arc furnace), arcing and spark erosion damage, oxygen damage and back plate damage.

Insofern sind die eingangs bezeichneten Kühlkörper vorteilhafter, die auch als Wandplatten in Hochöfen eingesetzt werden können.In this respect, the heat sink described at the beginning are more advantageous, which can also be used as wall panels in blast furnaces.

Der eingangs bezeichnete Kühlkörper ist aus der DE 100 00 987 A1 bekannt. Dieser Kühlkörper ist jedoch aus einem geschmiedeten oder gewalzten Rohblock aus Kupfer gefertigt und die Kühlkanäle sind durch muldenförmige Walzprodukte gebildet. Von dieser Ausbildung abgesehen, ist der aus Kupfer oder Kupferlegierung bestehende Rohblock unwirtschaftlich in Anbetracht seiner Werkstoffkosten. Die beständig steigenden Leistungsanforderungen führen zu steigenden Wärmebelastungen der Kühlplatten, die im Inneren durch Zugspannungen und an der Außenwand durch Druckspannungen beansprucht sind. Bei Überschreitung der werkstoffspezifischen Spannungsgrenzen wird der Werkstoff plastisch verformt, wodurch Risse und in schweren Fällen eine Beschädigung des Kühlkörpers entstehen.The initially designated heat sink is from the DE 100 00 987 A1 known. However, this heat sink is made of a forged or rolled ingot of copper and the cooling channels are formed by trough-shaped rolled products. Apart from this training, the raw block made of copper or copper alloy is uneconomical in view of its material costs. The constantly increasing performance requirements lead to increasing heat loads of the cooling plates, which are stressed by tensile stresses on the inside and on the outer wall by compressive stresses. If the material-specific stress limits are exceeded, the material is plastically deformed, whereby Cracks and in severe cases, damage to the heat sink arise.

Aus der DE 29 07 511 C2 ist ein ebenfalls voll aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gearbeiteter Kühlkörper mit vertikal verlaufenden Sackbohrungen durch mechanisches Tiefbohren hergestellt. Die Werkstoffkosten und die Bearbeitung sind entsprechend unwirtschaftlich.From the DE 29 07 511 C2 is a likewise made entirely of copper or a copper alloy heat sink with vertical blind holes produced by mechanical deep drilling. The material costs and processing are correspondingly uneconomical.

Aus der EP 1 077 358 A1 ist ein Kühlelement für Schacht- und Schmelzöfen bekannt, welches eine Kühlplatte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und eine stoffschlüssig mit der Kühlplatte verbundene Abdeckplatte umfasst, wobei Kühlmittelkanäle zur Bildung eines durchgehenden Kanalstrangs mit mindestens einem Kühlmittelzulauf und wenigstens einem Kühlmittelablauf in der Kühlplatte angeordnet sind. Dabei besteht die Abdeckplatte aus Stahl oder einer Stahllegierung, die durch Einwirkung von Druck unlösbar mit der Kühlplatte verbunden ist und das zwischen der Halteplatte und der Abdeckplatte Dichtungselemente eingegliedert sind.From the EP 1 077 358 A1 a cooling element for shaft and melting furnaces is known which comprises a cooling plate of copper or a copper alloy and a cohesively connected to the cooling plate cover plate, wherein coolant channels are arranged to form a continuous channel strand with at least one coolant inlet and at least one coolant outlet in the cooling plate. In this case, the cover plate made of steel or a steel alloy, which is inextricably linked by the action of pressure with the cooling plate and which are incorporated between the retaining plate and the cover sealing elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beanspruchungsfähige Bauform mit wirtschaftlich kostengünstig herstellbaren Bauteilen zu schaffen, dabei an Kupfer oder Kupferlegierung zu sparen und eine hohe Standzeit zu erreichen.The invention has for its object to provide a claimable design with economically inexpensive to manufacture components, while saving on copper or copper alloy and to achieve a long service life.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die dauerhaft elastische Abdichtung mit Rippen versehen ist, die der Platte oder der Rahmenplatte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung zugewandt, die Kühlkanäle aus den Langprofilen bilden. Dadurch kann die Abdichtung selbst versteift werden und die Elastizität der Abdichtung bleibt dauerhaft erhalten. Dadurch wird nur ein geringer Anteil am Werkstoff Kupfer oder Kupferlegierung benötigt und der wesentlich geringer beanspruchte Teil auf der Kaltseite kann aus kostengünstigem Werkstoff hergestellt werden. Die Vielzahl der muldenförmigen Längsprofile bewirkt eine flächenhaft gleichmäßigere Ableitung der Wärme an das Kühlmedium. Die Beanspruchungsfähigkeit des Kühlkörpers ist insgesamt höherThe stated object is achieved in that the permanently elastic seal is provided with ribs, which face the plate or the frame plate of copper or a copper alloy, the cooling channels form from the long sections. As a result, the seal itself can be stiffened and the elasticity of the seal is maintained permanently. As a result, only a small proportion of the material copper or copper alloy is needed and the essential Less stressed part on the cold side can be made of inexpensive material. The plurality of trough-shaped longitudinal profiles causes a more uniform discharge of heat to the cooling medium. The load capacity of the heat sink is higher overall

Die Kühlkanäle in der Abdeckplatte und / oder der Abdichtung können als Rippen im Querschnitt eine Dreiecksform, eine Halbkreisform oder eine Trapezform bilden. Im allgemeinen sind hier polygonale oder runde Querschnitts- oder Querschnittsmischformen vorteilhaft.The cooling channels in the cover plate and / or the seal can form as ribs in cross section a triangular shape, a semicircular shape or a trapezoidal shape. In general, here polygonal or round cross-sectional or cross-sectional mixing molds are advantageous.

Dabei kann vorteilhafterweise eine weitere Ausgestaltung derart vorgenommen sein, dass entweder der Hohlraum innerhalb der Dreiecksform, der Halbkreisform oder der Trapezform die Kühlkanäle bilden oder die jeweils zwischen zwei Rippen liegenden Nebenräume.In this case, advantageously, a further embodiment be made such that either the cavity within the triangular shape, the semicircular shape or the trapezoidal form the cooling channels or each lying between two ribs side rooms.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die elastische Abdichtung aus wärmeleitendem Kunststoff, wärmebeständigem Gummi oder aus einer Metallmembrane. Die Abdichtung begrenzt erfindungsgemäß den Kühlkanal oder mehrere Kühlkanäle und wird dadurch mittels des Kühlmittels selbst gekühlt. Aus diesem Grund besteht ein Schutz gegen Wärmebelastung, so dass derartig elastische Materialien dauerhaft eingesetzt werden können.In an embodiment of the invention, the elastic seal made of thermally conductive plastic, heat-resistant rubber or a metal membrane. The seal according to the invention limits the cooling channel or a plurality of cooling channels and is thereby cooled by means of the coolant itself. For this reason, there is a protection against heat stress, so that such elastic materials can be used permanently.

Eine Weiterbildung besteht darin, dass das Verhältnis der Wanddicken der Abdeckplatte zu der Platte aus Kupfer oder Kupferlegierung gleich oder kleiner 1 ist.A development is that the ratio of the wall thicknesses of the cover plate to the plate made of copper or copper alloy is equal to or less than 1.

Eine relativ dünne Abdeckplatte oder eine entsprechend beanspruchungsfähige Abdeckplatte entsteht dadurch, dass die Abdeckplatte mittels nach außen vorstehenden Rippen verstärkt ist.A relatively thin cover plate or a correspondingly load-bearing cover plate is formed by the fact that the cover plate is reinforced by means of outwardly projecting ribs.

Weitere Merkmale sind dadurch gegeben, dass die Abdeckplatte mit der Platte oder der Rahmenplatte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung am Außenumfang verschweißt sind.Further features are given by the fact that the cover plate with the plate or the frame plate made of copper or a copper alloy are welded to the outer circumference.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.In the drawings, embodiments of the invention are shown, which are explained in more detail below.

Es zeigen:

Fig. 1: einen senkrechten Querschnitt durch einen stehenden Kühlkörper,
Fig. 2A: einen Querschnitt durch den Kühlkörper vor der Ebene der Abdichtung als erste Ausführungsform mit im Querschnitt dreiecksförmigen Langprofilen,
Fig. 2B: die zu Fig. 2A gehörende Draufsicht auf die Abdichtung in der in Fig. 2A bezeichneten Schnittebene A-B,
Fig. 3A: einen Querschnitt wie Fig. 2A als zweite alternative Ausführungsform mit im Querschnitt dreiecksförmigen, hohlen Kühlkanälen
Fig. 3B: die zu Fig. 3A gehörende Draufsicht auf die Abdichtung
Fig. 4A: einen Querschnitt wie Fig. 2A als dritte alternative Ausführungsform mit im Querschnitt halbkreisförmigen vollen Langprofilen
Fig. 4B: die zu Fig. 4A gehörende Draufsicht auf die Abdichtung,
Fig. 5A: einen Querschnitt wie Fig. 2A als vierte alternative Ausführungsform mit im Querschnitt trapezförmigen hohlen Langprofilen und
Fig. 5B: die zu Fig. 5A gehörende Draufsicht in der bezeichneten Schnittebene.

Show it:

Fig. 1: a vertical cross section through a stationary heat sink,
Fig. 2A: a cross section through the heat sink in front of the plane of the seal as a first embodiment with triangular in cross-section long profiles,
Fig. 2B: the too Fig. 2A Belonging top view of the seal in the in Fig. 2A designated cutting plane AB,
Fig. 3A: a cross section like Fig. 2A as a second alternative embodiment with triangular in cross section, hollow cooling channels
Fig. 3B: the too Fig. 3A belonging top view of the seal
Fig. 4A: a cross section like Fig. 2A as a third alternative embodiment with semi-circular in cross-section full long profiles
Fig. 4B: the too Fig. 4A belonging top view of the seal,
Fig. 5A: a cross section like Fig. 2A as a fourth alternative embodiment with trapezoidal in cross-section hollow long profiles and
Fig. 5B: the too Fig. 5A belonging top view in the designated section plane.

Gemäß Fig. 1 ist der Kühlkörper 1 senkrecht dargestellt. Er kann aber auch waagerecht oder schräg eingebaut sein. Auf der Heißseite 2 (rechts) befindet sich die Schicht 3 aus Kupfer oder Kupferlegierung. Im Inneren 3a ist eine Vielzahl von einzelnen Kühlkanälen 4 mit kleineren Strömungsquerschnitten für ein Kühlmittel 5 gebildet, das gewöhnlich aus Wasser besteht. Bei einer Vielzahl von Kühlkanälen sind diese aus Langprofilen 4a ( Fig. 2A - 5B) gebildet. Die Langprofile 4a befinden sich auf der Kaltseite 6 (links), auf der auch eine Kühlmittel-Zuleitung 7 und eine Kühlmittel-Ableitung 8 angeschlossen sind, die das Kühlmittel 5 im Kreislauf führen.According to Fig. 1 the heat sink 1 is shown vertically. But it can also be installed horizontally or diagonally. On the hot side 2 (right) is the layer 3 of copper or copper alloy. In the interior 3a, a plurality of individual cooling channels 4 are formed with smaller flow cross-sections for a coolant 5, which usually consists of water. With a plurality of cooling channels, these are made of long profiles 4a (FIG. Fig. 2A - 5B ) educated. The long sections 4a are located on the cold side 6 (left), on which a coolant supply line 7 and a coolant discharge line 8 are connected, which lead the coolant 5 in the circuit.

Die auf der Heißseite 2 liegende Platte 9, die als Rahmenplatte 9a ausgeführt ist, bildet den Wärmeübergang zwischen der heißen Atmosphäre des Lichtbogenofens oder des Schachtofens und ist deshalb aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgeführt. Die Platte 9 oder die Rahmenplatte 9a führt die Wärme an die einzelnen Kühlkanäle 4 ab, die aus der Vielzahl von muldenförmigen, parallel nebeneinander angeordneten Langprofilen 4a bestehen.
Dabei kann als Kühlkanal 4 entweder ein Hohlraum 19 (Fig. 3A) des Langprofils 4a oder ein durch zwei nebeneinander liegende Langprofile 4a gebildeter Nebenraum 20 als Strömungskanäle genutzt werden.The plate 9 placed on the hot side 2, which is designed as a frame plate 9a, forms the heat transfer between the hot atmosphere of the arc furnace or the shaft furnace and is therefore made of copper or a copper alloy. The plate 9 or the frame plate 9a carries the heat from the individual cooling channels 4, which consist of the large number of trough-shaped, parallel juxtaposed long sections 4a.
In this case, as a cooling channel 4, either a cavity 19 (FIG. Fig. 3A ) of the long section 4a or a side space 20 formed by two adjacent long sections 4a are used as flow channels.

Die Platte 9 oder die Rahmenplatte 9a werden durch eine dauerhaft elastische Abdichtung 10 verschlossen, wobei auf der Kaltseite 6 eine aus Eisen- oder Stahlwerkstoffen 11 bestehende Abdeckplatte 12 fest mit der Platte 9 oder der Rahmenplatte 9a bspw. am Außenumfang 9b durch Schweißen oder wie gezeichnet mittels Schrauben 12a verbunden sind. Das Verhältnis der Wanddicken der Abdeckplatte 12 zu der Platte 9 oder Rahmenplatte 9a aus Kupfer oder Kupferlegierung ist gleich oder kleiner 1,0.The plate 9 or the frame plate 9a are closed by a permanently elastic seal 10, wherein on the cold side 6 existing from iron or steel materials 11 cover plate 12 fixed to the plate 9 or the frame plate 9a, for example. On the outer circumference 9b by welding or as drawn are connected by screws 12a. The ratio of the wall thicknesses of the cover plate 12 to the plate 9 or frame plate 9a made of copper or copper alloy is equal to or less than 1.0.

Die dauerhaft elastische Abdichtung 10 besteht aus wärmeleitendem Kunststoff, wärmebeständigem Gummi oder aus einer Metallmembrane.The permanently elastic seal 10 is made of thermally conductive plastic, heat-resistant rubber or a metal diaphragm.

Zur Versteifung und Befestigung kann die Abdeckplatte 12 (Fig. 1) mittels nach außen vorstehenden Rippen 13 verstärkt sein. Auf der Heißseite 2 sind üblicherweise (nicht näher bezeichnete) Nuten vorgesehen, die ggfs. nach Abschluss der Montage das Auftragen feuerfester Stampf- oder Spritzmassen bei Anwendung des Kühlkörpers 1 in einem Schachtofen erleichtern sollen oder bei Anwendung des Kühlkörpers 1 für einen Elektrolichtbogenofen die unvermeidlichen Schmelzenspritzer abfangen.For stiffening and attachment, the cover plate 12 ( Fig. 1 ) be reinforced by means of outwardly projecting ribs 13. On the hot side 2 usually (unspecified) grooves are provided, which if necessary after completion of the assembly to facilitate the application of refractory stamping or spraying masses when using the heat sink 1 in a shaft furnace or when using the heat sink 1 for an electric arc furnace the inevitable melting spatter intercept.

In der Fig. 2A ist außer der Schicht 3 aus Kupfer oder Kupferlegierung auf der Heißseite 2 die Platte 9 bzw. die Rahmenplatte 9a ersichtlich, sowie die dauerhaft elastische Abdichtung 10, die in einer ersten Ausführungsform eine Vielzahl von Kühlkanälen 15 bildet ( Fig. 2B), die jeweils zwischen zwei Querschnitts-Dreiecksformen 16 entstehen. Die dauerhaft elastische Abdichtung 10 ist etwa als "Matte" einstückig ausgeführt und wird einfach in die Rahmenplatte 9a eingelegt und mittels der Abdeckplatte 12 verschlossen. Für den Fall, dass die Kühlkanäle 15 in der Platte 9 oder der Rahmenplatte 9a vorgesehen sind, kann die dauerhaft elastische Abdichtung 10 auch glatt und flach ausgeführt sein.In the Fig. 2A In addition to the layer 3 made of copper or copper alloy on the hot side 2, the plate 9 or the frame plate 9a can be seen, as well as the permanently elastic seal 10, which forms a multiplicity of cooling channels 15 in a first embodiment ( Fig. 2B ), each between two cross-sectional triangular shapes 16 arise. The permanently elastic seal 10 is designed as a "mat" as one piece and is simply inserted into the frame plate 9 a and closed by the cover plate 12. In the event that the cooling channels 15 are provided in the plate 9 or the frame plate 9a, the permanently elastic seal 10 may also be smooth and flat.

In der Fig. 3A ist eine zweite alternative Ausführungsform des Kühlkörpers 1 gezeigt, wobei auf der Heißseite 2 innerhalb der Schicht 3 aus Kupfer oder Kupferlegierung in Form der Rahmenplatte 9a eine Ausnehmung vorgesehen ist, in der wiederum als Matte die dauerhaft elastische Abdichtung 10 mit einer Vielzahl von Langprodukten 4a eingelegt und mittels der Abdeckplatte 12 aus Eisen- oder Stahlwerkstoffen 11 und Schrauben 12 befestigt ist. Diese Ausführungsform sieht hohle Längsprofile 4a vor, so dass zwischen jeweils zwei Längsprofilen 4a Kühlmittel durch einen Nebenraum 20 vorwärts und durch den Hohlraum 19 der Langprofile 4a zurück strömen kann.In the Fig. 3A a second alternative embodiment of the heat sink 1 is shown, wherein on the hot side 2 within the layer 3 of copper or copper alloy in the form of the frame plate 9a, a recess is provided, in turn inserted as a mat, the permanently elastic seal 10 with a plurality of long products 4a and by means of the cover plate 12 made of iron or steel materials 11 and screws 12 is attached. This embodiment provides hollow longitudinal profiles 4a, so that between each two longitudinal profiles 4a coolant can flow back through an adjacent room 20 forward and through the cavity 19 of the long sections 4a.

Gemäß Fig. 4A befinden sich Längsprofile 4a in der Ausnehmung der Rahmenplatte 9a mit einer Halbkreisform 17 im Querschnitt und bilden zwischen jeweils zwei Langprofilen 4a einen Kühlkanal 15. Die Langprofile 4a bilden über verbindende Stege wiederum die dauerhaft elastische Abdichtung als Matte. In Fig. 4B sind die Grundflächen der Strömungskanäle 15 ersichtlich.According to Fig. 4A are longitudinal profiles 4a in the recess of the frame plate 9a with a semicircular shape 17 in cross section and form between each two long sections 4a a cooling channel 15. The long sections 4a form via connecting webs turn the permanently elastic seal as a mat. In Fig. 4B are the base surfaces of the flow channels 15 visible.

Eine vierte Alternative geht aus den Fig. 5A und 5B hervor: Die Langprofile 4a besitzen Trapezform 18 im Querschnitt, wobei wiederum zwischen jeweils zwei Langprofilen 4a ein Kühlkanal 15 für den Vorlauf und das Innere der Trapezform 18 für den Rücklauf des Kühlmittels ( oder umgekehrt) verbunden werden kann.A fourth alternative comes from the Figs. 5A and 5B The long profiles 4a have a trapezoidal shape 18 in cross section, wherein again between each two long sections 4a, a cooling channel 15 for the flow and the interior of the trapezoidal shape 18 for the return of the coolant (or vice versa) can be connected.

In allen Ausführungsformen entsteht ein flacher, rechteckförmiger und kompakter Kühlkörper 1, der wenig Raum beansprucht und leicht einzubauen ist.In all embodiments, a flat, rectangular and compact heat sink 1, which requires little space and easy to install.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlkörperheatsink
22: Heißseitehot side
33: Schicht aus Kupfer oder KupferlegierungLayer of copper or copper alloy
3a3a: Inneres des KühlkörpersHeart of the heat sink
44: Kühlkanalcooling channel
4a4a: Langprofillong profile
55: Kühlmittelcoolant
66: Kaltseitecold side
77: Kühlmittel-ZuleitungCoolant feed line
88th: Kühlmittel- AbleitungCoolant discharge
99: Platte aus Kupfer oder KupferlegierungPlate made of copper or copper alloy
9a9a: Rahmenplatteframe plate
9b9b: Außenumfangouter periphery
1010: elastische Abdichtungelastic sealing
1111: Eisen- oder Stahl-WerkstoffIron or steel material
1212: Abdeckplattecover
12a12a: Schraubenscrew
1313: Rippen an der AbdeckplatteRibs on the cover plate
1414: Rippen an der elastischen AbdichtungRibs on the elastic seal
1515: Kühlkanalcooling channel
1616: Dreiecksformtriangular shape
1717: HalbkreisformSemicircular shape
1818: Trapezformtrapezoidal shape
1919: Hohlraumcavity
2020: NebenraumOutbuildings

Claims

Cooling body (1), particularly for the walls of the upper furnace of an electric arc furnace or of a shaft furnace, which is exposed to the hot furnace atmosphere, with a layer (3), which forms the thermal transition, of copper or copper alloy on the hot side (2) and cooling channels (4), which are on the cold side (6) and formed from trough-shaped products and through which the coolant (5) is guided, the cooling channels being connected on the cold side (6) with a coolant feed duct (7) and a coolant discharge duct (8), wherein a plate (9) or frame plate (9a), which is associated with the hot side (2) and definable in its thickness, of copper or copper alloy is closed by means of a permanently resilient seal (10), wherein a plurality of trough-shaped, parallel longitudinal profile members (4a) arranged adjacent to one another is provided as cooling channels (4) and that the plate (9) or the frame plate (9a) is sealingly connectible with a cover plate (12) consisting of iron or steel materials (11) and forming the cold side, characterised in that the resilient seal (10) is provided with ribs (14) which face the plate (9) or frame plate (9b) and form the cooling channels (15) from the longitudinal profile members (4a).
Cooling plate according to claim 1, characterised in that the ribs (4) form a triangular shape (16), a semicircular shape (17) or a trapezium shape (18) in cross-section.
Cooling plate according to claim 1, characterised in that the cavity (19) within the triangular shape (16), the semicircular shape (17) or the trapezium shape (18) or the adjoining spaces (20) lying between each two ribs (14) forms or form the cooling channels (15).
Cooling plate according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the permanently resilient seal (10) consists of heat conductive plastics material, heat resistant rubber or of a metal membrane.
Cooling plate according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the ratio of the wall thicknesses of the cover plate (12) to the plate (9) of copper or copper alloy is equal to or less than 1.
Cooling plate according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the cover plate (12) is reinforced by means of outwardly protruding ribs (13).
Cooling plate according any one of claims 1 to 6, characterised in that the cover plate (12) is welded to the plate (9) or the frame plate (9b) of copper or a copper alloy at the outer circumference (9b).