[0001] Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere
für einen Stahlwerkskonverter, mit an der Wandung des Gefäßes vorgesehenen, von Kühlflüssigkeit
durchflossenen Kühlkammern, insbesondere für einen Konverterhut, an dessen Umfang
eine Vielzahl von sich in der Mantellinie der Hutfläche erstreckenden, vom Kühlmittel
durchflossenen Kühlkammern angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes
verlaufende Verteiler- bzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese
mit einer durch einen oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Versorgungsleitung
an ein Kühlflüssigkeitsversorgungssystem angeschlossen sind.
[0002] Bei flüssigkeitsgekühlten metallurgischen Gefäßen befindet sich im Inneren der an
der Wandung dieser Gefäße vorgesehenen Kühlkammern nur eine relativ geringe Flüssigkeitsmenge.
Bei einer Störung der Versorgung der Kühlkammern mit Kühlflüssigkeit besteht daher
die Gefahr einer Überhitzung und Dampfbildung im Inneren der Kühlkammern. Zu einer
solchen überhitzung und Dampfbildung kommt es wegen der geringen Flüssigkeitsmenge
im Inneren der Kühlkammern und wegen der im Inneren des metallurgischen Gefäßes herrschenden
hohen Temperatur innerhalb sehr kurzer Zeit, so daß das Risiko von Explosionen der
Kühlkammern und Beschädigungen des metallurgischen Gefäßes gegeben ist. Damit verbunden
ist nicht nur die Gefahr der Zerstörung der gesamten Anlage, sondern auch ein hohes
Unfallrisiko für das Bedienungspersonal gegeben.
[0003] Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt
sich die Aufgabe, eine Einrichtung an einem Kühlsystem eines metallurgischen Ge- fä
ßes zu schaffen, mittels welcher die Kühlflüssigkeit innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne
aus den Kühlkammern ohne die Gefahr von Dampfbildung und Explosionen entfernt werden
kann.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versorgungsleitung des
Kühlsystems wahlweise an eine Druckgasleitung zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit
anschließbar ist, wobei im System überwachungs- bzw. Signaleinrichtungen zur Kontrolle
des Druckes und/oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge der Kühlflüssigkeit
enthalten sind und von diesen Signaleinrichtungen bei Abweichen von einem maximalen
bzw. minimalen Sollwert der überwachten Parameter der Kühlflüssigkeit betätigbare
Steuerungsorgane zum Abtrennen der Leitung vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und
Anschließen dieser Leitung an die Druckgasleitung vorgesehen sind.
[0005] Es ist zweckmäßig, eine Mehrzahl von Konvertern an ein gemeinsames Kühlflüssigkeitsversorgungssystem
und eine gemeinsame Druckgasquelle anzuschließen.
[0006] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei Fig. 1 zwei_Stahlwerkskonverter in Ansicht
von oben teilweise geschnitten zeigt und Fig. 2 eine Seitenansicht des Konverterhutes
eines der beiden Konverter veranschaulicht.
[0007] Auf der Mantelfläche des Konverterhutes 2 jedes Konverters 1, 1' sind im Abstand
voneinander horizontal verlaufende Ringleitungen gelegt, u. zw. die untere Verteilerleitung
3 und die obere Sammelleitung 4. Diese Ringleitungen sind durch Trennwände 5 bzw.
6 abschnittsweise unterteilt, so daß also Verteilerleitungsabschnitte 3a, 3b, 3c ...
und Sammelleitungsabschnitte 4a, 4b, 4c ... aufeinander folgen. Zwischen den beiden
Ringleitungen 3 und 4 ist gruppenweise eine Vielzahl von kanalartigen Kühlkammern
7 angeordnet, die ebenfalls aus rinnenförmigen Profilen oder Winkeleisen bestehen
und an die Mantelfläche des Konverterhutes angeschweißt sind. Jeder solchen Gruppe
7 von Kühlkammern ist ein einziges Rückflußrohr 8 zugeordnet, welches ebenfalls aus
einem rinnenförmigen Profil besteht, das an die Hutmantelfläche angeschweißt ist und
einen entsprechend größeren Querschnitt aufweist. Die Anordnung der Rückflußrohre
ist so getroffen, daß jeweils ein oberer Sammelleitungsabschnitt 4a mit dem nächstfolgenden
unteren Verteilerleitungsabschnitt 3b durch ein Rückflußrohr 8 verbunden wird. Ein
unterer Verteilerleitungsabschnitt 3a ist mit dem
Kühlmitteleinlauf 9 und das letzte Ableitungsrohr 8' ist mit dem Kühlmittelauslauf
10 verbunden.
[0008] Der Kühlmitteleinlauf 9 ist an eine Zuleitung 11, welche durch den Tragzapfen 12
der Konverter 1, 1' geführt ist, angeschlossen. Der Kühlmittelauslauf 10 hingegen
mündet bei beiden Konvertern 1, 1' jeweils in den hohl ausgeführten Tragring 13, wodurch
die Kühlflüssigkeit gezwungen wird, nach Durchströmen des Tiegelhutes den Tragring
zu durchströmen. Nach Durchströmen des Tragringes 13 wird die Kühlflüssigkeit über
die Ableitung 14 dem Kühlflüssigkeitsversorgungssystem, welches in seiner Gesamtheit
mit 15 bezeichnet ist und welches neben den Pumpen 16 aus den erforderlichen, nicht
näher bezeichneten Rohrleitungen und Regelventilen gebildet ist, zugeleitet. Dieses
Kühlfüssigkeitsversorgungssystem 15 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als geschlossenes System ausgebildet, wobei die Kühlflüssigkeit, vorzugsweise aufbereitetes
Kühlwasser, mittels der Pumpen 16 wieder der Zuleitung 11 zugeführt wird. Zur Überwachung
verschiedener Zustandsparameter der Kühlflüssigkeit sind mehrere Signaleinrichtungen
17, 18, 19 in die Zu- und Ableitung 11, 14 jedes Konverters 1, 1' eingebaut, von denen
die Signaleinrichtungen 17 zur Überwachung der Temperatur, die Signaleinrichtungen
18 zur Überwachung der Durchflußmenge und schließlich die Signaleinrichtungen 19 zur
überwachung des Kühlflüssigkeitsdruckes dienen.
[0009] In den Ableitungen 14 jedes Konverters 1, 1' ist weiters jeweils ein als Ventil 20
ausgebildetes Steuerungsorgan vorgesehen, durch welches jede Ableitung 14 von dem
Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 15 getrennt und an eine Druckgasleitung 21, vorzugsweise
eine Druckluftleitung, angeschlossen werden kann.
[0010] In jeder Zuleitung 11 ist ebenfalls ein als Ventil 22 ausgebildetes Steuerungsorgan
vorgesehen, welches es ermöglicht, die Zuleitung 11 vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem
15 zu trennen und die Zuleitung an einen Überlauf 23 anzuschließen. Die beiden Ventile
20, 22 sind durch die Signaleinrichtungen 17, 18, 19 über die Steuerleitungen 24 betätigbar.
[0011] Das Kühlflüssigkeitsversorgungssystem 15 dient ebenso wie die
Druckgasleitung 21 zur gleichzeitigen Versorgung beider Konverter 1, 1'.
[0012] Die Funktion des beschriebenen Kühlsystems ist folgende: Während des Betriebes des
metallurgischen Gefäßes durchströmt das von den Pumpen 16 geförderte Kühlwasser zunächst
die Konverterhutkühlung jedes Konverters 1, 1', anschließend den Tragring und wird
danach über die Ableitung 14 wieder den Pumpen 16 zugeführt. Sobald von einer der
Signaleinrichtungen 17, 18, 19 zur Überwachung des Druckes, der Temperatur bzw. der
Menge des Kühlwassers ein vom Bereich, in dem die Kühlung des Konverters einwandfrei
sichergestellt ist, abweichender Wert registriert wird, werden die Ventile 20, 22
des jeweiligen Konverters automatisch über die Steuerleitungen 24 betätigt und zwar
in der Weise, daß das Ventil 22 die Zuleitung 11 mit dem Überlauf 23 und das Ventil
20 die Ableitung 14 mit der Druckgasleitung 21 leitungsmäßig verbindet. Dadurch werden
die Kühlkammern 7 des Konverterhutes 2 von Druckluft durchströmt und die in ihnen
noch befindliche Kühlflüssigkeitsmenge wird in kürzester Zeit, noch bevor es zu einer
Dampfbildung kommt, in den Überlauf 23 ausgepreßt. Die Strömungsrichtung der Druckluft
ist in diesem Fall der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit entgegengesetzt, was
wegen der einen größeren Querschnitt als die Kammern 7 aufweisenden Rückflußrohre
8 Vorteile bietet.
[0013] Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise
ist es möglich, anstelle der von den Ringleitungen und Kühlkammern gebildeten Kühleinrichtung
für den Konverterhut auch aus Plattenkühlelementen gebildete Kühlkammern vorzusehen,
oder Kühlkammern aus meanderförmig um den Tiegelhut geführten Rohrschlangen zu bilden.
Die Kühlkammern des Konverterhutes müssen auch nicht hintereinander geschaltet sein
wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, sondern sie können auch jeweils zu mehreren
zusammengefaßt parallel mit jeweils einer eigenen Zu-und Ableitung an das Kühlflüssigkeitsversorgungssystem
angeschlossen sein. Weiters ist es möglich, die Druckluft in Richtung der Strömungsrichtung
der Kühlflüssigkeit durch die Kühlkammern strömen zu lassen.
1. Kühlsystem für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für einen Stahlwerkskonverter,
mit an der Wandung des Gefäßes vorgesehenen, von Kühlflüssigkeit durchflossenen Kühlkammern,
insbesondere für einen Konverterhut, an dessen Umfang eine Vielzahl von sich in der
Mantellinie der Hutfläche erstreckenden, vom Kühlmittel durchflossenen Kühlkammern
angeordnet ist, die an horizontal um den Umfang des Konverterhutes verlaufende Verteiler-
bzw. Sammelleitungsabschnitte angeschlossen sind, wobei diese mit einer durch einen
oder beide Tragzapfen des Konverters verlaufenden Versorgungsleitung an ein Kühlflüssigkeitsversorgungssystem
angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (11, 14) des
Kühlsystems wahlweise an eine Druckgasleitung (21) zwecks Entleerung der Kühlflüssigkeit
anschließbar ist, wobei im System Uberwachungs- bzw. Signaleinrichtungen (17, 18,
19) zur Kontrolle des Druckes und/oder der Temperatur und/oder der Durchflußmenge
der Kühlflüssigkeit enthalten sind und von diesen Signaleinrichtungen bei Abweichen
von einem maximalen bzw. minimalen Sollwert der überwachten Paramter der Kühlflüssigkeit
betätigbare Steuerungsorgane (20, 22) zum Abtrennen der Leitung vom Kühlflüssigkeitsversorgungssystem und-Anschließen dieser Leitung (11 oder 14) an die
Druckgasleitung (21) vorgesehen sind.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Konvertern
(1, 1') an ein gemeinsames Kühlflüssigkeitsversorgungssystem (15) und eine gemeinsame
Druckgasquelle (21) angeschlossen sind.
