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J
DIM360 (Ver 1.5 21 Nov 2005) - 1100000/0
1302551
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
20030416
EP
02017986.7
20020810
de
de
de
10150491
20011016
DE
20030416
200316
20030416
200316
7
7C 21B 7/10 A
7F 27B 1/24 B
de
Kühlplatte für einen Schachtofen
en
Cooling plate for shaft furnace
fr
Plaque de refroidissement pour four à cuve
2
KM Europa Metal Aktiengesellschaft
00220375
KME-0400 EP
Postfach 3320
D-49023 Osnabrück
DE
Wobker, Hans-Günter, Dr.
Semmelweisstrasse 9
59565 Bramsche
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Die Kühlplatte (3) für einen Schachtofen ist mit inneren Kühlmittelkanälen (4) versehen. Die der Ofenachse (5) zugewandte Innenseite (6) ist weitgehend ebenflächig gestaltet, während die der Ofenachse (5) abgewandte Außenseite (7) im horizontalen Querschnitt als konvex erhabener Polygonzug ausgebildet ist. Der Polygonzug setzt sich aus mehreren ebenen Flächen (8) mit vertikalen seitlichen Begrenzungskanten (9) zusammen. Die Schmalseiten (10) zwischen der Innenseite (6) und der Außenseite (7) verlaufen schräg. Die sich in den Schmalseiten (10) erstreckenden Vertikalebenen (VE) schneiden die Ofenachse (5).
Die Erfindung betrifft eine Kühlplatte für einen Schachtofen.
Die DE 195 45 048 C2 offenbart eine Kühlplatte mit inneren Kühlmittelkanälen. Die Kühlplatte besteht aus Kupfer oder einer niedrig legierten Kupferlegierung. Sie kann aus einem geschmiedeten oder gewalzten Rohblock gefertigt sein. Die Kühlplatte besitzt vertikale Seitenflansche, welche bei der Montage der Kühlplatte mit weiteren Kühlplatten in einen Schachtofen einander überlappend zugeordnet werden. Der horizontale Querschnitt der Kühlplatte ist weitgehend rechteckig, so daß zwischen einer Kühlplatte und der Wand eines Schachtofens ein Spalt entsteht, der mit feuerfestem Stampfmaterial oder mit speziell zugeschnittenen Feuerfeststeinen ausgefüllt wird.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist im Umfang der EP 0 887 428 A1 eine Kühlplatte vorgeschlagen worden, bei der die der Ofenachse zugewandte Innenseite, wie an sich bekannt, weitgehend ebenflächig gestaltet und die der Ofenachse abgewandte Außenseite konvex gewölbt ausgeführt ist. Im Hinblick auf die Abmessungen einer derartigen Kühlplatte ist es jedoch sehr schwierig und fertigungstechnisch äußerst aufwendig, die bogenförmige Krümmung an der Außenseite der Kühlplatte herzustellen. Da die Radien mehrerer Kühlplatten häufig auch Toleranzen aufweisen, ist die Lage der Kühlplatten im Schachtofen nicht eindeutig statisch bestimmt.
Des Weiteren'sind die Schmalseiten der Kühlplatte mit Vertikalflanschen versehen, wobei zwei unterschiedliche Typen von Kühlplatten erforderlich sind. Bei der einen Kühlplatte geht die weitgehend ebenflächige Innenseite in die Seitenflansche über, während bei der anderen Kühlplatte die gewölbte Außenseite in die Seitenflansche übergeht. Die Notwendigkeit von zwei unterschiedlichen Kühlplatten erhöht den Fertigungsaufwand.
Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Kühlplatte für einen Schachtofen zu schaffen, die einfacher zu fertigen ist, leichter der Krümmung der Ofenwand angepaßt werden kann und ferner bessere Wärmeübergangsbedingungen zu benachbarten Kühlplatten gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wesentliches Merkmal der Erfindung bildet der Sachverhalt, daß jetzt die der Ofenachse abgewandte Außenseite der Kühlplatte im horizontalen Querschnitt als konvex erhabener Polygonzug ausgebildet ist. Dieser Polygonzug besteht aus mehreren ebenen Flächen mit vertikalen seitlichen Begrenzungskanten, wobei die Anzahl der Flächen insbesondere von dem Querschnitt des jeweiligen Schachtofens abhängig ist. Da nunmehr kein Radius, sondern Flächen an der Außenseite erzeugt werden, ist eine deutliche Fertigungsvereinfachung gegeben. Darüber hinaus ist mit dem Polygonzug der Vorteil verbunden, daß die Außenseite besser der inneren Oberfläche einer Ofenwand angepaßt werden kann. Es kommen die vertikalen Begrenzungskanten zwischen jeweils zwei Flächen an der Ofenwand zur Anlage und gleichen insofern Toleranzen in der Krümmung der Ofenwand aus. Eine Hinterfütterung kann in der Regel unterbleiben. In einzelnen Fällen besteht jedoch die Möglichkeit, eine minimale Hinterfütterung vorzunehmen.
Wenn im Vorstehenden von einer weitgehend ebenflächig gestalteten Innenseite der Kühlplatte die Rede ist, so kann hierunter eine vollkommen glatte Fläche verstanden werden. Denkbar ist aber auch eine solche Innenseite, die zumindest teilweise mit feuerfestem Material verkleidet ist und/oder Stege bzw. Nuten zur Halterung von feuerfestem Material aufweist.
Aufgrund praktischer Gegebenheiten ist es entsprechend Patentanspruch 2 von Vorteil, wenn der Polygonzug aus vier bis acht im wesentlichen ebenen Flächen zusammengesetzt ist. Mit der Formulierung im wesentlichen werden die fertigungsbedingten Toleranzen berücksichtigt.
Die den erfindungsgemäßen Grundgedanken weiterbildende Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 3 erlaubt es, die Kühlplatte mit weiteren Kühlplatten in Umfangsrichtung flächig aneinander zu setzen. Auf ein Verfüllen zwischen zwei benachbarten Kühlplatten kann weitgehend verzichtet werden. Durch den Flächenkontakt der Schmalseiten der Kühlplatten wird eine deutliche Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen benachbarten Kühlplatten insbesondere dann erreicht, wenn ungleichmäßige Belastungen im Schachtofen auftreten. Auch ist nur ein Typ einer Kühlplatte erforderlich. Der Fertigungs- und Montageaufwand wird verringert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
im schematischen horizontalen Querschnitt einen segmentartigen Ausschnitt aus einem Schachtofen und
Figur 2
in vergrößerter Darstellung in der Draufsicht eine einzelne Kühlplatte.
In der Figur 1 ist mit 1 die Ofenwand eines ansonsten nicht näher veranschaulichten Schachtofens 2 bezeichnet. Die Ofenwand 1 ist mit Kühlplatten 3 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung belegt, welche in nicht näher dargestellter Weise mit inneren Kühlmittelkanälen 4 versehen sind. Die Kühlmittelkanäle 4 können sich vertikal und horizontal erstrecken, wobei die Anschlußleitungen der Kühlmittelkanäle 4 an eine Kühlmittelzuführung nicht näher dargestellt sind.
Auf den der Ofenachse 5 zugewandten Innenseiten 6 sind die Kühlplatten 3 in nicht näher veranschaulichter Weise mit einer feuerfesten Masse verkleidet und/oder mit Stegen bzw. Nuten versehen, welche zur besseren Haftung des feuerfesten Materials angearbeitet sind.
Wie aus der Figur 2 näher hervorgeht, ist die der Ofenachse 5 zugewandte Innenseite 6 einer Kühlplatte 3 unter Berücksichtigung der vorstehenden feuerfesten Verkleidung weitgehend ebenflächig gestaltet. Die der Ofenachse 5 abgewandte Außenseite 7 ist (zur Verdeutlichung in starker Überzeichnung dargestellt) im horizontalen Querschnitt als konvex erhabener Polygonzug ausgebildet. Dieser Polygonzug setzt sich beim Ausführungsbeispiel aus sechs im wesentlichen ebenen Flächen 8 mit vertikalen seitlichen Begrenzungskanten 9 zusammen. Zur Verdeutlichung dieser Begrenzungskanten 9 sind diese in strichpunktierter Linienführung hervorgehoben.
Die Schmalseiten 10 der Kühlplatte 3 zwischen der Innenseite 6 und der Außenseite 7 verlaufen schräg. Die sich in den Schmalseiten 10 erstreckenden Vertikalebenen VE schneiden die Ofenachse 5.

Bezugszeichenaufstellung:
1 -
Ofenwand von 2
2 -
Schachtofen
3 -
Kühlplatten
4 -
Kühlmittelkanäle
5 -
Ofenachse
6 -
Innenseite von 3
7 -
Außenseite von 3
8 -
Flächen von 7
9 -
Begrenzungskanten von 8
10 -
Schmalseiten von 3
VE -
Vertikalebenen durch 10 und 5
1. Kühlplatte für einen Schachtofen, die mit inneren Kühlmittelkanälen (4) versehen ist, wobei die der Ofenachse (5) zugewandte Innenseite (6) weitgehend ebenflächig gestaltet und die der Ofenachse (5) abgewandte Außenseite (7) im horizontalen Querschnitt als konvex erhabener Polygonzug ausgebildet ist.
2. Kühlplatte nach Patentanspruch 1, bei welcher die aus einem Polygonzug gebildete Außenseite (7) aus vier bis acht im wesentlichen ebenen Flächen (8) zusammengesetzt ist.
3. Kühlplatte nach Patentanspruch. 1 oder 2, bei welcher die Schmalseiten (10) zwischen der Innenseite (6) und der Außenseite (7) schräg verlaufen, wobei die sich in den Schmalseiten (10) erstreckenden Vertikalebenen (VE) die Ofenachse (5) schneiden.