DE4235662A1

DE4235662A1 - Protection for cooling tube walls of electric arc furnaces - by deposition of cladding of thermally conductive material.

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

Abstract

In electric arc furnaces, protection is given for wall and roof cooling elements of tube-tube and/or tube-gap-tube design by applying to the walls of the tubes, caps or ends, bends etc, exposed to heat, together with associated weld joints a welded-deposited or plasma-sprayed material with good thermal conductivity which is not magnetic eg Cu. Deposit thickness is 3-12mm. ADVANTAGE - Extended life without damage or leaks.

Description

title

Hitze- und Lichtbogenschutz für Wand- und Deckelkühlelemente an Elektrolichtbogen öfen.Heat and arc protection for wall and Lid cooling elements on electric arc ovens.

State of the art

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.Wall and lid cooling elements are in Elek electric arc furnaces at Elektrostahlerzeu as a replacement for the refractory wall tion used. They are in the furnace and Oven cover as exchangeable cooling surfaces in tube-to-tube or tube-gap-tube con structure arranged. As a cooling medium in As a rule, cooling water in a temperature zone rich 20 ° C to 50 ° C or hot water in one Temperature range approx. 10 ° C under saturated steam temperature to saturated steam temperature used. For shorter melting times and thus one to achieve higher production electric furnace outputs increased.

Problems

1. Risse in den Rohrwandungen durch höhere thermische Wechselbelastungen.1. Cracks in the pipe walls due to higher ones thermal alternating loads.

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.During a melt from charging the There are enamel scrap baskets right up to racking phases with low thermal cooling surfaces loads and very high loads. By these thermal cycling loads in connection with the temperature gradient between the pipe outside and inside wall of the pipe tires material and cross cracks form in the Pipe wall that lead to leaks.

2. Abschmelzungen bei elektrischen Lichtbö gen.2. Meltdowns in electric light blows gene.

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.It often happens during the melting phase electrical arcing between the scrap to be melted down and the pipe walls of the cooling elements, which lead to melting leads and can cause leaks.

solution

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.Through the use of pipes, reverse cape pen and bow made of steel a wall thickness according to the strength calculation Welding and surfacing a good heat conductive and not, or only partially magne table material (e.g. copper, brass solder, silver solder) up to the required wall thickness ke, are due to the good thermal conductivity the temperature difference between the Rohrau outer and inner tube wall and thus the heat tensions less. It also becomes a part the heat from the heavily loaded, the furnace middle facing pipe wall area in the un contaminated area (rear of cooling element mentes). Because of these circumstances the formation of cross cracks in the tub severely reduced.

Durch den gleichzeitig nicht, oder nur be dingt magnetischen Werkstoff geht die Häufig keit von Schäden durch elektrische Lichtbögen zurück.By not at the same time, or only be magnetic material is common damage caused by electric arcs back.

Achieved advantage

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.The advantages achieved with the invention be stand in particular in that the standing time ten of the wall and lid cooling elements be reduced and fewer production downtimes due to leaks in the electric light boil genofen occur.

Description of an embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen Blatt 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is in the drawings sheets 1 and 2 shown and is described in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 Die Vorderansicht eines Wandkühlele mentes in Rohr-Spalt-Rohr-Konstruk tion mit Hitze- und Lichtbogenschutz. Fig. 1 The front view of a Wandkühlele element in tube-gap-tube construction with heat and arc protection.

Fig. 2 Die Draufsicht des Wandkühlelementes mit Hitze- und Lichtbogenschutz. Fig. 2 The top view of the wall cooling element with heat and arc protection.

Fig. 3 Einen Teilschnitt durch das Wandkühl element mit Hitze- und Lichtbogen schutz. Fig. 3 A partial section through the wall cooling element with heat and arc protection.

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.The wall cooling element mainly consists of the cooling tubes ( 1 ), the reversing caps ( 2 ), the segment bend ( 3 ), the cooling medium connections ( 4 ), the covers of the column ( 5 ) and the element suspensions ( 6 ). The coolant-carrying components ( 1 , 2 , 3 and 4 ) are made of steel in the basic structure, with a wall thickness of 4-6 mm according to the strength calculations. The wall surfaces of these components ( 1 , 2 , 3 and 4 ) are in the loaded areas facing the center of the furnace with heat and arc protection ( 7 ) made of the good heat-conducting and non-magnetic material copper with a wall thickness of 6-8 mm coated by build-up welding.

Claims

Heat and arc protection for wall and cover cooling elements in tube-to-tube or / and tube-gap-tube construction built in electric arc furnaces, characterized in that the walls of the cooling tubes, reversing caps or ends, arches and other heat-impacted components , and the associated welds from a composite of steel and a welded or plasma-sprayed, good heat-conducting and not, or only partially magnetic material, and that the application is 3-12 mm.