148397. lajstromszámú szabadalom • Bordás kohófal hűtőlap

Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.397. SZÁM 18. a. 3—10. OSZTÁLY — FO-328. ALAPSZÁM Bordás kohófal hűtőlap dr. Fonó Albert mérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. május 21. Kohók falazatát hűteni kell, hogy a nagy hőfoknak kitett részeinek a szilárdsága biztosíttassék. Hűtésre falba beépített fém vagy vasszekrényeket szokás használni, amelyeket belülről víz vagy más alkalmas áramló vagy elpárolgó közeg hűt. A kohók falát a lefelé haladó elegyoszlop koptatja. A kopás előrehaladásával a hűtőszekrények beleérnek az olvasztótérbe és ha onnan el nem távolítják kellő időben, elolvadnak és a hűtőközeget beleürítik az olvasztótérbe, üzemzavart okozva. Javasoltak bordás hűtőlapokat, amelyek kiszállítják a hőt a falból kijjebb elhelyezett hűtőszekrényekhez, hogy a hűtés biztosítása mellett elkerüljék a hűtőszekrény beleérését az olvasztó térbe.' A fenti kiképzéssel kapcsolatban hivatkoztak olyan kísérleti eredményekre, amelyeknél a borda keresztmetszetnövékedése a forró végétől mért távolság négyzetével változott. Időközben végzett további vizsgálatok és a következőkben ismertetett megfontolások vezettek arra az eredményre, hogy legcélszerűbb a keresztmetszetet a forró végétől mért távolsággal arányosan növelni, mert ez biztosítja a falazat leghosszabb élettartamát. A hűtőborda tulajdonságait meghatározza annak alakja, méretei, anyagának mineműségén kívül. Különösen lényeges a borda helyes alakja akkor, amikor annak a vége már beleér az olvasztótérbe és az feolvad. A megrövidült borda alakja az olvasztótérrel érintkező környezetben úgy választandó meg, hogy a falból, elsősorban az olvasztótér közvetlen közeléből, szállíttassák ki minél több hő. Az erélyes hőkiszállítás úgy teljesíthető, ha a hőfokesés az olvasztótérrel érintkező bordavégnél meredek. E követelmény teljesítésének a hatása a falhűtés tulajdonképpeni céljának a teljesítése, nevezetesen az olvasztótérrel határos falsík kopásának a csökkentése. A kopás akkor csökken, ha a falanyag kopásnak ellenálló tulajdonsága lehető nagy és ez az ellenállás az olvasztótér határfalán túl rohamosan nő. A falanyag szilárdsága a hőfoka növekedésével csökken. Tehát a szilárdság növelésének két módja van: a) olyan falanyag választása, amelynek a hővezetőképessége, különösen nagy hőfokon kicsi, továbbá b) erélyes hűtés biztosítása és ezzel meredek hőfokesés az olvasztótér határfala közelében. A meredek hőfokesés következtében az olvasztótértől kis távolságra mán alacsonyabb a hőfok és ezzel nagyobb a szilárdság. Ez a hőfokesés lényegesen befolyásolja a kopási szilárdságot, mert a hőfokesés a kopásnak kevéssé ellenálló réteg vastagságának lecsökkenését okozza. Minél vékonyabb a kopással szemben kis szilárdságú réteg, annál kevesebb kopik le, különben hasonló körülmények között és annál hosszabb a fal élettartama. A fentiekben tárgyalt borda-tulajdonságnak a fal teljes élettartama alatt, tehát a hűtőborda leolvadása idején kell fennmaradnia. A falból a bordába annál több hőmennyiség lép át, minél alacsonyabb a borda hőfoka a vele érintkező fal hőfokához képest. A bordamenti hőfokesés arányos a bordakeresztmetszet egységén szállított hőmennyiséggel. A hőfokesés tehát kisebb lesz és a borda hőfoka közelebb lesz a hűtőszekrény hőfokához, ha a borda hossza mentén a falból átlépővel megnövekedett hőmennyiségnek megfelelően .minél nagyobb mértékben nő a borda keresztmetszete. Az olvasztótér határán tehát a falhűtés javul a bordakeresztmetszet növekedésének a mértékével. Ezek az elméleti megfontolások a villamos kismintákon végzett mérések eredményei igazolták, hogy a meredek hőfokesés feltétele a bordakeresztmetszetnek meredeken való növelése a hűtőszekrény irányában. A borda végének folyamatos leégése következtében minden keresztmetszet valamikor szélső keresztmetszet lesz, tehát minden keresztmetszetre áll ugyanaz a követelmény, hogy a környéken a keresztmetszet-növekedés lehető nagy legyen. Ebből következik, hogy kb. állandónak kell lennie a keresztmetszet-növekedésnek. Ha a keresztmetnövekedés állandó, akkor a keresztmetszet nagysága arányos az eredeti borda forró végétől mért távolsággal. A borda legnagyobb keresztmetszete a vele érintkező hűtőlap-csatlakozásnál van. A borda választott hosszával tehát