CZ305812B6

CZ305812B6 - Způsob opravování žáruvzdorného zdiva topných stěn koksárenských pecí

Info

Publication number: CZ305812B6
Application number: CZ2015-38A
Authority: CZ
Inventors: Uliko Sergej Ĺ
Original assignee: Famo-Servis, Spol. S R.O.
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-03-23
Also published as: CZ201538A3

Abstract

Topení opravovaných topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6) se vypne zaslepením otvorů hořáků (12) pomocí zatěsněných zátek (13) na ohebných žáruvzdorných táhlech (14). Sběrný kanál (11) se dočasně uzavře přehrádkou (18). Provede se bourání opravovaných topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6). Po bourání se zátky (13) odstraní, hořáky (12) se zatěsní kroužkem (19) žáruvzdorného vláknitého kartonu, provede se přezdění opravovaných topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6), a před jejich zprovozněním se kroužek (19) perforuje shora zavedenou perforační tyčí (20). Pro dobu hotovení přehrádky (18), a také pro dobu alespoň dokončování přezdívání sběrného kanálu (11) se do úseku sběrného kanálu (11) mimo zónu oprav (10) umístí tryska (16) a horké spaliny se ředí a ochlazují vzduchem, proudícím směrem od zóny oprav (10). Přehrádka (18) se zhotoví i odstraní přes přístupový otvor (17), ponechaný dočasně do sběrného kanálu (11).

Description

Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn v koksárenských pecích.

Dosavadní stav techniky

V současné době je znám způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských komor podle pat. CZ 293 824. Při něm se před bouráním opravované části topné stěny vypne topení opravovaných topných kanálků a na povrch okolních topných stěn namířený do zóny opravy se při teplotě jejích topných kanálků 750 až 950 °C nalepuje tepelně izolační materiál. Neopravovaná část topné stěny se stabilizuje regulovatelnými rozpěrkami a síťovitými hrázkami. Síťovitými hrázkami se také oddělí zóna opravy od neochlazovaných částí komor přilehlých k opravované topné stěně. Alespoň poškozená část topné stěny se rozebere, a poté se, při teplotě do 80 °C v zóně opravy, nahradí novým zdivém z vyzdívacích elementů. Nové zdivo se nahřívá nejprve pomocí nepřímého vytápění přenosem tepla z okolních topných stěn a pecních komor, přičemž toto nové zdivo se realizuje po blocích, které se kladou na sebe se střídáním zdění a nepřímého ohřívání. Nakonec, po dokončení zdění, se provede přímý ohřev nového zdivá, plamenem hořáků zprovozněných opravovaných topných kanálků. Tento způsob opravování zdivá využívá i způsob opravování žáruvzdorného zdivá koksárenských pecí během jejich provozu podle CZ PV 2014-815.

Nedostatkem tohoto způsobu je, že pro jeho provádění nutné vypnutí opravovaných topných kanálků v současné době umožňují pouze koksárenské baterie se spodním přívodem topného plynu. Tento typ baterií má samostatné plynové ventily na každém topném kanálku. Při využívání výše uvedeného postupu se vypínání opravovaných topných kanálků provádí uzavřením plynových ventilů jednotlivých topných kanálků. Pro jiné typy baterií, jako jsou baterie s bočním přívodem plynu, není v současné době tento postup použitelný. Také jej nelze použít pro baterii s vrchním sběrným kanálem pro odvod spalin, který je vestavěn v topné stěně, jako například v případě baterií u v současné době častého systému Stiel-Otto. Při dokončení přezdívání topných kanálků a vyzdění překrytí sběrného kanálu pro spaliny, totiž do opravené části zdivá začínají prudce proudit spaliny z nepřezdívané, během opravy kontinuálně pracující, části topné stěny mimo zónu opravy. Tepelný šok pak vyvolává nežádoucí praskání a ničení zdivá v nové, opravené části topné stěny.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře vynález. Je navržen pro způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí, při němž se před bouráním opravované části topné stěny vypne topení opravovaných topných kanálků, na povrch okolních topných stěn namířený do zóny oprav se při teplotě jejích topných kanálků 750 až 950 °C umístí tepelně izolační materiál, neopravovaná část topné stěny se stabilizuje regulovatelnými rozpěrkami a síťovitými hrázkami, síťovitými hrázkami se také oddělí zóna oprav od neochlazovaných částí pece přilehlých k opravované topné stěně. Alespoň poškozená část topné stěny se rozebere a poté se, při teplotě do 80 °C v zóně oprav, nahradí novým zdivém. Toto nové zdivo se nahřívá pomocí nepřímého vytápění přenosem tepla z okolních topných stěn a prostor, přičemž toto nové zdivo se realizuje se střídáním zdění a nepřímého ohřívání. Po dokončení zdění se pak provede přímý ohřev nového zdivá, plamenem hořáků opravovaných topných kanálků. Podstatou nového řešení je, že vypnutí topení opravovaných topných kanálků před bouráním opravované části topné stěny se provede zaslepením otvorů hořáků shora pomocí zátek. Zátky jsou zavěšeny na ohebných žáruvzdorných táhlech, a vůči otvorům hořáků se zatěsňují pomocí plastické žáruvzdorné hmoty.

- 1 CZ 305812 B6

Následně, po vybourání opravované části topné stěny, se tyto zátky odstraní, vyjme se hořák a jeho lože pro přívod plynu se zatěsní kroužkem žáruvzdorného vláknitého kartonu. Pak se hořák uloží zpět do topného kanálku a provede se přezdění vybourané části topné stěny novou vyzdívkou. Nakonec, před prvním zapálením každého takto ošetřeného topného kanálku, se kroužek perforuje shora zavedenou perforační tyčí. Přitom se tyč vede v kanálku odshora přes hořák a zatlačí do kroužku a přes něj, načež po perforaci kroužku se tyč odstraní.

Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle vynálezu má navrženo dále uvedené výhodné provedení v případě, že se při opravě provádí částečné přezdívání topných kanálků v bateriích s horním sběrným kanálem pro spaliny. V tom případě se s výhodou sběrný kanál pro spaliny na začátku bourání nejprve uzavře provizorní přehrádkou, jež se umístí do oblasti hranice se zónou opravy, načež po tomto uzavření se provede přezdění sběrného kanálu, jímž se sběrný kanál překryje v zóně opravy novou vyzdívkou a přitom se ponechá ve vyzdívce přístupový otvor. Poté se přehrádka odstraní, což se provede přes ponechaný přístupový otvor, a po odstranění přehrádky se přezdívání sběrného kanálu dokončí tím, že se přístupový otvor zazdí.

S výhodou se, ještě před odstraněním přehrádky, před přehrádkou v nepřezdívané části sběrného kanálu pro spaliny, tedy mimo zónu opravy, umístí do sběrného kanálu tryska s přívodem stlačeného vzduchu. Tryska se namíří tak, aby z ní tryskal proud vzduchu od zóny oprav, tedy opačným směrem, než kde se nachází zóna oprav. Takto situovaná tryska se uvede se do provozu, a s její pomocí se pak horké spaliny, proudící ve sběrném kanálu, řízené ředí a ochlazují vzduchem přiváděným z trysky. Během trvání tohoto přítoku proudu stlačeného vzduchu z trysky do sběrného kanálu se pokračuje v přezdívání sběrného kanálu, odstraňuje se přehrádka a zazdívá přístupový otvor.

Přítok stlačeného vzduchu z trysky do sběrného kanálu, prováděný směrem od zóny opravy, trvá s výhodou nepřerušené až do zapalování hořáků opravené části topné stěny.

Tryska se s výhodou umístí do sběrného kanálu tak, aby její ústí leželo v ose sběrného kanálu.

Tryska, umístěná do sběrného kanálu a přivádějící vzduch směrem od zóny opravy, se s výhodou použije již i při zhotovení přehrádky.

Navržené řešení je vhodné pro všechny typy koksárenských pecí. Na rozdíl od dosavadního stavu, umožňuje provádění oprav zdivá koksárenských pecí metodou podle pat. CZ 293 824 nebo CZ PV 2014-815 za provozu i v případě baterií s bočním přívodem plynu a/nebo s vrchním sběrným kanálem spalin. Vynález přinese významný ekonomický přínos tím, že umožní provádění oprav pecí za provozu v případech, kdy dosud byla nutná odstávka pece nebo její velké části z provozu, a tím podstatně omezí ztráty, k nimž dochází v případě nucené odstávky z provozu. Usnadní a zrychlí i opravy prováděné za provozu pecí, ve srovnání s dosavadním stavem. Další podstatnou výhodou vynálezu je, že eliminuje riziko tepelných deformací nového zdivá v koksárenských pecích se sběrným kanálem pro spaliny.

Objasnění výkresů

Vynález je objasněn pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 detail topného kanálku uzavřeného zátkou při pohledu zepředu, v řezu, obr. 2 detail topného kanálku s kroužkem podloženým pod hořákem při pohledu zepředu, v řezu, obr. 3 detail téhož topného kanálku s kroužkem po perforaci perforační tyčí, stejný pohled jako na předchozím obrázku, v řezu, obr. 4 celkový pohled na topný kanálek ve fázi opravy kdy je zatěsněn zátkou, při pohledu zepředu, v řezu a obr. 5 detail sběrného kanálu pro spaliny, s přehrádkou a tryskou, v řezu, při pohledu z boku vůči předchozímu obrázku.

-2CZ 305812 B6

Příklad uskutečnění vynálezu

Příkladem provedení vynálezu v optimálním uspořádání je dále uvedený postup při opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle obr. 1 až 5.

Způsob provedení opravy podle vynálezu demonstruje příklad opravy, při níž je provedeno přezdívání šesti topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 topné stěny koksárenské baterie systému Stil-Otto. Tyto kanálky 1, 2, 3, 4, 5, 6 jsou dobře patrné na obr. 5, kde jsou kromě toho znázorněny ještě další tři kanálky 7, 8, 9 ležící mimo zónu oprav 10. Pro demonstraci příkladu je záměrně zvolen typ koksárenské baterie, jejíž pec zahrnuje sběrný kanál 11 spalin.

Před zahájením bourání opravované části topné stěny je nutno zajistit vypnutí topení opravovaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6. To se provede zaslepením otvorů hořáků 12, obsažených v zóně oprav 10, pomocí zátek 13. Zátky 13, tvořené kovovým čepem, se upevní na ohebná žáruvzdorná táhla 14, tvořená v demonstrovaném provedení kovovým řetězem. Dolní a případně boční plocha zátek 13 se opatří na obrázcích neznázoměnou plastickou žáruvzdornou hmotou, například gopelitovou maltou. Pak se zátky 13 spustí zavěšené na táhlech 14 přes kontrolní šachtice 15, nacházející se v horní části pece nad sběrným kanálem 11, do opravovaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 tak hluboko, až dosednou na otvory hořáků 12. Konce táhel 14 se upevní nahoře. Tuto fázi oprav znázorňuje obrázek obr. 4 a v detailu obr. 1. Zátky 13 uzavírají otvory hořáků 12 a spoje se samy zatěsní pomocí plastické žáruvzdorné hmoty. Tímto je zastaven přístup topného plynu do přezdívaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 na dobu demolice zdivá. V zóně oprav 10 se pak odstraní vrchní část zdivá topné stěny, odshora až k překrytí sběrného kanálu 11 spalin tvořící jeho strop.

Přes kontrolní šachtici 15 sedmého topného kanálku 7, jenž je nejbližší k zóně oprav 10, se umístí úhlová tryska 16 opatřená přívodem stlačeného vzduchu, tak aby ústila do centrální části sběrného kanálu 11 a její ústí mířilo směrem od zóny oprav 10. Může být použita například tryska 16 s ústím o průměru 1/2“, napojená na zdroj stlačeného vzduchu 1 až 1,2 MPa. Tiyska 16 se uvede do provozu a při něm bude odfoukávat horké spaliny ve sběrném kanálu 11 směrem od zóny oprav 10. Nyní se rozebere strop sběrného kanálu U, a to na délku přibližně jeden metr od sedmého topného kanálku 7. Přes takto vytvořený přístupový otvor 17 se sběrný kanál 11 v místě rozhraní zóny oprav 10 a neopravované části pece zazdí přehrádkou j_8, například pomocí šamotových cihel. Případně se může rozebrat celý strop sběrného kanálu 11 a nově přezdít až do vzdálenosti jeden metr od sedmého topného kanálku 7. Tuto fázi oprav znázorňuje obrázek obr. 5. Na obrázku jsou z důvodu názornosti průchodů vynechána táhla 14, jež jsou ve skutečnosti v této fázi oprav stále spuštěna v zóně opravy 10 odshora přes kontrolní šachtice 15 a sběrný kanál U, do opravovaných topných kanálků 1, 2, 3,4, 5, 6.

Poškozené zdivo opravovaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 se vybourá, zátky 13 se postupně odstraní z hořáků 12 a pod tělo hořáků 12, tzv. hořákový kámen, se vloží kroužek 19 ze žáruvzdorného vláknitého kartonu, například z vlákno-keramického kartonu NEFAL1T ve vrstvě 5 mm. Hořáky 12 se uloží zpět a tím se přívod plynu těsně uzavře, což zamezí přístupu plynu na dobu vyzdívání. Hořák 12 s takovýmto uzávěrem je znázorněn na obr. 2.

Nové zdivo v zóně oprav 10 se vyzdí až po překrytí sběrného kanálu 11 a přitom se obnoví vybourané části opravovaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6. V překrytí sběrného kanálu 11 se stále ponechává přístupový otvor 17 v délce 1 m od nejbližšího nepřezdívaného topného kanálku 7. Pokud byla mezitím tryska 16 vypnuta a odebrána, znovu se umístí do sběrného kanálu 11 za přehrádku 18 a uvede se do provozu. Horké spaliny, nacházející se ve sběrném kanálu 11, ředí proud přiváděného stlačeného vzduchu a spaliny se ochlazují. Za trvání tohoto přítoku stlačeného vzduchu z trysky 16 do sběrného kanálu 11 se pokračuje v přezdívání sběrného kanálu 11, odstraní se přehrádka 18 a zazdí přístupový otvor 17. Konec trysky 16 má být umístěn pokud možno v ose sběrného kanálu 11. Tím, že studený přiváděný vzduch ředí a ochlazuje horké spaliny, zpomalí se ohřívání nového zdivá přezděných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 a toto nové zdivo

-3 CZ 305812 B6 se ochrání před praskáním a deformací. Ochlazovací vzduch se přes trysku 16 přivádí do sběrného kanálu 11 až do doby zapalování topných kanálků 1, 2. 3.4. 5. 6. Pak se tryska 16 odstraní.

Před zapalováním topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6 se těsnicí kroužky 19 pod hořáky 12 postupně v řadě po sobě propíchnou pomocí perforovacích tyčí 20, jak ukazují obrázky obr. 2 a obr. 3. Tím se otevře průchod pro přiváděný plyn a přezděné topné kanálky 1, 2, 3, 4, 5, 6 se zprovozní. Detail takto upraveného topného kanálku 2, kde již funguje průchod plynu, ukazuje obrázek obr. 3.

Při provádění těchto oprav je využit postup podle pat. CZ 293 824. Jeho podstatou je, že se před bouráním opravované části topné stěny vypne topení opravovaných topných kanálků 1, 2, 3, 4, 5, 6, na povrch okolních topných stěn namířený do zóny oprav 10 se při teplotě jejích topných kanálků 750 až 950 °C nalepuje tepelně izolační materiál, neopravovaná část topné stěny se stabilizuje regulovatelnými rozpěrkami a síťovitými hrázkami, síťovitými hrázkami se také oddělí zóna opravy 10 od neochlazovaných částí komor přilehlých k opravované topné stěně, alespoň poškozená část topné stěny se rozebere a poté se, při teplotě do 80 °C v zóně opravy, nahradí novým zdivém z vyzdívacích elementů. Nové zdivo se nahřívá pomocí nepřímého vytápění přenosem tepla z okolních topných stěn a pecních komor, přičemž toto nové zdivo se realizuje po blocích, které se kladou na sebe se střídáním zdění a nepřímého ohřívání. Po dokončení zdění se provede přímý ohřev, a to plamenem hořáků 12 znovu zprovozněných opravených topných kanálků 1, 2, 3,4, 5, 6.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí, při němž se před bouráním opravované části topné stěny vypne topení opravovaných topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6), na povrch okolních topných stěn namířený do zóny oprav (10) se při teplotě jejích topných kanálků 750 až 950 °C umístí tepelně izolační materiál, neopravovaná část topné stěny se stabilizuje regulovatelnými rozpěrkami a síťovitými hrázkami, síťovitými hrázkami se také oddělí zóna oprav (10) od neochlazovaných částí pece přilehlých k opravované topné stěně, alespoň poškozená část topné stěny se rozebere a poté se, při teplotě do 80 °C v zóně oprav, nahradí novým zdivém a toto nové zdivo se nahřívá pomocí nepřímého vytápění přenosem tepla z okolních topných stěn a prostor, přičemž toto nové zdivo se buduje se střídáním zdění a nepřímého ohřívání, načež po dokončení zdění se provede přímý ohřev plamenem hořáků opravovaných topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6), vyznačující se tím, že vypnutí topení opravovaných topných kanálků před bouráním opravované části topné stěny se provede zaslepením otvorů hořáků (12) shora pomocí zátek (13), zavěšených na ohebných žáruvzdorných táhlech (14), přičemž se tyto zátky (13) vůči otvorům hořáků (12) zatěsní pomocí plastické žáruvzdorné hmoty, a následně, po vybourání opravované části topné stěny, se zátky (13) odstraní, pod hořák se vloží kroužek (19) ze žáruvzdorného vláknitého kartonu, provede se přezdění vybourané části topné stěny novou vyzdívkou a nakonec, před prvním zapálením každého takto ošetřeného topného kanálku (1, 2, 3, 4, 5, 6), se kroužek (19) perforuje shora zavedenou perforační tyčí (20), která se po perforaci kroužku (19) odstraní.
2. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle nároku 1, vyznačující se tím, že v případě, že se při opravě provádí částečné přezdívání topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6) v zařízení s horním sběrným kanálem (11) pro spaliny, se sběrný kanál (11) v období začátku bourání uzavře provizorní přehrádkou (18), jež se umístí do oblasti rozhraní mezi zónou oprav (10) a neopravovanou částí pece, a až po tomto uzavření se provádí přezdění sběrného kanálu (11), kdy při tomto přezdívání se sběrný kanál (11) postupně překrývá v zóně oprav (10) novou vyzdívkou a přitom se ponechává v této vyzdívce přístupový otvor (17) umožňující přístup do sběrného kanálu (11), načež později se přehrádka (18) přes tento přístupový

-4CZ 305812 B6 otvor (17) odstraní, a přezdívání sběrného kanálu (11) se dokončí tím, že se přístupový otvor (17) zazdí.
3. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle nároku 2, vyznačující se tím, že ještě před odstraněním přehrádky (18) se před přehrádkou (18) v nepřezdívaném úseku sběrného kanálu (11) umístí do sběrného kanálu (11) tryska (16) s přívodem stlačeného vzduchu, tato tryska (16) se namíří pro tryskání proudu vzduchu opačným směrem, než kde se nachází zóna oprav (10) a uvede se do provozu, načež se horké spaliny nacházející se ve sběrném kanálu (11) ředí a ochlazují vzduchem přiváděným z trysky (16) a za trvání tohoto přítoku stlačeného vzduchu z trysky (16) do sběrného kanálu (11) se pokračuje v přezdívání sběrného kanálu (11), odstraní se přehrádka (18) a zazdí přístupový otvor (17).
4. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle nároku 3, vyznačující se tím, že přítok stlačeného vzduchu z trysky (16) do sběrného kanálu (11), s prouděním směrem od zóny oprav (10), trvá nepřerušené až do zapalování hořáků (12) opravených topných kanálků (1, 2, 3, 4, 5, 6). ·
5. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle nároků 3 a 4, vyznačující se tím, že tryska (16) se umístí do sběrného kanálu (11) tak, aby jej i ústí leželo v ose sběrného kanálu (11).
6. Způsob opravování žáruvzdorného zdivá topných stěn koksárenských pecí podle nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že tryska (16) umístěná do sběrného kanálu (11) a přivádějící do něj vzduch proudící směrem od zóny oprav (10), se použije také již i při zhotovení přehrádky (18).