DE1804187C

DE1804187C - Method for filling the space between the furnace masonry and the furnace shell, in particular in a metallurgical furnace

Info

Publication number: DE1804187C
Application number: DE19681804187
Authority: DE
Inventors: Horst 4100 Duisburg Kettler
Original assignee: Didier Werke AG, 6200 Wiesbaden
Filing date: 1968-10-21
Publication date: 1972-01-20

Description

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Metallurgische oder chemische öfen, insbesondere Elektrographit, mit leicht gießbaren Metallen oder Hochöfen, Niderschachtöfen, Siemens-Martin-Öfen, Metallegierungen von mindestens dem angrenzenden Kupolofen, Röstofen usw. sind im allgemeinen mit Mauerwerk entsprechender Wärmeleitfähigkeit- uuseiner auf den Ofenpanzer einwirkenden Kühleinrich- gegossen wird. Da das Ofenmauerwerk im unteren tung, /, B. einer Wasserrieselkühlung, für die Wärme- 5 Bereich des Bodensteins unmittelbar angrenzend an ableitung aus dem Mauerwerk ausgerüstet. Die Küh- die Fundamentuntermauerung in der Regel eine oder ling soll hierbei von optimaler Wirkung sein, d. h., mehrere Lagen einer sich bis zum Ofenpanzer hin die aus dem Schmelzraum im Bereich der Boden- erstreckenden Auskleidung von höchster Wärmeleitzone des Ofens über die feuerfeste Ausmauerung fähigkeit, z. B. Elektrographit, aufweist, mithin zum Ofenpanzer abgegebene Wärmemenge und der io Mauerausdehnungen in dieser die Wärme Verhältnis-Wärmeübergang sollen so bemessen bzw. so konti- mäßig rasch zum Ofenpanzer hin abführenden Ausnuicrlich sein, daß die Erstarrungsisolherme zum kleidungszone (Kühlplatte) unbedeutend und ver-Ofeninnern, insbesondere in den Bereich der Ober- nachlässigbar sind, ist somit ein ungehinderter und fläche des Bodensteins verlagert werden. kontinuierlicher Wärmeübergang vom Mauerwerk aufMetallurgical or chemical furnaces, especially electrographite, with easily castable metals or Blast furnaces, Niderschacht furnaces, Siemens-Martin furnaces, metal alloys of at least the adjacent ones Cupola ovens, roasting ovens, etc. are generally uuseiner with masonry of appropriate thermal conductivity Cooling device acting on the furnace shell is poured. Since the furnace masonry in the lower processing, /, B. a water trickle cooling, for the heat 5 area of the soil stone immediately adjacent to discharge from the masonry. The foundation foundation usually one or ling should be of optimal effect here, i. That is, several layers stretching up to the furnace shell the lining of the highest heat conduction zone, which extends from the melting chamber in the area of the bottom of the furnace over the refractory lining ability, z. B. electrographite, therefore The amount of heat given off to the furnace shell and the expansion of the wall in this the heat ratio-heat transfer should be dimensioned in such a way or so continuously and rapidly leading to the furnace shell be that the solidification insulation to the clothing zone (cooling plate) insignificant and ver-furnace interior, especially in the area of the over-negligible, is thus an unhindered and area of the soil stone can be relocated. continuous heat transfer from the masonry

Da durch Maßtoleranzen von Mauerwerk und 15 den gekühlten Ofenpanzer möglich, welcher opti-Ofenpanzer und aus Gründen der Wärmeausdehnung malen Wärmeaustausch sichert,
des Mauerwerks bei der Ausmauerung stets ein Hohl- Bei mit zusätzlicher Unterbodenkühlung ausraum zwischen Ofenmauerwerk und Ofenpanzer be- gerüsteten öfen kann zur weiteren Verbesserung der liehen bleibt, kommt es darauf an, diesen Hohlraum Kühlwirkung durch Eingießen zwischen Fundamentin einer solchen Weise und mit einem Stoff derart ao untermauerung und darauf aufgebautem Ofenbodenius/ufüllen. daß nicht nur die durch Maßtoleranzen mauerwerk im Bereich der Unterbodenkühlzone eine ►edingien Ungenauigkeiten ausgeglichen, sondern dai- Metall-oderMetallegierungsschichthergestelltwerden. über hinaus eine kontinuierliche Wärmeableitung aus Es hat sich als günstig erwiesen, den Raum zwiiJem Mauerwerk zum gekühlten Panzer erfolgen kann. sehen Mauerwerk und Panzer in einer Stärke vonBecause of the dimensional tolerances of the masonry and 15 the cooled furnace shell is possible, which opti furnace shell and, for reasons of thermal expansion, paint ensures heat exchange,
The masonry always has a cavity with additional underfloor cooling space between furnace masonry and furnace armor can be used to further improve the lent, it is important to have this cavity cooling effect by pouring between the foundation in such a way and with a substance in such a way ao underpinning and the furnace base built up on it. that not only the inaccuracies caused by dimensional tolerances in the area of the underbody cooling zone are compensated, but that the metal or metal alloy layer is produced. in addition to continuous heat dissipation from the space between the masonry and the cooled armor has proven to be beneficial. see masonry and armor in a thickness of

E^:s ist bekannt, den Hohlraum zwischen einem 25 etwa 15 bis 20 mm auszugießen, und es kann dieserE ^: s is known to pour the cavity between a 25 about 15 to 20 mm, and it can do this

llochofenboden aus Kohlenstoffsteinen und dem Raum auch zur Vereinfachung des Gießens vorteil-lloch furnace floor made of carbon bricks and the space also advantageous to simplify casting

Ofenpanzer mit Kohlenstoffstampfmassc auszufüllen. haft beispielsweise durch Einlegen dünner Blech-Filling in the furnace armor with carbon ramming material. for example by inserting thin sheet metal

|)a die Wärmeleitfähigkeit der Masse jedoch in der streifen in einzelne Abschnitte, die einzeln ausgegos·|) a the thermal conductivity of the mass, however, in the strip into individual sections, which are individually poured out

Kegel unter derjenigen der Steine liegt, tritt an der sen werden, unterteilt werden.Cone lies below that of the stones, occurs at the sen are to be divided.

Stelle des Wärmeüberganges von den Steinen zur 30 Die Erfindung ist an Hand eincc Ausführungs-Masse regelmäßig ein Wärmestau auf, der eine beispicles an einem Hochofen erläutert, dessen Ge-IInterbrecluing <!es Wäune/'.usses us dem Hochofen- stell und Fundament teilweise und im Längsschnitt boden nach außen zum gekühlten Panzer bewirkt, in der Zeichnung dargestellt sind.
was sich schließlich verschleißbegl .istigend auf das Der sich na.h unten in Richtung zum Fundament 1 Mauerwerk auswirkt hs ist /war schon bekannt- 35 im Durchmesser erweiternde das Ofenmauerwerk geworden, derartige Slampfinassen durch hoch wärme- umschließende stählerne Hochofenpanzer 2 ist mit leitfähige Zusätze, wie z. B. Graphit oder Silizium- einem ringförmigen, im Fundament fest verankerten carbid, der Wärmeleitfähigkeit der Ofenausmauerung Panzerfuß 3 verschweißt und wird von außen in beun/upassen, jedoch ist verarbeitungsbedingt nicht kanntcr, nicht näher dargestehter und eräuterter iius/uschließen, daß durch ungleichmäßige Vcrdich- 40 Weise durch Rieselkühlung gskühlt. Das Ofen-Umg Hohlräume entstehen können, welche wiederum mauerwerk baut sich auf einer Fundament-Unterfinen i'ngehindertcn Wärmefluß nicht zulassen. Das mauerung4 mit Ausgleichschicht 5 auf und besteht gleiche gilt für die ebenfalls bekannte Benutzung von zunächst aus zwei Lagen Elektrographitsteinen 6, als Metallspänen als Hintcrfüü.iiasse für den /wischen sogenannte Kühlplatte, welche mit einer anschließen-Ofcnniauerwerk und -panzer gebildeten Hohlraum. 45 den, aus drei Lagen bestehenden Zustellung ausLocation of the heat transfer from the stones to the 30 The invention is based on an execution mass on a regular basis of heat build-up, which explains an example of a blast furnace, the structure of which is partially covered by the furnace position and foundation and in longitudinal section causes the bottom to the outside of the cooled tank, are shown in the drawing.
What ultimately has a wear-accompanying effect on the masonry below in the direction of the foundation 1 hs is / was already known - the furnace masonry expanding in diameter has become such sluggishness through highly heat-enclosing steel blast furnace armor 2 with conductive additives such as B. graphite or silicon - a ring-shaped carbide firmly anchored in the foundation, welded to the thermal conductivity of the furnace lining armored foot 3 and is fitted from the outside, however, due to processing, it is not known, not shown and explained in more detail iius / usrule that by uneven density - 40 ways cooled by trickle cooling. The furnace-surrounding cavities can arise, which in turn masonry builds up on a foundation-Unterfinen i'ngehapptcn heat flow does not allow. The masonry 4 with leveling layer 5 and consists of the same applies to the well-known use of initially two layers of electrographite bricks 6, as metal chips as a backing for the so-called cooling plate, which is formed with a subsequent opening and armor. 45 den, consisting of three layers

Schließlich hat es auch nicht an Versuchen gefehlt, Kohlcnsloffstcincn 7 den Bodenstein bilden, auf demFinally, there has also been no lack of attempts to form the stone on which cabbage sticks 7 form the bottom stone

das Mauerwerk bis unmittelbar an den Ofenpanzer die clicnfalls aus Kohlenstoffsteinen ausgeführtethe brickwork right up to the furnace shell, if necessary made of carbon bricks

heranzuführen, um auf diese Weise etwaige einen Wand 8 aufgebaut ist. Die Zustellung 7, 8 ist in üb-bring up in this way any wall 8 is built up. The delivery 7, 8 is in usual

ungehiiulertcn Wärmefluß ungünstig beeinflussende licher Weise für den anfänglichen Schutz mit einemUnhaired heat flux adversely affecting the initial protection with a

Medien von vornherein auszuschließen. Abgesehen 50 Innenbelag 9 aus feuerfester Schamottmasse versehen,Exclude media from the outset. Apart from 50 inner lining 9 made of refractory fireclay,

davon, dall auch hier den Wärmefluß bremsende und ihr Hohlraum zum Ofenpanzer ist mit eineiof it, because here, too, the heat flow slows down and its cavity to the furnace shell is with one

I uftspalte nicht gän/lich /u vermeiden sind, weil es dehnungsausgleichendcn, hochwärmeleitfähigen Koh-Air gaps cannot be avoided, because expansion-compensating, highly thermally conductive carbon

praktisch unmöglich ist, die Ausmauerung jeder Un- lenstoffmassc 10 homogen ausgestampft. Der zwi-it is practically impossible to stamp out the lining of every non-lenstoffmassc 10 homogeneously. The between

reueliiMliigkcit des Ofenpar./crs anzupa:sen, ist doch sehen Hochofenpanzer und den beiden LagenreueliiMliigkit des Ofenpar./crs to adapt, is seeing blast furnace armor and the two layers

diese Methode wegen der hohen Rearbeitungskoslen 55 Mektrographitsteinc 6 verbliebene Hohlraum wirdthis method because of the high processing costs 55 micrographite stones 6 remaining cavity

unwirtschaftlich, und sie konnte sich daher eben- unmittelbar nach ihrei Ausmauerung nut gcschmol/e-uneconomical, and it could therefore just - immediately after its bricklaying - just gcschmol / e-

f;ills nicht diirchset/en nein Leichtmetall 11 ausgegossen, das zufolge seinesf; ills not diirchset / en no light metal 11 poured out, that according to his

Durch die 1 rfindung sollen diese Nachteile ver- bei etwa M)O C liegenden Schmelzpunktes als beson-The invention is intended to prevent these disadvantages from having a melting point of around M) O C as a special

miulen und ein ungehinderter Wärmefluß vom ders hocliwärmeleilfähig geeignet ist, für eine raschemiulen and an unhindered flow of heat from the ders hocliwärmeleilbaren is suitable for a quick

Mauerwerk zum gekühlten Ofenpanzer erreicht 60 und ungehinderte Ableitung der aus dem Ofeninneni Masonry to the cooled furnace shell reaches 60 and unhindered drainage from the furnace interior

werden. von den hochwärmeleitfähigen Schichten 6 aufge- will. listed by the high thermal-conductive layers 6

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein Ver· nommcnen Wärme an den gekühlten Ofenpanzer. For this purpose a Ver · nommcnen heat to the cooled furnace shell according to the invention.

fahren /um Ausfüllen des U au nies zwischen Ofen- Zur Vereinfachung des Gießvorganges kann es drive / to fill in the U au nies between furnace- To simplify the casting process it can

mauerwerk und Ofenpanzer von insbesondere zweckmäßig sein, den auszugießenden Hohlraum in masonry and furnace armor in particular be expedient to insert the cavity to be poured into

metallurgischen Ofen vorgeschlagen, bei dem der 65 seinem Umfang zu unterteilen und die dadurch ent· metallurgical furnace proposed in which the 65 to subdivide its circumference and thereby ent

Kaum /wischen Mauerwerk und Panzer im Bereich stehenden segmentförmigen Abschnitte einzeln aus· Hardly / individually wipe out masonry and armor in the area of standing segment-shaped sections

der Ofcnbodcn/onc, insbesondere im Bereich einer zugießen. Das Unterteilen kann in einfacher Weise of the oven / onc, especially in the area of a pour. The subdivision can be done in a simple manner

Auskleidung höchster Wärmeleitfähigkeit, z.B. durch Einlegen dünner Blechstreifen erreicht werden. Lining of the highest thermal conductivity can be achieved, for example, by inserting thin sheet metal strips.

Eine Wandstürke des ausgegossenen Hohlraums von 15 bis 20 mm hat sich im Hinblick auf eine gute Wärmeleitfähigkeit einerseits und das Vermeiden vorzeitiger Erstarrung des Metallstrahls beim Gießen andererseits als besonders günstig erwiesen. SA wall thickness of the poured cavity of 15 to 20 mm has proven to be good Thermal conductivity on the one hand and avoiding premature solidification of the metal beam during casting on the other hand proved to be particularly favorable. S.

Wenn der Hochofen zusätzlich noch mit einer zwischen Hochofenbodenstein und Fundamentuntermauerung angeordneten sogenannten Unterbodenkühlung ausgerüstet ist (in der Zeichnung nicht dargestellt), ist es zweckmäßig, einen auf der Fundamentuntermauerung 4 ruhenden, mit dem Innenmantel des Ofenpanzers verschweißten Metallboden oberflächig zum Bodenstein mit einer hochwärmeleitfähigen, leicht gießbaren Schicht eines Metalls oder einer Metallegierung zu versehen, in welche die unterste Steinlage der Graphitsteine 6 eingebettet wird. Auf diese Weise ist zusätzlich zur Kühlung über die Metallschicht 11 zum Außenpanzer eine optimale und kontinuierliche Wärmeableitung nach unten, zur Unterbodenkühleinrichtung gewährleistet.If the blast furnace is also equipped with a so-called underfloor cooling arranged between the blast furnace floor brick and the foundation foundation (not in the drawing shown), it is useful to have a resting on the foundation foundation 4, with the To provide the inner jacket of the furnace shell with a welded metal floor on the surface to the floor stone with a highly thermally conductive, easily castable layer of a metal or a metal alloy, in which the lowest stone layer of the graphite stones 6 is embedded. This way it is in addition to cooling over the metal layer 11 to the outer armor optimal and continuous heat dissipation downwards, for Underbody cooling device guaranteed.

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zum Ausfüllen des Raumes zwischen Ofenmauerwerk und Ofenpanzer von ins- as1. Procedure for filling the space between the furnace masonry and the furnace shell from ins- as besondere metallurgischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Mauerwerk und Panzer im Bereich der Ofenbodenzone, inbesondere im Bereich einer Auskleidung höchster Wärmeleitfähigkeit, z. B. Elektrographit, mit leicht gießbaren Metallen oder Metallegierungen von mindestens dem angrenzenden Mauerwerk entsprechender Wärmeleitfähigkeit ausgegossen wird.special metallurgical furnace, characterized in that the space between Masonry and armor in the area of the furnace floor zone, especially in the area of a lining with the highest thermal conductivity, e.g. B. Electrographite, is poured with easily castable metals or metal alloys of at least the adjacent masonry of appropriate thermal conductivity.

2. Verfahren nach Anspruch I bei mit Unterbodenkühlung versehenen metallurgischen öfen, dadurch gekennzeichent, daß zwischen Fundamentuntermauerung und darauf aufbauendem Ofenbodenmauerwerk im Bereich der Unterbodenkühlzone durch Eingießen eine Metall- oder Metallegierungsschicht hergestellt wird.2. The method according to claim I in the case of metallurgical furnaces provided with underfloor cooling, characterized in that between the foundation foundation and the building on it Furnace floor masonry in the area of the sub-floor cooling zone by pouring a metal or Metal alloy layer is produced.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auszugießende Raum eine Stärke von etwa 15 bis 20 mm aufweist.3. Process according to claims I and 2, characterized in that the to be poured Space has a thickness of about 15 to 20 mm.

4. Verfahren nac'· den Ansprüchen I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auszugießende Raum z. B. mit Hilfe dünner Blechstreifen in einzelne Abschnitte unterteilt wird, die einzeln ausgegossen werden.4. The method according to claims I and 3, characterized in that the to be poured Room z. B. with the help of thin sheet metal strips is divided into individual sections, which are individually to be poured out.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings