DE2035095C

DE2035095C - Combustion shaft lining of a heat regenerator, in particular wind heaters for blast furnaces

Info

Publication number: DE2035095C
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Chatou Yvelines; Brossard Andre La-Garenne-Colombes Hautsde-Seine; Bauer (Frankreich)
Original assignee: Societe Generale des Produits Refractaires
Current assignee: Societe Europeenne des Produits Refractaires SAS
Publication date: 1972-05-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbrennungsschachfwände von Vertikalregeneratoren großer Abmessung, insbesondere auf Winderhitzer für Hochöfen, sogenannte Cowpersche Winderhitzer.The invention relates to the incinerator walls of vertical regenerators of large dimensions, especially on blast heaters for blast furnaces, so-called Cowpersche Winderhitzer.

Man kann allgemein feststellen, daß der technologische Fortschritt sowohl zu einer erheblichen Zunahme der Abmessungen solcher Anlagen wie auch zu einer beträchtlichen Erhöhung der Arbeitstemperaturen geführt hat.One can generally state that technological advances both lead to a substantial increase the dimensions of such systems as well as a considerable increase in working temperatures has led.

Bei den Cowperschen Winderhitzern entwickelt man heute Verbrennungsschächte mit mehr als 30 m Höhe, wobei mit Gasgemischen gearbeitet wird, deren Verbrennungstemperatur 1600⁰C überschreitet.In the case of Cowper's wind heaters, combustion shafts with a height of more than 30 m are developed today, with gas mixtures whose combustion temperature ^{exceeds 1600 °} C. is used.

Das Zusammentreffen dieser zwei Tendenzen führt zu mechanischen und thermischen Belastungen, denen das feuerfeste Material für Verbrennungsschachtausmauerungen trotz erheblicher Fortschritte kaum noch gewachsen ist.The coincidence of these two tendencies leads to mechanical and thermal loads, those the refractory material for incineration shaft linings, despite considerable progress, hardly any longer has grown.

Besonders hervorzuheben ist hier das bei der hohen Temperatur und unter der erhöhten Belastung infolge der großen Höhe der Verbrennungsschächte auftretende Fließen oder Kriechen des feuerfesten Materials.Particularly noteworthy here is the high temperature and the increased load as a result the flow or creep of the refractory material occurring at great heights of the combustion shafts.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungs-Schachtausmauerung anzugeben, die sich insbesondere auch für Schächte großer Höhe eignet, in denen mit sehr hohe, Temperaturen gearbeitet wird, ohne daß der genannte Fließ- oder Kriechvorgang eintritt.The object of the invention is to provide a combustion shaft lining specify which is particularly suitable for manholes of great height, in which with very high temperatures are worked without the flow or creep process mentioned occurring.

Die Erfindung ist in erster Linie für äußere Cowpersehe Verbrennungsschächte (Cowpersche Winderhitzer mit getrennten Schächten) vorgesehen, eignet sich aber ebensogut für innere Schacht- sowohl von Kreis- als auch Ellipsenform, wenn die erforderlichen Änderungen beachtet werden.The invention is primarily for outside Cowper marriages Combustion shafts (Cowper's wind heater with separate shafts) are provided, but are suitable as well for inner manholes - both circular and elliptical, with the necessary changes get noticed.

Ein getrennter Verbrennungsschacht besteht von innen nach außen aus einem ersten Ring aus feuerfestem Material, das der im Inneren des Schachtes herrschenden Temperatur widersteht, aus einem zweiten feuerfesten Ring, der einer etwas geringeren Temperatur als der erste Ring ausgesetzt ist, aus einem oder mehreren feuerfesten und isolierenden Ringen und schließlich aus der das Ganze abdichtenden Blechverkleidung. Alle feuerfesten oder isolierenden Ringe sind konzentrisch zur Blechverkleidung.A separate combustion shaft consists of a first ring of refractory material from the inside out Material that withstands the temperature inside the shaft from a second refractory ring, which is exposed to a slightly lower temperature than the first ring, made of a or several refractory and insulating rings and finally from the sealing the whole Sheet metal cladding. All refractory or insulating rings are concentric with the sheet metal cladding.

Die Erfindung bringt'eine mechanische Lösung für die Schwierigkeiten bei der Anordnung des ersten inneren Ringes, wodurch die feuerfesten Baumate/ialien bei den heute auf sie einwirkenden, dauernd gesteigerten Temperaturen nicht mehr unzulässig großen Belastungen ausgesetzt sind.The invention brings a mechanical solution for the difficulties in arranging the first inner ring, making the refractory building materials with the continuously increasing temperatures acting on them today, they are no longer inadmissibly high Are exposed to loads.

Gemäß der Erfindung ist der Schacht für einen Wärmetegenerator gekennzeichnet durch einen ersten inneren Ring, der in der Höhe in mehrere Teilstücke unterteilt ist, und durch einen sich daran anschließenden zweiten inneren Ring, der in geeigneter Höhe mit nach innen gerichteten Vorsprüngen versehen ist, die das Gewicht der aufeinanderfolgenden Teilstucke des inneren Ringes aufnehmen. According to the invention, the shaft for a heat generator is characterized by a first inner ring, which is divided in height into several parts, and by an adjoining second inner ring, which is provided at a suitable height with inwardly directed projections, which Record the weight of the successive pieces of the inner ring.

Auf diese Weise trägt jeder Teil des inneren heißen Ringes höchstens einen Bruchteil des Oewichts seiner gesamten Höhe. Das Gewicht der aufeinanderfolgen· den TeilstUcke wird vom zweiten Ring aufgenommen, der infolge seiner niedrigeren Temperatur eine höhere ielastung tragen kann. Auf diese Weise kann das Ver· Wendungsgebiet für die üblichen feuerfesten Mate· rialien erweitert werden.In this way each part of the inner hot ring bears at most a fraction of its weight total height. The weight of the successive parts is taken up by the second ring, which can carry a higher load due to its lower temperature. In this way the ver The area of application for the usual refractory materials can be expanded.

Infolge dieser Anordnung, die von j?dem Teilstilck nur eine geringere Festigkeit erfordert, können diese •uch aus leichterem feuerfestem Material hergestelltAs a result of this arrangement, that of j? Dem Teilstilck only requires a lower strength, they can also be made of lighter refractory material

werden, das eine geringere Feuerfestigkeit als das übliche schwere Material aufweist und das wegen seiner geringeren Kriechfestigkeit sonst nicht zur HerStellung des ersten inneren Ringes verwendet werden könnte. Dies führt überdies zu einer Herabsetzung des Gesamtgewichts, das die erfindungsgemäße Konstruktion auf den zweiten Ring ausübt, wobei -iie mittlere Temperatur dieses Ringes kleiner wird, da die Isolierfähigkeit der leichteren feuerfesten Materialienthat has a lower fire resistance than the usual heavy material and that because of Due to its lower creep resistance, it cannot otherwise be used to manufacture the first inner ring could. This also leads to a reduction in the overall weight of the construction according to the invention exerts on the second ring, the mean temperature of this ring being lower as the Insulation ability of the lighter refractories

größer ist als diejenige der schwereren Materialien.is larger than that of the heavier materials.

Von den verwendbaren leichteren feuerfesten Stoffen seien erwähnt: poröses Mullit (spezifisches Gewicht 1 bis 1,3; Feuerfestigkeit 1790⁰C), poröse Tonerde (1,25; 2000°C)r und poröse Kieselsäure (1,05; 1700°C).Of the usable lighter refractory materials may be mentioned porous mullite (specific gravity of 1 to 1.3; refractoriness 1790 ⁰ C), porous alumina (1,25; 2000 ° C) r and porous silica (1.05; 1700 ° C) .

Auf diese Weise lassen sich mit ausreichender Sicherheit auch die höchsten Verbrennungs-xhächte mit den höchsten Arbeitstemperaturen mauern.In this way, even the highest burns can be achieved with the the highest working temperatures.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the F i g. 1 and 2 of the drawing is an exemplary embodiment of the invention shown schematically.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt eines Schachtes. Die Bezugszeichen bedeuten:F i g. 1 shows a longitudinal section of a shaft. The reference symbols mean:

^lA ^bis \^E = Teigstücke des ersten inneren Ringes, ^lA ^to \ ^E = pieces of dough of the first inner ring,

² = sich anschließender zweiter innerer Ring ² = adjoining second inner ring

, ^{mit Vors}P^runß^en·, ^Pilot P ^run ß ^s ·

³ = ^Erf ^η™&?"£,^ai!^s Is°l«™atenal,
_u. « _n = äußere Blechabdichtung ³ = ^Er f ^η ™ &? "£, ^ai ! ^S Is ° l« ™ atenal,
_u . « _N = outer sheet metal seal

^bls ^SD ~ Vorspränge des zweiten inneren R-nges, J« J^{e ein} leilstuck des ersten inneren Ringes tragen, ^bls ^SD ~ projections of the second ^{inner ring, J «they carry a} piece of the first inner ring,

J = untere Brennerseite des Schachtes,
⁷ = ^obere SchachtkuppelJ = lower burner side of the shaft,
⁷ = ^upper shaft dome

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab Einzelheiten des in F i g. 1 in einem Kreis erfaßten Vorsprunges. Die Bezugszeichen 1 bis 5 entsprechend denjenigen nach F i g. 1. Der horizontale Spielraum %B im oberen Abschnitt jedes Teilstücks (z. B. 1 B) des ersten inneren Ringes ermöglicht dessen freie Ausdehnung. Der vertikale Spielraum 9A und 95 ermöglicht die unabhängige Ausdehnung der beiden inneren Ringe, d. h. von \A gegenüber 2 und von 15 gegenüber 2.F i g. FIG. 2 shows, on a larger scale, details of the FIG. 1 projection captured in a circle. The reference numerals 1 to 5 correspond to those according to FIG. 1. The horizontal clearance % B in the upper portion of each section (e.g. 1 B) of the first inner ring allows it to expand freely. The vertical clearance 9A and 95 enables the two inner rings to expand independently, ie from \ A to 2 and from 15 to 2.

Ein Cowperscher Winderhitzer gemäß der ErfindungA Cowper's wind heater according to the invention

umfaßt beispielsweise bei einem inneren Durchmesser von 1,80 m und einer Höhe von 30 m zunächst einen inneren Ring von 200 mm Stärke aus porösem Mullit, unterteilt in sechs Teilstücke von je 5 m Höhe und mit einem Gewicht von je 7,8 t. Die Steinschicht jedes Teilstücks trägt normalerweise dieses Gewicht, während die Steinschicht eines einzigen Ringes von 30 m Höhe aus porösem Mullit hierzu bei weitem nicht stabil genug wäre.For example, with an inner diameter of 1.80 m and a height of 30 m, it initially includes one inner ring of 200 mm thick made of porous mullite, divided into six parts, each 5 m high and each weighing 7.8 t. The stone layer of each section usually carries this weight while the stone layer of a single ring 30 m high made of porous mullite is far from here would be stable enough.

Andererseits liegt das Gewicht eines einzigen innerenOn the other hand lies the weight of a single inner one

Ringes von 30 m Höhe aus schwerem Mullit bei etwa 125 t. Seine Ausführung würde für die Steinschicht Schwierigkeiten im Bereich der Toleranzgrenze der erwähnten Arbeitstemperatur bringen.Ring of 30 m high made of heavy mullite at about 125 t. Its execution would be for the stone layer Bring difficulties in the range of the tolerance limit of the mentioned working temperature.

Der zweite Ring des Cowperschen Winderhitzers besitzt eine Stärke von 200 mm und besteht aus Mauersteinen aus schwerem Mullit. Das Oanze wird durch eine äußere Isolation von 120 mm Stärke ver« vollständigt. Die Temperatur des inneren Gewölbe' bogens des ersten inneren Ringes aus porösem Mullit liegt bei 1450°C, die Temperatur des äußeren Gewölbe· bogens des ersten Ringes und des inneren Gewölbeij bogens des zweiten Ringes aus schwerem Mullit be· trägt etwa 1200⁰C, während die Temperatur des Gewolbabogens des zweiten Ringes und des Gewöbe· bogens der äußeren Isolation etwa HOO⁰C erreicht.The second ring of the Cowperchen stove is 200 mm thick and is made of heavy mullite bricks. The Oanze is completed by an external insulation with a thickness of 120 mm. The temperature of the inner vault 'arc of the first inner ring of porous mullite is at 1450 ° C, the temperature of the extrados · arc of the first ring and the inner Gewölbeij carries arc of the second ring made of heavy mullite be · about 1200 ⁰ C, while the temperature of the Gewolbabogens of the second ring and the Gewöbe · arc about HOO reaches the outer insulation ⁰ C.

Claims

Patent claims:

1. Combustion shaft lining of a heat regenerator, in particular a blast heater for blast furnaces, characterized by a first inner ring, which is divided in height into several parts (IA to IE), and by an adjoining second inner ring (2), which is suitable Height with inwardly directed projection ^ (SA to SD)

before "is the weight of the successive

Parts (IA to \ E) of the first male row

^AU 2 ⁿ connection shaft according to claim 1, characterized in that the inner ring (IA to 1 £) consists of light refractory material, such as porous silica, porous mullite or porous clay.

1 sheet of drawings