DE2304281A1

DE2304281A1 - Rotary shaft kiln high temperature zone refractory lining - comprises different type brick combinations

Info

Publication number: DE2304281A1
Application number: DE19732304281
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Zachwy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1974-08-15

Abstract

The high temp. refractory lining of rotary shaft kilns is made up from a fixed ratio and pattern combination of several types of basic refractory bricks of the types : fused, or bonded by ceramic, chemical, hydraulic, synthetic resin, tar. The bricks are pref. laid without mortar, and the method is primarily intended for combinations of magnesite and dolomite bricks for lime, cement, dolomite, magnesite, refuse burning and metallurgical kilns. The system permits good matching of the linng properties with operational requirements.

Description

Hochfeuerfestes Futter in Ring- und Verbundmauerung für die Hochtemperaturone von Drehrohröfen zum Brennen von Kalk, Dolomit, Magnesit, Zement und dergl., hergestellt aus einer Kombination von keramisch-, chemisch, hydraulisch- oder kunststoffgebundenen hoibasischen und aus teer- oder ähnlich gebundenen hochbasischen Steinen, wobei die zwei Steintypen sowohl aus Dolomit, Magnesit oder deren Mischungen hergestellt sein können.Highly fire-resistant lining in ring and composite masonry for the high temperature zone by rotary kilns for burning lime, dolomite, magnesite, cement and the like from a combination of ceramic, chemical, hydraulic or plastic-bound hoibasic and tar- or similarly bound highly basic stones, whereby the two stone types made from dolomite, magnesite or their mixtures could be.

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ . ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Die Erfindung betrifft Drehrohrofenfutter für die Hocktemperatursone, die aus einer Kombination von Steinen hergestellt sind, von dem der eine Teil keramisch-, chemisch-, hydraulisch- oder kunststoffgebunden und der andere Teil nur teer- oder mit anderen organischen Stoffen gebunden ist.~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~. ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ The invention relates to rotary kiln lining for the high temperature zone, which consists of a combination are made of stones, one part of which is ceramic, chemical, hydraulic or plastic-bound and the other part only tar or with other organic Substance is bound.

Das Ausgangsmaterial für die Herstellung dieser Steine kann Dolomit, Magnesit oder deren Mischungen sein.The starting material for the production of these stones can be dolomite, Be magnesite or mixtures thereof.

Der Zweck des Futters in Drehrohröfen ist es, den Betrieb derselben überhaupt zu ermöglichen0 Der Stahlmantel wird gegen die hohen Temperaturen geschützt. Es bildet sich in den meisten Fällen in der Sinterzone von Kalk-, Zement-, Dolomit- und Magnesitöfen ein Ansatz, der, wenn er nicht zu stark ist, den Ofenbetrieb noch begünstigt, da er die Wärmeableitung durch das Futter und den Stahlmantel bremst und dadurch wärmesparend wirkt. In den meisten Hochleistungs-Drehrohröfen werden in den Hochtemperaturzonen heute nur noch überwiegend hochbasische Futterqualitäten verwandt, wie Dolomit, Magnesit oder deren Mischungen0 Andere Qualitäten widerstehen den hohen Temperaturen nicht mehr, es sei denn, es werden ganz besondere Vorkehrungen, wie Mantelkhhlung oder vorheriges Einbringen von schnell ansatzbildendem Material getroffen oder der Ofen wird mit geringerer Leistung gefahren0 Dolomit- und Magnesitfutter, die heute fast nur noch in Hochleistungs-Drehrohröfen zum Brennen von Kalk, Zement, Dolomit, Magnetit oder auch in Müllverbrennungsanlagen und metallurgischen Öfen zum Einsatz kommen, werden je nach den Erfahrungen, die man mit den einzelnen Qualitäten gemacht hat, in den dafür infrage kommenden Ofenzonen, wie Auslauf-, Sinter-, Kalzinier- und ubergangszone eingesetzt. Entscheidend für die Beurteilung des Einsatzes unterschiedlicher Qualitäten ist in erster Linie ihre Lebensdauer. Erst in zweiter Linie spielt dann der Preis der entsprechenden Qualitäten eine Rolle, denn die Stillstandskosten von großen Drehrohröfen sind so hoch, daß evtl.The purpose of the feed in rotary kilns is to make the same work to enable at all 0 The steel jacket is protected against the high temperatures. In most cases it forms in the sintering zone of lime, cement, dolomite and magnesite furnaces an approach that, if not too strong, still keeps the furnace operating favored because it slows down the dissipation of heat through the chuck and the steel jacket and thus has a heat-saving effect. Most heavy duty rotary kilns will in the high temperature zones today only predominantly highly basic feed qualities related, such as dolomite, magnesite or their mixtures0 withstand other qualities the high temperatures no longer, unless special precautions are taken, such as jacket cooling or the previous introduction of material that forms rapidly hit or the furnace is operated with lower output 0 dolomite and magnesite lining, which today are almost exclusively used in high-performance rotary kilns for burning lime, cement, Dolomite, magnetite or also in waste incineration plants and metallurgical furnaces Will be used depending on the experiences one has with the individual qualities has made, in the relevant furnace zones, such as discharge, sintering, calcining and transition zone used. Crucial for assessing the use of different Qualities is first and foremost their lifespan. Only then plays in the second line the price of the corresponding qualities matter, because the downtime costs of large rotary kilns are so high that

eingesparte Futterkosten weit überkompensiert werden0 Bei gleicher Futterhaltbarkeit wird natürlich die preiswertere Qualität zum Einsatz gelangen.saved feed costs are far more than compensated for0 with the same Forage shelf life, the cheaper quality will of course be used.

Chemisch gesehen sind Dolomit- und Magnesitsteine sehr nahe Verwandte. Da aber die Erweichungs- und Schmelztemperaturen bei Magnesit höher liegen als beim Dolomit, ist der Kornaufbau beim Magnesitstein ein anderer als beim Dolomitstein. Der Magnesitstein fordert mehr Feinkorn, da dieses sich der kleineren Korngröße wegen schneller erwärmt und somit schneller den Erweichungspunkt erreicht als das Grobkorn. Daher ist aus Keramisierungsgründen der Magnesitstein dichter aufgebaut als der DolomitsteinO Dies wiederum wirkt sich auf die Ansatzbildung in den Drehrohröfen aus0 Ein Stein mit größerer Porenbildung bietet dem heißen Rohmehl, Klinker, Sinter oder anderweitigen Stoffen eine bessere Terankerungsmöglichkeit und haftet besser, weshalb der Dolomitstein allgemein als der bessere ansatzbildende Stein angesehen wird. Z.B. kann bei Zementdrehrohröfen mit einem bestimmten Ansatzverhalten gerechnet werden, weil die Rohmehlzusammensetzung infolge der Bindung an das Vorkommen nur in geringen Grenzen variiert werden kann. Es gibt also Öfen, die einen Ansatz mittlerer Stärke und guter Gleichmäßigkeit über die Hochtemperaturzonen aufweisen. Diese Tendenz wird noch durch die Gleichmäßigkeit des Ofenbetriebes verstärkt. In diesen Öfen wird eine lange Haltbarkeit des Ofenfutters erreicht, Andererseits gibt es Öfen, die fast ohne Ansatz fahren, Aus wirtschaftlichen Gründen müssen auch sie mit hoher Leistung betrieben werden. Das Sinterzonenfutter dieser Öfen ist also thermisch, chemisch und mechanisch hoch beansprucht und wird kürzere Laufzeiten aufweisen.Chemically speaking, dolomite and magnesite stones are very close relatives. But since the softening and melting temperatures are higher with magnesite than with Dolomite, the grain structure of the magnesite stone is different from that of the dolomite stone. The magnesite stone requires more fine grain, as this is the smaller grain size because of being heated faster and thus reaching the softening point faster than that Coarse grain. Therefore, the magnesite brick has a more dense structure for ceramization reasons as the dolomite stone O This in turn affects the build-up in the rotary kiln from0 A stone with larger pore formation offers the hot raw meal, clinker, sinter or other materials a better possibility of anchoring and adheres better, which is why the dolomite stone is generally regarded as the better stone that forms the base will. E.g. in the case of cement rotary kilns, a certain approach behavior can be expected because the raw meal composition as a result of the bond to the occurrence only can be varied within small limits. So there are ovens that take a medium-sized approach Have strength and good uniformity across the high temperature zones. This tendency is reinforced by the uniformity of the furnace operation. In these ovens a long shelf life of the oven lining is achieved, on the other hand there are ovens, which drive almost without approach, for economic reasons they also have to be high Power operated. The sinter zone lining of these furnaces is therefore thermal, chemically and mechanically highly stressed and will have shorter running times.

Andere Öfen wieder haben zu starke Ansätze. Im ungünstigsten Fall kann hier der Ofen zuwachsen. Wenn der Ansatz nicht auf andere Weise, wie Feuerführung, Brennstoffumstellung, Cardoxverfahren, entfernt werden kann, müssen solche Anlagen des Öftern angehalten werden, um den Ansatz mechanisch zu entfernen.Other ovens, on the other hand, are too strong. In the worst case the stove can become overgrown here. If the approach is not done in some other way, such as fire control, Fuel conversion, Cardox process, can be removed, such systems must be stopped frequently to remove the approach mechanically.

Wie bereits oben gesagt, gibt es also in der Gruppe der hochbasischen Ausmauerungssteine für die Hochtemperaturzone von Drehrohröfen solche, die schneller Ansatz bilaen und eine größere Ansatzhaftung durch das anfänglich höhere Porenvolumen haben0 Diese Eigenschaft ist vorwiegend dem Dolomitstein gegeben.As already said above, there are so in the group of the highly basic Bricks for the high-temperature zone of rotary kilns those that run faster Bilaen approach and greater adhesion due to the initially higher pore volume haben0 This property is mainly given to dolomite stone.

Der Magnesitstein bildet etwas schwerer Ansatz, doch hält er aufgrund seines anfänglich geringeren Porenvolumens auf der heißen Seite des Steines länger seine urspringliche Textur, Dem Ofen mit normaler Ansatzbildung in einer gewünschten Stärke und hinreichender Ansatzhaftung steht in Extremfällen der Ofen mit zu stark produktionshemmenden Ansatz gegenüber Aus wirtschaftlichen Gründen müssen solche Extremöfen mit möglichst hoher Leistung betrieben werden, was aber mit hohen Temperaturen verbunden ist.The magnesite stone forms a bit heavier approach, but it holds due its initially smaller pore volume on the hot side of the stone longer its original texture, the oven with normal build-up in a desired In extreme cases, the oven is too strong and sufficiently adherent production-inhibiting approach to For economic reasons such Extreme ovens are operated with the highest possible output, but what with high temperatures connected is.

Beim ansatzlosen Ofen beeinflussen diese hohen Brenntemperaturen direkt das Ofenfutter und vermindern die Haltbarkeit, wobei bei kurzen Stillständen es dann meist zu Putterabplatzungen kommt. Hierbei spielt die starke thermische Ausdehnung des Ofenfutters auf der heißen Seite eine große Rolle, Bei abfallender Temperatur während der Ofenstillstände verliert die äußere Schale ihre Spannung und die Steinköpfe lösen sich aus dem Verband.These high firing temperatures have a direct influence on the seamless furnace the oven lining and reduce the shelf life, with short downtimes it then usually the putter flakes off. This is where the strong thermal expansion plays a role the oven lining on the hot side plays an important role, as the temperature drops during the furnace shutdowns the outer shell loses its tension and the stone heads break away from the bandage.

Wenn Öfen mit übermäßig starkem Ansatz, der sogar den Ofen schließen kann, des öftern angehalten werden müssen, dann schadet das mechanische Lösen des Ansatzes dem Futter, da meistens Steinköpfe durch die starke Ansatzhaftung mitgerissen werden. Solche Ofenfutter werden also auch kurzlebig sein.If ovens with an excessively strong approach, even close the oven often have to be stopped, then the mechanical loosening of the Approach to the lining, as stone heads are usually carried away by the strong attachment will. Such oven fodder will therefore also be short-lived.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugn-.nde, die Vorteile der einelnen Ofenfutterqualitäten so zu verbinden, daß daraus möglichst langlebige, wirtschaftliche Ofenzustellungen entstehen. Desweiteren soll auch der Magnesitstein schneller verlegbar werden ohne die zeitraubende Verwendung von Liörtel, Ausdehnurgs- und Ausbrennstoffen. Durch diese neue Verlegungsart für den XLagnesitstein wird auch die Ofeninbetriebnahme vereinfacht und von den heutigen Vorsichtsmaßnahmen gegen allzu schnelles Aufheizen unabhängig0 Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Misclimauerung aus keramisch-, chemisch-, hydraulisch- oder kunststoffgebundenen Magnesit-oder entsprechenden Dolomitsteinen mit teergebundenen Dolomit- bzw. teergebundenen Magnesitsteinen oder deren Mischlmgen in die Hochtemperaturzone der Drehrohröfen eingebracht wird.The invention is based on the object. The advantages of the individual Combine oven lining qualities in such a way that they are as long-lasting and economical as possible Furnace linings arise. Furthermore, the magnesite brick should also be able to be laid more quickly without the time-consuming use of Liörtel, expansion and burnout materials. This new type of laying for the XLagnesite stone also means that the furnace can be commissioned simplified and from today's precautionary measures against overly rapid heating independent0 The object is achieved according to the invention in that a misclimation made of ceramic, chemical, hydraulic or plastic bound magnesite or corresponding dolomite stones with tar-bound dolomite or tar-bound magnesite stones or their mixtures are introduced into the high-temperature zone of the rotary kiln.

Diese Kombination beider, jeweils verschieden zusammengesetzter Futterqualitäten kann auch mörtelfrei eingebracht werden und in einem Verhältnis, das dem gewünschten Zweck entsprechen soll, wobei also ein Übergewicht an Magnesit einem übermäßigen Ansatz entgegenwirkt und in einer anderen Kombination ein Übergewicht an Dolomit ansatzbegünstigend ist.This combination of both, each differently composed feed qualities can also be applied without mortar and in a ratio that corresponds to the desired Purpose should correspond, with an excess weight of magnesite an excessive one Approach counteracts and in another combination an excess weight in dolomite Approach is favorable.

Die Kombination mit teer- oder ähnlich gebundenen Steinen kann andererseits auch, wie oben gesagt, die Anwendung von Mörteln erübrigen und die Zugabe von Ausdehnungs- und Ausbrennstoffen ebenfalls überflüssig machen. Beim Weglassen der Vermörtelung sowie der Ausbrenn- und Ausdehnungsstoffe und anderer Fugenbeilagen, wie Eisenblecnen etc. sollen sinnvollerweise angekeilte Ausmauerungssteine in der Stoßfuge verwandt werden, wie es in der BPA Akt.Z: P 22 46 339.4 vom 20.9.72 beschrieben ist0 Dolomitfutter, die aus teergetauchten oder teergebundenen Steinen hergestellt sind oder aus Kombinationem mit denselben, müssen im Bereich der warmzuhärtenden Ofenpartien nur teerfreie Steine haben0 Das sind entweder ungetauchte, keramischgebundene Dolomitsteine oder teerfreie, keramischgebundene Magnesitsteine, da der Zeer durch die Varihärtung ereicht und die Klebeverbindung dadurch eine Festigkeitsminderung erleidet, Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die jeweils positiven Eigenschaften vom Magnesit- und Dolomitstein so kombiniert werden können, daß Nachteile möglichst ausgeschlossen sind und die Vorteile sich addieren, d.h. kombinierte man bisher diese Vorteile nur, indem man die Ofen zonenweise hintereinander unterschiedlich zustellte - die Ansatzzonen vorwiegend mit Dolomit und die ansatzlosen Zonen vorwiegend mit Magnesit - so ist nunmehr in der Kombination nebeneinander die Ausmauerung mit Magnesit- und Dolomitsteinen wirtschaftlich sinnvoll.The combination with tar or similarly bound stones can on the other hand also, as mentioned above, the use of mortars and the addition of expansion and also make burnout superfluous. When omitting the mortar as well as the burn-out and expansion materials and other joint supplements, such as iron sheets etc., it makes sense to use wedged masonry stones in the butt joint as it is described in the BPA Akt.Z: P 22 46 339.4 of 20.9.720 Dolomite feed, which are made of tar-dipped or tar-bound stones or of combinations with the same, only tar-free stones have to be used in the area of the furnace parts to be warm-hardened have0 These are either non-immersed, ceramic-bonded dolomite stones or tar-free, ceramic-bonded magnesite bricks, as the zeer reaches through the variable hardening and the adhesive connection thereby suffers a reduction in strength, The with the invention achievable advantages are in particular that the respective positive properties from magnesite and dolomite stone can be combined so that disadvantages as possible are excluded and the advantages add up, i.e. they have been combined up to now these advantages only by changing the oven in different zones one after the other - the attachment zones predominantly with dolomite and the seamless zones predominantly with magnesite - this is how the lining is now in the combination next to each other Magnesite and dolomite bricks make economic sense.

Desweiteren sind die bisherigen Futterzustellungen durch nicht exakt zu berechnende Ausdehnungsspannungen in radialer und achsialer Richtung von Ausdehnungsschäden bedroht. Eine Kombination "weicher" und "harter" Steine fängt hier unkontrollierte und nicht exakt berechenbare Dehnungen auf und läßt es zu, daß ein neu zugestellter Drehrohrofen ohne Gefahr von Abplatzungen in kürzerer Zeit schnell aufgeheizt werden kann0 Auch werden sich die Ansatzflächen durch den Einsatz von Dolomitsteinen in weiteren Ofenpartien vergrößern und somit dem Futter besseren thermischen und mechanischen Schutz gewähren0 Durch diese Maßnshmen wird also allgemein eine bessere und längere Futterstandzeit erreicht.Furthermore, the previous feed deliveries are not exact Expansion stresses to be calculated in the radial and axial direction of expansion damage threatened. A combination of "soft" and "hard" stones catches uncontrolled stones here and not exactly calculable expansions and allows that a newly delivered Rotary kiln can be heated up quickly in a shorter time without the risk of flaking can0 The attachment surfaces will also be improved by the use of dolomite stones in enlarge further furnace sections and thus the feed better thermal and mechanical Grant protection0 These measures will generally be a better and longer one Chuck service life reached.

Ein weiterer Vorteil besteht in der höherefl Zustellgeschwindigkeit. Somit erhöht sich die \{irtscaftlichkeit der Ausmauerung wesentlich.Another advantage is the higher delivery speed. This increases the economic efficiency of the brick lining considerably.

Bei der Zustellung des Futters nach der TVarEhärtungsmethode wird größere Arbeitssicherheit bei teergetauchten und teergebundenen dolomitischen Futtern durch die Kombination mit teerfreien Steinen an den warmgehärteten Klebestellen gegeben.When the feed is delivered according to the TVar hardening method greater work safety with tar-dipped and tar-bound dolomitic fodder through the combination with tar-free stones at the heat-hardened adhesive points given.

Zwei AusfAhrlzngsbeispiele der Erfindung sind in Skizzen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben: Es zeigen Fig. 1 einen Drehrohrofen-Radialschnitt in Ring-oder Verbundmauerung, bei dem das Verhältnis zwischen weichen, teergebundenen Dolomitsteinen bzw. weichen, teergebundenen Magnesitsteinen zu harten, keramisch-, chemisch-, hydraulisch- oder kunststoffgebundenen Dolomit- oder Magnesitsteinen oder deren Mischungen 1 : 1 gestaltet ist.Two exemplary embodiments of the invention are shown in sketches and are described in more detail below: FIG. 1 shows a rotary kiln radial section in ring or composite masonry, in which the ratio between soft, tar-bound Dolomite stones or soft, tar-bound magnesite stones to hard, ceramic, chemically, hydraulically or plastic-bound dolomite or magnesite bricks or their mixtures are designed 1: 1.

Dieses VernEltnis kann aber variabel gestaltet werden, je nach gewünschten Eigenschaften. Die Steine können ohne Mörtel, ohne Bleche und ohne Ausbrenn- oder Ausdehnungsstoffen verlegt werden0 Die achsiale Ausdehnung der sowohl harten wie weichen Steine sollte dann nach der BPA P 22 46 33904 vom 20.9.72 durch beanspruchungsgerechte Steinformate aufgefangen werden. Ein Teil der radialen Wärmeausdehnung wird durch teergebundene, weiche Dolomit- oder Magnesitsteine kompensiert.This ratio can, however, be designed variably, depending on what is desired Properties. The stones can be used without mortar, without metal sheets and without burnout or Expansion materials are laid0 The axial expansion of both hard and soft stones should then according to the BPA P 22 46 33904 of 20.9.72 by appropriate Stone formats are collected. Part of the radial thermal expansion is caused by tar-bound, soft dolomite or magnesite stones compensated.

Sigo 2 zeigt den Pall der Montage durch Kunststoffklebung mit Hilfe der Warmhärtung. Hier müssen auf jeden Fall die Steine im Bereich der Warmhärtung teerfrei und hart gebunden sein, da sonst Pestigkeitsminderungen in der Klebeverbindung entstehen. Die eingezeichnete untere Steinnalbschale zeigt hier das Verhältnis 1 : 2 zwischen weichen, teergebundenen Dolomit- bzw. Magnesitsteinen und harten, keramisch-, chemisch-, hydraulisch-oder kunststoffgebundenen Magnesitsteinen oder keramischgebundenen teerfreien Dolomitsteinen oder deren Mischungen. *Sigo 2 shows the pallet of assembly using plastic glue the heat curing. In any case, the stones must be in the heat hardening area be tar-free and hard-bound, otherwise there will be a reduction in the pestilence of the adhesive bond develop. The drawn lower Steinnalbschale shows here the ratio 1: 2 between soft, tar-bound dolomite or magnesite stones and hard, ceramic, chemical, hydraulic or plastic-bonded magnesite bricks or ceramic-bonded tar-free dolomite stones or mixtures thereof. *

Claims

Claims lo highly fire-resistant ring or composite masonry for the High temperature zone of rotary kilns ZW: k burning lime, cement, dolomite, magnesite, as well as waste incineration plants and metallurgical furnaces, characterized that this lining consists of a combination of hard, ceramic, chemical, hydraulic, plastic or soft, tar-bound, highly basic stones and their mixtures is made in a certain ratio to be specified.

The mix of hard and soft stones can be varied depending on the properties that such a lining should have, 2. Oven lining according to claim 1, characterized in that the axial and radial joints are free of mortar remains and without sheet metal inserts as well as without burnout and compensating for thermal expansion Fabrics.

3. Oven lining according to claim 1 or 2, characterized in that the axial or butt joint as described in BPA 22 46 339.4 of 20.9.72, the full one axial expansion plus the full or only part of the thermal expansion which can compensate stones in the radial direction.

This butt joint then becomes the hot side from the shell side increase in a wedge shape, with the stones crunching against each other on the shell side, if the work lining is laid without an insulating lining.

40 oven lining according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that that when laying with the help of plastic thermosetting in the area of thermosetting bonding the combination between hard and soft tar-bound stones in favor of hard, tar-free stones for the sake of working Bicherhett is interrupted and the glue point does not suffer any reduction in strength