DE2413172C3 - Gekühlte Wandung eines Schachtofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gekühlte Wandung eines Schachtofens mit Haltenocken aufweisenden Plattenkühlern mit eingesetzten feuerfesten Steinen, bei der •uf den Haltenocken das feuerfeste Mauerwerk des Ofens aufliegt.

Aus der DT-OS 14 33 332 ist es bekannt, einen Schachtofen mit Plattenkühlern zu versehen, die zur Abstützung des feuerfesten Mauerwerks Haltenocken aufweisen, und zur Halterung der feuerfesten Ausmauerung in den Plattenkühler feuerfeste Steine einzusetzen. Dabei ragen die Haltenocken über die eingesetzten feuerfesten Steine hinaus in den Ofenraum und bilden die eigentliche mechanische Abstützung der Ausmauerung, die aus einer Garnissage-Schicht bectf>ht Hip an den feuerfesten Steinen besonders zuver-SS?ÄBau.rt sind die Halten«*«, ganz erheblichen thermischen Belastungen ausgesetzt. Es kann versucht werden, dieser thermischen Belastung durch eine spezielle Kühlung der Haltenocken zu begegnen, etwa durch ein getrenntes, den jeweiligen HaI-fenockv'n durchsetzendes Kühlrohr. Bei einer zu starken Konzentration des Wärmeflusses an den Haltenokken aber reich; auch eine solche zusätzliche Kühlung nicht aus. so daß eine Beschädigung des Hallenockens antreten kann. Wenn der Haltenocken e.ner sehr hohen thermischen Belastung ausgesetzt ist, kann es sich als erforderlich erweisen, den Kühlmittels.™™ durch ihn hindurch zu unterbrechen, um eine Explosion un Ofen zu vermeiden. Das Ergebnis ist dann ein noch wirkungsvollerer thermischer Angriff auf den Haltenokken d-r sogar zu einer Beschädigung des Plattenkühler führen kann und in jedem Falle die Stützfunktion des Haltenockens beeinträchtigt

_M Zur Vermeidung dieses Nachteils ware es denkbar. den Haltenocken besonders kurz auszubilden und aui diese Weise sein Vorderende ausreichend kühl /u hallen oder sogar die Verwendung eines Haltenockens überhaupt zu vermeiden, wobei dann ein Stütz- oder « Haltestein verwendet würde, der nur durch seinen Emgriff in eine Nut an der Innenseite des Plattenkühler;» gehalten wird. Eine solche Anordnung wäre jedoch wiederum mit dem Mangel behaftet, daß hierbei eine unzureichende Abstützung der Ausmauerung er/.ielt w wird was zu einem Abscheren des Mauerwerks oder sogar zu einem vollständigen Kontaktverlust zwischen dem Mauerwerk und den Kühlplatten führen kann. Außerdem besteht die Gefahr, daß der ungenügend abgestützte Stein bricht, wenn er zu fest verspannt wird, oder daß er sich unter hoher thermischer Belastung auflöst weil nämlich die geringere Berührungsfläche mit dem geküh'ten Haltenocken zu einem höheren Temperaturgefälle im Haltestein führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß eine unzulässig hohe Wärmebelastung des Haltenockens sicher vermieden werden kann, ohne daß dadurch dessen Abslützfunktion leidet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die in die Plattenkühler eingesetzten feuerfesten Steine auf den Haltenocken ruhen und in radialer Erstreckung beidseitig über die Haltenocken hinausragen.

Dadurch wird einerseits eine sichere Abstützung der eingesetzten Steine durch die Haltenocken erzieh; andererseits aber erstreckt sich der Stein über den Haltenocken hinaus in die Ausmauerung und bildet für diese eine näher am Ofenraum liegende, zusätzliche Abstützung, ohne daß dadurch der Wärmecinfall am Haltenocken auch nur annähernd in einem solchen Maße vergrößert würde, wie dies der Fall wäre, wenn der Haltenocken selbst den innersten Abstützpunkt des Mauerwerks bilden müßte.

Mit Vorteil sind die eingesetzten Steine in der gekühlten Ofenwand mittels einer Stampfmasse befestigt, welche verbleibende Fugen sauber verschließt.

Mit besonderem Vorteil ist jeder Stein mit seinem in Richtung auf den Mantel über den Haltenockcn hinausragenden Teil in eine in der Kühlplatte vorgesehene Ausnehmung eingesetzt, wodurch nicht nur eine zusätzliehe Lagesicherung des Steines gewährleistet ist, sondern darüber hinaus auch eine gute Wärmeableitung aus dem Stein durch eine Verminderung des Abstandes zu gekühlten bzw. kühleren Bereichen der Kühlplatte.

Wenn der MitltemHken, wie dies bei ciihkcii bekannten PVutenkiihlein der I itl! im, vom oberen I nde des Plattenkühler*» entfernt angeordnet tsi, mi kunti die Ausneh- «Hing in der gleichen Kühlplatte voigesv-ho sei», W₁-I ehe Jen HalieiHii'keit aufweist, auf dem dci Sicm ruht, s Aus konstruktive!! Gründen kann der llahenocken auch un der überseue der Kühlplatte vorgesehen •,ein. mi (IuU die den Sicm aufnehmende Ausnehmung m lon» einer NuI oder Aussparung an der tiuterseiie einer in Aur>/flfisnehiüug angrenzenden Kühlplatte ausgebildet (M. In ietleni lallt· bietet die Ausnehmung den zusätzliche«) Vorteil, dall der W;srmclliill durch den Plattenkühler nuhe der Ausnehmung verbessert wird Ohne die Ausnehmung im die Kiihlkapa/uat des l'lat lenkühlers in diesem Bereich möglicherweise im Vei gleich /Ui' Wärmezufuhr gering*, so dall Kuhlpioblcme

Uiiic gute Wärmeabfuhr aus den lla!ie*>ocken und (tuch aus de» ;tuf den Mjtlicnm'ken ruhenden Steinen crgibi sieh, wenn die I lallenoekcu mn llilte eines durch sie hiuduivh&clciteicu Kühlmittels kühlbar mihI.

Mu Voi teil bestehen die Steine im wesentlichen aus Siliziumkarbid, wobei die Verwendung eines dei.it 1 hiiehi'iialilativeii lciicrleslen M.tleii.ils gewahrleisicl, dall der Stein dem I lallciiockcn einen zusätzlichen Sehnt/ sowohl gegen I Iberlui/ung als auch gegen Ver schloß bielel und ilaiubi-i hinaus auch selbst vei si'hleiUfesi ist

Selbst wenn der Stein /tu Vermeidung eines Abkippens über den llalleuocken mn seinem hinleren I mir in eine Ausnehmung des l'lattenknhleis eingieih, hat es sieh als vorieilluill erwiesen, den Stein so aii/uordiieu, dall sein Schwerpunkt lotrecht obcthalb des llahenok kens liegt, so dal! eine guie Abstützung des Siemes durch den Haltenocken gewährleistet ist.

I ine gleiehruilhigere I Ibertragung des (iewiehtes des d.iruberhegenden Mauerwerks auf den Siem lallt sieh dadtireh erzielen, dull aiii jedem Stem em /weiter Stein ans gleichem Werkstoff rutil.

Die llrfinduug wird nachstehend au Hand zeichne Π sch dargestellter Ausfuhnuigsbeispiele naher erlau lerl Ia zeigt

I 1 g. I schemalisel) veremlaeht einen loirechieii Schuttl duivh eine eifindungsgemiill aiisgehikleie W,in dung eines Schac.hiolens.

1 1 g. 2 eine in vergrolJertein Mallsiab gehalieiie I in /!'!darstellung bestimmter Teile dei Wandung gemall I 1 g. I und

I 1 g. 1 erne I 1 g. 2 einsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausfuhrungslorm einer erfiinluiigsge malieu Wandung.

Der in I 1 g 1 dargestellte Sehaihtolen ist ein Hoch ofen, iler eine gekühlte, feuerfest ausgekleidete Wan dung aufweist, die aus einem aulleren Stahhnaiitel I und drei aus Metall bestehenden Knhlplatien 2, \ und 4 besieht, welche mit Hilfe nicht dargestellter, üblicher Mefesiigungsmittel am Mantel I gehalten sind.

An ilen oberen linden der kühlplatte!) ? und 4 sind I laltenocken 5 b/w. <> vorgesehen l)unh die kiililpl.it ten und llaitenocken verlauten in lic I mehl naher dargestellte Rohre, die mn einem ktihlmiitelkieis /um Ihnwiil/.en einer kuhlllussigkeit verbuiulen sind Λ11 der Innen b/w. Vorderseile der kuhlpl.itlen t. 4 sind niitlörmige Ausnehmungen 7 vorgesehen, die nut leuer lesion Material ausgefüllt sind Aul den I lalienocken ¹S, b ruhen die Ausmauerung, unterstut/.ende Steine H b/w 4, die im Vergleich /11 den üblicherweise hu llocholeu

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s;> Ausmauerungen verwendeten A iuminiumox id-Silikat-Steinen überlegene leuerfeMigkeit, mechanische Iestigkeit. chemische Ueständigkeil und Verschleillfestigkeil besit/en. Im Kin/elfall sind die überlegenen Quuli täten bezüglich I euerlesiigkei!. mechanischer Kestigkeii, chemischer Beständigkeit und Verschleißfestigkeit der Steine 8 bzw. 9 im I iinblick auf die in einem speziellen Ofen aultreienden Betriebsbedingungen festzule gen. /ur Ableitung der am Vorderende der Steine auftretenden hohen Hitze sollen diese aus einem Werkstoff mn höherer Wärmeleitfähigkeit als zumindest der lluupiteil des Restes des Materials der Ausmauerung bestehen. Diesen Anforderungen genügen im Beispielsfalle Steine 8 bzw. 9 aus Siliziumkarbid. Diese Steine 8, 4 SiMiI in nutföimige Ausnehmungen 14 am unleren linde der Innenflächen der in Aufwärtsrichiung angrenzenden kühlplatte!) 3, 4 eingesetzt. Die Länge der llaitenocken ü'sd eier Siüi/steine in Richtung auf den Mantel 1 hin und von ihm weg ist so gewählt, dal! die Steine H. 4 rinl mehr als halbei lange auf den I (attenockeu S bzw. h ruhen.

Der Schwerpunkt jedes Steines 8, 4 liegt lon echt über dem zugeordneten I lalienocken 5 b/w. h, wobei dei Sti-ii; sowohl auf den Mantel 1 hut als auch von ihm weg über den llaitenocken ¹S bzw. h hinausragt. Die Steine 8, 4 selbst sind durch weitere Sili/iumkurhid-Sieine 10 b/w. It abgedeckt, die sich gemall I ig I weiter in den Ölen hinein erstrecken als die Steine K. 4. Diese Anordnung ist jedoch nicht zwingend, da alle Steine 8, 4 b/w. K), Il gleich weil in das Olemnnere hineinragen können. Der Resl der leiierlestcn Aus mauerung der Ofcnwandiing besteht aus Schamotte Steinen 12, die nut einem Verschleilifuttcr 15 belegt sind. An Stelle eines lutiers odci einer Ausmauerung aus Schamotte Steinen kann auch eine Ausmauerung aus einem anderen Werksloll gewählt werden. Bei spielsweise kann die gesamte Wand nut Siliziumkarbid Steinen ausgekleidet sein.

In Γ ι g. 2 ist der Bereich der Ausnehmung 14 und des I laltcnockens 5 in vergrößertem Mailslab dargestellt. Die Bahnen von kuhlrohren IS, Ib und 17 durch die kuhlplaiteu 2 und ) sind schemaliseh durch gestrichelte Linien angedeutet. Obwohl die Sun/steine 8 im Prinzip lose aiii der Oberseite des Haltenockens 'S aufgesetzt und in die Ausnehmung 14 eingesetzt scm können, empfiehlt es sich, die verbleibenden I iigen mn einer Stampfmasse /u verschließen. Bevorzugt weiden hier Im bekannte Stampfmasse!! eingesetzt, die bis /11 einem gewissen (!rad koinpressibel sind, damit die Wärme ausdehnung der kuhlplatten oiler der Steine in den Iu gen aulgenommen werden kann In I ig .? wird auch deutlich, dall sich das kuhliohi Π durch die Ausneh lining 14 dichter an der Oberfläche der kühlplatte 2 befindet als an einer Stelle, an der keine solche Ausneh nning vorhanden ist. Hierdurch wh'd nie Möglichkeit einer lokalen Überhitzung des l'lattenkuhleis vermieden.

In I 1 g. 5 ist eine gegenüber I 1 g. 2 unterschiedliche Anordnung des llaltenockens S und der zugehörigen, mn 18 bezeichneten Ausnehmung dargestellt. Dabei lsi der llaitenocken S nicht am oberen linde der kuhlplat Ie₁ sondern 111 onei /wischcnstellung der Hohe der kühlplatte angeoidnei. Die kühlplatte im unmittelbar ubei dem Italtcnockcn etwas ausgespart, so dall die Ausnehmung 18 gebildet wird, welche den Siui/sieiu 8 atilmminl

llicr/it 1 Blatt /eichruinuen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   1 Gekühlte Wandung eines Schachtofens mit Haltenocken aufweisenden Plattenkühlern mit eingesetzten feuerfesten Steinen, bei der auf den Haitenocken das feuerfeste Mauerwerk des Ofens autliegt, dadurch gekennzeichnet, daßaie in die Plattenkühler (2, 3, 4) eingesetzten feuerfesten Steine (8,9) auf den Haltenocken (5.6) ruhen und in radialer Erstreckung beidseitig über die Haltenokken (5,6) hinausragen.
2. 2. Wandung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine (8,9) in der gekühlten Olenwandung mittels einer Stampfmasse befestigt sinu
3. 3 Wandung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stein (8, 9) mit seinem in Richtung auf den Mantel (1) über den Haltenocken (5,6) hinausragenden Teil in eine in den Plattenkuhiern (2, 3, 4) vorgesehene Ausnehmung (14 bzw. 1») eingesetzt ist.
4. 4. Wandung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (18) in der gleichen Kühlplatte (3) vorgesehen ist. welche den Halteno.cken (5) aufweist, auf dem der Stein (8) ruht.
5. 5. Wandung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenocken (5,6) an der Oberseite der Kühlplatte (3, 4) vorgesehen ist und daß die den Stein (8, 9) aufnehmende Ausnehmung (14) in Form einer Nut oder Aussparung an der Unterseite einer in Aufwärtsrichtung angrenzenden Kühlplatte (2,3) ausgebildet ist.
6. 6. Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Haltenocken (5.6) mit Hilfe eines durch sie hindurchgeleiteten Kühlmittels kühlbar sind.
7. 7. Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine (8, 9) im wesentlichen aus Siliziumkarbid bestehen.
8. 8. Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt jedes auf einem der Haltenocken (5,6) ruhenden Steines (8, 9) lotrecht oberhalb des Haltenockens (5, 6) liegt.
9. 9. Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem auf einem der Haltenocken (5, 6) ruhenden Stein (8, 9) ein zweiter Stein (10, 11) aus dem gleichen Werkstoff ruht.