DE2641757B2

DE2641757B2 - Schachtofen mit einer Ausmauerung aus einem feuerfesten, kohlenstoffhaltigen Material

Info

Publication number: DE2641757B2
Application number: DE2641757A
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Albertus Johannes Ijmuiden Kastelic; Jacobus Van Santpoort Laar
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden Bv Ijmuiden (niederlande)
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1975-09-17
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1980-04-30
Also published as: FR2324736A1; ZA765509B; DE2641757C3; ES451586A1; US4139183A; DE2641757A1; JPS561362B2; GB1506546A; NL7510905A; IT1070055B; NL168612C; SE7610295L; FR2324736B1; JPS5274504A; NL168612B

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schachtofen mit einer Ausmauerung aus einem feuerfesten, kohlenstoffhaltigen Material, mit in der Ausmauerung angeordneten wassergekühlten Elementen und einer unterhalb der wassergekühlten Elemente angeordneten Abstichöffnung, wobei zwischen den wassergekühlten Elementen und der Abstichöffnung in der Ausmauerung sich quer dazu erstreckende Sperrbleche aus metallischem Werkstoff angeordnet sind.

Ein derartiger Schachtofen ist aus der DE-AS 13 03 302 bekannt. Hierbei ist unterhalb der wassergekühlten Elemente in Form von wassergekühlten Kühlkästen und wassergekühlten Windformen ein Sperrblech angeordnet, das sich in einer Schicht aus Hinterfüllmasse zwischen der Ausmauerung und dem äußeren Mantelblech befindet. Der bekannten Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß das bei Leckwerden eines wassergekühlten Elements austretende Leckwasser beim Übertreten in das Mauerwerk den Weg des geringsten Widerstandes wählt, nämlich durch die Steinfugen und die aus körnigem Material bestehende Hinterfüllschicht, in der es dann nur bis zu dem unterhalb der wassergekühlten Elemente angeordneten Sperrblech absinken kann.

Bei der bekannten Lösung ist aber nicht sichergestellt, daß nicht doch Wasser in das Mauerwerk eindringt und mit dem Kohlenstoff des kohlenstoffhaltigen Mauerwerks reagiert. Aufgrund dieser Reaktion wird das Mauerwerk bzw. die Ausmauerung angegriffen. Diese Erscheinung ist besonders dann gefährlich, wenn sich ein sog. »Wasserkorridor« bzw. ein »Wasserioch« in Richtung auf die Abstichöffnung in der Ausmauerung bildet Zur Minderung dieser Gefahr könnte man die Sperrbleche so ausbilden, daß sie sich entsprechend der Lösung gemäß der DE-AS 12 40 101 durch die gesamte feuerfeste Ausmauerung hindurch erstrecken. In der DE-AS 13 03 302 ist diese Möglichkeit auch angedeutet jedoch als nicht vorteilhaft bzw. geeignet verworfen.

Offenbar hat man eine zu große Schwächung der Ausmauerung befürchtet Die DE-AS 15 08 064 betrifft eine Weiterbildung der Lösung gemäß der DE-AS 13 03 302 dahingehend, daß oberhalb des Sperrblechs ein siebartiges Stützblech angeordnet ist das das Sperrblech gegen die Hinterfüllmasse abdeckt Damit soll erreicht werden, daß das in der Füllmasse absinkende Wasser aus dieser Masse leicht austropfen kann und die Bildung und Mitführung von Schlamm nach außen vermieden werden. Das Sperrblech mit dem im Abstand darüber angeordneten Sieb wirkt als Dränage. Doch auch bei dieser Lösung ist trotz des verbesserten Wasserablaufs aus dem Bereich der Hinterfüllmasse nicht gewährleistet daß nicht doch Wasser in das Mauerwerk eindringt und »Wasserkorridore« in Richtung auf die Abstichöffnung entstehen.

Aus der Literaturstelle »Blast Furnace and Steel Plant for June, 1969,57, Seiten 456,457« ist bekannt innerhalb der im Boden versenkt angeordneten Zustellung eines Herdes eines Hochofens Wassersperren in Form von querliegenden Blechen anzuordnen, die zur Ableitung von Oberflächenwasser aus der Zustellung dienen und die Entstehung von Feuchtigkeit in der eigentlichen Ausmauerung des Hochofens vermeiden sollen. Es sind jedoch keine Maßnahmen vorgesehen, die ein Eindringen von aus dem Kühlsystem ausströmendem Leckwasser in die Ausmauerung des Hochofens, insbesondere die Entstehung von »Wasserkorridoren« in Richtung auf die Abstichöffnung in der Ausmauerung wirksam unterbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schachtofen der im Oberbegriff des Patentanspruches definierten Art so auszubilden, daß die Entstehung von Wasserkorridoren im feuerfesten Mauerwerk zur Abstichöffnung hin mit hoher Sicherheit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst daß konzentrisch mindestens um die den wassergekühlten Elementen zugekehrte Seite der Abstichöffnung ein aus Kupfer bestehendes Sperrblech angeordnet ist, das sich durch die gesamte feuerfeste Ausmauerung hindurch erstreckt und das eine Dicke von 0,3—1 mm aufweist.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Anordnung eines Sperrbleches etwa konzentrisch mindestens um die den wassergekühlten Elementen zugekehrte Seite der Abstichöffnung keine Schwächung der Ausmauerung bewirkt, obwohl es sich im Bereich der Abstichöffnung um einen äußerst kritischen Bereich der Ausmauerung handelt. Ferner hat sich überraschenderweise Kupfer als Material für das Sperrblech als besonders vorteilhaft erwiesen. Gegen die Verwendung von Kupfer hat bisher immer das Risiko eines Schmelzens gesprochen. Die bei einem derartigen Schmelzen entstehenden Aushöhlungen könnten nämlich zur Entstehung eines Durchbruchs in der Ausmauerung Anlaß geben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die sehr erheblichen Wärmeleiteigenschaften von Kupfer in Verbindung mit seinem verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt bei geringer Dicke die Anwendung von Kupferblech an der besonders kritischen Steile im

Bereich um die Abstichöffnung ermöglichen. Das dünne Kupferblech paßt sich der Temperatur der Ausmauerung an, so daß es gegenüber unterschiedlichen thermischen Bedingungen der Ausmauerung ziemlich unempfindlich ist Selbstverständlich 'ann das Kupferblech nahe der Innenseite der feuerfesten Ausmauerung lokal erweichen oder sogar anschmelzen. Dies führt jedoch nicht zu einem vollständigen Abschmelzen des dünnen Kupferblechs über die Dicke der Ausmauerung hinweg. Vielmehr dringt an lokalisierten Stellen, an denen das Kupfer abgeschmolzen ist und sich eine Aushöhlung gebildet hat, Schlacke ein, die nach ihrer Erstarrung eine Wiederinstandsetzung des Mauerwerks bewirkt, so daß eine zusätzliche Isolierung zwischen dem Kupferblech und der Flammenfront erzielt wird. Wesentlich ist also auch die geringe Dicke von Op-1 mm des Kupferblechs.

Das erfindungsgemäße Sperrblech verhindert, daß bei einer stärkeren Wasserundichtigkeit z. B. an einer Windform größere Wasseranteile durch einen Wasserkorridor zu der Abstichöffnung gelangt. Die Bildung eines Wasserkorridors bis zur Abstichöffnung würde verheerende Folgen haben, da der Bereich um die Absticnöffnung besonders kritisch ist

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Hälfte des Herds bzw. Gestells eines Hochofens mit Merkmalen der Erfindung,

Fig.2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Detaildarstellung eines Teils von F i g. 1 und

Fig.3 eine schematische Darstellung eines Mauerwerks um ein Abstichloch eines Hochofens herum.

In Fig. 1 ist ein Stahlmantel 1 um das Gestell eines Hochofens dargestellt der an der Innenseite mit einem feuerfesten Mauerwerk 2 aus Graphit versehen ist. In das Gestell münden Windformen 3, die in an sich bekannter Weise wassergekühlt sind. Nahe des Bodens des Gestells ist ein ebenfalls in an sich bekannter Weise ausgebildetes Abstichloch 4 vorgesehen. Bei einer Undichtigkeit der Windform 3, z. B. infolge eines Abschmelzens ihres Mundstücks, kommt Wasser mit dem Graphit der Ofenausmauerung in Berührung, was zur Bildung eines Wasserkorridors führt Wenn letzterer das Abstichloch 4 erreicht kann Eisenschmelze durch den Korridor hindurch bei unter Druck stehendem Ofen in das Abstichloch fließen, was zu einem Durchbruch führen kann.

Zwischen den Windformen und dem Abstichloch sind schematisch bei 5 bis 10 angedeutete Kupferblechlagen vorgesehen. Aufgrund dieser zusätzlichen Lagen bzw. Zusatzschichten 5—10 kann sich ein Wasserkorridor höchstens von der Windform bis zur ersten Zusatzschicht 5, notfalls bis zur zweiten Zusatzschicht 6 usw. erstrecken. Die Zusatzschichten 5—10 bestehen aus Blech mit einer Dicke von 0,5 mm. Wie in F i g. 1 veranschaulicht verlaufen die Kupferbleche 5 und 10 bis zum Ofenmantel, während sich die Bleche 6—9 aus Konstruktionsgründen nur in eine Stampfschicht hinein erstrecken, die zwischen dem Ofenmantel 1 und den Steinen 2 vorgesehen ist Dieser Unterschied ist allerdings für das Verständnis des Erfindungsprinzips unerheblich.

In F i g. 2 ist der Detailausschnitt II aus F i g. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Es ist hieraus ersichtlich, daß das Kupferblech 6 längs seines Außenrands herabgezogen und in eine kreisförmige Abflutrinne 12 eingesetzt ist, die sich ihrerseits an den Ofenmantel 1 anlegt Von dieser Abflußrinne aus verläuft eine Bohrung 13 über einen Flanschanschluß 14 durch den Ofenmantel hindurch. Im Normalbetrieb kann der Flanschanschluß 14 entweder durch einen geschlossenen Flansch bzw. Deckel oder ein Ventil verschlossen sein. Falls sich aufgrund eines Wasseraustritts aus einer Windform 3 eine nennenswerte Wassermenge zuerst auf dem Blech 6 und hierauf in der Abflußrinne 12 angesammelt hat kann dieses System entwässert werden, indem die Bohrung 13 zur Außenseite hin geöffnet wird.

F i g. 3 ist eine Vorderansicht des Abstichlochs 4 des Ofens. Hierbei ist das Abstichloch vom restlichem feuerfesten Mauerwerk durch ein Kupferblech U getrennt, das bogenförmig um das Abstichloch herumgelegt ist. Auf ähnliche Weise, wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, schließt diese Zusatzschicht eine Möglichkeit dafür aus, daß Metallschmelze durch einpn Wasserkorridor in das Abstichloch eindringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:
Schachtofen mit einer Ausmauerung aus einem feuerfesten, kohlenstoffhaltigen Material, mit in der Ausmauerung angeordneten wassergekühlten EIementen und einer unterhalb der wassergekühlten Elemente angeordneten Abstichöffnung, wobei zwischen den wassergekühlten Elementen und der Abstichöffnung in der Ausmauerung sich quer dazu erstreckende Sperrbieche aus metallischem Material angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch mindestens um die den wassergekühlter. Elementen (3) zugekehrte Seite der Abstichöffnung (4) ein aus Kupfer bestehendes Sperrblech (11) angeordnet ist, das sich durch die gesamte is feuerfeste Ausmauerung (2) hindurch erstreckt und das eine Dicke von 03—1 mm aufweist
3. Schachtofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferblech eine Dicke von 0,3—1 mm besitzt
4. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem an einer Stelle unterhalb des wassergekühlten Elements ein Abstichloch vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschicht zumindest teilweise konzentrisch zum Abstichloch und/oder zum wassergekühlten Element angeordnet ist
5. Schachtofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Zusatzschichten an der Seite des Ofenmantels an eine geschlossene, kreisförmige Abflußrinne angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer oder mehreren, den Ofenmantel durchsetzenden Abflußöffnungen verbunden ist.