DE2641757B2 - Schachtofen mit einer Ausmauerung aus einem feuerfesten, kohlenstoffhaltigen Material - Google Patents
Schachtofen mit einer Ausmauerung aus einem feuerfesten, kohlenstoffhaltigen MaterialInfo
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Description
35
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 (5)
- 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.
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