DE2751808C3 - Ofendecke für einen Kohleanodenbrennofen - Google Patents

Description

Es ist festgestellt worden, daß die Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktionsfähigkeit und die elektrische Widerstandsfähigkeit in direkter Beziehung zur Temperatur der Anode stehen und daß eine Temperatur von etwa 1050⁰C erforderlich ist, um die e/wünschten Eigenschaften zu ergeben, wie zum Beispiel niedrigste Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktionsfähigkeit und höchste elektrische Widerstandsfähigkeit. Die Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktionsfähigkeit ist ein Zeichen für den Anodenverbrauch in der elektrolytischen Zelle. Eine gleichmäßige Temperatur innerhalb des gesamten Kohleanodenbrennofens ist wesentlich, um eine gleichmäßige Qualität des Endprodukts sicherzustellen.

Einer der Wege zur Lösung der zuvor beschriebenen Probleme besteht in der Verwendung einer Koksschicht. Im allgemeinen wird eine Koksschicht in einer Stärke von etwa 40 bis 65 cm zwischen die Anoden und auf dieselben gelegt. Dabei bietet der Koks einen Widerstand dagegen, daß kalte Luft, die zur Temperatur des Brennofens beiträgt, in diesen eindringt. Die Nachteile sind darin zu sehen, daß der Koks die kalte Luft nicht genügend abschließt und daß seine Verwendung den Einsatz von Kosten und Arbeitskräften erforderlich macht.

Es ist bereits bekannt, bei Industrieöfen die Ofendecke mit einem feuerfesten keramischen Fasermaterial auszukleiden (DE-OS 19 57 532). Eine solche Ofendecke weist bei Elektrodenbrennöfen den Nachteil auf, sich zu verformen, wodurch unregelmäßige Begrenzungen gebildet werden. Durch die starre Befestigung ist es nicht möglich, die Decke an die unregelmäßige Begrenzung des während des Betriebes sich verformenden Brennofens anzupassen, so daß kühle Luft in den Brennofen eindringen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

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60 eine neue und verbesserte Ofendecke für einen Kohleanodenbrennofen zu schaffen, ohne daß dabei eine Einbuße an Produktqualnät oder Erzeugungsleistung entsteht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Tafeln um den aus einer Grundplatte bestehenden Metallunterbau herum und quer zu diesem angebracht und durch Verstellvorrichtungen in Richtung des Umfanges der Ofenöffnung verschiebbar sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Erfindungsgemäß entsteht der Vorteil, daß eine solche Deckenanordnung im eingebauten Zustand die Wärmeverluste aus dem Brennofen vermindert, indem sie eine Abdichtung gegenüber der einströmenden kühleren Luft bildet. Die Decke hat auch die Wirkung, daß sie Schmutzstoffe einfängt, die sonst ins Freie abgelassen würden. Da die Decke bei Verwendung in einem Kohleanodenbrennofen außerordentlich wirksam ist, kann die Koksschicht bei Anwendung der erfindungsgemäßen Decke wesentlich vermindert werden, wodurch sich Einsparungen an Zeit, Arbeitskräften und Koks ergeben. Es ist festgestellt worden, daß bei einer Verkleinerung der Koksschicht und bei den sich daraus ergebenden Wärmeeinsparungen die Leistung des Ofens erhöht wird und mehr Anoden in der gleichen Zeiteinheit ohne Einbuße an Anodenqualität verarbeitet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine zusammengebaute Decke im allgemeinen,

Fig. 2 eine Einzelheit eines Teils der elastischen Tafel,

Fig.3 ein Schnittbild der in einen Ofenquerschnitt eingesetzten Decke sowie Einzelheiten des Aufbaus der Decke entlang der Linie 3-3 in F i g. 4,

F i g. 4 ein Grundrißbild der F i g. 3 und

F i g 5 eine vergrößerte Ansicht, in der die Verstellvorrichtungen in Verbindung mit einer Tafel dargestellt sind.

Die Zeichnung zeigt im allgemeinen eine Ofendecke, die eine zusammenpreßbare Isolierung verwendet und mit elastischen Tafeln ausgestattet ist, um den Umfang der Decke einer Ofenöffnung mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Wandbegrenzungen anzupassen. In Fig. 1 ist eine zusammengebaute Decke 10 dargestellt, die einen Metallunterbau 12 und Isoliermaterial 14 umfaßt, das aus Keramikfasern besteht. Der Unterbau besteht aus einer Grundplatte 16, deren Unterseite mit Isolierung 14 abgedeckt ist. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß mehrfache Isolierlagen verwendet werden können; wenn dies der Fall ist, dann können diejenigen Lagen, die am dichtesten bei der Unterseite des Unterbaus liegen, aus Mineralwolle oder dergleichen bestehen, während diejenigen Lagen, die am dichtesten beim Ofeninneren liegen, aus einer Keramikfaser bestehen. Der Außenumfang des Unterbaus wird von elastischen Seitentafeln 18 und elastischen Stirntafeln 20 gebildet. Die Seiten- und Stirntafeln werden durch Ecktafeln 22 verbunden. Verstellvorrichtungen 24 sind fest an der Grundplatte 16 und einzeln an den Tafeln 18 und 20 sowie an der Ecktafel 22 befestigt. Versteifungen 26, die fest mit der Grundplatte 16 durch Schweißen 27 verbunden sind, können, falls durchbohrt, gleichzeitig als Hubansatz für den Ein- und Ausbau der Decke dienen.

Fig.2 zeigt eine detaillierte Ausführung von Teilen

einer elastischen Seiten- oder Stirntafel 18. Die Tafel 18 besteht aus einer Tafelwand 28 und, im wesentlichen senkrecht dazu, Tafelwinkelstücken 30, die entlang der Tafelwand durch die Ausschnitte 32: auf Abstand angeordnet sind. Ein Anschlag 34, der mit einem Loch versehen ist, ist fest durch eine Schweiße 36 oder durch ein anderes Befestigungsmittel mit der Tafelwand 28 verbunden. Er wird in Verbindung mit den Verstellvorrichtungen 24 verwendet, wie es nachstehend erläutert wird.

F i g. 3 zeigt das Schnittbild der in einem Ofenquerschnitt eingesetzten Decke wobei zusätzliche Einzelheiten der Deckenausführung ebenfalls dargestellt sind. Wie man erkennen kann, hat der Ofenquerschnitt 38 die Form einer Tauchgrube 40 mit horizontal gebogenen Begrenzungswänden 42. Tief innerhalb der Ofengrube 40 sind die unverarbeiteten Anoden 44 gestapelt Eine Koksschicht 46 deckt die Anoden 44 ab. Die Decke 10 ist innerhalb der Ofenwände 42 dicht an denselben angeordnet. Die dichtende Anlage wird dadurch erreicht, daß die elastischen Tafeln 18, 20 und 22 konturiert werden, um den Unregelmäßigkeiten der Wände 42 zu entsprechen; ihre Wirkung besteht darin, daß sie die Wärmeverluste aus der erwärmten Luft minimiert, die durch den Ofen seitens des nicht dargestellten Zugsystems gesaugt wird. Gleichzeitig hemmt die Abdichtungsanordnung dampfförmige und rauchartige Emissionen aus der Grube und verhindert das durch Sog bewirkte Eindringen der kühleren Luft, die den Grubenbereich umgibt. Gemäß der Darstellung '30 ist die Grundplatte 16 an den Tafeln durch Bolzen 48 befestigt, die auch das Isoliermaterial 14 durchdringen. Die Isolierung wird durch Scheiben 50 festgehalten.

Fig.4 zeigt einen Grundriß der Fig.3. Man kann deutlich erkennen, daß die Ofenwände 42 im Grenzbereich bogenförmig ausgebildet sind. Dies ist auf die dauernden Dehnungen und Schrumpfungen zurückzuführen, die dns Ergebnis der bei dieser Betriebsart vorkommenden Erwärmungs- und Abkühlungs-Wechselprozesse sind. Gemäß der Darstellung liegt das Isoliermaterial 14 dicht an den Wänden 42 an. Dies ist dadurch möglich, daß das Isoliermaterial 14 sowie die Tafeln 18, 20 und 22 elastisch sind und durch die Verstellvorrichtungen 24 betätigt werden. Die Ecktafel 22 besteht aus einer Grundplatte 52, der Tafelwandung 54 und dem Eckwinkel 56. Die Tafelwandung 54 überlappt die Seitentafel 18 und die Stirntafel 20, ist inzwischen denselben angeordnet und umrahmt die Grundplatte 52. Der Eckwinkel 56 schlägt eine diagonale Brücke zwischen der Tafelwandung 54 und steht mit den Verstellvorrichtungen 24 über die Anschläge 34 in Verbindung.

F i g. 5 zeigt eine besondere Ausführungsform der Verstellvorrichtung 24; diese Ausführungsform kann bei der praktischen Verwendung der Erfindung zur Anwendung kommen. Gemäß der Darstellung besteht die Verstellvorrichtung 24 aus einer Tragschulter 58, die durch Schweißen 60 an der Grundplatte 16 befestigt ist Ein Tragzylinder 62 ist fest mit einer Schulter 58 verbunden und ruht auf derselben. Eine Gewindespindel 64 läuft durch einen Zylinder 62 und endet in einer Bolzenbefestigung 66. Die Befestigung 66 ist mit koaxialen Löchern in jedem ihrer Schenke) 68 und 70 versehen. Ein Bolzen 72 läuft durch die Löcher der Schenkel und auch durch das Loch des Anschlags 34; er wird durch eine Mutter 74 befestigt. Eine Stirnmutter 76, die zwischen dem Zylinder 62, der Bolzenbefestigung 66 und der rückwärtigen Mutter 78 angeordnet ist, wird in Verbindung mit der Gewindespindel 64 für Verstell- und Sicherungszwecke benutzt. Nachdem die Decke 10 eingesetzt worden ist, wird die Spindel 64 in Richtung auf die Tafel 18 bewegt und die rückwärtige Mutter 78 wird entlang der Spindel bewegt, um bündig am Zylinder 62 anzuliegen. Die Stirnmutter 76 wird dann gedreht, bis auch sie den Zylinder 62 berührt. Dadurch wird die Gewindespindel 64 vorwärts in Richtung auf die Tafel 18 bewegt und übt somit darauf einen Druck aus, der seinerseits dazu führt, daß die Tafelwand 28 aus ihrer normalen Lage ausgebogen wird. Aufgrund der Spannungsverteilung in der Wand werden benachbarte Winkelstücke 30 dazu neigen, die Ausschnitte 32 zu füllen, wenn die Tafelwand 28 von dem Innern der Decke weg gebogen wird, während sie andererseits dazu neigen werden, die Ausschnitte zu öffnen, wenn die Wand 28 in Richtung auf das Tafelinnere gebogen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ofendecke für einen Kohleanodenbrennofen mit einem Metallunterbau und einer Auskleidung aus elastischem, feuerfestem, keramischem Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß Tafeln (18, 20, 22) um den aus einer Grundplatte (16) bestehenden Metallunterbau (12) herum und quer zu diesem angebracht und durch Verstellvorrichtungen (24) in Richtung des Umfanges der Ofenöffnung verschiebbar sind.

2. Ofendecke nacii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln elastisch sind.

3. Ofendecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtungen (24) Gelenkklammern oder Spannschlösser (62,64) sind.

4. Ofendecke nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Tafeln rechtwinklige Schenkel einschließt und einer der Tafelschenkel mit auf Abstand angeordneten Teilen ausgebildet ist.

5. Ofendecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Tafeln eine Tafelwand umfaßt, die im wesentlichen senkrecht zum Metallunterbau angeordnet ist, Tafelwinkelstücke, die durch Ausschnitte auf Abstand entlang der Tafellänge angeordnet sind und im wesentlichen senkrecht zur Tafelwand befestigt sind und sich verlagern, wenn die Tafelwand ausgebogen wird.

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