DE2925395A1 - Ofendecke fuer lichtbogenoefen - Google Patents

Ofendecke fuer lichtbogenoefen

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Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 79/H
Ofendecke für Lichtbogenofen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ofendecke für Lichtbogenofen, insbesondere für elektrothermisch^ Reduktionsofen, welche aus einem mit der Ofenwanne verschraubten Metalldeckel besteht, unterhalb dessen sich eine Schicht aus temperaturbeständigem keramischem Material befindet.
Bei einem bekannten elektrothermischen Reduktionsofen zur Herstellung von Phosphor wird der Abschluß des Ofens nach oben durch eine aus temperaturbeständigem Tonerdeschmelzzement bestehende Decke gebildet, über der sich ein mit der Ofenwanne verschraubter Deckel aus antimagnetischem Stahl befindet. Um den Deckel noch weiter gegen hohe Temperaturen bzw. Temperaturschwankungen abzuschirmen, sind auf der Unterseite des Deckels zusätzlich wasserdurchflossene Kühlschlangen angebracht
(vergi. WINNACKER-KÜCHLER: "Chemische Technologie", Band 1, Anorganische Technologie I, München 1970, Seite 386).
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Nachteilig ist bei der bekannten Ofendecke, daß es zur Gewährleistung einer Temperatur des Metalldeckels von höchstens 100° C erforderlich ist, in der Tonerdeschmelzzement-Schicht Kühlschlangen anzuordnen, welche ständig von Kühlwasser durchflossen sein müssen. Schon bei kurzfristigem Kühlwasserausfall können die im Tonerdeschmelzzement eingebetteten, metallischen Kühlschlangen unter dem Einfluß der hohen Temperaturen zerstört werden. Ihre Reparatur ist auf einfache Weise nicht möglich, sondern erfordert vielmehr eine längere Unterbrechung des Ofenbetriebes. Den Ofenbetrieb mit defekten Kühlschlangen fortzusetzen, ist problematisch, da dabei in unerwünschter Weise Wasser bzw. Wasserdampf in den Ofen gelangen kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ofendecke vorzu-schlagen, bei welcher bei Gewährleistung einer Temperatur des Metalldeckels von höchsbens 100 C auf wasserdurchflossene Kühlschlangen verzichtet werden kann. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Unterseite des Metalldeckels eine Anzahl von Bügeln befestigt ist; daß an jedem Bügel ein Anker aufgehängt ist; daß auf die Unterseite des Metalldeckels zunächst eine Schicht aus Isolierbeton aufgebracht ist; daß nach dem Abbinden des Isolierbetonseine Schicht aus Feuerfest-Beton aufgebracht ist; und daß die Bügel und die Anker von den Schichten aus Isolierbeton und Feuerfest-Beton eingeschlossen sind.
Die Ofendecke gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch fortgebildet sein, daß
a) je qm Fläche des Manteldeckels 10 bis 16 Bügel befestigt sind,
b) die Bügel gleichmäßig über die Fläche des Manteldeckels verteilt befestigt sind,
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c) als Anker keramische Anker dienen,
d) als Anker metallische Anker, vorzugsweise aus Gußeisen, dienen,
e) der Isolierbeton unter Verwendung einer hydraulisch abbindenden Masse aus 6 bis 10 Gew% Al2O,, 32 bis Gew% SiO2, 15 bis 20 Gew% MgO sowie 30 bis 35 Gew%
CaO mit 40 bis 200 Gew% Anmachwasser aufgebracht ist, 10
f) der Isolierbeton durch Gießen aufgebracht ist,
g) der Isolierbeton durch Spritzen aufgebracht ist,
h) der Feuerfest-Beton unter Verwendung einer hydraulisch abbindenden Masse aus 50 bis 85 Gew% AIpO, sowie 5 bis 8 Gew% SiO2 mit 10 bis 12 Gew% Anmachwasser aufgebracht ist,
i) der Feuerfest-Beton durch Gießen aufgebracht ist, j) der Feuerfest-Beton durch Spritzen aufgebracht ist.
Die erfindungsgemäße Ofendecke, welche eine Hängedecke darstellt, ist sowohl in der Neuzustellung als auch bei späteren Reparaturen wesentlich einfacher herzustellen als die bekannte Ofendecke. Dabei kann für die Neuzustellung der gegebenenfalls aus mehreren Segmenten bestehende Ofendeckel mit der Unterseite nach oben zeigend gelagert werden und die Aufbringung der Schichten aus Isolierbeton bzw. Feuerfest-Beton im Gießverfahren erfolgen. Dagegen werden bei Reparaturarbeiten nach Säubern der Schadstelle durch Strahlen und Anbringung neuer Anker an der Unterseite der Ofendecke die Schichten aus Isolierbeton und Feuerfest-Beton durch Spritzen von unten her aufgebracht, wobei die Aufbringung der Schicht aus Feuerfest-Beton gegebenenfalls durch mehrmaligen Auftrag erfolgt.
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Bei der erfindungsgemäßen Ofendecke stellen sich bei Temperaturen von 600 bis 900° C an der Unterseite der Schicht aus Feuerfest-Beton Temperaturen des Metalldeckels von etwa 75 bis 90° C ein.
In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch und im Schnitt dargestellt. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht auf eine Ofendecke mit
Gußankern,
Figur 2 eine Seitenansicht auf eine Ofendecke mit
keramischen Ankern,
Figur 3 eine Temperaturverlauf-Kurve, wie sie an der Ofendecke nach Figur 2 ge
messen wurde.
Der von Elektroden, Beschickungsrohren und gegebenenfalls Gasaustrittsrohren durchdrungene stählerne Deckel 1 eines Lichtbogenofens stützt sich über einen Haltering auf dem Flansch 3 der in seinem Oberteil mit Schamottesteinen 4 ausgekleideten Ofenwanne ab. An der Unterseite des Deckels 1 ist eine Anzahl von Bügeln 5 in geringem Abstand voneinander befestigt, an welchen jeweils ein Anker 6 aufgehängt ist. Auf die Unterseite des Deckels ist zunächst eine Schicht aus Isolierbeton 7 aufgebracht worden. Nach dem Abbinden des Isolierbetons 7 ist eine Schicht aus Feuerfest-Beton 8 aufgebracht worden.
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Beispiel 1
Ein aus antimagnetischem Stahl bestehender Deckel eines elektrothermischen Carbidofens wird mit seiner Innenseite nach oben gelagert. Auf der Innenseite des Deckels und gleichmäßig über die Fläche verteilt werden eine Reihe von Bügeln aus Gußeisen im Abstand von etwa 40 cm angeschweißt. In die Bügel werden Anker aus Gußeisen (vergl. Figur 1) eingehängt und mittels einer Hilfskonstruktion in einer Lage senkrecht zum Deckel gehalten. Nun wird eine hydraulisch abbindende Isoliermasse (Type Castable BLOC-MIX-G der Firma Fleischmann, Frankfurt a. M.) in einer Dicke von 7,5 cm eingegossen. Nach einer Abbindezeit von 8 bis 14 Stunden bei 20° C für diese Schicht wird eine 17,5 cm dicke Schicht einer hydraulisch abbindenden Rüttel-Gießmasse (Type rapido BLOC RG 158 der Firma Fleischmann) aufgebracht. Nachdem Heißluft von etwa 70 bis 80° C etwa 24 Stunden auf die Oberfläche dieser Schicht eingewirkt hat, ist die Kaltdruckfestigkeit dieser Schicht so groß, daß der Deckel umgedreht und zur Montage zum Ofen transportiert und aufgesetzt werden kann.
Beispiel 2
An der Unterseite des aus antimagnetischem Stahl bestehenden Deckels eines elektrothermischen Phosphorofens wird eine Reihe von Aufhängebügeln im Abstand von je 30 cm voneinander angeschweißt. In diese Bügel yrerden keramische Anker mit welliger Oberfläche (vergl. Figur 2) eingehängt, welche eine Grundfläche von 8 χ 8 cm und eine Länge von 25 cm aufweisen. Gegen die Unterseite des Deckels wird nunmehr eine ca. 10 cm dicke Schicht
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aus Isolierbeton (Type Castable BLOC-MIX-G der Firma
Fleischmann , Frankfurt a. M.), welche eine hohe Temperaturbeständigkeit (L = 0,84 KJ/mL °C) aufweist,
gespritzt. Nach dem Abbinden des Isolierbetons wird darauf eine ca. 18 cm dicke Schicht aus Feuerfest-Beton (FIXOPLANT® 155 der Firma Fleischmann) gespritzt.
Wie aus der Figur 3 hervorgeht, wird mit dieser Ofendecke bei einer Temperatur von 600° C an der Unterseite des Feuerfest-Betons eine Temperatur des stählernen Ofendeckels von 73 C erreicht.
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Claims (11)

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT ' HOE 79/H 021 Ofendecke für Lichtbogenofen Patentansprüche 10
1) Ofendecke für Lichtbogenofen, insbesondere für elektrothermische Reduktionsofen, bestehend aus einem mit der Ofenwanne verschraubten Metalldeckel, unterhalb dessen sich eine Schicht aus temperaturbeständigem keramischem Material befindet, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Metalldeckels (1) eine Anzahl von Bügeln (5) befestigt ist; daß an jedem Bügel (5) ein Anker (6) aufgehängt ist; daß auf die Unterseite des Metalldeckels (1) zunächst eine Schicht aus Isolierbeton (7) aufgebracht ist; daß nach dem Abbinden des Isolierbetons (7) eine Schicht aus Feuerfest-Beton (8) aufgebracht ist; und daß die Bügel (5) und die Anker von den Schichten aus Isolierbeton (7) und Feuerfest-Beton (8) eingeschlossen sind.
2) Ofendecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 3e qm Fläche des Manteldeckels (1) 10 bis 16 Bügel (5) befestigt sind.
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3) Ofendecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (5) gleichmäßig über die Fläche des Manteldeckels (1) verteilt befestigt sind.
4) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anker (6) keramische Anker dienen.
5) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Anker (6) metallische Anker, vorzugsweise aus Gußeisen, dienen.
6) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierbeton (7) unter Verwendung einer hydraulisch abbindenden Masse aus 6 bis 10 Gew% Al2O3, 32 bis 38 Gew% SiO2, 15 bis 20 Gev% MgO sowie 30 bis 35 Gew# CaO mit 40 bis 200 Gew% Anmachwasseraufgebracht ist.
7) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierbeton (7) durch Gießen aufgebracht ist.
8) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierbeton (7) durch Spritzen aufgebracht ist.
9) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Feuafest-Beton (8) unter Verwendung einer hydraulisch abbindenden Masse aus 50 bis 85 Gev% Al2O, sowie 5 bis 8 Gew% SiO2 mit 10 bis 12 Gev% Anmachwasser aufgebracht ist.
10) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerfest-Beton (8) durch Gießen aufgebracht ist.
11) Ofendecke nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerfest-Beton (8) durch Spritzen aufgebracht ist.
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