DE2934339C2

DE2934339C2 - Verfahren zur Behandlung von Koksofentüren und -rahmen zwecks Vermeidung von Teeransätzen

Info

Publication number: DE2934339C2
Application number: DE19792934339
Authority: DE
Inventors: Micheal Donald 16117 Ellwood City Pa. LaBate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE2934339A1

Description

a) Eindringenlassen einer flüssigen Suspension von Graphitteilchen der nm-Größenordnung in diese Teile, welche flüssige Suspension wenigstens 5 bis 25% Graphitteilchen enthält,

b) Aufbringen von flüssiger Graphitsuspension bis zur Bildung eines glatten Abdecküberzugs auf den Metallteilen und

c) Ausbilden eines Graphitüberschusses auf diesen Teilen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere Eindringüberzüge aus der flüssigen Suspension der Graphitteilchen nacheinander auf die Metallteile aufspritzt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Türen und Rahmen auf eine Temperatur vorgeheizt werden, bei der sich das Korngefüge ausdehnt und die Porosität des Metalls wächst, und daß man dann die flüssige Suspension der Graphitteilchen auf die erhitzten Türen und Rahmen aufbringt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Suspension Natriumsilikat enthält

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Suspension Carboxyvinylpolymerharz enthält

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Suspension Carboxyvinylpolymerharz und Natriumsilikat enthält.

7. Verfahren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Suspension PoIysaccharidgummi und Natriumsilikat enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Suspension verwendet, die im wesentlichen 5 bis 25Gew.-% Graphitteilchen, O bis 75 Gew.-% einer Lösung von Wasser und Natriumsilikat mit einem Natriumsilikatgehalt von etwa 40% der Lösung, 2 bis 10Gew.-% konzentrierte Salzsäure, 0 bis 75 Gew.-% einer Lösung von Wasser und Carboxyvinylpolymerharz, in der das Harz in Mengen von 1 bis 10% der Lösung vorliegt, und 15 bis 20 Gew.-% Wasser enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Suspension verwendet, die im wesentlichen 5 bis 25 Gew.-% Graphitteilchen, 0 bis 75 Gew.-% einer Lösung von Wasser und Natriumsilikat mit einem Natriumsilikatgehalt von etwa 40% der Lösung, 2 bis 10 Gew.-% konzentrierte Salzsäure, 0 bis 75 Gew.-% einer Lösung von Wasser und Polysaccharidgummi, in der das Gummi in Mengen von 1 bis 10% der Lösung vorliegt, und 15 bis 20Gew.-% Wasser enthält

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art Koksofen sind an ihren entgegengesetzten Enden mit selbstabdichtenden Türen versehen, wobei die Abdichtung von einem Metall-Metall-Kontakt zwischen der Tür und dem mit einem Dauerschlagwerk oberflächenbehandelten Gußeisenrahmen abhängt

In einem typischen Beispiel wird die Abdichtkante der Tür von einem fleidblen Rahmen getragen, und die

ίο Türeinheit enthält eine sehr starke Feder zwischen der Tür und der Sperrstange zum Drücken der Abdichtkante gegen den Metalltürrahmen zwecks Vermeidung des Entweichens flüchtiger Stoffe aus dem Ofen. Solche Tür- und Rahmeneinheiten an der Koksseite und der Schieberseite der Koksöfen versagen gewöhnlich hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer abdichtenden Metall-Metall-Anlage, und Teer sowie andere während des Verkokungsprozesses erzeugte Nebenprodukte entweichen und setzen sich zwischen der Tür und dem Rahmen an, so daß sie von Hand entfernt werden müssen, sooft die Türen geöffnet und wieder in ihre Stellung gebracht werden, wenn der Koks aus dem Ofen herausgedrückt wird. Der Teer und die Nebenprodukte bilden Ansätze, die schwierig zu entfernen sind, und ihre Beseitigung ist zeitaufwendig, so daß die Türen oft neu eingestellt werden und die erwünschte Abdichtbeziehung zur Durchführung eines wirkungsvollen Verkokungsprozesses nachteilig beeinträchtigt wird.
Es ist allgemein bekannt, die Türen und Rahmen von Verkokungsöfen mechanisch durch Schaber, Hochdruckstrahlen, Fräsgeräte, Metallbürsten u.dgl. oder durch Lösungsmittel zu reinigen, um Kohle-, Teer- und andere Ansätze zu entfernen.
Aus der DE-PS 5 11 101 ist ein Anstrich für die Innenoberfläche von Dauergußformen, insbesondere für den Aluminiumguß, bekannt, der Graphit, Talkum oder Ton in Form einer kolloidalen Lösung ohne weitere Zusätze in Wasser enthält und stark verdünnt aufgestrichen oder aufgespritzt wird. Die Form wird vorgewärmt, so daß das Wasser verdampft und die Mineralstoffe in kaum meßbar dünner Schicht zurückbleiben, jedoch als Überzug einen direkten Kontakt zwischen Form und Gießmetall verhindern.
Die DE-AS 15 58 115 beschreibt eine wäßrige Schlichte für Metallgußformen oder Kokillen zur Verhinderung des Anhaftens von Nichteisenmetallen, die gegebenenfalls Polyäthylenoxid und/oder Polypropylenoxid sowie pulverförmige Stoffe, wie Glimmer oder Talk, Graphit und kolloidales Siliziumdioxid,

Silicone, Öle und Netzmittel sowie Polystyrol in Emulsion enthält Auch hier wird die Schlichte auf die heißen Formen oder Kokillen zur Bildung eines Überzugs unter Verdampfen des Wassers aufgesprüht, der Metallansätze verhindert.

Schließlich ist aus der DE-AS 19 33 915 eine Beschichtungsmasse für Gießereimodelle und Kernkästen, insbesondere aus Holz, auf der Basis von Polyesterharz, Verdünnern, Deckmitteln sowie Füllstoffen bekannt, die 10 bis 30% eines Chlorkautschuks bestimmter Viskosität, 5 bis 15% Aluminiumsiliziumester, 0,5 bis 2,5% Polyesterharz bestimmter Viskosität mit dem zugehörigen erforderlichen Katalysator, 20 bis 40% Graphit und/oder ein magnesiumhaltiges Silikatgemisch, Rest Verdünner und Deckmittel enthält Diese Beschichtungsmasse soll ein Ankleben des Form- bzw. Kernsandes vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs vorausgesetzten Art zu

entwickeln, mit Hilfe dessen die Bildung unerwünschter Ansätze an den Türen und Rahmen durch ein Material verhindert wird, das durch die Hitze des Verkokungsprozesses nicht beeinträchtigt wird und an dem Teer und andere Nebenprodukte nicht haften, damit die Abdichtkanten der Türen und Rahmen, die in gegenseitige Anlage kommen, rein und frei von Teer- und anderen Nebenproduktansätzen bleiben. Das bei dem Verfahren verwendete Material soll einen eindringenden und schmierenden Haftüberzug auf den Koksofentüren und -rahmen bilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Dank der extrem feinen Graphitteilchengröße ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei Senkung der Oberflächenspannung des flüssigen Trägermediums ein Eindringen des Graphits in die Metalloberflächen der Koksofentüien und -rahmen und den Aufbau eines glatten haftenden Überzugs, wodurch Ansätze von Teer und anderen Koksofen-Nebenprodukten praktisch völlig verhindert werden.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Teilchengröße der äußerst feinen Graphitteilchen ist etwa lOOOstel der Mikronteilchengröße. Ein solches Teilchen hat eine Größe von etwa 0,2 bis 10 nm. Das Carboxyvinylharzpulver hat ein spezifisches Gewicht von 1,41 und eine Massendichte von 0,21 g/cm³. Niedrige Konzentrationen desselben in Mischung mit Wasser, wie angegeben, ergeben eine dünne gelartige Flüssigkeit mit Eindring- und Hafteigenschaften.

Fachleute werden beobachten, daß das angegebene flüssige Trägermedium ein wirksames Benetzungsmittel enthält, das zur Eignung der äußerst feinen Graphitteilchen beiträgt, in das Metall der Koksofentüren und -rahmen einzudringen.

Fachleute werden gleichfalls feststellen, daß die Prozentsätze der äußerst feinen Graphitteilchen im flüssigen Trägermedium gute Ergebnisse liefern, wenn eine Mehrzahl von Auftragungsschritten des Materials angewandt wird, während in dem Fall, wo nur ein oder wenige Auftragungsschritte der Materialien auf die Metalloberflächen angewandt werden, höhere Prozentsätze der äußerst feinen Graphitteilchen zweckmäßiger sind.

In jedem Fall dringt das Material in die behandelten Metalloberflächen ein und bildet einen äußerst blanken, glatten Überzug, an dem der Teer und die Nebenprodukte vom Koksofen nicht haften oder von dem, wenn etwas Haften auftritt, das haftende Material durch Luft oder Wasser oder andere Fluidstrahlen leicht entfernt werden kann.

Bei der Verwendung des angegebenen Materials sieht das Verfahren die Vermischung der Materialien zur Bildung einer flüssigen Suspension der äußerst feinen Graphitteilchen und anschließend das Spritzen derselben mit irgendeiner geeigneten Spritzeinrichtung auf die zu behandelnden gereinigten Metalloberflächen der Koksofentüren und -rahmen vor. Je nach Bedarf werden ein oder mehrere Überzüge zur Bildung einer glatten ununterbrochenen Oberfläche des Materials auf den behandelten Metallteilen aufgebracht, und das Material kann auf die Metalloberflächen aufgebracht werden, während sie entweder heiß oder kalt sind. Die Eignung des auf die heißen Metalloberflächen aufzutragenden Materials ist besonders vorteilhaft bei einem Koksofenbetrieb, da die Türen von den öfen entfernt werden, um das Ausstoßen des Kokses aus den Öfen durch den Schieber zu ermöglichen, während die öfen selbst auf oder nahe Verkokungstemperaturen gehalten werden.

Fachleute werden bemerken, daß die bisher erforderliche Handreinigung der Türen und Türrahmen, die häufig motorisierte Wagen und ähnliche mechanische Einrichtungen erforderte, und die Zeit einer solchen Reinigung durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen.

Man stellt weiter fest, daß die Erzeugung von metallurgischem Koks durch Sicherung der wirksamen Abdichtung der Koksofentüren, die durch das erfindungsgemäße Material und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht wird, verbessert und stabilisiert wird.

Es wurde festgestellt, daß auch andere Anwendungen und Einsätze des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich sind und die Behandlung von beim Heißschmieden von Metallen verwendeten Schmiedeformen und die Behandlung verschiedener Metallbehandlungs und -bearbeitungseinrichtungen umfassen, wobei der Oberfiächenzustand der Metallbehandlungseinrichtung möglichst in einem glatten und dem Anhaften von Verunreinigungen widerstehenden Zustand gehalten werden soll. Zusätzlich werden Blockformen vorteilhaft mit dem erfindungsgemäßen Material unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt, da eine solche Behandlung das Abziehen der Blöcke aus den Formen beschleunigt.

Die folgenden speziellen Beispiele des Materials wurden als befriedigend gefunden:

A. Im wesentlichen 8 Gew.-% der äußerst feinen Teilchen (nm-Größenordnung) hochreinen synthetischen Graphits, im wesentlichen 7 Gew.-% konzentrierter Salzsäure von im wesentlichen 90%iger Reinheit, im wesentlichen 18Gew.-°/o Wasser (H2O), im wesentlichen 34 Gew.-°/b einer wässerigen Natriumsilikatlösung, worin das Na2Si3O7 zu etwa 40 Gew.-% der Lösung vorliegt, und im wesentlichen 33 Gew.-% einer wässerigen Lösung wasserlöslichen Carboxyvinylpolymerharzes als Pulver, worin das Harz im wesentlichen zu 8 Gew.-% der Lösung vorliegt.

B. Im wesentlichen 8 Gew.-% der äußerst feinen Teilchen (nm-Größenordnung) hochreinen synthetischen Graphits, im wesentlichen 7 Gew.-% konzentrierter Salzsäure im wesentlichen 90%iger Reinheit, im wesentlichen 18Gew.-% Wasser, im wesentlichen 67 Gew.-% einer wässerigen Natriumsilikatlösung, worin das Na2Si3Ü7 zu etwa 40 Gew.-% der Lösung vorliegt.

C. Im wesentlichen 8 Gew.-% der äußerst feinen Teilchen (nm-Größenordnung) hochreinen synthetischen Graphits, im wesentlichen 7 Gew.-% konzentrierter Salzsäure von im wesentlichen 9O°/oiger Reinheit, im wesentlichen 18 Gew.-% Wasser, im wesentlichen 67 Gew.-% einer wässerigen Lösung von Carboxypolymerharz als Pulver, worin das Harz zu im wesentlichen 8 Gew.-°/o der wässerigen Lösung vorhanden ist.

Als alternatives flüssiges Trägermedium zur Erzeugung einer geeigneten Suspension der äußerst feinen Graphitteilchen wurde Polysaccharidgummi gefunden, d. h. ein natürliches, ein hohes Molgewicht aufweisendes lineares Polysaccharid, das als hydrophiles Colloid wirkt, um die äußerst feinen Graphitteilchen in

Suspension zu halten und zum eindringenden, schmierenden, haftenden Oberzug, wie vorstehend beschrieben, beizutragen.

Ein besonderes Beispiel eines solchen alternativen Materials ist folgendes:

D. Im wesentlichen 8 Gew.-% der äußerst feinen Teilchen (nm-Größenordnung) hochreinen synthetischen Graphits, im wesentlichen 7 Gew.-°/o konzentrierter Salzsäure von im wesentlichen 90%iger Reinheit, im wesentlichen 18 Gew-% Wasser, im wesentlichen 67 Gew.-% einer wässerigen Lösung von Polysaccharidgummi als Pulver, worin das Gummi zu im wesentlichen 8 Gew.-% der wässerigen Lösung vorliegt

Abänderungen in den Mengen des Polysaccharidgummis können von 1 bis 10% der wässerigen Lösung vorgenommen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung der in Anlage kommenden Teile von Horizontalkoksofentüren und -rahmen, bei dem diese Teile der Türen und Rahmen bis auf das blanke Metall gereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus folgenden Schritten besteht: