DE2940371C2 - Verfahren zur Reparatur von Schachtöfen - Google Patents
Verfahren zur Reparatur von SchachtöfenInfo
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Description
der, Kohlenstoffträger und organischen Bindern besteht
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Mörtel aus 40 bis
75 Gew.-% feuerfesten Granulaten, 5 bis 30 Gew.-% Ton und Zuschlägen, 10 bis 30 Gew.-% Teer und
Pech sowie 10 bis 40 Gew.-% Harze besteht.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reparatur der feuerfesten Auskleidung von mit festem
Einsatz gefüllten Schachtöfen.
Der Unterhalt der öfen, in denen bei mittleren oder hohen Temperaturen abrasive Chargen durchgesetzt
werden, wie dies in Schachtöfen z. B. für Kalk, Dolomit, Chamotte, Magnesit und insbesondere bei Hochöfen
der Fall ist, erfordert ein häufiges Instandsetzen der Feuerfestauskleidungen, da sie außergewöhnlich starken
Beanspruchungen ausgesetzt sind.
In bestimmten, besonders verschleißanfälligen Zonen kommt es vor, daß diese Auskleidungen bis auf das
Mantelblech zerstört sind, und zwar nach sehr kurzer Zeit, jedenfalls aber früher, als das übrige Mauerwerk
verschlissen ist. Um ein zu häufiges Erneuern der Auskleidung zu vermeiden, wurden daher zahlreiche Reparaturverfahren
entwickelt.
Bei einem dieser Verfahren zieht man die Charge ganz oder zum Teil ab und spritzt pneumatisch einen
geeigneten Feuerfestmörtel auf die Ofenwände, und zwar vom Ofeninneren aus (vergl. auch: »Iron and Steel
Engineer 1964, S. 151 -153).
45 sten Einsatz und der feuerfesten Auskleidung durch in die Ofenwand eingelassene Öffnungen eine Mischung
aus wasserabbindendem Zement und feuerfesten Granulaten eingebracht und nach Abbindung dieser Mischung
in einer zweiten Verfahrensstufe ein feuerfester Mörtel zwischen das feuerfeste Mauerwerk und der gebildeten
Betonschicht eingepreßt wird.
In der zweiten Verfahrensstufe wird der Vorteil der Komprimierbarkeit der Charge insofern ausgenutzt, als
die Mischung der ersten Verfahrensstufe sie ausreichend weit von der Wandung zurückdrückt und den so
entstandenen Zwischenraum ausfüllt
Die Erfindung wird nachstehend mehr im Einzelnen beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die
als Beispiel beigefügt wurde und deren einzige Abbildung ein Schema zur Veranschaulichung des Verfahrens
der Erfindung ist.
Auf dieser Zeichnung ist das Wandelement eines Ofens zu sehen, wobei es sich z. B. um einen Hochofen
handeln kann, bestehend aus einem äußeren Stahlmantel (1), der mit einer Feuerfestauskleidung (2) beschichtet
ist, die — wie im Bereich 2a dargestellt — vollständig zerstört sein kann. Öffnungen (3) zur Injektion des Reparaturmaterials
sind in die Wandung eingelassen. Im Ofen befindet sich eine Charge (4), deren Art sich natürlich
nacn dem Verwendungszweck des betreffenden Ofens richtet.
Zunächst wird durch die Öffnungen (3) und mit einer geeigneten — mechanischen, pneumatischen oder sonstigen
— Vorrichtung eine Mischung aus Wasser und Zement mit feuerfesten Granulaten (5) injiziert, die dazu
bestimmt ist, allmählich und im Verlauf des Einbringens
Die Nachteile eines solchen Verfahrens sind in der 50 die poröse Außenfläche der Charge nahe der Ofenwan-Unterbrechung
des Ofenbetriebs, in einem zusätzlichen dung zu verfüllen, und zwar so, daß das Ganze später als
' ' " Verschalung gegen das Ofeninnere dient, wenn der feu
erfeste Mörtel gemäß Verfahrensstufe 2 eingebracht
Verbrauch bzw. Einsatz an Charge und auch in der Schwierigkeit der Durchführung der Reparatur zu sehen.
Ein weiteres Verfahren besteht in der mechanischen oder pneumatischen Injektion eines nicht geformten
Feuerfestgemisches von außen durch zu diesem Zweck in die Ofenwände eingelassene Öffnungen. Man hofft,
daß dieses an der Wandung haftende Material mit der Charge auf eine gewisse Tiefe ein Konglomerat bildet,
das die Wandung eine gewisse Zeit lang schützen kann. Allgemein haben diese Auskleidungen eine kurze Lebensdauer,
was sich ohne weiteres durch ihren geringen Haftwiderstand gegenüber dem Mitreißeffekt der sich
bewegenden Charge erklären läßt.
Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem die genannten Nachteile zum Teil dadurch abgemildert werden
sollen, daß man einen verhältnismäßig flüssigen
wird.
Zu den als nicht limitierendes Beispiel genannten Mischungen, die mit Hilfe einer pneumatischen Spritzmaschine
gemäß der ersten Verfahrensstufe durch eine auf der Abbildung sichtbare Düse (6) eingebracht werden
können, gehört ein hydraulisch abbindender Mörtel folgender Zusammensetzung:
60
65 Granulate, 0—2 mm
Portland-Zement oder
Schmelzzement
Portland-Zement oder
Schmelzzement
600 bis 900 kg
100 bis 400 kg
für eine Tonne Gemisch.
Die Granulate können sehr unterschiedlicher Natur sein und nach örtlichen Gegebenheiten und Verfügbar-
keiten ausgewählt werden, z. B.: Chamotte, expandierte
Tonerde, Silikatsand, gemahlene Ziegelabfälle etc Sie können jedoch auch den Bestandteilen der Charge
selbst entnommen werden, beim Hochofen z. B. Granulatschlacke, Erzschlacke oder Sinter. In allen Fällen wird
die Krönung des Gemisches so gewählt, daß es ohne weiteres pneumatisch transportiert werden kann und
nach dem Abbinden eine ausreichend feste Struktur ergibt.
Übrigens hat die pneumatische Injektion zwei nicht zu übersehende Vorteile. Zunächst erlaubt sie, aus genügender
Entfernung eine sehr wenig Wasser, d. h. nur das zum Abbinden nötige Minimum, enthaltende Mischung
zu injizieren. Zum zweiten — zumindest dann, wenn die Charge einen brennbaren Bestandteil, etwa Koks, enthält
— bewirkt die Transportluft einen örtlichen Verbrennungsvorgang, der eine das Abbinden begünstigende
Wärmemenge freisetzt
Nachdem so viel Zeit vergangen ist, daß die zwischen
Ofenwandung und Charge liegende Übergangsfläche wieder eine ausreichende Temperatur erreicht und/
oder die eingespritzte Mischung genügend abgebunden hat, kann mit der eigentlichen, unter Druck durchzuführenden
Einspritzung des feuerfesten Mörtels (7) begonnen werden.
Dieser Mörtel soll eine verhältnismäßig hohe Viskosität aufweisen und möglichst fest an der Ofenwandung
haften.
Unter der Einwirkung des mit 2 bis 10 bar durch die Spritzmaschine (ζ. B. eine Pumpe) beaufschlagten Drukkes
gleitet der Mörtel zwischen die Ofenwand und die eingebundene Charge und drückt diese entsprechend
der Stärke der eingebrachten Mörtelschicht zurück. Die Schichtdicke hängt von der durch jede Öffnung (3) eingeführten
Mörtelmenge ab.
Solange der Mörtel fließend ist, reicht die Druckwirkung aus, um die durch die Schicht (5) eingebundene
Charge in dem nötigen Maß zurückzudrängen, wobei der tatsächliche Druck im Ofeninneren dem Ofenmantel
nicht stärker als bei Normalbetrieb beansprucht.
Ein geeigneter feuerfester Mörtel kann folgende Zusammensetzung aufweisen:
auf der behandelten Ofeninnenwanc möglich.
Die unterschiedlich starke — je nach Abstimmung der verschiedenen Größen, vor allem je nach Injektionsmenge — Mörtelschicht kann auf einer im großen und
ganzen ebenen Fläche bis zu 5 m2 abdecken. In der
Praxis wird man jedoch kleinere Flächen abdecken wollen, wobei die Öffnungen (3) so nahe wie möglich beieinanderliegen.
In einem solchen Fall läßt sich die richtige Verteilung des Mörtels oft an seinem Hervortreten ne-
ben denjenigen Öffnungen feststellen, die der Öffnung,
durch die gerade eingespritzt wird, benachbart sind.
Die Mörtelschicht, die möglichst eine Stärke zwischen
5 und 10 cm haben soll, haftet nach dem Abbinden fest an den Wandungen; ihr Betriebsverhalten, gemessen
anhand der Schnelligkeit des Verschleißes, reicht vollauf für die praktischen Anforderungen aus, vor allem,
nachdem die Schicht teilweise oder über ihre gesamte Dicke keramisiert ist Die hohe Haltbarkeit ist
auch auf das gute Haftvermögen des abzubindenden Mörtels auf der Wandung zurückzuführen; das Haftvermögen
wiederum ist weitgehend das Ergebnis des Einsoritzdrucks.
Mineralischer Anteil
(feuerfest)
Keramischer Binder
(Ton + Zuschläge)
Kohlenstoffanteil
(Teer+ Pech)
Organischer Binder (Harze)
40bis75Gew.-% 5bis30Gew.-%
10bis30Gew.-% 10bis40Gew.-%
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Der mineralische Anteil kann aus beliebigen feuerfesten oder halbfeuerfesten Materialien bestehen, insbesondere
aus Chamotte (tonhaltig, mit hohem oder sehr hohem Aluminiumoxydgehalt), Korund, Silika, Siliziumcabid,
kalziniertem Anthrazit, Graphit, Magnesit etc. Bei den Harzen handelt es sich bevorzugt um Phenolharze.
Dieser Mörteltyp hat den Vorteil eines mäßigen Preises und einer veränderbaren Viskosität durch Abwandlung
der relativen Teer- und Harz-Anteile im Verhältnis zu den festen Anteilen, je nach örtlichen Bedingungen.
Ebenso kann die Abbindezeit verkürzt werden, indem man dem Harz Polymerisations-Beschleuniger zusetzt,
während sich der Charakter der endgültigen keramischen Verbindung durch Zusatz von Keramisierungs- b5
mitteln beeinflussen läßt.
Mit dem beschriebenen Verfahren ist bei jedem Einspritzvorgang eine homogene Verteilung des Mörtels
Claims (2)
1. Verfahren zur Reparatur der feuerfesten Auskleidung von mit festem Einsatz gefüllten Schachtöfen,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem festen Einsatz und der feuerfesten Auskleidung
durch in die Ofenwand eingelassene Öffnungen eine Mischung aus wasserverbindenden Zement
mit feuerfesten Granulaten eingebracht und nach Abbindung dieser Mischung ein feuerfester
Mörtel zwischen das feuerfeste Mauerwerk und der Zementschicht eingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- _ _
zeichnet, daß der feuerfeste Mörtel aus einem Ge- 15 dauerhafte Reparatur von mit festem Einsatz gefüllten
misch von feuerfesten Granulaten, keramischen Bin- Schachtöfen zu erreichen, wobei zur Lösung dieser Aufgabe
in einer ersten Verfahrensstufe zwischen dem fe-
Feuerfestmörtel in den Ofen einspritzt, jedoch unter
Einsatz entsprechender Geräte. Dadurch wird das Haften des Materials auf der Wand verbessert, obwohl der
Nachteil des Einschlusses von Bestandteilen der Charge bestehenbleibt und der Mörtel nur unzulänglich verteilt
wird. Außerdem wird, da man einen verhältnismäßig flüssigen Mörtel benötigt, das rasche Abbinden verzögert,
vor allem dann, wenn nur ein geringes Wärmepotential auf den Mörtel einwirkt
Gemäß der DE-PS 7 62 127 wird an metallurgischen öfen eine Reparatursubstanz zwischen Mantel und feuerfester
Auskleidung eingebracht und dadurch ein Abdichten der feuerfesten Auskleidung erreicht
Demgegenüber löst die Erfindung die Aufgabe, eine
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