DE29613515U1 - Anordnung zur Verminderung der Gaserosion und -korrosion von Feuerfest-Systemen - Google Patents

Description

Anordnung zur Verminderung der Gaserosion und- Korrosion von Feuerfest-Systemen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit Formteilen, die den Verschleiß von Feuerfest-Systemen durch Erosionen und/oder Korrosionen, hervorgerufen durch Gasströmungen, reduziert und umfaßt auch zur Ausbildung dieser Anordnung vorgesehene Formteile, sowie mit der Anordnung versehene Feuerfest-Systeme.

1. Anwendungsgebiet der Erfindung

In der Eisen-, Stahl- und Gießereiindustrie finden vielfach Feuerfest-Systeme Verwendung, durch welche flüssige Medien wie Metalle und Schlacken fließen bzw. transportiert werden.

Um den stets steigenden Anforderungen an den Umweltschutz Rechnung zu tragen, kommen immer häufiger aufwendige Entstaubungsanlagen zum Einsatz, die zur Absaugung der naturgemäß beim Fluß bzw. Transport der Metalle und/oder Schlacken entstehenden Stäube dienen.

Durch diese Entstaubungsanlagen werden aber nicht nur

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die Stäube abgesaugt, sondern es wird gleichzeitig bewirkt, daß auch große Mengen an Luft teilweise mit erheblichen Strömungsgeschwindigkeiten die Feuerfest-Systeme umströmen.

Zum einen werden die Feuerfest-Systeme durch die hohen Gasgeschwindigkeiten erheblich physikalisch erodiert, andererseits umfaßt die Luft einen hinsichtlich seiner Absolutgröße von dem jeweiligen Prozeß abhängigen Anteil an Sauerstoff, welcher mit den diversen Bestandteilen an Bindesubstanzen, die in den modernen feuerfesten Materialien enthalten sind, reagieren kann. Ein erheblicher Verschleiß der Feuerfest-Systeme durch Gaserosion und- Korrosion in den umströmten Bereichen ist die Folge.

2. Stand der Technik

Zur Absaugung der beim Fluß bzw. Transport der Metalle und/oder Schlacken entstehenden Stäube ist der größte Teil der Feuerfest-Systeme - wie beispielsweise bei einem Hochofenrinnensystem - mit Hauben abgedeckt, um den Luftraum über dem zu entstaubenden System zu begrenzen.

Diese Hauben umfassen entweder einen separat angeordneten Luftabsaugstutzen, durch welchen mittels einer starken Saugeinrichtung die Luftmengen mit dem Staub abgesaugt werden, oder die Entstaubungsanlage ist derart konzipiert, daß sie an einem der offen Enden der Abdeckhaube angreift. In beiden Fällen ist die Folge, daß das Feuerfest-System von einer - hinsichtlich ihrer Stärke von der Leistungsfähigkeit der Entstaubungsanlage abhängigen - Gasströmung durchströmt wird.

Es ist zwar bekannt, daß die abzusaugenden Staubmengen mit steigender abgesaugter Luftmenge zunehmen; die ohne jegliche Absaugung entstehenden Staubmengen sind jedoch immer noch zu groß, als daß man ganz auf eine Absaugung verzichten könnte, will man den heutigen Auflagen zum Schütze der Umwelt gerecht werden.

Bedingt durch die hohen erforderlichen Leistungen der

Absauganlagen in Verbindung mit den eingehausten Feuerfest-Systeraen treten an bestimmten Stellen des Systems extrem hohe Gasgeschwindigkeiten mit der Folge extremer Erosions- und/oder Korrosionswirkungen auf, wie beispielsweise insbesondere an Verengungen des Strömungskanals und an Umlenkungen der Strömungs richtungen.

Die Möglichkeit, die lokalen durch die hohen Gasgeschwindigkeiten hervorgerufenen Erosivbelastungen bzw. die durch erhöhte bzw. erniedrigte Sauerstoffpotentiale hervorgerufenen Korrosivbelastungen durch eine Veränderung der Einhausung zu reduzieren, ist in der Regel aufgrund lokaler vorgegebener Konstruktionen nicht möglich.

Es ist daher bekannt, den den Verschleiß bewirkenden Erosionen und Korrosionen an Oberflächen von feuerfesten Systemen wie Rinnen oder dergleichen dadurch vorzubeugen, daß man lockeren Sand auf die Oberflächen aufgibt, um so die Größe der Kontaktflächen zwischen der Oberfläche und den vorbeiströmenden Gasen zu reduzieren.

Gleichzeitig wird durch diesen Sand verhindert, daß eventuell überlaufende flüssige Medien wie flüssige Metalle und/oder Schlacken in körperlichen Kontakt mit der Oberfläche des Feuerfes t-Systems kommen, was wiederum eine Erhöhung des Verschleißes zur Folge haben könnte.

Ein wesentlicher Nachteil der Verschleißreduzierung durch Sandaufgabe auf die gefährdeten Bereiche besteht darin, daß der Sand teuer eingekauft und im Anschluß an den Einsatz noch teuerer entsorgt werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verschleißminderung von Feuerfest-Systemen zu entwikkeln, bei der diese Nachteile verringert sind.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung umfaßt auch einen zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung geeigneten Formkörper sowie ein mit der Anordnung ausgestattetes Feuerfest-System.

3. Merkmale und Vorteile der Erfindung

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, durch feuerfeste Fertigteile die Ströme der abgesaugten Gasmengen in fertigen, nicht mehr konstruktiv zu verändernden Systemen derart zu beeinflussen, daß

a) die Windgeschwindigkeit und/oder

b) die Sauerstoffpotentiale reduziert werden und/oder

c) die Strömungsrichtungen beeinflußt werden.

Konstruktiv umgesetzt wird dieser Gedanke durch eine Anordnung, die auswechselbare, vorzugsweise den geometrischen Verhältnissen des jeweiligen Feuerfest-Systeins angepaßte Formkörper aus feuerfestem Material umfaßt, die verschleißgefährdete Bereiche des Feuerfest-Systems zumindest teilweise überdecken. Durch diese Maßnahme wird der erosive bzw. korrosive Verschleiß bereits durch Reduzierung der dem Gasangriff ausgesetzten Oberfläche des Feuerfest-Systems verringert.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Anordnung in einer Weise, daß durch eine durch sie bewirkte Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Gases in den verschleißgefährdeten Bereichen die erosiven und durch eine damit verbundene Erniedrigung der Sauerstoffpotentiale die Korrosivbelastungen abermals reduziert werden.

Weiterhin kann es von Vorteil sein, auf den den oberen Rand des Feuerfest-Systems bildenden Flächen eine Reihe von mit ihren Stirnseiten aneinanderliegenden Formkörpern vorzusehen, um so Überläufe von flüssigen Metallen und/oder Schlacken durch die feuerfesten Formteile sowohl körperlich auffangen zu können (indirekte Vergrößerung des Rinnenvolumens), als auch durch Vermeidung des Flüssigkontaktes mit der feuerfesten Oberseite den Verschleiß weiter reduzieren zu können.

Um verschlissene Formkörper der Anordnung leicht austauschen zu können, ist es vorteilhaft, Formkörper in

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solchen ihre einfache Handhabung ermöglichenden Dimensionen zu verwenden.

Das Auswechseln verschlissener Formkörper wird dadurch erheblich vereinfacht, wenn diese eine Handhabe umfassen, die vorzugsweise aus einer beidseitig im oberen Bereich eines jeden Formkörpers angebrachter Tragkette besteht.

4. Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung sowie ein zur Ausbildung der Anordnung vorgesehener Formkörper dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hochofens mit einer Abstichrinne, die mit einer Abdeckhaube und einer erfindungsgemäßen Anordnung versehen ist, im Längsschnitt;

Fig. 2 ein Ende einer Abstichrinne, wobei auf deren in der Fig. links dargestellten Schenkel zu der erfindungsgemäßen Anordnung gehörende Formkörper aufgesetzt sind, in perspektivischer Darstellung sowie

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines der bei den Anordnungen gemäß Fig. 1 und 2 aufgesetzten Formkörper .

Das in Fig. 1 dargestellte Anwendungsbeispiel umfaßt eine erfindungsgemäße Anordnung 100, die aus einer Reihe von aneinandergrenzenden Formkörpern 1 besteht. Die aus einem feuerfesten Material gefertigten Formkörper 1 sind auf den oberen, seitlichen Rändern 2 einer Abstichrinne 3 aufgesetzt, die über einen Teilbereich von einer an ihren Enden offenen Abdeckhaube 4 überdeckt ist. Diese weist einen in ihrem oberen Bereich angeordneten Absaugstutzen 5 auf, der über eine Rohrleitung 6 mit einer Absaugvorrichtung 7 verbunden ist, die in der Zeichnung nicht dargestellte Filtermittel zur Absonderung des durch den Fluß von flüssigem Metall und/oder Schlacke durch die Abstich-

rinne 3 entstehenden, von dem Luftstrom mitgerissenen Staubes dient. Die Strömungsrichtung der Luft ist durch die mit P bezeichneten Doppelpfeile gekennzeichnet.

Die Abstichrinne mündet mit ihrem in Fig. 1 rechts dargestellten Ende in einen Hochofen 8, aus dem diese mit flüssigem, in der Fig. nicht dargestellten Metall versorgt wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bedeckt jeder in dieser Fig. nur beispielhaft auf dem linken oberen Rand 2 der Abstichrinne 3 dargestellte Formkörper 1 mit seiner unteren Standfläche 9 die gesamte Oberseite 2' der Rinnenwandung 10, wodurch einerseits vermieden wird, daß die durch die Rinne 3 strömende Luft die deren Innenseite zugewandte Kante 11 einem starken erosiven und/oder korrosiven Eingriff unterzieht, andererseits die gesamte Oberseite 2' der Rinnenwandung 10 vor einem durch die Luftströmung hervorgerufenen Verschleiß geschützt ist.

Weiterhin ist die Oberseite 2' der Rinnenwandung 2 durch diese Maßnahme vor dem Eingriff durch übergetretenes Metall oder übergetretene Schlacke geschützt, wodurch die Lebensdauer der Abstichrinne erhöht wird. Hierzu ist es insbesondere von Vorteil, die einzelnen Formkörper 1 in mit ihren Stirnseiten aneinandergrenzenderweise auf den oberen Rändern 2 der Abstichrinne 3 zu plazieren, wodurch insgesamt die Bildung von lockeren Betonresten durch Korrosion und/oder Erosion an der Oberfläche 2' wirksam vermieden wird.

Es ist aber gegebenenfalls ebenfalls möglich, erfindungsgemäße Formkörper 1 nur lokal an besonders dem erosiven und/oder korrosiven Angriff ausgesetzten Stellen der Abstichrinne einzusetzen oder die Formkörper so auszugestalten, daß diese nicht die gesamte Breite der Oberseiten 2' der Rinnenwandung 10 überdecken.

Eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Formkörpers 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Er weist ein im Querschnitt L-förmiges Profil auf, dessen kürzerer Schenkel 12 die untere Spannfläche 9 bildet. Der Formkörper

wird vorzugsweise so auf der Oberseite 2' der Rinnenwandung plaziert, daß die durchgehende Seitenfläche 13 des Formkörpers der Rinneninnenseite zugewandt ist. Es ist gegebenenfalls jedoch ebenfalls möglich, eine andere Orientierung zu wählen, insbesondere wenn dies zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse der strömenden Luft wünschenswert erscheint.

Zur einfacheren Handhabung weist der Formkörper 1 eine an der Oberseite des längeren Schenkels 15 beidendig verankerte Kette 16 auf. Durch diese Ausgestaltung ist der Formkörper im Falle fortgeschrittenen Verschleißes in kürzester Zeit leicht gegen einen neuen austauschbar, wodurch kostenintensive Zeiten der Produktionsunterbrechnung wirksam vermieden werden.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß es sich bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung und der Ausgestaltung der Formkörper lediglich um eine mögliche von einer Vielzahl denkbarer Verwendungen und Ausgestaltungen handelt. Eine erfindungsgemäße Anordnung mit den jeweiligen den besonderen Bedürfnissen und an die vorhandene Gesamtkonstruktion angepaßten Formteilen ist stets einsetzbar, wenn der Verschleiß von besonders dem korrosiven und/oder erosiven Angriff durch umströmendes Gas ausgesetzten Bereichen eines Feuerfest-Systems reduziert werden soll.

Dabei ist es insbesondere von Vorteil, daß durch die individuelle Gestaltbarkeit der Formkörper stets

eine Umlenkung großer Gasmengen, weg von den zu schützenden Bauteilen,

eine Reduzierung der Gasgeschwindigkeit,

eine Verringerung der korrosiven und erosiven Wirkung der heißen, stark mit Staub angereicherten Gasmengen der Absaugung,

eine Verlängerung der Haltbarkeit der zu schützenden Aggregate,

eine Verringerung des Reparaturaufwandes der zu

schützenden Aggregate,

eine Verlängerung der Betriebszeit eines Feuerfest-Systems,

eine Verringerung der spe-zif ischen Verbrauche und spezifischen Kosten eines feuerfesten Aggregates,
ein einfaches, schnelles und problemloses Aufstellen und Reparieren von geometrisch angepaßten Fertigteilen sowie

ein Schutz der Oberseiten von feuerfesten Systemen gegen Überläufe von flüssigen Metallen und Schlacken

erzielbar ist.

Claims (9)

1. Anordnung zur Reduzierung des durch Gaserosion und/oder- Korrosion an Feuerfest-Systemen hervorgerufenen Verschleißes,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (100) auswechselbare Formkörper (1) aus feuerfestem Material umfaßt , die durch Gaserosion und/oder Korrosion verschleißgefährdete Bereiche des Feuerfest-Systems zumindest teilweise überdecken.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper den geometrischen Verhältnissen des jeweiligen Feuerfest-Systems angepaßt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (1) derart ausgebildet und/- oder angeordnet sind, daß durch eine durch sie hervorgerufene Änderung der Strömungsverhältnisse des das Feuerfest-System umströmenden Gases der erosive und/oder korrosive Angriff des Gases reduziert wird.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-

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durch gekennzeichnet, daß auf den Oberseiten (2') der den oberen Rand des Feuerfest-Systems bildenden Flächen Reihen von mit ihren Stirnseiten aneinandergrenzenden Formkörpern (1) vorgesehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (1) ihre Handhabung ermöglichende Dimensionen aufweisen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (1) eine Handhabe umfassen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe aus einer beidseitig im oberen Bereich eines jeden Formkörpers angebrachter Tragkette (16) besteht .

8. Formkörper für eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Feuerfest-System mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.