DE69806009T2 - Feuerfeste mauerstruktur - Google Patents
Feuerfeste mauerstrukturInfo
- Publication number
- DE69806009T2 DE69806009T2 DE69806009T DE69806009T DE69806009T2 DE 69806009 T2 DE69806009 T2 DE 69806009T2 DE 69806009 T DE69806009 T DE 69806009T DE 69806009 T DE69806009 T DE 69806009T DE 69806009 T2 DE69806009 T2 DE 69806009T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- wall structure
- gap
- refractory wall
- refractory
- filling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 20
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/10—Cooling; Devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine feuerfeste Wandstruktur für einen Ofen, insbesondere für einen metallurgischen Ofen, wie beispielsweise für einen Hochofen mit einer hohen Prozeßtemperatur während des Betriebs, welche Wandstruktur einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt wird, mit
- - einer Außenwand aus Stahl,
- - einer feuerfesten Auskleidung an der Innenseite der Außenwand, die aus einer oder mehreren Schichten aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, und
- - Mitteln zum Kühlen der feuerfesten Wandstruktur.
- Bei einer Wandstruktur dieser Art wird die feuerfeste Auskleidung einer hohen Temperatur ausgesetzt. Als eine Konsequenz hiervon tritt eine beträchtliche Abnutzung der feuerfesten Auskleidung auf und wird ihre Lebensdauer reduziert. Beim Stand der Technik wird die Bezugstemperatur durch Kühlung niedrig gehalten, und Versuche werden unternommen, um die Innentemperatur niedrig zu halten, indem feuerfeste Materialien mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Graphit, Semi-Graphit oder andere feuerfeste Materialien, die Graphit enthalten, verwendet werden. Die Mittel zum Kühlen der feuerfesten Wandstruktur können aus Mitteln an der Außenseite der Stahlwand wie beispielsweise zum Berieselungskühlen, Luftkühlen oder Kühlleitungen für flüssige Kühlmittel oder anderen Mittel an der Innenseite der Stahlwand wie beispielsweise wassergekühlten Kühlelementen wie Plattenkühlern oder Kühlplatten, die im allgemeinen aus Kupfer gemacht sind, bestehen.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Abnutzung dieser Wandstruktur zu verringern und die Lebensdauer zu verbessern.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Reparaturverfahren für die feuerfeste Wandstruktur eines Ofens zu schaffen, welches die Lebensdauer verlängert.
- Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, weil die Wandstruktur einen Spalt hat, der sich im wesentlichen parallel zu der Außenwand aus Stahl erstreckt, und der Spalt Spaltwände hat, und die Wandstruktur auch eine permanente, gut wärmeleitende metallische Füllung in dem Spalt in der feuerfesten Wandstruktur aufweist, welche Füllung in dem Spalt geschmolzen worden ist und nach der Verfestigung in thermischen Kontakt mit den Spaltwänden steht und einen niedrigen Wärmewiderstand über dem Spalt bildet.
- Die Erfindung beruht auf der Idee, daß die Spalte, welche unvermeidbar in der feuerfesten Wandstruktur, welche immer eine zusammengesetzte Natur hat, auftreten oder sich darin bilden, beträchtliche Wärmewiderstände für den Fluß der durchtretenden diszipierenden Wärme bilden, so daß die Innentemperatur der feuerfesten Auskleidung hoch bleibt. Die Füllung, welche im geschmolzenen Zustand einen engen thermischen Kontakt mit den Spaltwänden hat, welcher Kontakt nach der Verfestigung unverändert bleibt, und die gute Wärmeleitfähigkeit des Materials der Füllung, schaffen zusammen einen geringen Wärmewiderstand über den Spalt, so daß die Innentemperatur der feuerfesten Auskleidung fällt. In bestimmten Fällen kann eine Schicht wie beispielsweise Schlacke sich sogar an der Innenseite verfestigen und aufbauen. Dies resultiert in einer permanenten, abnutzungsresistenten Schicht.
- In der WO 95/22732 ist eine Konstruktion einer Wandauskleidung für einen Ofen beschrieben, bei welcher sich Elemente mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit von einer gekühlten Außenschale aus Metall in eine feuerfeste Auskleidung erstrecken. Diese Elemente können selbst aus einem feuerfesten Material bestehen, von dem die Poren mit einem Metall imprägniert worden sind. Diese Patentanmeldung befaßt sich nicht mit der Verringerung von Wärmebarrieren, die durch Spalte zwischen feuerfesten Steinen oder zwischen Elementen und feuerfesten Steinen gebildet werden.
- Vorzugsweise ist der Spalt mit einer gut wärmeleitenden metallischen Füllung ein Spalt in der feuerfesten Auskleidung oder ein Spalt zwischen der Außenwand aus Stahl und der feuerfesten Auskleidung oder, falls die Mittel zum Kühlen der feuerfesten Wandstruktur wassergekühlte Kupferkühlelemente sind, ein Spalt zwischen der feuerfesten Auskleidung und einem Kühlelement. Ein Spalt in der feuerfesten Auskleidung kann ein Spalt zwischen zwei Schichten der feuerfesten Auskleidung oder ein Spalt zwischen zwei Elementen wie Blöcken oder Steinen der feuerfesten Auskleidung oder ein Spalt wie beispielsweise ein Wärmeriß in dem Material der feuerfesten Auskleidung sein. Am effektivsten sind Füllungen in Spalten, die im rechten Winkel zum Wärmefluß liegen, so daß der Wärmewiderstand für die Wärmediszipation reduziert wird.
- Die Schmelztemperatur der metallischen Füllung ist vorzugsweise niedriger als die Prozeßtemperatur, höher als 200ºC und niedriger als 1100ºC, und die Füllung hat einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von über 15 W/mºC.
- Die Füllung ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Blei, Zink, Aluminium, Silber, Kupfer und Legierungen von diesen und Kombinationen aus diesen.
- Vorzugsweise wird die Füllung während des Betriebs erhalten, indem eine Folie geschmolzen wird, die in den Spalt während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur eingebracht worden ist, wird die Füllung in den Spalt in geschmolzenem Zustand während des Zusammenbaus gegossen oder wird die Füllung während des Betriebs erhalten, indem ein Metall geschmolzen wird, welches in den Spalt in der Form einer Masse, die Metallpartikel enthält, während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur eingebracht wird. Diese Ausführungsformen der Erfindung sind alle sehr effektiv.
- Die Ausführungsform mit einer Masse, welche Metallpartikel enthält, ist auch für breitere Spalte wie z. B. Verbindungen, die normalerweise mit Mörtel, Beton, einer Verdichtungsmasse, Zement oder anderen Bindemitteln gefüllt sind, wie beispielsweise die Verbindung zwischen der Ummantelung (1) und der Graphitschicht (3') in Fig. 2 geeignet. Metallpartikel in der Form von Pulver, Körnern, granuliertem Material, Chips, Nadeln, schmalen Drähten werden dieser Masse zugefügt. Diese metallbeladene Masse wird während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur in eine Verbindung eingebracht. In diesem Zustand sind die Metallpartikel gleichmäßig in der betroffenen Verbindung verteilt vorhanden, aber bilden noch keine Wärmebrücke über die Verbindung. Nach dem Schmelzen und der anschließenden Verfestigung des Metalls ist die Verbindung jedoch nicht homogen mit Metall gefüllt, sondern bei einer ausreichenden Beladung der Masse mit Metallpartikeln von 10 bis 40 Vol.% bildet sich ein kontinuierliches Metallgitter mit einer schwammartigen oder Biskuit-artigen Struktur durch die Verbindung mit einem niedrigen Wärmewiderstand aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des Metalls und bildet so eine Wärmebrücke.
- Vorzugsweise wird die Füllung auch während des Betriebs erhalten, indem Metall in der Form von einem oder mehreren Pellets, die in einer oder mehreren Kavitäten in der feuerfesten Wandstruktur vor oder nach dem Beginn des Betriebs des Ofens plaziert werden, geschmolzen wird. In einigen Fällen können in einer alternativen Ausführungsform die Pellets auch während des Betriebs eingebracht werden. In diesem Kontext werden als Pellets eine Form der Füllung angesehen, die in die Kavität einer einzelnen oder in Multiplen eingebracht werden, wie beispielsweise eine Tablette von runder, ovaler oder zylindrischer Form, aber auch geformte Teile, die in die Kavität passen, beispielsweise in stangenförmigen Stücken in dem Fall, wo sie während des Betriebs aufeinanderfolgend eingebracht werden. Kapseln mit einer Dosierungsöffnung sind auch möglich, so daß die Füllung über eine längere Zeitperiode oder mehrere Male abgegeben wird, wie beispielsweise wo die feuerfeste Wandstruktur in dem Fall von Temperaturfluktuationen atmet.
- Vorzugsweise wird die Füllung während des Betriebs erhalten, indem Metall geschmolzen wird, welches in der Form von einer pumpbaren Masse, die das Metall enthält, in die feuerfeste Wandstruktur durch eine Leitung eingebracht wird. Die pumpbare Masse kann beispielsweise ein Brei oder eine Suspension sein, die mit dem Metall in einem fein zerteilten Zustand wie beispielsweise Pulver oder Körnern in einem solchen Maß, beispielsweise 10 bis 60 Gew.-%, beladen ist, daß sie nicht durchhängt. Vorzugsweise enthält die pumpbare Masse auch ein Ölprodukt wie beispielsweise Teer oder Pech oder einen aushaltbaren Kunststoff als einen Träger, und enthält die pumpbare Masse Graphit beispielsweise in der Form eines Pulvers. Mörtel und Zement können auch hinzu gegeben werden. Nachdem die pumpbare Masse in den Spalt durch Pumpen eingebracht worden ist, schmilzt das Metall und bildet eine Wärmebrücke über den Spalt. Nach dem Verkoken bildet das Teer oder der Pech ein Skelett, welches beispielsweise eine bestimmte Gasdichtigkeit des Spalts bewirkt. Der selbe Effekt kann durch den Kunststoff nach dem Setzen erhalten werden, während das Graphit eine zusätzliche Abnutzungsfestigkeit und/oder eine Wärmeleitung der feuerfesten Wandstruktur ergeben kann. Die Ausführungsformen der Erfindung mit Pellets und mit einer pumpbaren Massen sind besonders geeignet, um nach dem Starten des Betriebs des Ofens angewendet zu werden.
- Vorzugsweise werden während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur Kühlelemente verwendet, die wenigstens teilweise mit einer Beschichtung mit der Substanz der metallischen Füllung versehen worden sind. Unter einer Beschichtung wird hier eine Schicht verstanden, welche während ihrer Anbringung einen guten Wärmeübergangskontakt mit dem Kühlelement erhalten hat.
- Beispielsweise kann die Beschichtung durch Schmelzen einer Schicht der Substanz auf dem Kühlelement, durch Eintauchen des Kühlelements in eine Schmelze von der Substanz, durch Elektrodeposition oder durch Besprühen aufgebracht worden sein.
- Die vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung können miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise die Ausführungsform, bei der eine Masse, welche Metallpartikel enthält, in einen Spalt während des Zusammenbaus eingebracht wird, ideal mit der Einbringung einer pumpbaren Masse in den Spalt nach dem Beginn des Betriebs kombiniert werden.
- Gemäß einem anderen Aspekt wird die Erfindung in einem Verfahren zum Reparieren eines Hochofens während des Betriebs mit einer feuerfesten Wandstruktur nach Anspruch 1, welcher eine Außenwand (Ummantelung) aus Stahl, eine feuerfeste Auskleidung (Ziegelwerk) und Mittel zum Kühlen der feuerfesten Wandstruktur aufweist, verkörpert, welches die Stufen umfaßt, daß
- - während des Betriebs eine Leitung durch die Außenwand aus Stahl und in die feuerfeste Auskleidung gebohrt wird, die sich in oder hinter einen Spalt in der feuerfesten Wandstruktur erstreckt,
- - während des Betriebs in die Leitung ein Metall mit einem Schmelzpunkt in der Nähe der augenblicklichen Temperatur an dem Spalt eingebracht wird.
- Vorzugsweise wird das Metall in der Form von einem oder mehreren Pellets oder in der Form einer pumpbaren Masse, die das Metall enthält, durch Pumpen eingebracht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform, in welcher die Mittel zum Kühlen der feuerfesten Wandstruktur Plattenkühler umfassen, sind in den Plattenkühlern Aussparungen belassen, durch welche während des Betriebs eine Leitung gebohrt werden kann.
- Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden.
- Fig. 1 zeigt eine feuerfeste Wandstruktur gemäß der Erfindung in einer allgemeinen Ausführungsform in unterschiedlichen Abnutzungsstufen zusammen mit der zugehörigen Temperaturkurve.
- Fig. 2 zeigt als ein Beispiel der Erfindung eine feuerfeste Wandstruktur für einen Schmelzraum eines Hochofens.
- Fig. 3 zeigt als ein Beispiel der Erfindung eine feuerfeste Wandstruktur für einen Endreduktionsbehälter eines Schmelzreduktionsprozesses.
- Die feuerfeste Wandstruktur der Fig. 1 besitzt eine Außenwand 1 aus Stahl, Kühlmittel in der Form eines wassergekühlten Plattenkühlers (2) aus Kupfer und eine gut wärmeleitende feuerfeste Auskleidung (3), beispielsweise aus Graphit. Der Raum zwischen der Außenwand aus Stahl und den Plattenkühlern (2) ist beispielsweise mit Mörtel (4) gefüllt.
- Die Situation, die direkt dem Beginn des Betriebs des Ofens folgt, ist mit A bezeichnet, wobei noch keine Abnutzung aufgetreten ist und die feuerfeste Auskleidung (3) noch ihre ursprüngliche Dicke hat. Die zugehörige Temperaturkurve ist mit TA in dem unteren Teil von Fig. 1 bezeichnet. Tprocess bezeichnet die Prozesstemperatur, und Tcool bezeichnet die Bezugstemperatur der Kühlung. Die Figur zeigt, daß ein beträchtlicher Abfall in der Temperatur über dem Spalt (5) zwischen den Plattenkühlern (2) und der feuerfesten Auskleidung (3) als ein Resultat des hohen Wärmewiderstandes des Spaltes (5) auftritt.
- Die Situation, nachdem der Ofen für einige Zeit in Betrieb gewesen ist, ist mit B bezeichnet. Die feuerfeste Auskleidung (3) ist als ein Ergebnis der hohen Temperatur und der korrosiven Bedingungen teilweise abgenutzt. Insbesondere ist Schlacke, welche FeO enthält, besonders korrosiv. TB bezeichnet die Temperaturkurve. Als ein Ergebnis der verringerten Dicke der feuerfesten Auskleidung (3) hat sich der gesamte Wärmeübertragungswiderstand der Wandstruktur verringert und ist die Wärmflußdichte durch die Wandstruktur gestiegen. Dies resultiert in einer steileren Temperaturkurve über die Restdicke der feuerfesten Auskleidung (3) und einem größeren Temperaturabfall über den Spalt (5). Wenn es dem Abnutzungsprozeß erlaubt wird, weiter fortzuschreiten, dann wird die feuerfeste Auskleidung (3) weiter verbraucht und steigt das Risiko eines Durchbrechens.
- C bezeichnet die Situation mit einer metallischen Füllung (6) in dem Spalt (5), wobei die Füllung geschmolzen ist und daher einen guten thermischen Kontakt mit den Spaltwandungen weiterhin beibehält. In diesem Fall ist die Füllung ein Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt wie beispielsweise eine Zinnlegierung. TC zeigt, daß als ein Ergebnis der geringen Hitzebeständigkeit der Füllung der Temperaturabfall über den Spalt (5) viel geringer ist. Die Temperatur der feuerfesten Auskleidung (3) fällt, so daß sich eine Schlackeschicht (7) verfestigen kann, die selbst Wärme nicht gut leitet, so daß ein großer Temperaturabfall darüber auftritt, aber welche die Restdicke der feuerfesten Auskleidung (3) vor einer weiteren Abnutzung schützt. Die Füllung (6) kann in den Spalt (5) während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur gegossen werden oder dort als ein Film aufgebracht werden, welcher in der Situation B schmelzen wird.
- Die Fig. 2 zeigt die Erfindung angewandt auf den Schmelzraum eines Hochofens. Die Ummantelung (1) wird an der Außenseite durch Oberflächenberieselung gekühlt. In dem hier gezeigten Fall besteht die feuerfeste Verkleidung (3) aus zwei Schichten, nämlich der Schicht (3') aus Graphit und einer Schicht (3") aus Semi-Graphit. Eine Verdichtungskomponente (6) aus Graphit wird in den Spalt (5) zwischen die Schichten (3') und (3") eingebracht. Die Situationen A und B sind analog zu denen der Fig. 1.
- In Situation B ist ein beträchtlicher Teil der inneren Auskleidungsschicht (3") abgenutzt worden und tritt ein beträchtlicher Temperaturabfall über dem Spalt (5) auf.
- Die Figur zeigt, wie in der Situation B die Wandstruktur nach dem Start des Betriebs und während des Betriebs repariert wird. Hierzu werden Leitungen (8) durch die Ummantelung (1), die Mörtelschicht (4) und feuerfeste Auskleidungsschicht (3') gebohrt, welche Leitungen (8) sich in oder hinter den Spalt (5) zwischen den Verkleidungsschichten (3') und (3") erstrecken. Im Allgemeinen kann der Bohrvorgang nicht während der Produktion von Roheisen stattfinden, weil der Ofen unter Druck steht. Daher werden die Löcher zwar während des Betriebs gebohrt, aber während eines sogenannten Stillstandes oder Wartungsstops, durch den die Produktion von Roheisen unterbrochen wird, und währenddem der Heißwind abgeschaltet wird und der Druck ausfällt. Bei einem neuen Ofen können die Leitungen jedoch auch ganz oder teilweise während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur hergestellt werden. Nach dem Bohren werden ein oder mehrere Pellets (9) aus einem Metall mit einem Schmelzpunkt in der Nähe der augenblicklichen Temperatur an dem Spalt in die Löcher eingeführt. Wenn die Leitungen einmal gebohrt worden sind, kann diese Temperatur gemessen und das Metall entsprechend gewählt werden. In diesem Fall kann das Metall eine Legierung aus Aluminium oder Kupfer sein, wenn die Pellets (9) schmelzen, läuft das Metall in den Spalt (5). Der verringerte Wärmewiderstand des Spalts (5) führt dazu, daß der Temperaturabfall über dem Spalt (5) abfällt und die Temperatur der äußeren Verkleidungsschicht (3") fällt. Die Füllung (6) verfestigt sich und die Schlackeschicht (7) kann sich verfestigen und aufbauen. Natürlich können Pellets (9) auch an geeigneten Stellen in der feuerfesten Wandstruktur vor dem Betrieb des Hochofens plaziert werden. Wenn Pellets durch solche Leitungen wie (8) oder dergleichen plaziert werden, dann können diese Leitungen natürlich gefüllt und abgeschlossen (möglicherweise zeitweilig) werden, nachdem die Pellets plaziert worden sind.
- In einer anderen Ausführungsform können die Leitungen (8) mit Nippeln (nicht gezeigt) an der Außenseite der Ummantelung (1) versehen sein, mit denen ein Druckrohr verbunden ist, durch welches eine pumpbare Masse, welche das Metall enthält, in die Leitungen (8) gepreßt werden kann. Die Masse verteilt sich dann über die Spalte in der feuerfesten Wandstruktur und bildet nach dem Schmelzen etc. Wärmebrücken über die Spalte. Im Gegensatz zu dem Bohren kann das Pumpen an einem Ofen unter Druck stattfinden.
- Die Fig. 3 zeigt eine Erfindung in Anwendung an einem Endreduktionsbehälter für einen Schmelzreduktionsprozeß, beispielsweise der Tiefschlackenart wie beispielsweise der Zyklonkonverterofen(CCF)-Prozeß. Die thermische Belastung ist hier besonders hoch. Entsprechend werden in der Figur nicht nur Plattenkühler (2) verwendet, sondern auch wassergekühlte Kupferträger (10), die sich in die feuerfeste Auskleidung erstrecken und die dazu dienen, den Wärmekontakt zwischen der feuerfesten Auskleidung und den Kühlmitteln (2, 10) zu verbessern. Die feuerfeste Auskleidung (3) besteht aus wenigstens einer Schicht (3') aus Graphit. Die Kühlmittel (2, 10) beschränken die Möglichkeiten der späteren Einbringung von Pellets, d. h. während des Betriebs. Entsprechend wurde in diesem Fall entschieden, die Pellets (9) während des Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur in geeignete Kavitäten (11) in der feuerfesten Wandstruktur einzubringen, welche Pellets den Spalt (5) füllen, wenn sie bei Inbetriebnahme schmelzen, oder wenn die feuerfeste Auskleidung (3) teilweise abgenutzt ist. Die Kavitäten können auch beispielsweise direkt oberhalb der Träger (10) vorgesehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, Vertiefungen in den Plattenkühlern (5) vorzusehen, durch welche eine Leitung während des Betriebs gebohrt werden kann.
- Schließlich besteht die Möglichkeit, während des Zusammenbaus Kühlelemente zu verwenden, die auf der zum Spalt (5) gerichteten Seite beschichtet worden sind. Der geringe Wärmewiderstand über den Spalt (5) kann schon während des Zusammenbaus erreicht werden, indem die feuerfeste Auskleidung (3) zusammengebaut wird, während sie zumindest an der Seite, die zu dem Spalt weist, so erhitzt wird, daß die Füllung schmilzt.
- Ein geringerer Wärmewiderstand kann jedoch auch später während des Betriebs erhalten werden.
Claims (18)
1. Feuerfeste Wandstruktur für einen Ofen, insbesondere
für einen metallurgischen Ofen, wie beispielsweise
einen Hochofen mit einer hohen Prozeßtemperatur
während des Betriebs, welche Wandstruktur einer hohen
thermischen Belastung ausgesetzt ist, mit
- einer Außenwand (1) aus Stahl,
- einer feuerfesten Auskleidung (3) an der
Innenseite der Außenwandung, welche aus einer oder
mehreren Schichten aus einem gut wärmeleitenden
Material besteht, und
- Mittel zum Kühlen (2) der feuerfesten
Wandstruktur,
worin die feuerfeste Wandstruktur einen Spalt (5)
hat und der Spalt Spaltwände hat, welcher Spalt sich
im wesentlichen parallel zu der Außenwand aus Stahl
erstreckt und die Wandstruktur auch eine permanente,
gut wärmeleitende metallische Füllung (6) in dem
Spalt in der feuerfesten Wandstruktur umfaßt,
welche Füllung in dem Spalt (5) geschmolzen worden
ist und dann nach der Verfestigung in thermischem
Kontakt mit den Spaltwänden steht und einen
niedrigen Wärmewiderstand über den Spalt (5) bildet.
2. Feuerfeste Wandstruktur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Schicht (7) hat, die auf
der Innenseite verfestigt ist.
3. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (5) ein Spalt
in der feuerfesten Auskleidung (3) ist.
4. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (5) ein Spalt
zwischen der Außenwand (1) aus Stahl und der
feuerfesten Auskleidung (3) ist.
5. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2) zum
Kühlen der feuerfesten Wandstruktur wassergekühlte
Kupferkühlelemente sind, und daß der Spalt (5) ein
Spalt zwischen der feuerfesten Auskleidung (3) und
einem Kühlelement (2) ist.
6. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Füllung
eine Schmelztemperatur hat, die niedriger als die
Prozeßtemperatur ist.
7. Feuerfeste Wandstruktur nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur der Füllung
höher als 200ºC ist.
8. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur
der Füllung niedriger als 1100ºC ist.
9. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung einen
Wärmeleitkoeffizienten von über 15 W/mºC hat.
10. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus der
Gruppe bestehend aus Zinn, Blei, Zink, Aluminium,
Silber, Kupfer, Legierungen aus diesen und
Kombinationen von diesen ausgewählt ist.
11. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung während
des Betriebs erhalten wird, indem eine Folie
geschmolzen wird, die in dem Spalt während des
Zusammenbaus einer feuerfesten Wandstruktur vorgesehen
worden ist.
12. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung in
geschmolzenem Zustand in den Spalt während des
Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur gegossen wird.
13. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung während
des Betriebs erhalten wird, indem Metall geschmolzen
wird, welches in den Spalt in der Form einer Masse,
die Metallpartikel enthält, während des Zusammenbaus
der feuerfesten Wandstruktur eingebracht wird.
14. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung während
des Betriebs erhalten wird, indem Metall in der Form
von einem oder mehreren Pellets (9), die in eine
oder mehrere Kavitäten in der feuerfesten
Wandstruktur vor oder nach der Inbetriebnahme des Ofens
eingebracht werden, geschmolzen wird.
15. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung während
des Betriebs erhalten wird, indem Metall geschmolzen
wird, das in der Form von einer pumpbaren Masse,
welche das Metall enthält, in die feuerfeste
Wandstruktur durch eine Leitung (8) eingebracht wird.
16. Feuerfeste Wandstruktur nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die pumpbare Masse auch ein
Ölprodukt wie Teer oder Pech oder einen aushärtbaren
Kunststoff enthält.
17. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 15 und
16, dadurch gekennzeichnet, daß die pumpbare Masse
auch Graphit enthält.
18. Feuerfeste Wandstruktur nach den Ansprüchen 1 bis
10, in welcher die Mittel zum Kühlen der feuerfesten
Wandstruktur aus wassergekühlten Kupferkühlelementen
bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß während des
Zusammenbaus der feuerfesten Wandstruktur
Kühlelemente verwendet werden, die wenigstens teilweise mit
einer Beschichtung mit der Substanz der metallischen
Füllung versehen worden sind.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1006169A NL1006169C2 (nl) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Vuurvaste wandconstructie. |
NL1006693A NL1006693C1 (nl) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Vuurvaste wandconstructie. |
NL1006738A NL1006738C1 (nl) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Vuurvaste wandconstructie. |
PCT/EP1998/003194 WO1998054367A1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-28 | Refractory wall structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69806009D1 DE69806009D1 (de) | 2002-07-18 |
DE69806009T2 true DE69806009T2 (de) | 2003-09-11 |
Family
ID=27351156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69806009T Expired - Fee Related DE69806009T2 (de) | 1997-05-30 | 1998-05-28 | Feuerfeste mauerstruktur |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6234790B1 (de) |
EP (1) | EP0996747B1 (de) |
CN (1) | CN1075114C (de) |
AT (1) | ATE219155T1 (de) |
AU (1) | AU719587B2 (de) |
CA (1) | CA2292529C (de) |
DE (1) | DE69806009T2 (de) |
ES (1) | ES2178239T3 (de) |
ID (1) | ID23417A (de) |
MY (1) | MY141390A (de) |
RU (1) | RU2175982C2 (de) |
TW (1) | TW377396B (de) |
UA (1) | UA41489C2 (de) |
WO (1) | WO1998054367A1 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1008625C2 (nl) * | 1998-03-18 | 1999-09-21 | Hoogovens Staal Bv | Wandconstructie voor een metallurgisch vat en hoogoven voorzien van een dergelijke wandconstructie en metalen balken ten gebruike daarbij. |
US6397765B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-06-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Wall segment for a combustion chamber and a combustion chamber |
US6374563B1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-04-23 | Mobil Oil Corporation | Anchoring system for ceramic lining tile |
FI112534B (fi) * | 2000-03-21 | 2003-12-15 | Outokumpu Oy | Menetelmä jäähdytyselementin valmistamiseksi ja jäähdytyselementti |
EP1443119A1 (de) * | 2003-01-29 | 2004-08-04 | VAI Industries (UK) Ltd. | Plattenkühler für metallurgische Schachtöfen |
NL1027062C1 (nl) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | Press Brick System B V | Bouwsysteem voor het bouwen van vlakke structuren. |
CN102206516A (zh) | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 通用电气公司 | 耐火墙及气化装置和方法 |
CN103233090B (zh) * | 2013-05-30 | 2014-12-10 | 河北天宇高科冶金铸造有限公司 | 点阵式镶砖冷却壁及其制备工艺 |
RU2555697C2 (ru) * | 2013-10-15 | 2015-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медногорский Медно-Серный Комбинат" | Футеровка стенки металлургической печи |
CN108826959B (zh) * | 2013-12-20 | 2020-04-14 | 魁北克9282-3087公司(加钛顾问公司) | 冶金炉和改装冶金炉的方法 |
RU2718027C2 (ru) * | 2016-02-18 | 2020-03-30 | Хэтч Лтд. | Износостойкий композитный материал, его применение в охлаждающих элементах для металлургической печи и способ его получения |
CN108487507B (zh) * | 2018-04-02 | 2023-08-01 | 浙江省二建建设集团有限公司 | 发电厂用组合式隔热墙及其施工方法 |
CN110714107A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-01-21 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 一种新型冷却壁 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1944415B2 (de) * | 1969-09-02 | 1972-01-27 | Didier Werke AG, 6200 Wiesbaden | Gebrannter feuerfester formkoerper mit metallischer einlage |
NL168612C (nl) * | 1975-09-17 | 1982-04-16 | Estel Hoogovens Bv | Schachtoven met een vuurvaste bekleding welke vrije koolstof bevat. |
DE7820149U1 (de) * | 1978-06-27 | 1980-04-03 | Bbc Ag Brown, Boveri & Cie, Baden, Aargau (Schweiz) | Kessel eines lichtbogenofens |
FR2558173A1 (fr) * | 1984-01-18 | 1985-07-19 | Usinor | Enveloppe de cowper et son procede de fabrication |
FR2560215B1 (fr) * | 1984-01-18 | 1989-01-06 | Usinor | Perfectionnement aux enveloppes de cowpers ou appareils analogues |
JPS6169908A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉炉壁補修方法 |
AUPM393094A0 (en) * | 1994-02-16 | 1994-03-10 | University Of Melbourne, The | Internal refractory cooler |
-
1998
- 1998-05-28 RU RU99128091/02A patent/RU2175982C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-05-28 CN CN98806777A patent/CN1075114C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-28 WO PCT/EP1998/003194 patent/WO1998054367A1/en active IP Right Grant
- 1998-05-28 AT AT98936294T patent/ATE219155T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-05-28 MY MYPI98002380A patent/MY141390A/en unknown
- 1998-05-28 ID IDW991601A patent/ID23417A/id unknown
- 1998-05-28 EP EP98936294A patent/EP0996747B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-28 CA CA002292529A patent/CA2292529C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-28 ES ES98936294T patent/ES2178239T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-28 AU AU85354/98A patent/AU719587B2/en not_active Ceased
- 1998-05-28 US US09/424,778 patent/US6234790B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-28 UA UA99127048A patent/UA41489C2/uk unknown
- 1998-05-28 DE DE69806009T patent/DE69806009T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-12 TW TW087109411A patent/TW377396B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1075114C (zh) | 2001-11-21 |
WO1998054367A1 (en) | 1998-12-03 |
CA2292529C (en) | 2005-04-05 |
ATE219155T1 (de) | 2002-06-15 |
RU2175982C2 (ru) | 2001-11-20 |
ES2178239T3 (es) | 2002-12-16 |
DE69806009D1 (de) | 2002-07-18 |
CA2292529A1 (en) | 1998-12-03 |
TW377396B (en) | 1999-12-21 |
CN1261922A (zh) | 2000-08-02 |
MY141390A (en) | 2010-04-30 |
EP0996747A1 (de) | 2000-05-03 |
US6234790B1 (en) | 2001-05-22 |
UA41489C2 (uk) | 2001-09-17 |
ID23417A (id) | 2000-04-20 |
EP0996747B1 (de) | 2002-06-12 |
AU8535498A (en) | 1998-12-30 |
AU719587B2 (en) | 2000-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69806009T2 (de) | Feuerfeste mauerstruktur | |
DE7244587U (de) | Zwischenbehaelter fuer stranggussanlagen | |
DE602005003968T2 (de) | Stopfenstange zur zufuhr von gas in eine metallschmelze | |
CN104493150B (zh) | 一种铝硅质引流剂及其制备方法 | |
AT376920B (de) | Verfahren zum herstellen eines gegenstandes aus einem sinterfaehigen material | |
EP0181853B1 (de) | Gasspülstein für metallurgische Öfen und Gefässe | |
DE3724995C2 (de) | ||
RU99128091A (ru) | Конструкция стены из огнеупорного кирпича | |
DE69012299T2 (de) | Schutzschicht für metallurgische Ofenbeschichtungen und dergleichen. | |
DE3153040T1 (de) | Abschreckplatte für Verhüttungsöfen | |
DE19736790A1 (de) | Verbundgießverfahren | |
DE3816348C2 (de) | ||
DE1944415B2 (de) | Gebrannter feuerfester formkoerper mit metallischer einlage | |
NL1006738C1 (nl) | Vuurvaste wandconstructie. | |
NL1006693C1 (nl) | Vuurvaste wandconstructie. | |
CN101239396B (zh) | 合金粉芯管丝原位生成耐磨复合材料的制备工艺 | |
DE19925038C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Heißreparieren eines Auslaufes eines insbesondere metallurgischen Gefässes | |
DE3249375C2 (de) | Vorrichtung zur K}hlung der Wandung h}ttenm{nnischer \fen, insbesondere Hoch¦fen | |
WO2003033979A1 (de) | Kühlplatte mit verstärkungsteil | |
WO2005115660A1 (de) | Verfahren zur behandlung einer metallschmelze | |
NL1006169C2 (nl) | Vuurvaste wandconstructie. | |
DD224782B1 (de) | Verfahren zur herstellung von verbundgusskoerpern | |
DE1281335B (de) | Mit Metall verbundene feuerfeste Platten und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE9106106U1 (de) | Einsatz für geschmolzenes Metall führende Behälter oder Leitungen | |
CH190468A (de) | Mit einer Hartmetallauflage versehenes Werkzeug. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8332 | No legal effect for de | ||
8370 | Indication related to discontinuation of the patent is to be deleted | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |