EP0589238A1 - Verfahren zur Erneuerung der Heizwände einer Koksofenbatterie - Google Patents

Verfahren zur Erneuerung der Heizwände einer Koksofenbatterie Download PDF

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EP0589238A1
EP0589238A1 EP93113781A EP93113781A EP0589238A1 EP 0589238 A1 EP0589238 A1 EP 0589238A1 EP 93113781 A EP93113781 A EP 93113781A EP 93113781 A EP93113781 A EP 93113781A EP 0589238 A1 EP0589238 A1 EP 0589238A1
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renewed
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Werner Hippe
Günter Dr. Meyer
Martin Dr. Reinke
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Krupp Koppers GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B29/00—Other details of coke ovens
    • C10B29/06—Preventing or repairing leakages of the brickwork

Definitions

  • the invention is therefore based on the object of providing an improved method for renewing the heating walls, in particular the heating wall heads, of a coke oven battery which avoids the difficulties described above.
  • the method serving to solve this problem is characterized in that the vertical walling of the part of the heating wall to be renewed on the wall protection plate of this part is started in such a way that the new masonry lies exactly against the wall protection plate and that further between the new and a vertical weld joint made of ceramic material is arranged on the old masonry.
  • the weld joint is arranged either in the area of the binder head of the old masonry or in the area of the runner blocks of the last heating train to be renewed.
  • the wall protection plate located on the machine side as well as on the coke side is also used the masonry started in the manner described above, wherein a weld joint is arranged on both the machine and the coke side in one of the head heating trains.
  • the expansion joint previously provided between the heating wall head and the wall protection plate is dispensed with.
  • the function of this expansion joint is taken over by the welding joint, which also replaces the previously used sliding joint between old and new masonry.
  • the width of the weld joint can be given a much greater tolerance, since this joint is welded anyway after the heating wall has been heated, which ensures sufficient tightness even with a larger width.
  • the width of the weld joint therefore does not need to be calculated exactly in advance, but can be provided with such a large tolerance that problems when heating the renewed part of the heating wall cannot occur.
  • the joint is welded with a refractory ceramic material, such as silica welding powder.
  • the part of the heating wall to be renewed has a large length, it may be necessary to additionally arrange one or more vertical welding joints in the masonry to be renewed in order to be able to fully compensate for the expansion dimensions that occur.
  • the wall protection plate is designated 1.
  • the expansion joint 3 is arranged between the wall protection plate 1 and the heating wall head 2.
  • the arrows in the illustration should mark the position and width of the expansion joint.
  • the heating wall shows the usual structure. That is, the heating cables 4 are formed by the binding stones 5 and the rotor stones 6. In the illustrated embodiment, the renewal of the heating wall should extend to the fifth heating train. Between the 4th and 5th heating train, the sliding joint 7 is therefore arranged, which separates the new from the old masonry. In the picture only the part of the heating wall is shown that extends to the beginning of the old masonry. It does not matter whether it is the part on the machine or the part on the coke side. The structure is the same in both cases.
  • the heating wall in Fig. 2 corresponds in principle to the heating wall in Fig. 1, which is why the same reference numerals have the same meaning. While the structure of the heating wall corresponds to the prior art in FIG. 1, the method according to the invention is used when building the heating wall according to FIG. 2. Therefore, the expansion joint 3 is omitted in this case, so that the heating wall head 2 rests directly on the wall protection plate 1. Instead of the sliding joint 7 provided in FIG. 1, there is the welding joint 8 which connects the new to the old masonry. As can be seen from the figure, the weld joint 8 can be made much wider than the sliding joint 7, so that the required tolerances for the different expansion behavior of new and old masonry can be specified without difficulty. The welding also guarantees a higher tightness of the joint than is the case with a normal sliding joint. The weld joint 8 is arranged in this case in the area of the binder head 9 of the old masonry.
  • FIG. 3 finally shows an embodiment in which the weld joint 8 has been moved forward into the area of the rotor stones of the last (4th) heating train to be renewed.
  • the method according to the invention can also be used to completely renew or build a heating wall.
  • the structure of the heating wall corresponds in principle to the representations in FIGS. 2 and 3, the respective binder head 2 then being in direct contact with the wall protection plate 1 both on the machine and on the coke side.
  • the weld joint 8 is in each case in one of the head heating trains, for example in the 3rd or 4th heating train.
  • the friction on the horizontal sliding joint located between the furnace sole and the first heating wall layer can be reduced by applying a lubricant, e.g. Graphite paste, can be reduced.
  • a lubricant e.g. Graphite paste

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Abstract

Bei diesem Verfahrem wird mit dem vertikalen Aufmauern des zu erneuernden Teiles der Heizwand an der Wandschutzplatte (1) dieses Teiles in der Weise begonnen, daß das neue Mauerwerk exakt an der Wandschutzplatte (1) anliegt und ferner zwischen dem neuen und dem alten Mauerwerk eine senkrecht verlaufende Schweißfuge (8) aus keramischem Material angeordnet wird. <IMAGE>

Description

  • Bei der Erneuerung (Reparatur) der Heizwände einer Koksofenbatterie wurde bisher ein Aufbau der Heizwand vorgesehen, bei der das alte und das neue Mauerwerk durch eine senkrecht verlaufende Gleitfuge voneinander getrennt waren. Außerdem wurde, sofern eine Erneuerung der Kopfheizzüge erfolgen mußte, zwischen dem Heizwandkopf und der Wandschutzplatte eine senkrecht verlaufende Dehnfuge angeordnet. Mit dem Aufmauern des zu erneuernden Teiles der Heizwand wurde dabei am alten Mauerwerk begonnen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß hierbei immer wieder Probleme beim exakten Bestimmen der Breite der Dehnfuge zwischen dem neu gemauerten, noch nicht aufgeheizten Heizwandkopf und der auf Warmmaß stehenden Wandschutzplatte auftraten.
  • Dies war insbesondere dann der Fall, wenn mehrere nebeneinander liegende Heizwandköpfe, die eine unterschiedliche Zahl von Heizzügen aufwiesen, erneuert werden sollten und/oder wenn die Lage des Systems Wandschutzplatte - Kammerrahmen durch benachbarte, nicht zu erneuernde Heizwandköpfe von vornherein festgelegt war. Hierbei war es erforderlich, die unterschiedlichen Dehnungsmaße für die verschiedenen Reparaturtiefen im voraus so genau zu berechnen, daß nach dem Aufheizen der Heizwandkopf genau an der Wandschutzplatte anlag, damit die Verankerungskräfte von den Ankerständern auf die Heizwand übertragen werden konnten. Die Erfahrungen in der Praxis haben in der Vergangenheit jedoch gezeigt, daß es in den meisten Fällen nicht möglich war, die Dehnungsmaße mit der erforderlichen Genauigkeit vorauszuberechnen.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Erneuerung der Heizwände, insbesondere der Heizwandköpfe, einer Koksofenbatterie zu schaffen, das die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten vermeidet.
  • Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vertikalen Aufmauern des zu erneuernden Teiles der Heizwand an der Wandschutzplatte dieses Teiles in der Weise begonnen wird, daß das neue Mauerwerk exakt an der Wandschutzplatte anliegt und daß ferner zwischen dem neuen und dem alten Mauerwerk eine senkrecht verlaufende Schweißfuge aus keramischem Material angeordnet ist.
  • Die Schweißfuge wird dabei entweder im Bereich des Binderkopfes des alten Mauerwerkes oder im Bereich der Läufersteine des letzten zu erneuernden Heizzuges angeordnet.
  • Sofern eine vollständige Erneuerung der Heizwand erfolgen soll, das heißt, wenn die Heizwand über die gesamte, sich von der Maschinen- zur Koksseite erstreckende Länge erneuert werden soll, wird erfindungsgemäß sowohl an der auf der Maschinenseite als auch an der auf der Koksseite gelegenen Wandschutzplatte mit dem Aufmauern in der weiter oben beschriebenen Art und Weise begonnen, wobei eine Schweißfuge sowohl auf der Maschinen- als auch auf der Koksseite in einem der Kopfheizzüge angeordnet wird.
  • Das heißt, beim erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die bisher zwischen dem Heizwandkopf und der Wandschutzplatte vorgesehene Dehnfuge verzichtet. Die Funktion dieser Dehnfuge wird durch die Schweißfuge übernommen, die gleichzeitig auch die bisher übliche Gleitfuge zwischen altem und neuem Mauerwerk ersetzt. Im Gegensatz zur Dehnfuge bzw. zur Gleitfuge kann die Schweißfuge bezüglich ihrer Breite mit einer wesentlich größeren Toleranz versehen werden, da diese Fuge nach dem Aufheizen der Heizwand ohnehin verschweißt wird, was eine ausreichende Dichtigkeit auch bei größerer Breite sicherstellt. Die Schweißfuge braucht deshalb bezüglich ihrer Breite nicht exakt vorausberechnet zu werden, sondern kann mit einer so großen Toleranz versehen werden, daß Probleme beim Aufheizen des erneuerten Teiles der Heizwand nicht auftreten können. Die Verschweißung der Fuge erfolgt mit einem feuerfesten keramischen Material, wie beispielweise Silikaschweißpulver.
  • Sofern der zu erneuernde Teil der Heizwand eine große Länge aufweist, kann es gegebenenfalls erforderlich sein, im zu erneuernden Mauerwerk zusätzlich eine oder mehrere senkrecht verlaufende Schweißfugen anzuordnen, um die auftretenden Dehnungsmaße voll ausgleichen zu können.
  • Die erfindungsgemäße Art des Aufmauerns bietet hierbei folgende Vorteile:
    • 1 . Das neue Mauerwerk liegt immer exakt an der Wandschutzplatte an. Sofern bei dem alten Mauerwerk die Dehnfuge zwischen dem Heizwandkopf und der Wandschutzplatte durch seitlich angebrachte Steinschutzleisten geschützt war, können diese Steinschutzleisten jetzt durch das neue Mauerwerk an der Wandschutzplatte arretiert werden. Lose Steinschutzleisten stellen daher kein Problem mehr dar.
    • 2. Die während des Aufmauerns arretierte Verankerung kann nach dem Aufheizen gelöst werden, so daß die gewünschten Kräfte von den Ankerständern über die gesamte Höhe der Wandschutzplatte gleichmäßig auf die Heizwand übertragen werden können.
    • 3. Das neue Mauerwerk stützt sich während des Aufheizens an der Wandschutzplatte ab und wächst in Richtung des alten Mauerwerks. Durch diesen Abstützeffekt ist die Fuge zwischen dem Heizwandkopf und der Wandschutzplatte so dicht, daß es zu keinen Rohgasübertritten von Koksofenkammer zu Koksofenkammer kommen kann.
    • 4. Bei einer vollständigen Erneuerung einer kompletten Seite (Koks- oder Maschinenseite) einer Koksofenbatterie kann die Lage des Systems Wandschutzplatte - Kammerrahmen - Ankerständer von vornherein exakt bestimmt werden, ohne daß mit nicht ganz dicht schließenden Fugen zwischen dem Heizwandkopf und der Wandschutzplatte gerechnet werden muß.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    Einen Horizontalschnitt durch den Kopfteil einer Heizwand, bei der der Aufbau nach dem Stand der Technik erfolgt ist,
    Fig. 2
    den gleichen Schnitt wie in Fig. 1, wobei für den Aufbau der Heizwand das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gelangt
    und
    Fig. 3
    den gleichen Schnitt wie in Fig. 1, wobei für den Aufbau der Heizwand eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung gelangt.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Heizwand ist die Wandschutzplatte mit 1 bezeichnet. Zwischen der Wandschutzplatte 1 und dem Heizwandkopf 2 ist hierbei die Dehnfuge 3 angeordnet. Die Pfeile in der Abbildung sollen dabei die Lage und die Breite der Dehnfuge markieren. Die Heizwand zeigt den üblichen Aufbau. Das heißt, die Heizzüge 4 werden durch die Bindersteine 5 und die Läufersteine 6 gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll sich die Erneuerung der Heizwand bis zum fünften Heizzug erstrecken. Zwischen dem 4. und 5. Heizzug ist deshalb die Gleitfuge 7 angeordnet, die das neue vom alten Mauerwerk trennt. In der Abbildung ist nur der Teil der Heizwand dargestellt, der bis zum Beginn des alten Mauerwerks reicht. Hierbei ist es gleichgültig, ob es sich um den auf der Maschinen- oder den auf der Koksseite gelegenen Teil handelt. Der Aufbau ist in beiden Fällen gleich.
  • Die Heizwand in Fig. 2 entspricht prinzipiell der Heizwand in Fig. 1, weshalb übereinstimmende Bezugszeichen auch die gleiche Bedeutung haben. Während in Fig. 1 der Aufbau der Heizwand dem Stande der Technik entspricht, gelangt beim Aufbau der Heizwand gemäß Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung. Deshalb entfällt in diesem Falle die Dehnfuge 3, so daß der Heizwandkopf 2 unmittelbar an der Wandschutzplatte 1 anliegt. Anstelle der in Fig. 1 vorgesehenen Gleitfuge 7 tritt hier die Schweißfuge 8, die das neue mit dem alten Mauerwerk verbindet. Wie aus der Abbildung zu erkennen ist, kann die Schweißfuge 8 wesentlich breiter ausgeführt werden als die Gleitfuge 7, so daß die erforderlichen Toleranzen für das unterschiedliche Dehnungsverhalten von neuem und altem Mauerwerk ohne Schwierigkeiten vorgegeben werden können. Die Verschweißung garantiert dabei gleichzeitig eine höhere Dichtigkeit der Fuge als dies bei einer normalen Gleitfuge der Fall ist. Die Schweißfuge 8 ist in diesem Falle im Bereich des Binderkopfes 9 des alten Mauerwerks angeordnet.
  • Fig. 3 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der die Schweißfuge 8 in den Bereich der Läufersteine des letzten zu erneuernden (4.) Heizzuges vorverlegt worden ist. Durch diese Anordnung kann ein Schneiden und damit ein Schwächen des Binderkopfes 9 des alten Mauerwerks vermieden werden, während dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erforderlich ist.
  • Wie bereits weiter oben gesagt wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur vollständigen Erneuerung bzw. zum Neubau einer Heizwand eingesetzt werden. Der Aufbau der Heizwand entspricht dabei prinzipiell den Darstellungen in Fig. 2 und 3, wobei dann sowohl auf der Maschinen-als auch auf der Koksseite der jeweilige Binderkopf 2 unmittelbar an der Wandschutzplatte 1 anliegt. Die Schweißfuge 8 befindet sich dabei jeweils in einem der Kopfheizzüge, beispielsweise im 3. oder 4. Heizzug.
  • Um die während des Aufheizens auf die Wandschutzplatte einwirkenden Kräfte zu reduzieren, kann die Reibung an der sich zwischen der Ofensohle und der ersten Heizwandlage befindlichen waagerechten Gleitfuge durch Auftragen eines Gleitmittels, wie z.B. Graphitpaste, reduziert werden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Erneuerung der Heizwände, insbesondere der Heinzwandköpfe, einer Koksofenbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vertikalen Aufmauern des zu erneuernden Teiles der Heizwand an der Wandschutzplatte dieses Teiles in der Weise begonnen wird, daß das neue Mauerwerk exakt an der Wandschutzplatte anliegt und daß ferner zwischen dem neuen und dem alten Mauerwerk eine senkrecht verlaufende Schweißfuge aus keramischem Material angeordnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißfuge entweder im Bereich des Binderkopfes des alten Mauerwerks oder im Bereich der Läufersteine des letzten zu erneuernden Heizzuges angeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vollständigen Erneuerung der Heizwand sowohl an der auf der Maschinenseite als auch an der auf der Koksseite gelegenen Wandschutzplatte mit dem Aufmauern begonnen wird, wobei eine Schweißfuge sowohl auf der Maschinen- als auch auf der Koksseite in einem der Kopfheizzüge angeordnet wird.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer großen Länge des zu erneuernden Teiles der Heizwand zusätzlich eine oder mehrere senkrecht verlaufende Schweißfugen im zu erneuernden Mauerwerk angeordnet sind.
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