EP0815264B1 - Absperrvorrichtung für medien hoher temperatur - Google Patents

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EP0815264B1
EP0815264B1 EP96908117A EP96908117A EP0815264B1 EP 0815264 B1 EP0815264 B1 EP 0815264B1 EP 96908117 A EP96908117 A EP 96908117A EP 96908117 A EP96908117 A EP 96908117A EP 0815264 B1 EP0815264 B1 EP 0815264B1
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EP
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shut
layer
cavities
heat absorption
higher heat
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EP96908117A
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EP0815264A1 (de
Inventor
Uwe Krieg
Dietrich Zosel
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Zimmermann and Jansen GmbH
Original Assignee
Zimmermann and Jansen GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/10—Other details, e.g. blast mains
    • C21B9/12—Hot-blast valves or slides for blast furnaces

Definitions

  • the invention relates to a shut-off device for gaseous High temperature media, especially to shut off the Hot gas lines leading from gas heaters to a blast furnace lead, consisting of a housing with a through if necessary Cooling medium-cooled sealing seats and one in the housing movably arranged, possibly also by a cooling medium cooled shut-off device, with the exception of the housing sealing seats and the sealing surfaces on the shut-off device all with the Hot gas contacting surfaces with a refractory, at least partially two or more layers of cladding are provided, being between the metal structure of the housing and / or Shut-off device and the layer of the refractory that comes into contact with the hot gas Cladding a cavity-containing layer of higher thermal insulation is arranged.
  • Such a shut-off device is from DE 41 38 283 C1 known. There it is suggested all with the hot gas in Contact areas, at least those with the hot gas in Touching uncooled surfaces of the shut-off device with a highly insulating additional insulation provided between the refractory lining and the Metal structure is arranged. This preferably exists Additional insulation made of thin, highly insulating mineral fiber boards, between the load-bearing metal structure and the fireproof lining is installed. This Construction is relatively expensive because of the thermal insulation Mineral fiber boards in the manufacture of refractory Cladding can be held and fixed using metal anchors have to. Only then can heavy or light fire concrete be used Completion of the refractory coating will be potted.
  • the present invention has for its object a To create a shut-off device of the type mentioned at the beginning, which is characterized by an easy to manufacture and comparatively more effective thermal insulation.
  • the layer of higher thermal insulation is formed from curable cast material, which is designed so that micro and / or Only form macro voids in the material of the layer formed when and / or after the material has been introduced into the metal structure.
  • the through micro and / or Macro cavities marked Layer higher Thermal insulation preferably has an approximately double thermal insulation value like still air.
  • the construction according to the invention is very simple and nevertheless highly effective in terms of thermal insulation.
  • the separate attachment of mineral fiber mats or the like. Insulating material is no longer required.
  • the manufacture of the fireproof cladding is simple. It is also no longer required directly in the hot gas flow lying areas with dense or heavy fire concrete dress up and cover this layer with lightweight fire concrete deposit.
  • the use of different materials for the Fireproof cladding is provided by the invention Construction unnecessary.
  • the hot gas in contact layer preferably made of fire-heavy concrete, which is characterized by high cold pressure resistance but low thermal insulation, d. H. characterized by relatively high thermal conductivity.
  • this fire heavy concrete is very resistant.
  • the layer of high thermal insulation is close to the metal structure. It preferably borders directly on these on.
  • the layer has high thermal insulation a thermal conductivity of about 0.08 to 0.20, in particular about 0.16 W / m ° K.
  • points dense fire heavy concrete has a thermal conductivity of about 0.8 - 2.0, especially about 1.5 W / m ° K.
  • the cold compressive strength heavy fire concrete is about 3.5 MPa.
  • the layer of high insulation is specific due to a variety from about the layer thickness approximately (randomly) evenly distributed micro-cavities or several, in particular arranged near the metal structure or directly adjacent to these cavities of larger dimensions or macro cavities.
  • the micro and / or Macro cavities are roughly even across the area too insulating surface of the metal structure.
  • macro cavities When macro cavities are formed, they preferably point an inlet opening and a separate outlet opening. After training the macro cavities can by So-called microtherm powder or granules be filled in. For this purpose, a microtherm water suspension produced. Through the outlet of the Macro cavities can occur when filling the microtherm water suspension Air escape. Furthermore, when drying or curing the refractory lining and the occurring temperatures of up to 200 ° C by the Outlet opening of the macro cavities in the suspension water Form of water vapor escape, leaving itself in the macro cavities only microtherm powder or granules located. Residual water or steam escapes when used for the first time at temperatures up to 1300 ° C. The Mikrotherm powder or granulate defines micro-voids within the macro-voids between the individual microtherm particles. This Micro-cavities are so small that they can also be found in them higher temperatures, no large movement of air molecules trains. The insulating effect is correspondingly high.
  • the voids in the layer of high thermal insulation can pass through Decomposition of fillers embedded in the refractory material when drying or curing the refractory Cladding temperature of up to 200 ° C arise.
  • the fillers are preferably made of plastic, especially foam plastic, such as polystyrene, or the like.
  • high thermal insulation can be used to form the layer the layer material is mixed with water-reacting particles be such that these produce gas and are displaced micro-voids left behind by water and material.
  • this is essentially circular Slider housing marked with the reference number 1.
  • the slide housing has two coolant flows inside annular sealing seats 2 and 3 in the flow direction have a distance from each other and in radial direction are as narrow as possible in order To minimize heat loss.
  • a slide plate serving as a shut-off device can be inserted, which is not shown in the present case.
  • This slide plate can be designed as a hollow body and inside with spiral coolant channels be provided by a coolant, in particular by Cooling water can be flowed through.
  • the sealing surfaces of the slide plate are very narrow in the radial direction Keep heat losses small.
  • the slide plate are of course, associated push rods, by means of which Slide plate from the closed position to the open one Position and vice versa is movable.
  • a hood not shown flanged, which is shaped and dimensioned so that it at Open position of the slide plate can accommodate this.
  • the narrow sealing seats 2 and 3 of the housing 1 and the also narrow sealing surfaces of the slide plate are all inner surfaces that come into contact with the hot gas provide the device with a fireproof covering.
  • the slide plate and the inner wall of the housing with a sufficiently thick layer of a dense and mechanically particularly resistant refractory concrete, namely Heavy concrete 15 lined.
  • the not immediately with the hot gas coming in contact inner surfaces, such as. B. the inner surfaces of the hood, not shown, and the further outer areas of the housing 1 and the further inner areas of the shut-off plate are in contrast with a less dense, especially with one of micro and / or macro cavities clad material penetrated, which is not mechanically strong, but one that is special has high thermal insulation.
  • this layer exists high thermal insulation from the same basic material as the layers that come into direct contact with the hot gas, namely preferably made of heavy, heavy concrete, which high cold compressive strength of up to 50 MPa distinguished.
  • the dense version is the thermal conductivity of fire heavy concrete about 0.8 to 2.0, in particular about 1.5 W / m ° K.
  • the trained or immediate near the metal structure to this adjacent layer of refractory cladding possesses thanks to the formation of micro and / or macro cavities a thermal conductivity of approximately 0.08 to 0.20, in particular about 0.16 W / m ° K.
  • This thermal conductivity corresponds to approximately half the thermal conductivity of still air. That means the thermal insulation of the mentioned layer is at this example is about twice the size of the thermal insulation still air.
  • the macro cavities 14 are distributed approximately uniformly formed directly to the circumferential boundary 13th adjoin the housing metal construction. These macro voids are formed by the fact that before the casting of the Heavy concrete on the inside of the extensive Boundary 13 of the housing 1 polystyrene blocks attached, for. B. be glued. When the heavy concrete is hardening charred the styrofoam blocks with the formation of appropriate Cavities.
  • the cavities 14 are with a heat-insulating material, namely microtherm, powder or Granules 12 filled out.
  • a heat-insulating material namely microtherm, powder or Granules 12 filled out.
  • each cavity with an inlet and outlet opening Mistake.
  • a microtherm water suspension passes through the inlet opening filled. Steps through the outlet opening the displaced air from the outside into the environment.
  • the layer close to the metal structure of Housing and of course shut-off plate with micro cavities be offset. This can be done by adding plastic particles be obtained when curing or on first use due to the resulting high Thermal decomposition with formation corresponding micro-cavities.
  • the Refractory material near the metal structure still with water Reactive particles are added so that these under Gas formation and displacement of water and refractory material Form micro voids.
  • the layer comprises a higher layer Thermal insulation close to the metal structure of the housing and / or Barrier cavities in one extent and in one Distribution on so that the thermal conductivity of this layer is approximately 0.08 to 0.20, in particular approximately 0.16 W / m ° K.
  • dense fire heavy concrete is a much higher thermal conductivity from about 0.8 to 2.0 W / m ° K, d. H. a much worse one Thermal insulation.
  • Lightweight concrete has a much lower one Thermal insulation or higher thermal conductivity of about 0.3 W / m ° K.
  • the thermal conductivity of Mikrotherm is about 0.08 W / m ° K.
  • Cavities can also contain more or less large pieces of ice or ice cubes, cubes or the like can be used. This are mixed into the refractory material before pouring and when tying it to form the desired ones Cavities consumed.
  • the ice content corresponds to about 40 to 60% of the water required for setting.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für gasförmige Medien hoher Temperatur, insbesondere zur Absperrung der Heißgasleitungen, die von Winderhitzern zu einem Hochofen führen, bestehend aus einem Gehäuse mit ggf. durch ein Kühlmedium gekühlten Dichtsitzen und einem in dem Gehäuse beweglich angeordneten, ggf. ebenfalls durch ein Kühlmedium gekühlten Absperrorgan, wobei mit Ausnahme der Gehäusedichtsitze und der Dichtflächen am Absperrorgan alle mit dem Heißgas in Berührung kommenden Flächen mit einer feuerfesten, zumindest teilweise zwei- oder mehrschichtigen Verkleidung versehen sind, wobei zwischen der Metallkonstruktion von Gehäuse und/oder Absperrorgan und der mit dem Heißgas in Berührung kommenden Schicht der feuerfesten Verkleidung eine Hohlräume umfassende Schicht höherer Wärmedämmung angeordnet ist.
Eine derartige Absperrvorrichtung ist aus der DE 41 38 283 C1 bekannt. Dort ist vorgeschlagen, alle mit dem Heißgas in Berührung kommenden Flächen, zumindest die mit dem Heißgas in Berührung kommenden ungekühlten Flächen der Absperrvorrichtung mit einer hoch wärmedämmenden Zusatzisolierung zu versehen, die zwischen der feuerfesten Verkleidung und der Metallkonstruktion angeordnet ist. Vorzugsweise besteht diese Zusatzisolierung aus dünnen, hoch wärmedämmenden Mineralfaserplatten, die zwischen die tragende Metallkonstruktion und die feuerfeste Verkleidung eingebracht sind. Diese Konstruktion ist relativ aufwendig, da die wärmedämmenden Mineralfaserplatten bei der Herstellung der feuerfesten Verkleidung mittels Metallanker gehalten und fixiert werden müssen. Erst dann kann Feuerschwer- oder Feuerleichtbeton zur Fertigstellung der feuerfesten Beschichtung vergossen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine einfach herzustellende und vergleichsweise effektivere Wärmedämmung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schicht höherer Wärmedämmung aus aushärtbarem Gußmaterial gebildet ist, welches so beschaffen ist, daß sich Mikro- und/oder Makrohohlräume in dem Material der gebildeten Schicht erst beim und/oder nach dem Einbringen des Materials in die Metallkonstruktion ausbilden. Die durch Mikro- und/oder Makrohohlräume gekennzeichnete Shicht höherer Wärmedämmung weist vorzugsweise einen etwa doppelt so hohen Wärmedämmungswert wie ruhende Luft auf.
Die erfindungsgemäße Konstruktion ist denkbar einfach und dennoch höchst wirkungsvoll hinsichtlich der Wärmedämmung. Die gesonderte Befestigung von Mineralfasermatten oder dgl. Isoliermaterial ist nicht mehr erforderlich. Dementsprechend einfach ist die Herstellung der feuerfesten Verkleidung. Es ist auch nicht mehr erforderlich, die direkt im Heißgasstrom liegenden Flächen mit dichtem bzw. Feuerschwerbeton zu verkleiden und diese Schicht mit Feuerleichtbeton zu hinterlegen. Die Verwendung verschiedener Materialien für die feuerfeste Verkleidung wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion entbehrlich.
Wie bereits erwähnt, besteht die unmittelbar mit dem Heißgas in Berührung kommende Schicht vorzugsweise aus Feuerschwerbeton, welcher sich durch eine hohe Kaltdruckfestigkeit, aber geringe Wärmedämmung, d. h. relativ hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Dieser Feuerschwerbeton ist jedoch sehr widerstandsfähig. Erfindungsgemäß besteht auch die Schicht hoher Wärmedämmung vorzugsweise aus Feuerschwerbeton, wobei die hohe Wärmedämmung durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Hohlräume erhalten wird. Die Verwendung unterschiedlicher wärmedämmender Materialien ist also erfindungsgemäß nicht mehr erforderlich.
Die Schicht hoher Wärmedämmung befindet sich nahe der Metallkonstruktion. Vorzugsweise grenzt sie an diese unmittelbar an. Bei einer konkreten Ausführungsform besitzt die Schicht hoher Wärmedämmung eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,08 bis 0,20, insbesondere etwa 0,16 W/m °K. Demgegenüber weist dichter Feuerschwerbeton eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,8 - 2,0, insbesondere etwa 1,5 W/m °K auf. Die Kaltdruckfestigkeit von Feuerschwerbeton beträgt etwa 3,5 MPa. Selbstverständlich ist die Festigkeit der von Hohlräumen durchsetzten Schicht hoher Wärmedämmung weniger druckfest als die unmittelbar an den Heißgasstrom angrenzende Schicht. Dies ist jedoch unkritisch im Hinblick darauf, daß sich die weniger feste Schicht nahe der Metallkonstruktion befindet bzw. unmittelbar an dieser abstützt.
Die Schicht hoher Wärmedämmung ist konkret durch eine Vielzahl von über die Schichtdicke etwa (zufällig) gleichmäßig verteilt angeordnete Mikro-Hohlräume oder mehrere, insbesondere nahe der Metallkonstruktion angeordnete oder unmittelbar an diese angrenzende Hohlräume größerer Abmessung bzw. Makro-Hohlräume gekennzeichnet. Die Mikro- und/oder Makro-Hohlräume sind etwa gleichmäßig über den Bereich der zu isolierenden Fläche der Metallkonstruktion verteilt.
Bei Ausbildung von Makro-Hohlräumen weisen diese vorzugsweise eine Einlaßöffnung sowie eine gesonderte Auslaßöffnung auf. Nach Ausbildung der Makro-Hohlräume kann durch die Einlaßöffnung sogenanntes Mikrotherm-Pulver oder -Granulat eingefüllt werden. Zu diesem Zweck wird eine Mikrotherm-Wasser-Suspension hergestellt. Durch die Auslaßöffnung der Makro-Hohlräume kann beim Einfüllen der Mikrotherm-Wasser-Suspension Luft entweichen. Des weiteren kann beim Trocknen bzw. Aushärten der feuerfesten Verkleidung und den dabei auftretenden Temperaturen von bis zu 200 °C durch die Auslaßöffnung der Makro-Hohlräume das Suspensionswasser in Form von Wasserdampf entweichen, so daß sich in den Makro-Hohlräumen nur noch Mikrotherm-Pulver oder -Granulat befindet. Restwasser bzw. -dampf entweicht beim Ersteinsatz unter Temperaturen von bis zu 1300 °C. Das Mikrotherm-Pulver bzw. -Granulat definiert innerhalb der Makro-Hohlräume Mikro-Hohlräume zwischen den einzelnen Mikrotherm-Partikeln. Diese Mikro-Hohlräume sind so klein, daß sich in diesen auch bei höheren Temperaturen keine große Luftmolekül-Bewegung ausbildet. Dementsprechend hoch ist die Isolierwirkung.
Die Hohlräume in der Schicht hoher Wärmedämmung können durch Zersetzung von in das feuerfeste Material eingebetteten Füllkörpern bei der beim Trocknen bzw. Aushärten der feuerfesten Verkleidung einwirkenden Temperatur von bis zu 200 °C entstehen. Vorzugsweise bestehen die Füllkörper aus Kunststoff, insbesondere Schaum-Kunststoff, wie Styropor, oder dgl.. Der Kunststoff verkohlt bei den erwähnten Temperaturen unter Ausbildung der gewünschten Hohlräume im Feuerbeton.
Alternativ kann zur Ausbildung der Schicht hoher Wärmedämmung das Schichtmaterial mit mit Wasser reagierenden Teilchen versetzt werden derart, daß diese unter Gasbildung und Verdrängung von Wasser und Material Mikro-Hohlräume hinterlassen.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Absperrvorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine als Heißwindschieber ausgebildete Absperrvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Teilschnitt quer zur Strömungsrichtung; und
Fig. 2
die in Fig. 1 dargestellte Absperrvorrichtung im Schnitt parallel zur Strömungsrichtung.
In der Zeichnung ist das im wesentlichen kreisrund ausgebildete Schiebergehäuse mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. Das Schiebergehäuse weist innen zwei von Kühlmittel durchströmte ringförmige Dichtsitze 2 und 3 auf, die in Durchströmungsrichtung einen Abstand voneinander haben und in radialer Richtung möglichst schmal ausgebildet sind, um Wärmeverluste zu minimieren. Zwischen die Dichtsitze 2 und 3 ist eine als Absperrorgan dienende Schieberplatte einschiebbar, die im vorliegenden Fall nicht näher dargestellt ist. Diese Schieberplatte kann als Hohlkörper ausgebildet und innen mit spiralförmig verlaufenden Kühlmittelkanälen versehen sein, die von einem Kühlmittel, insbesondere von Kühlwasser durchströmt werden. Längs des äußeren Umfangs sind die Dichtflächen der Schieberplatte ausgebildet, die in Schließstellung mit den Gehäuse-Dichtsitzen 2 und 3 korrespondieren. Auch die Dichtflächen der Schieberplatte sind in radialer Richtung sehr schmal ausgebildet, um Wärmeverluste kleinzuhalten. Der Schieberplatte sind selbstverständlich Schubstangen zugeordnet, mittels der die Schieberplatte aus der Schließstellung in die geöffnete Stellung und umgekehrt bewegbar ist. An der Oberseite des Gehäuses 1 ist eine nicht näher dargestellte Haube angeflanscht, die so geformt und bemessen ist, daß sie bei Öffnungsstellung der Schieberplatte diese aufnehmen kann.
Mit Ausnahme der schmalen Dichtsitze 2 und 3 des Gehäuses 1 und der ebenfalls schmalen Dichtflächen der Schieberplatte sind alle mit dem Heißgas in Berührung kommenden Innenflächen der Vorrichtung mit einer feuerfesten Verkleidung versehen. Dabei sind alle direkt im Heißgasstrom liegenden Flächen, also die Schieberplatte und die Innenwandung des Gehäuses, mit einer hinreichend dicken Schicht aus einem dichten und mechanisch besonders beständigen Feuerbeton, nämlich Feuerschwerbeton 15 ausgekleidet. Die nicht unmittelbar mit dem Heißgas in Berührung kommenden Innenflächen, wie z. B. die Innenflächen der nicht dargestellten Haube und die weiter außen liegenden Bereiche des Gehäuses 1 sowie die weiter innen liegenden Bereiche der Absperrplatte sind demgegenüber mit einem weniger dichten, insbesondere mit einem von Mikro- und/oder Makro-Hohlräumen durchsetzten Material verkleidet, das zwar mechanisch nicht so fest ist, aber eine besonders hohe Wärmedämmung besitzt. Insbesondere besteht diese Schicht hoher Wärmedämmung aus dem gleichen Grundmaterial wie die unmittelbar mit dem Heißgas in Berührung kommenden Schichten, nämlich vorzugsweise aus dichtem Feuerschwerbeton, welches sich durch eine hohe Kaltdruckfestigkeit von bis zu 50 MPa auszeichnet. In der dichten Ausführung ist die Wärmeleitfähigkeit von Feuerschwerbeton etwa 0,8 bis 2,0, insbesondere etwa 1,5 W/m °K.
Die nahe der Metallkonstruktion ausgebildete bzw. unmittelbar an diese angrenzende Schicht der feuerfesten Verkleidung besitzt dank der Ausbildung von Mikro- und/oder Makro-Hohlräumen eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,08 bis 0,20, insbesondere etwa 0,16 W/m °K. Diese Wärmeleitfähigkeit entspricht etwa der halben Wärmeleitfähigkeit ruhender Luft. Das heißt, die Wärmedämmung der erwähnten Schicht ist bei diesem Beispiel etwa doppelt so groß wie die Wärmedämmung ruhender Luft.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind über den Umfang des Gehäuses etwa gleichmäßig verteilt Makro-Hohlräume 14 ausgebildet, die unmittelbar an die umfängliche Begrenzung 13 der Gehäuse-Metallkonstruktion angrenzen. Diese Makro-Hohlräume werden dadurch gebildet, daß vor dem Vergießen des Feuerschwerbetons an der Innenseite der umfänglichen Begrenzung 13 des Gehäuses 1 Styropor-Blöcke befestigt, z. B. angeklebt werden. Beim Aushärten des Feuerschwerbetons verkohlen die Styropor-Blöcke unter Ausbildung entsprechender Hohlräume.
Alternativ können die gleichmäßig über den Gehäuseumfang verteilt angeordneten Einzelhohlräume 14 durch durchgehende Hohlraumnuten ersetzt sein. Entsprechend Fig. 2 befinden sich die Hohlräume 14 sowohl an der Einlaß- als auch Auslaßseite des Gehäuses 1.
Im vorliegenden Fall sind die Hohlräume 14 mit einem wärmeisolierenden Material, nämlich Mikrotherm,-Pulver oder -Granulat 12 ausgefüllt. Wie bereits oben ausgeführt, wird zu diesem Zweck jeder Hohlraum mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehen. Durch die Einlaßöffnung wird eine Mikrotherm-Wasser-Suspension eingefüllt. Durch die Auslaßöffnung tritt die dabei verdrängte Luft nach außen in die Umgebung aus.
Durch die beim Trocknen bzw. Aushärten der feuerfesten Verkleidung entstehende Temperatur von bis zu 200 °C bis 300 °C wird das Suspensionswasser verdampft. Der Dampf tritt ebenfalls durch die Auslaßöffnungen der einzelnen Hohlräume 14 aus mit der Folge, daß in den Hohlräumen nur noch das Mikrotherm-Pulver oder -Granulat verbleibt. Dieses bildet zwischen den einzelnen Mikrotherm-Partikeln kleine Lufthohlräume, die nur eine geringe Bewegung der Luftmoleküle bei höheren Temperaturen erlauben. Dementsprechend ist die Isolierwirkung der mit Mikrotherm-Pulver bzw. -Granulat gefüllten Hohlräume besonders hoch.
Zusätzlich zu den Makro-Hohlräumen 14 entsprechend den Fig. 1 und 2 kann die Schicht nahe der Metallkonstruktion von Gehäuse und natürlich auch Absperrplatte mit Mikro-Hohlräumen versetzt sein. Diese können durch Beimischung von Kunststoffpartikeln erhalten werden, die sich bei der Aushärtung oder beim ersten Einsatz aufgrund der dabei entstehenden hohen Temperaturen thermisch zersetzen unter Ausbildung entsprechender Mikro-Hohlräume. Alternativ können dem Feuerfestmaterial nahe der Metallkonstruktion noch mit Wasser reagierende Teilchen zugesetzt werden derart, daß diese unter Gasbildung und Verdrängung von Wasser und Feuerfestmaterial Mikro-Hohlräume bilden.
Entscheidend ist bei der beschriebenen Ausführungsform, daß für die unterschiedlichen Schichten der feuerfesten Verkleidung ein und dasselbe Grundmaterial verwendet wird, nämlich insbesondere Feuerschwerbeton, welches sich durch eine hohe Kaltdruckfestigkeit einerseits, jedoch geringe Wärmedämmung andererseits auszeichnet. Die erhöhte Wärmedämmung nahe der Metallkonstruktion wird durch die beschriebenen Hohlräume erhalten.
Wie bereits eingangs dargelegt, umfaßt die Schicht hoher Wärmedämmung nahe der Metallkonstruktion von Gehäuse und/oder Absperrorgan Hohlräume in einem Umfang und in einer Verteilung auf so, daß die Wärmeleitfähigkeit dieser Schicht etwa 0,08 bis 0,20, insbesondere etwa 0,16 W/m °K beträgt. Dabei muß bedacht werden, daß dichter Feuerschwerbeton eine wesentlich höhere Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,8 bis 2,0 W/m °K aufweist, d. h. eine wesentlich schlechtere Wärmedämmung. Auch der beim Stand der Technik noch verwendete Feuerleichtbeton besitzt eine wesentlich geringere Wärmedämmung bzw. höhere Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,3 W/m °K. Die Wärmeleitfähigkeit von Mikrotherm, beträgt etwa 0,08 W/m °K.
Mit der vorgeschlagenen Konstruktion werden also die Vorteile einer hohen Festigkeit mit den Vorteilen einer hohen Wärmedämmung miteinander kombiniert, ohne daß verschiedene Materialien für die feuerfeste Verkleidung zum Einsatz kommen. Insofern handelt es sich um eine sowohl herstellungstechnisch als auch anwendungstechnisch optimale Lösung.
Statt der oben erwähnten Füllkörper zur Ausbildung von Hohlräumen können auch mehr oder weniger große Eisstückchen bzw. Eisbröckchen, -würfel oder dgl. verwendet werden. Diese werden vor dem Vergießen in das Feuerfestmaterial eingemischt und beim Abbinden desselben unter Ausbildung der gewünschten Hohlräume verbraucht. Der Eisanteil entspricht etwa 40 bis 60% des zum Abbinden benötigten Wassers.

Claims (12)

  1. Absperrvorrichtung für gasförmige Medien hoher Temperatur, insbesondere zur Absperrung der Heißgasleitungen, die von Winderhitzern zu einem Hochofen führen, bestehend aus
    einem Gehäuse mit ggf. durch ein Kühlmedium gekühlten Dichtsitzen und einem in dem Gehäuse beweglich angeordneten, ggf. ebenfalls durch ein Kühlmedium gekühlten Absperrorgan,
    wobei mit Ausnahme der Gehäusedichtsitze (2, 3) und der Dichtflächen am Absperrorgan alle mit dem Heißgas in Berührung kommenden Flächen mit einer feuerfesten, zumindest teilweise zwei- oder mehrschichtigen Verkleidung versehen sind,
    wobei zwischen der Metallkonstruktion (13) von Gehäuse (1) und/oder Absperrorgan und der mit dem Heißgas in Berührung kommenden Schicht (15) der feuerfesten Verkleidung eine Hohlräume (14) umfassende Schicht höherer Wärmedämmung angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht höherer Wärmedämmung aus aushärtbarem Gußmaterial gebildet ist, welches so beschaffen ist, daß sich Mikro- und/oder Makrohohlräume (14) in dem Material der gebildeten Schicht erst beim und/oder nach dem Einbringen des Materials in die Metallkonstruktion (13) ausbilden.
  2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die durch Mikro- und/oder Makrohohlräume (14) gekennzeichntete Schicht höherer Wärmedämmung einen in etwa doppelt so hohen Wärmedämmungswert wie ruhende Luft aufweist.
  3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht höherer Wärmedämmung aus dem gleichen Grundmaterial wie die feuerfeste Verkleidung, im übrigen insbesondere die mit dem Heißgas unmittelbar in Berührung kommende Schicht (15), vorzugsweise aus einem Feuerschwerbeton hoher Kaltdruckfestigkeit hergestellt ist.
  4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht höherer Wärmedämmung eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,08 - 0,20, insbesondere etwa 0,16 W/m °K aufweist.
  5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht höherer Wärmedämmung nahe der Metallkonstruktion (13) von Gehäuse (1) und/oder Absperrorgan angeordnet ist, insbesondere unmittelbar an die Metallkonstruktion angrenzend.
  6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht höherer Wärmedämmung entweder eine Vielzahl von über die Schichtdicke etwa (zufällig) gleichmäßig verteilt ausgebildete Mikro-Hohlräume oder mehrere, insbesondere nahe der Metallkonstruktion (z. B. 13) angeordnete oder unmittelbar an diese angrenzende Hohlräume größerer Abmessung bzw. Makro-Hohlräume (14) aufweist, die etwa gleichmäßig über den Bereich der zu isolierenden Fläche der Metallkonstruktion (z. B. 13) verteilt sind.
  7. Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (14) in der Schicht höherer Wärmedämmung durch thermische Zersetzung von in das feuerfeste Material eingebetteten Füllkörpern bei der beim Aushärten der feuerfesten Verkleidung und/oder beim ersten Einsatz der Absperrvorrichtung einwirkenden Temperatur von bis zu 200 °C bzw. bis zu 1300 °C entstehen.
  8. Absperrvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper aus Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, wie Styropor,, Eisstückchen oder dgl. bestehen.
  9. Absperrvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Schicht höherer Wärmedämmung das Schichtmaterial mit mit Wasser reagierenden Teilchen versetzt ist derart, daß diese unter Gasbildung und Verdrängung von Wasser und Feuerfestmaterial Mikro-Hohlräume bilden.
  10. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume in der Schicht höherer Wärmedämmung, insbesondere die dort ausgebildeten Makro-Hohlräume (14) mit Mikrotherm,-Pulver oder -Granulat ausgefüllt sind.
  11. Absperrvorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Makro-Hohlräume jeweils mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehen sind.
  12. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mikro-Hohlräume (14) in der Schicht höherer Wärmedämmung aufgrund von mit Wasser reagierenden Teilchen im Gußmaterial ausbildet, derart, daß diese Teilchen unter Gasbildung und Verdrängung von Wasser und Material die Mikro-Hohlräume (14) ausbilden.
EP96908117A 1995-03-23 1996-03-22 Absperrvorrichtung für medien hoher temperatur Expired - Lifetime EP0815264B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19510544A DE19510544C1 (de) 1995-03-23 1995-03-23 Absperrvorrichtung für Medien hoher Temperatur
DE19510544 1995-03-23
PCT/EP1996/001268 WO1996029434A1 (de) 1995-03-23 1996-03-22 Absperrvorrichtung für medien hoher temperatur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0815264A1 EP0815264A1 (de) 1998-01-07
EP0815264B1 true EP0815264B1 (de) 1998-10-07

Family

ID=7757457

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96908117A Expired - Lifetime EP0815264B1 (de) 1995-03-23 1996-03-22 Absperrvorrichtung für medien hoher temperatur

Country Status (5)

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EP (1) EP0815264B1 (de)
JP (1) JPH10510324A (de)
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