FI115000B - Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten - Google Patents

Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten Download PDF

Info

Publication number
FI115000B
FI115000B FI20030129A FI20030129A FI115000B FI 115000 B FI115000 B FI 115000B FI 20030129 A FI20030129 A FI 20030129A FI 20030129 A FI20030129 A FI 20030129A FI 115000 B FI115000 B FI 115000B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bricks
refractory
container
layer
wedge
Prior art date
Application number
FI20030129A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20030129A0 (fi
FI20030129A (fi
Inventor
Zia Abdullah
John Peter Gorog
Original Assignee
Weyerhaeuser Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weyerhaeuser Co filed Critical Weyerhaeuser Co
Publication of FI20030129A0 publication Critical patent/FI20030129A0/fi
Publication of FI20030129A publication Critical patent/FI20030129A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI115000B publication Critical patent/FI115000B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/09Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F27D1/1621Making linings by using shaped elements, e.g. bricks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • F27D1/045Bricks for lining cylindrical bodies, e.g. skids, tubes
    • F27D2001/047Lining of cylindrical vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

115000
Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten
Keksinnön ala
Esillä oleva keksintö liittyy tulenkestäviin säiliöihin ja erityisemmin puolipallon muotoiseen kupuun, joka on suunniteltu tulenkestävää vuorausta 5 varten tällaisessa säiliössä.
Keksinnön tausta
Mustalipeä on puumassanvalmistusprosessin sivutuote. Mustalipeä on sekoitus hiilivety-, kaustisia-, kloori- ja muita kemikaaleja. Normaalisti se poltetaan täydellisesti soodakattilassa. Epäorgaaniset kemikaalit, jotka sisältä-10 vät natriumsulfaattia ja natriumsulfidia otetaan talteen käytettäväksi uudelleen massavalmistusprosessissa. Täydellisessä palamisessa tuotettu lämpö muutetaan höyryksi, jota puolestaan käytetään prosessilämmön ja/tai sähkötehon tuottamiseen. Vaihtoehtoinen laite, jota on ehdotettu epäorgaanisten kemikaalien talteen ottamiseksi mustalipeästä, on kaasutin. Kaasuttimessa mustalipeä 15 poltetaan alistoikiometrisessä ilmakehässä palavien kaasujen tuottamiseksi. Epäorgaaniset suolat otetaan prosessissa talteen. Palavia kaasuja voidaan käyttää suoraan kaasuturbiinin varustamiseen polttoaineella tai ne voidaan polttaa tehokattilassa.
Matalapaine kaasutus vaatii eristetyn ympäristön, joka saavutetaan : 20 tulenkestävällä vuoratulla säiliöllä. Nykytekniikan mukaiset tulenkestävät säiliöt • käytettäväksi kaasuttimina sisältävät vaipan ruostumattomasta teräksestä ja ’i sulavaletun alumiini vuorauksen. Alumiinivuorauksella on normaalisti ensim- : ’ ': mäinen sisäkerros tiiliä, jotka käsittävät sekä alfa- ja beeta-alumiinioksidia, ja toinen ulkokerros tiiliä, joka käsittää beeta-alumiinioksidia. Ulkokerroksen bee- • · .··. 25 ta-alumiinioksiditiilien ja ruostumattomasta teräksestä olevan vaipan väliin on aikaansaatu pieni laajenemisvara.
. a Sen jälkeen kun tällaisia säiliöitä on käytetty muutamia kuukausia, on huomattu, että tulenkestävät materiaalit reagoivat lipeässä olevan natrium- • ♦ ;' ‘ karbonaatin kanssa ja laajenevat kuluttaen täydellisesti normaalin laajenemis- [[[: 30 varan, joka on aikaansaatu tulenkestävän ja ruostumattomasta teräksestä ole- •: · ·: van vaipan väliin. Tällöin tulenkestävät kerrokset alkavat puristua ruostumatto- . ' . masta teräksestä olevan vaipan sisäpuolta vasten. Tämä tilanne aiheuttaa itse ’ tulenkestävissä materiaaleissa varhaista vioittumista ja ruostumattomasta te- 1 »«* · räksestä olevan vaipan plastista muovautumista. Tämän seurauksena perintei- 2 115000 sen tyyppiset tulenkestävät vuoraukset ovat olleet epätyydyttäviä käytettäväksi mustalipeän kaasuttimissa.
Keksinnön yhteenveto
Keksijät ovat huomanneet, että alumiinioksidista olevat tulenkestä-5 vät materiaalit eivät ole vain taipuvaisia lämpölaajenemiseen kuten tunnetussa tekniikassa, vaan ne ovat taipuvaisia myös kemialliseen laajenemiseen. Mus-talipeässä oleva natrium yhtyy tulenkestävän materiaalin kanssa tuottaen nat-riumaluminaattia. Natriumaluminaatti laajenee 130 % suhteessa alumiinioksidiin. Tämä ei aiheuta pelkästään säteittäistä laajenemista, vaan myös laajene-10 mistä tulenkestävän vuorauksen pystysuunnassa. Aikaisemmat osapallon muotoiset (torispherical) kuvut, jotka liittyvät tulenkestäviin materiaaleihin, joita on käytetty kaasuttimissa, vaativat niin sanottuja viistotiiliä, jotka on tuettu suoraan vasten kuorta. Tämä käytäntö aiheuttaa kaksi ongelmaa tulenkestävien vuorausten kanssa, jotka laajenevat hyvin suuresti: a) Kuvun laajenemista on 15 hillitty liikaa säteensuunnassa, mikä aiheuttaa suurien kuormien kehittymistä sekä tulenkestävässä materiaalissa että kuoressa, ja b) Näiden kuormien määrää on vaikea määrittää tulenkestävän kuorisysteemin suunnittelussa. Esillä oleva keksintö ratkaisee nämä ongelmat hyödyntämällä puolipallon muotoista kupua ainutlaatuisilla tiilikerroksilla, jotka muodostavat puolipallon. Puolipallon 20 muotoinen kupu on tuettu kerroksella materiaalia, jolla on hallittu murskaan- • * * · ‘ tuvuus, joka vastustaa laajentumista mitatulla tavalla.
: Esillä oleva keksintö aikaansaa täten tulenkestävän säiliön, joka si- sältää oleellisesti sylinterimäisen metallikuoren, jolla on ylhäällä puolipallon vmuotoinen kupu. Tulenkestävällä vuorauksella on sylinterimäinen osio, joka on Γ 25 sijoitettu sisäänpäin erilleen kuoresta ja puolipallon muotoinen osio, joka on :*sijoitettu sisäänpäin erilleen puolipallon muotoisesta kuvusta. Puolipallon muotoinen osio sisältää useita ympyrän muotoisia kerroksia tulenkestäviä tiiliä, joil-la kullakin kerroksella on pienempi halkaisija kuin välittömästi seuraavalla ker- ··, roksella. Kukin kerros koostuu useista tiilistä, joilla on yläosa ja alaosa ja sivut, 30 jotka on muotoiltu muodostamaan rengas. Ainakin yhdellä peräkkäisistä ker-...: roksista ja sitä seuraavalla kerroksella on tiiliä, joilla on yhteen kytkeytyvät kiilat ja kiilaurat. Kiilaurat on edullisesti sijoitettu seuraavaksi seuraan kerrokseen v. kunkin tiilen ulkopään viereen. Kiilat on sijoitettu seuraavaan kerrokseen tiilen ‘ ulkopään viereen ja ne työntyvät alaspäin ja yhteen liittyvään suhteeseen seu- 35 raavaksi seuraavan kerroksen kiilaurien kanssa. Tämä kiilattu järjestelmä vaaditaan kuvun tiilien ylempien kerrosten stabiiliuden varmistamiseksi siinä ta- 3 115000 pauksessa, että ne eivät laajene yhtä paljon kuin alemmat kerrokset (koska ylemmät kerrokset eivät altistu yhtä suurelle määrälle emästä kuin alemmat kerrokset).
Puolipallon muotoisen kuvun eräs toinen ominaisuus on, että tulen-5 kestävästä materiaalista koostuvan puolipallon muotoisen kuvun kaarevuus-keskipiste on alemmalla tasolla kuin metallikuoresta koostuvan puolipallon muotoisen kuvun kaarevuuskeskipiste. Tämä aikaansaa laajenemisraon, jonka paksuus kasvaa pitkin kuvun kaarta. Tämä "puolikuun muotoinen" rako kuvussa sallii kuvun säteittäisen laajenemisen sekä sylinterimäisen osion aksiaalisen 10 laajenemisen. Koko tulenkestävä kupu nousee pystysuunnassa sylinterimäisen osion laajentuessa.
Piirustusten kuvaus Tämän keksinnöt edelliset aspektit ja monet avustavat edut tulevat helposti ymmärretyiksi, kun keksintö tulee paremmin ymmärretyksi viitaten 15 seuraavaan yksityiskohtaiseen selitykseen, kun sitä tulkitaan yhdessä liitteenä olevien piirustusten kanssa, joissa: kuvio 1 on isometrinen kuva esillä olevan keksinnön mukaisesti rakennetusta tulenkestävästä säiliöstä, josta on poistettu pystysuora piiraan muotoinen segmentti sisäosan ja seinämärakenteen paljastamiseksi; ja 20 kuvio 2 on suurennettu poikkileikkauskuva puolipallon muotoisen * kuvun puolikkaasta, joka on rakennettu esillä olevan keksinnön mukaisesti.
» * * ♦
Edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen selitys : Viitaten aluksi kuvioon 1, tulenkestävällä säiliöllä 10 on ulkometalli- :· ·. kuori 12. Ulkometallikuori koostuu edullisesti hiiliteräksestä, mutta se voi koos- • · 25 tua myös mistä tahansa muusta sopivasta materiaalista, jolla on riittävä lujuus • » ja korroosionkestävyys. Metallikuoren yläosio käsittää kuvun 14, joka päätyy yläaukkoon 15. Metallikuoren 12 alaosio yhdistyy tukikartioon 16, jolla on kes- * · ·; ; kiala-aukko 17. Tulenkestävällä vuorauksella 20 on sylinterimäinen osio 22, joka on sijoitettu säteittäisesti sisäänpäin kuoresta 12, ja jolla on myös kupuo-30 sio 24 ja alakartio-osio 26. Sylinterimäinen laajennusrako 27 on aikaansaatu metallikuoren 12 ja tulenkestävän vuorauksen sylinterimäisen osio 22 väliin.
Tulenkestävän vuorauksen kupuosio on sijoitettu sisäänpäin metallikuoren ku-‘ · ’ · [ vusta 14 ja sen alapuolelle.
* : Viitaten kuvioihin 1 ja 2, edullisessa suoritusmuodossa tulenkestä- 35 vän vuorauksen 20 yläosio 24 on muodoltaan puolipallon muotoinen. Tulen- 4 115000 kestävän vuorauksen 20 puolipallon muotoisen kuvun kaarevuuskeskipiste on alemmalla tasolla kuin metallikuoren 12 puolipallon muotoisen kupuosion 14 kaarevuuskeskipiste. Tämä aikaansaa laajenemisraon 28, jonka paksuus kasvaa kun nämä kaksi puolipallon muotoista osiota 14 ja 16 työntyvät ylöspäin ja 5 sisäänpäin kohti aukkoa 15. Laajenemisrako 28 yhdistyy sylinterimäiseen laa-jenemisrakoon 27. Selektiivisesti murskaantuva kerros 70 on sijoitettu tulenkestävän kerroksen 30 ja ulkokuoren 12 väliin. Murskaantuva kerrosta 70 on kuvattu tarkemmin alla.
Tulenkestävällä vuorauksella 20 on tiilistä tehty sisäkerros 34 ja tii-10 listä tehty ulkokerros 30. Ulkokerroksen 30 tiilet on pinottu toistensa päälle sisemmän tulenkestävän kuoren muodostamiseksi. Sisemmässä kerroksessa olevat tiilet koostuvat edullisesti alumiinioksidista ja vielä edullisemmin alfa- ja beeta-alumiinioksidista. Ulomman kerroksen tiilet on sijoitettu läheiseen kosketukseen sisemmän kerroksen tiilien ulkopuolen kanssa ja ne koostuvat edulli-15 sesti beeta-alumiinioksidista. Kuitenkin muita tulenkestäviä materiaaleja, joilla on sopiva lujuus ja kemiallisen korroosion kestävyys, voidaan käyttää. Murskaantuva kerros 70 on sijoitettu ulomman kerroksen 30 tiilien ulkopinnan ja metallikuoren 12 sisäpinnan väliin. Rakojen 27 ja 28 leveyttä säädetään tulenkestävän materiaalin mitatun tai odotetun laajenemisen perusteella.
20 Viitaten kuvioihin 1 ja 2, tulenkestävän vuorauksen puolipallon muo toinen kupu 24 on muodostettu useilla tiilirenkailla 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 ja 56, jotka on sijoitettu tiilien 30 ja 34 päälle, jotka muodostavat sisemmän ja ulomman sylinterimäisen kuoren. Tiilet 40 muodostavat ensimmäisen vaaka-suoran renkaan, joka käsittää puolipallon muotoisen tulenkestävän kuvun pe-:; 25 rustan. Peräkkäiset tiilikerrokset 42, 44 ja 46 on muodostettu renkaiksi, joilla on i pienempi halkaisija, sisäänpäin ja ylöspäin kallistuvan kuvun muodostamisek- si. Kullakin peräkkäisistä kerroksista on tasainen ylä-ja alapinta, jotka on kul-mattu sopivasti suhteessa toisiinsa kupumuodon muodostamiseksi. Seuraaval-;. la peräkkäisellä tiilikerroksella 48 on myös pienempi halkaisija kuin edellisellä 30 tiilikerroksella 46. Tiilillä 48 on tasainen pohjapinta, joka on muodostettu kos-‘ i ’ kettamaan edellisen kerroksen tiilien 46 tasaista päälipintaa. Tiilikerroksen 48 yläpinnalla on kuitenkin alaspäin työntyvä ympyrän muotoinen kiilaura 48a, : 1': joka on sijoitettu tiilien 48 yläpinnalle niiden ulkoreunojen viereen. Seuraavaksi , v. peräkkäisellä tiilikerroksella 50 on pienempi halkaisija kuin tiilikerroksella 48 ja ; 35 sillä on alaspäin työntyvät ympyrän muotoiset kiilat 50b, jotka on asetettu tiilien 50 alempien ulkoreunojen viereen. Alaspäin työntyvä kiila 50b työntyy sisälle 5 115000 tiilissä 48 olevaan kiilauraan 48a ja liittyy sen kanssa. Samalla tavalla seuraa-va sarja tiiliä 52 muodostaa myös renkaan, jonka halkaisija on pienempi kuin tiilistä 50 muodostettu kerros. Tiilissä 52 on alaspäin työntyvä ympyrän muotoinen kiila 52b, joka samalla tavoin kytkeytyy vastaavaan kiilauraan 50a, joka on 5 muodostettu edellisen kerroksen tiiliin 50. Seuraavaksi peräkkäisellä tiilikerrok-sessa 54 on ympyrän muotoinen kiila 54b, joka yhtyy samalla tavalla tiilissä 52 oleviin ympyrän muotoiseen kiilauraan 52a. Viimeinen tiilikerros 56 on sijoitettu ylöspäin ja sisäänpäin tiilikerroksesta 54. Tiilillä 54 on yläpinnallaan vaakasuora särmä 54a. Tiilillä 56 on ulospäin työntyvä laippaosio 56b, joka on särmän 10 54a päällä. Täten kukin peräkkäinen tiilikerros tiilistä 48 muodostetusta kerrok sesta tiilistä 48 muodostettuun kerrokseen 56 on kiilattu seuraavaksi seuraa-vaan kerrokseen ja lukittu putoamasta alaspäin tai sisäänpäin tulenkestävän materiaalin differentiaalisen laajenemisen ilmetessä.
Toinen puolipallon muotoinen tiilikerros 60 voidaan sijoittaa ulospäin 15 tiilistä 40 - 56. Nämä tiilet ovat rakenteeltaan perinteisiä siten, että niillä on hiukan särmätyt reunat yhdistyäkseen puolipallon muotoisen kaaren muodostamiseksi.
Tulenkestävien säiliöiden, joita on käytetty kaasuttimissa, tunnettujen vioittumisten tutkimusten perusteella on havaittu, että tulenkestävän vuo-20 rauksen täytyy sallia laajentua ulospäin ja ylöspäin tietyn matkaa, muuten tulenkestävän materiaalin sisäpinta vioittuu liiallisen lohkeilun ja säröilyn takia, jota pystysuora ja säteittäinen laajentuminen aiheuttaa. Toisaalta tulenkes-tävän vuorauksen ei voida sallia laajenevan liian nopeasti tai kasvuvauhti ylit- * 1 I · ‘ * tää vuorauksen rakenteelliset rajoitukset ja johtaa lopulta rakenteelliseen vioit- 25 tumiseen. Alumiinioksidityyppisiltä materiaaleilta on vaadittu, että jos aikaan- I · · • .: saadaan ennalta määrätty vastus laajenemiselle voidaan lämpölaajenemisno- peutta ehkäistä hallitulla tavalla sallien samalla riittävä laajeneminen liiallisen lohkeilun eliminoimiseksi tulenkestävän materiaalin sisäpinnasta. Tämä si-säänpuristusjännitys (ICS), joka on vastus laajenemista vastaan, voidaan mää- • · · > . · · ·. 30 rittä kaavalla (sylinterimäiselle osiolle) ,;. trxmyötöjännitys x kuoren paksuus , · JC.O -5 1 r kuoren halkaisija jossa myötöjännitys on tunnetussa tekniikassa käytetyn ruostumattomasta te- ’··' räksestä olevan metallikuoren myötöjännitys, paksuus on tunnetussa teknii- : : kassa käytetyn metallikuoren paksuus, ja D on tunnetussa tekniikassa käyte- 35 tyn metallikuoren halkaisija. Tyypilliselle kaasuttimessa käytettävälle tulenkes- 6 115000 tavalla säiliölle tämä johtaa noin 2 MPa:n sisäänpuristusjännitykseen. Tämä sisäänpuristusjännitys voidaan aikaansaada murskaantuvalla vuorauksella 40, jolla on noin 2 MPa:n myötöjännitys 65 %:n rasituksessa, mikä määritetään (alkuperäinen paksuus - lopullinen paksuus)/alkuperäinen paksuus.
5 Kun tämä myötöjännitys ylitetään puristuu murskaantuva vuoraus palautumattomasi kasaan, mutta vastustaa silti tulenkestävän vuorauksen 20 säteittäistä laajenemista voimalla, joka on samanarvoinen sisäänpuristusjänni-tyksen kanssa.
Murskattavan kerroksen myötöjännitys voi vaihdella riippuen tulen-10 kestävän materiaalin koostumuksesta, ulkokuoren koostumuksesta sekä säiliön ulottuvuuksista. Käytännössä myötöjännitys pysyy alueella 0,5 - 5,0 MPa, edullisemmin 1,0 - 3,0 MPa ja kaikkein edullisimmin 1,5 - 2,5 MPa.
Eräs materiaali, joka toimii tässä ympäristössä, on vaahtomateriaali (foam material) , jota on saatavilla tuotemerkillä Fecralloy™FeCrAIY, joka on 15 rauta-kromi-alumiini-yttriumseos. Tätä materiaali on metalliseos, jonka nimellinen koostumus paino-%:na on vastaavasti 72,8 % rautaa, 22 % kromia, 5 % alumiinia, ja 0,1 % yttriumia ja 0,1 % zirkoniumia. Tätä metallivaahtoa (metal foam) tuottaa kaupallisesti Porvair Fuel Cell Technology, 700 Shepherd Street, Hendersonville, NC. Edelleen on havaittu, että tämän metallivaahdon myötö-20 jännitys, toisin sanoen kokoonpuristusjännitys, jolla materiaali alkaa palautu- . mattomasti puristua kokoon, voidaan vaihdella riippuen vaahdon tiheydestä.
] Esimerkiksi vaahdolla, jolla on tiheys 3-4 %:n suhteellinen tiheys, on noin 1 '> "· MPa:n myötölujuus. Materiaalilla, jolla on suhteellinen tiheys 4,5 - 6 %, on : : suunnilleen 2 MPa:n myötölujuus, kun taas materiaalilla, jonka suhteellinen I | 25 tiheys on suurempi kuin 6 %, on noin 3 MPa:n tai suurempi myötölujuus. Täten i1 on havaittu, että materiaali, jolla on noin 2 MPa:n myötölujuus on toivottu käy- tettäväksi murskaantuvassa vuorauksessa 40 kaasutinolosuhteissa käytettävässä tulenkestävien tulenkestävässä säiliössä. Muita metallivaahtoja, jotka koostuvat ruostumattomasta teräksestä, hiiliteräksestä ja muista sopivista me-!·’. 30 talleista ja metalliseoksista, joilla on edelliset ominaisuudet, voidaan myös käyttää.
Kun alumiinioksidinen tulenkestävä materiaali altistetaan prosessi-olosuhteille, laajenee tyypillinen tulenkestävä vuoraus ajan kuluessa noin v. 2,54 cm.n (1 tuuman) säteittäissuunnassa vuodessa. Täten on toivottavaa ai- 35 kaansaada murskattava vuoraus 40, jolla alkuperäinen paksuus, joka sallii • · 7 115000 2,54 cm:n (1 tuuman) kokoon puristuksen aikaansaaden samalla myötölujuu-den, joka on vähemmän kuin tai yhtä suuri kuin 2 MPa.
Murskaantuvan vuorauksen 40 eräs toinen toivottu ominaisuus on, että sen täytyy olla riittävän johtava murskaantuvan vuorauksen lämpötilan pi-5 tämiseksi alle noin 600 °C. On oletettu, että tämän lämpötilan alapuolella tietyt kaasuttimessa syntyneet ainekset kondensoituvat kiinteiksi. Jos tällaisen kon-densaation annetaan tapahtua vaahtovuorauksessa, täyttyy se kiinteästä aineesta ajan kuluessa ja menettää murskaantuvuutensa, täten se tulee tehottomaksi vastustamaan tulenkestävän vuorauksen laajenemista. On havaittu, että 10 juuri kuvatuilla komposiittimetallivaahdoilla on riittävä lämmönjohtavuus luokkaa 0,5 W/mK tiilen ulkopinnan pitämiseksi alle 600 °C:n lämpötilassa. Täten mikä tahansa kaasumainen aine kondensoituu itse palamattomaan materiaaliin, eikä metallivaahtoon, sallien täten metallivaahdon säilyttää sen selektiivisen murskaantuvuuden.
15 Metalli, josta kuori 12 on valmistettu, voi olla hiiliterästä, ruostuma tonta terästä tai mitä tahansa sopivaa metalliseosta. Tavalliset taidot omaava kykenee valitsemaan muitakin murskaantuvia materiaaleja, jotka omaavat hallittuja metallivaahdon murskaantuvuusominaisuuksia, ymmärrettyään hallitun murskaantuvuuden ja olennaisesti vakioisen laajenemisvastuksen vaatimukset 20 rajatulla matkalla tulenkestävän materiaalin ja säiliön ulkokuoren välissä, kuten edellä on kerrottu.
Vaikka keksinnön edullinen suoritusmuoto on kuvattu ja selitetty i ymmärretään, että useita muutoksia voidaan tehdä siihen poikkeamatta kek sinnön luonteesta ja suojapiiristä.
25 * · 1 * * * >

Claims (6)

115000
1. Tulenkestävä säiliö (10), tunnettu siitä, että se käsittää olennaisesti sylinterin muotoisen metallikuoren (12), jossa on puoli- 5 pallon muotoinen yläkupu (14), tulenkestävä vuoraus (20), jossa on sylinterin muotoinen osio (22), joka on sijoitettu sisäänpäin erilleen mainitusta kuoresta (12), ja puolipallon muotoinen osio (26), joka on sijoitettu sisäänpäin erilleen mainitusta kuvusta (14), puolipallon muotoisen osion (26) sisältäessä useita kerroksia (30, 34) tulo lenkestäviä tiiliä, joilla kullakin kerroksella on pienempi halkaisija kuin välittömästi sitä edeltävällä kerroksella, joka kukin kerros koostuu useista tiilistä, joilla on yläpinnat, alapinnat ja sivut, jotka tiilet on muotoiltu muodostamaan rengas (40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 ja 56), joista peräkkäisistä kerroksista ainakin yhdellä ja sitä edeltävällä kerroksella on tiiliä, joilla on yhteen lukitsevia kii-15 loja (50b, 54b) ja kiilauria (48a, 52a), kiilaurien (48a, 52a) ollessa seuraavaksi edeltävällä kerroksella kunkin tiilen ulkopään vieressä, kiilojen (50b, 54b) ollessa peräkkäisellä kerroksella kunkin tiilen ulkopään vieressä ja työntyessä alaspäin seuraavaksi seuraavalla kerroksella oleviin kiilauriin (48a, 52a).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliö (10), tunnettu siitä, 20 että tiilissä ainakin kahdessa peräkkäisessä kerroksessa on kiilat ja kiilaurat.
: 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen säiliö (10), tunnettu siitä, -: että tiilissä ja ainakin kolmella peräkkäisellä kerroksella on kiilat ja kiilaurat,
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliö (10), tunnettu siitä, : : että metallivaahtoa, jolla on hallittu murskaantuvuus, on sijoitettu metallikuoren 25 (12) ja tulenkestävän vuorauksen (20) väliin. • I
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen säiliö (10), tunnettu siitä, että metallivaahdon paksuus kasvaa ylöspäin ja sisäänpäin pitkin kuvun (14) kaarta tulenkestävän vuorauksen (20) säteittäisen sekä aksiaalisen laajentu-; misen sallimiseksi. ' ·* 30
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliö (10), tunnettu siitä, että tulenkestävät tiilet, jotka muodostavat kuvun (14), eivät ole suorassa kos-: ketuksessa metallikuoren (12) kanssa. • » »· 115000
FI20030129A 2002-03-11 2003-01-29 Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten FI115000B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/095,212 US6540510B1 (en) 2002-03-11 2002-03-11 Hemispherical dome for refractory vessel
US9521202 2002-03-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20030129A0 FI20030129A0 (fi) 2003-01-29
FI20030129A FI20030129A (fi) 2003-09-12
FI115000B true FI115000B (fi) 2005-02-15

Family

ID=22250681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20030129A FI115000B (fi) 2002-03-11 2003-01-29 Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6540510B1 (fi)
AU (1) AU2003200135A1 (fi)
BR (1) BR0300158B1 (fi)
CA (1) CA2416024C (fi)
DE (1) DE10303709B4 (fi)
FI (1) FI115000B (fi)
FR (1) FR2844255A1 (fi)
NO (1) NO20030482L (fi)
NZ (1) NZ523717A (fi)
RU (1) RU2003101141A (fi)
SE (1) SE525899C2 (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108219850A (zh) * 2018-01-23 2018-06-29 江苏索普(集团)有限公司 多喷嘴水煤浆气化炉烧嘴室隔热衬里

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8016259B2 (en) * 2005-11-09 2011-09-13 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Refractory furnace covers and methods of constructing same
US8597384B2 (en) * 2009-09-25 2013-12-03 General Electric Company Gasification cooling system having seal
EP2534269B1 (en) * 2010-02-12 2016-04-20 Allied Mineral Products, Inc. Hot blast stove dome and hot blast stove
US20130078154A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 General Electric Company System for refractory layer measurement
DE102012006582B4 (de) * 2012-03-30 2016-02-18 Uwe Geib Schaumisolierung für Behälterwandelemente
CN103512360A (zh) * 2012-06-20 2014-01-15 五冶集团上海有限公司 一种大面积耐火浇注料施工膨胀缝留设方法
CN105917185A (zh) * 2013-11-15 2016-08-31 联合矿产(天津)有限公司 高温反应器耐火系统
US9279773B2 (en) * 2014-07-18 2016-03-08 Process Metrix Crack detection and measurement in a metallurgical vessels
WO2017012881A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Casale Sa Apparatus for the production of synthesis gas
CN105087076A (zh) * 2015-09-22 2015-11-25 华东理工大学 一种气流床气化炉拱顶耐火衬里
JP6310610B1 (ja) * 2017-12-06 2018-04-11 黒崎播磨株式会社 れんがのライニング方法
CN109694177A (zh) * 2018-06-21 2019-04-30 巨石集团有限公司 一种玻璃纤维池窑通路碹顶结构

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1962738A (en) * 1930-12-12 1934-06-12 Carl A Hahn Refractory tile
US2323661A (en) * 1939-10-18 1943-07-06 Detrick M H Co Furnace wall construction
US2319065A (en) * 1941-08-04 1943-05-11 New Jersey Interlocking Brick Furnace
US3043055A (en) * 1957-02-26 1962-07-10 Riley Stoker Corp Expansion joint
US3171370A (en) * 1963-08-09 1965-03-02 Gen Refractories Co Refractory sprung arch
US3350085A (en) * 1963-10-28 1967-10-31 Detrick M H Co Refractory lining for conical portion of a furnace and brick therefor
US3433471A (en) * 1965-12-08 1969-03-18 Corning Glass Works Metallurgical furnace
GB1544637A (en) * 1975-11-10 1979-04-25 Foseco Trading Ag Lining of molten metal containers
DE2607598B2 (de) * 1976-02-25 1978-03-23 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Ausmauerung für kegelstumpfähnliche Wandkonstruktionen
US4322205A (en) * 1980-11-26 1982-03-30 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Regenerative air heater
US4637823A (en) * 1981-06-19 1987-01-20 Texaco Inc. High temperature furnace
US4500487A (en) * 1982-02-26 1985-02-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Pressure surge attenuator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108219850A (zh) * 2018-01-23 2018-06-29 江苏索普(集团)有限公司 多喷嘴水煤浆气化炉烧嘴室隔热衬里

Also Published As

Publication number Publication date
DE10303709B4 (de) 2013-10-10
SE525899C2 (sv) 2005-05-24
CA2416024A1 (en) 2003-09-11
BR0300158B1 (pt) 2014-01-28
NO20030482D0 (no) 2003-01-30
SE0300216L (sv) 2003-09-12
US6540510B1 (en) 2003-04-01
NZ523717A (en) 2003-10-31
RU2003101141A (ru) 2004-08-20
FI20030129A0 (fi) 2003-01-29
FI20030129A (fi) 2003-09-12
SE0300216D0 (sv) 2003-01-30
BR0300158A (pt) 2004-08-10
FR2844255A1 (fr) 2004-03-12
AU2003200135A1 (en) 2003-09-25
DE10303709A1 (de) 2003-10-30
NO20030482L (no) 2003-09-12
CA2416024C (en) 2009-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI115000B (fi) Puolipallon muotoinen kupu tulenkestävää säiliötä varten
US6840766B2 (en) Refractory vessel and lining therefor
JP5738867B2 (ja) シールを有するガス化冷却システム
US6705241B2 (en) Torispherical dome for refractory vessel
US7438004B2 (en) MgAl2O4 spinel refractory as containment liner for high-temperature alkali salt containing environments
US20050108940A1 (en) Reactor wall for a fluidized-flow gasifier
CN218936398U (zh) 一种喷煤管预制件结构
CN213808854U (zh) 填料密封单元及填料密封装置
US20220250021A1 (en) Apparatus for Supercritical Water Gasification
JP5581646B2 (ja) 循環流動層式円筒胴ガス化方法及び装置
WO2004051167A1 (en) Device for the gasification or oxidization of an energy containing fuel
EP0004401A1 (en) Reactor with screen and gasification process
SE536161C2 (sv) Reaktor med eftergivlig struktur för förgasning av förgasningsråvara
Keiser et al. Materials Performance in High Temperature Black Liquor Gasification
Nederlof Innovative New Chimney Design For Wet Flue Gas

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115000

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: CHEMREC AKTIEBOLAG

Free format text: CHEMREC AKTIEBOLAG

MM Patent lapsed