FI97477B - Menetelmä ja laite koksausuuniston savukanavien kuumakorjausta varten - Google Patents

Description

97477

MENETELMÄ JA LAITE KOKSAUSUUNISTON SAVUKANAVIEN KUUMAKORJAUSTA VARTEN

5 Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite kok-sausuuniston savukanavien kuumakorjausta varten.

Koksausuuniston savukanavien kuumakorjauksen yhteydessä korjattavat tai vastaavasti uudistettavat savukanavat erotetaan 10 koksausuunin muista, vielä kuumista osista palonkestävillä päällysteillä varustetuilla erotusseinillä (ns. heijastus-seinillä) . Kun korjattavien savukanavien kuumennus kytketään irti, jäävät muut savukanavat yhä kuumennuksen alaisiksi. Aikaisemmin on korjattavat tai vastaavasti uudistettavat 15 savukanavat muurattu lähes täydellisesti koksausuunin pohjasta sisäkattoon asti. Vasta tämän muuraustyön pää tyttyä on uusi muuri lämmitetty erityisesti väliseinissä olevien aukkojen kautta koksausuunin uudistamattomasta kuumasta osasta tulevalla lämpimällä ilmalla ja mahdollisesti 20 myös lisäksi syntyneellä savukaasulla. Tämä merkitsee sitä, että tässä vaiheessa kuumennettujen savukanavien jäännösläm-pö siirtyy johtumisen avulla vastamuurattuihin savukanaviin. Kuumennusta varten tarvittavan lämmön saamiseksi on uudet savukanavat liitettävä uudelleen koksausuunin regeneratiivi-25 seen kuumennusjärjestelmään.

Edellä selostettu toimintatapa sopii kuitenkin vain sellaisten koksausuunien yhteyteen, joiden kammiokorkeus on enintään 5 m, ja se rajoittuu lisäksi ainoastaan kahteen tai 30 enintään kolmeen savukanavaan. Koksausuunien yhteydessä, joiden kammiokorkeus on yli 5 m ja jotka käsittävät useampia kuin kolme uudistettavaa savukanavaa, ei tätä tunnettua toi-mintapaa voida enää käyttää lämmityksen ja kuumennuksen hallittua suorittamista varten. Uusissa muureissa tällöin 35 esiintyvän lämpöhäviön johdosta esiintyy erilaisia laajene-misolosuhteita. Tämä aiheuttaa uusiin muureihin säröjä, halkeamia ja jopa murtumia. Lopputuloksena on tällöin rakoillut 97477 2 muuri, joka ei ole enää ehdottoman kaasutiivis. Tähän liittyvien lämpötalouteen ja koksausprosessin kulkuun kohdistuvien negatiivisten vaikutusten johdosta on tätä kuitenkin pidettävä täysin haitallisena ominaisuutena.

5

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten parantaa kok-sausuuniston savukanavien kuumakorjausta varten tarkoitettua menetelmää siten, että edellä selostetut haitat vältetään, jolloin tällä tavoin parannettua menetelmää voidaan käyttää 10 erityisesti myös koksausuunien yhteydessä, joiden kammiokor-keus on yli 5 m.

Tämän tarkoituksen saavuttamisen mahdollistava menetelmä on keksinnön mukaisesti tunnettu siitä, että jo savukanavien 15 muurauksen aikana kunkin savukanavan jo valmistuneet osat lämmitetään noin 250°C lämpötilaan ja välittömästi muuraus-töiden loputtua uudet savukanavat kuumennetaan noin 500°C lämpötilaan, tämän lämmityksen ja kuumennuksen tapahtuessa kaasumaisen lämmönkantimen avulla, joka puhalletaan savu-20 kanaviin ja joka kuumennetaan vastaavasti lämmönvaihtimessa käyttäen hyväksi koksausuuniston kuumien osien lämpöä.

Tällöin on tarkoituksenmukaista säätää lämpötila savukanavan muurauksen aikana siten, että se vastaa vieressä olevaa kuu-25 mennuslämpötilaa sideseinän paljastamisen jälkeen. Tämä merkitsee sitä, että uudella muurilla olisi vaakasuorassa suunnassa oltava sama lämpötila ja siten sen olisi laajennuttava samoin kuin vieressä oleva muuri.

30 Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä huolehditaan siten toisin kuin tähän asti käytetyissä toimintatavoissa lämmityksen suorittamisesta jo savukanavien muurauksen aikana. Tällöin kunkin savukanavan jo valmiiksi muuratut osat suljetaan ylhäältäpäin palonkestävällä päällys-35 teellä varustetulla kansilaatalla, jonka keskelle on muodostettu aukko esimerkiksi putkimaista savutorvea varten. Kaasumainen lämmönkannin puhalletaan sitten kansilaatan alla 97477 3 olevaan tilaan ja kyseisen savukanavan jo valmiiksi muuratut osat kuumennetaan vastaavasti tällä tavoin. Jäähtynyt läm-mönkannin voi sitten poistua kansilaatan päällä olevan savu-torven kautta kansilaatan yläpuolella suoritettavia muuraus-5 töitä häiritsemättä. Muuraustöitä jatkettaessa kansilaatta poistetaan tähänastisesta asennostaan ja asetetaan vastaavasti korkeammalle, niin että sen alla olevat savukanavan vastamuuratut osat voidaan kuumentaa vastaavalla tavalla. Tämä merkitsee sitä, että savukanavan muurauksen aikana kan-10 silaattaa siirretään asteettaisesti alhaalta ylöspäin. Kansilaatta suojaa tällöin samalla putoavilta kiviltä ja kerää myös laastin, niin että savukanavan alhaalla olevat vasta-muuratut osat eivät vahingoitu putoavien louhoskivien tai laastin johdosta. Heti muuraustöiden lopettamisen jälkeen 15 kansilaatta poistetaan ja vastamuurattu savukanava kuumennetaan haluttuun noin 500°C lämpötilaan.

Kaasumaisena lämmönkantimena lämmitystä ja kuumennusta varten voidaan käyttää edullisesti paineilmaa. On tietenkin 20 myös mahdollista käyttää tätä tarkoitusta varten muutakin kaasua, kuten savukaasua tai typpeä, kun määrätyt, esimerkiksi savukanavan kuumennuksen yhteydessä esiintyvät syyt sitä vaativat. Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamista varten tarvittava kaasumaisen lämmönkantimen kuumennus ta-25 pahtuu välillisenä lämmönvaihtona koksausuuniston kuumien osien kanssa, jolloin tätä varten esiintyy tietenkin erilaisia mahdollisuuksia, joita selostetaan seuraavassa vielä yksityiskohtaisemmin. Tätä tarkoitusta varten käytettävän lämmönvaihtimen rakenne on riippuvainen tällöin ennen kaik-30 kea paikallisista olosuhteista koksausuuniston siinä osassa, johon lämmönvaihdin on määrä asentaa, sekä myös kyseisen koksausuuniston rakenteellisista erikoispiirteistä. Lämmön-vaihtimena voidaan sopivammin käyttää putkikierukkaa, joka käsittää yhden tai useamman hiusneulan tavoin taivutetun 35 kierteen. Syöttöaukko kaasumaista lämmönvaihdinta varten on tällöin muodostettuna lämmönvaihtimen kylmään päähän, jolloin lämmönkannin virtaa lämmönvaihtimen läpi ja johdetaan 97477 4 sitten kulkemaan korjattavan savukanavan kautta vastaavasti korkeammassa lämpötilassa. Tätä lämpötilaa voidaan valvoa tunnetulla tavalla säätämällä lämmönkantimen läpivirtausmää-rää aikayksikköä kohti. Tätä tarkoitusta varten käytetään 5 erilaista laitteistoa, kuten esimerkiksi venttiilejä, luis-teja ja/tai reikälevyjä, jotka asetetaan pääasiassa lämmönvaihtimen kylmään päähän.

Eräänä mahdollisuutena kaasumaisen lämmönkantimen kuumenta-10 miseksi on esimerkiksi se, että lämmönvaihdin, joka tässä tapauksessa on muodostettu hiusneulan muotoon taivutettuna putkikierukkana, asetetaan korjattavaan savukanavaan liitetyn regeneraattorin yläreunaan. Lämmönkannin tulee tällöin virratessaan putkikierukan läpi regeneraattorin luovuttaman 15 lämmön avulla vastaavasti kuumennetuksi ja se puhalletaan sen jälkeen regeneraattorin ja korjattavan savukanavan välisessä liitoskanavassa olevan putkikierukan kuumaan päähän. Lämmönkannin tulee sitten tämän liitoskanavan kautta savu-kanavaan, jossa se, kuten edellä on selostettu, tulee käyte-20 tyksi. Tämän menetelmän yhteydessä tarvitaan jokaista korjattavaa savukanavaa varten erillinen putkikierukka.

Eräänä toisena mahdollisuutena kaasumaisen lämmönkantimen kuumentamiseksi on se, että lämmönvaihtimena toimivaa hius-25 neulan muotoiseksi taivutettua putkikierukkaa ei aseteta regeneraattoriin, vaan uunikammion pohjalle, joka on korjattavan savukanavan vieressä. Tämän järjestelyn yhteydessä, joka on erityisen sopiva etummaisen, savukanavien päiden edessä olevan savukanavan korjausta varten, korjattavat sa-30 vukanavat erotetaan muista, vielä kuumista savukanavista uunikammion sisään asetetun palonkestävällä päällysteellä varustetun väliseinän avulla. Tämä väliseinä on tällöin varustettu alapäässään olevilla läpikulkuaukoilla putki-kierukkaa varten, niin että tämä kierukka voi ulottua uuni-35 kammion kuumaan osaan. Lämmönvaihtimen kuumennusta varten tarvittava lämpö saadaan tällöin uunikammion kuumasta osasta.

Il 97477 5

Keksinnön mukaisen menetelmän sekä siihen liittyvän laitteen lisäyksityiskohdat käyvät ilmi oheisista alavaatimuksista ja niitä selostetaan seuraavassa oheisiin piirustuksiin viita-5 ten, joissa:

Kuvio 1 esittää pystyleikkausta koksausuuniston kahdesta savukanavasta ja niiden välissä olevasta uunikammiosta, läm-mönvaihtimena toimivan putkikierukan ollessa asetettuna kor-10 jättävän savukanavan regeneraattoriin;

Kuvio 2 esittää vaakaleikkausta koksausuuniston kahdesta savukanavasta ja niiden välissä olevasta uunikammiosta, läm-mönvaihtimena toimivan putkikierukan ollessa tässä tapauk-15 sessa asetettuna uunikammion pohjalle; ja

Kuvio 3 esittää lämmönvaihtimena toimivan putkikierukan erästä erityistä sovellutusmuotoa.

20 Kuvio 1 esittää uunikammiota 1, joka on varustettu kahdella vastakkaisella savukanavalla 2 ja 3. Tällöin on tarkoituksena korjata vasemmanpuoleinen savukanava 2. Tätä varten on tähän savukanavaan kuuluvan regeneraattorin 4 yläreunaan asetettu lämmönvaihtimena toimiva putkikierukka 5, joka on 25 regeneraattorin ulkopuolella olevassa syöttöaukossaan pai neistettu paineilman avulla. Putkikierukan 5 poistoaukko 6 avautuu tällöin liitoskanavaan 7, joka liittää regeneraattorin 4 savukanavaan 2. Putkikierukassa 5 vastaavasti kuumennettu paineilma tulee tällöin liitoskanavasta 7 savukanavaan 30 2. Vaadittava tiivistys poistoaukon 6 ja liitoskanavan 7 välissä saavutetaan levyn 9 avulla, joka on tehty VA-teräksestä ja varustettu palonkestävällä päällysteellä. Savu-kanavan 2 alaosassa on esillä olevassa tapauksessa korjaustöiden oltava jo lopetettuina. Tämän jo korjatun osan ylä-35 puolelle on siten asetettu kansilaatta 10, joka erottaa jo korjatun osan savukanavan vielä korjaamattomasta osasta. Savukanavaan 2 puhallettu kuumennettu paineilma ei pääse 97477 6 siten vapaasti virtaamaan savukanavan yläosaan. Tämä paineilma lämmittää sen sijaan savukanavan jo valmiiksi muurattua osaa, joka sijaitsee kansilaatan 10 alapuolella. Vastaavasti jäähdytetty paineilma voidaan sitten poistaa kansilaatassa 5 10 olevan savutorven 11 kautta, niin että se ei pääse häi ritsemään kansilaatan 10 yläpuolella olevia muuraustöitä. Näitä töitä jatkettaessa kansilaattaa 10 nostetaan asteet-tain ylöspäin, niin että savukanavan 2 jo valmiiksi korjatut osat voidaan lämmittää lämpötilaan noin 250°C, vaikka savu-10 kanavan korjausta ei olekaan vielä lopetettu. Kun savu- kanavan 2 korjaus on loppunut, kansilaatta 10 poistetaan ja käytetyn paineilman lämpötilaa nostetaan siten, että savu-kanava tulee kuumennetuksi noin 500°C lämpötilaan. Tätä tarkoitusta varten erityisen sopiva sovellutusmuoto 5 seloste-15 taan vielä seuraavassa kuvion 3 yhteydessä. Viitenumero 12 merkitsee siirtymää vierekkäiseen savukanavaan. Savukanavan 3 rakenne vastaa periaatteessa savukanavan 2 rakennetta, joten sitä ei tarvitse enää yksityiskohtaisesti selostaa.

20 Kuviossa 2 putkikierukka 5 on asetettu uunikammion 1 pohjalle. Tässä tapauksessa on määrä korjata samanaikaisesti sa-vukanavapään alueella olevat etummaiset savukanavat 13, 14 ja 15. Uunikammion 1 kuuma takaosa on siten erotettu etuosasta palonkestävällä päällysteellä varustetun väliseinän 25 16 välityksellä. Väliseinä 16 on varustettu alapäässään ole villa läpikulkuaukoilla putkikierukkaa 5 varten, niin että tämä putkikierukka voi ulottua kuumaan osaan asti. Syöttöau-kon 18 kautta putkikierukkaan 5 puhallettu paineilma tulee siten uunikammion kuumassa takaosassa vastaavalla tavalla 30 kuumennetuksi. Putkikierukan 5 kuumaan päähän on asetettu pistojohdot 19, 20 ja 21, joiden kautta kuumennettu paineilma voi virrata korjattaviin savukanaviin 13, 14 ja 15. Pis-tojohtoihin 19, 20 ja 21 on liitetty ohivirtausjohdot 22, 23 ja 24, joiden kautta kylmää paineilmaa voidaan puhaltaa put-35 kikierukasta 5 lämpötilansäätöä varten pistojohtoihin 19, 20 ja 21. Venttiilit 25, 26 ja 27 säätävät tällöin paineilman syöttöä ohivirtausjohtojen 22, 23 ja 24 kautta. Paineilman

II

97477 7 välityksellä. On tietenkin myös mahdollista, että venttiilien 25,26 ja 27 sekä luistin 28 toimintaa ohjataan termoelementtien välityksellä halutusta lämpötilasta riippuen. Kuviosta 2 näkyvät lisäksi ankkurijalustat 29 niihin kuuluvine 5 jousielementteineen 30 sekä seinäsuojalevy 8. Korjattavien savukanavien muurausten suhteen viitataan kuvion 1 esittämiin sovellutusmuotoihin.

Kuvio 3 esittää lopuksi lämmönvaihtimena toimivan putkilo kierukan 5 erästä erityisen edullista sovellutusmuotoa.

Tämä sovellutus käsittää tässä tapauksessa kaksi hiusneulan muotoiseksi taivutettua putkikappaletta A ja B. Paineilman tai jonkin muun kaasumaisen lämmönkantimen lämmittämiseksi savukanavien muurauksen aikana johdetaan käytettävä lämmön-15 kännin avoimen venttiilin 32 kautta liitännän 31 välityksellä putkikierukkaan 5. Koska venttiili 34 pysyy tällöin suljettuna, lämmönkannin virtaa vain putkikappaleen A läpi ja tulee sitten poistoaukon 6 kautta kuviossa näkymättömään savukanavaan. Heti korjaustöiden päättymisen jälkeen savu-20 kanavan lämmitys on muutettava sen kuumennukseksi, jolloin venttiili 32 sulkeutuu ja venttiili 34 avautuu, niin että lämmönkannin virtaa ensin liitännän 33 kautta putkikappalee-seen B ja sekä putkikappaleen B että myös sen jälkeen putki-kappaleen A läpi. Tähän liittyvän pitemmän virtaustien joh-25 dosta lämmönkannin tulee tietenkin voimakkaamman kuumennuksen alaiseksi putkikierukassa 5, jossa vallitsee savukanavan kuumennusta varten tarvittava korkeampi lämpötila.

Keksinnön mukaisen menetelmän edut voidaan tiivistää seuraa-30 vasti: ♦ 1. Lämmityksen avulla savukanavien muurauksen aikana välte tään jännityshalkeamat, saumoitukset tai liitossaumojen avautuminen. Uudet savukanavat ovat siten heti alusta 35 pitäen ehdottoman kaasutiiviitä.

2. Uusien savukanavien kuumennus tapahtuu säännöllisesti, 97477 8 2. Uusien savukanavien kuumennus tapahtuu säännöllisesti, jolloin kuumennusaika lyhenee huomattavasti.

3. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa myös sellais- 5 ten koksausuunien savukanavien korjauksen, joiden kam- miokorkeus on yli 5 m. Lisäksi tällaisissa tapauksissa vältetään myös uudisrakennus, mikä saa aikaan sangen huomattavat kustannussäästöt.

10 4. Tuotantohäviö korjaustöiden aikana minimoidaan siten, että koksausuuniston muita käsittelemättömiä koksaus-uuneja voidaan käyttää edelleen.

»

II

Claims (6)

1. 97477
2. 1. Menetelmä koksausuuniston savukanavien kuumakorjausta varten, tunnettu siitä, että jo savukanavien muu- 5 rauksen aikana tapahtuu kyseisen savukanavan jo valmiiden osien lämmitys noin 250°C lämpötilaan ja että välittömästi muuraustöiden päättymisen jälkeen uudet savukanavat kuumennetaan lämpötilaan noin 500°C, sanotun lämmityksen ja kuumennuksen tapahtuessa kaasumaisen lämmönkantimen avulla, joka 10 puhalletaan savukanaviin ja kuumennetaan vastaavasti lämmön-vaihtimessa käyttämällä hyväksi koksausuuniston kuumien osien lämpöä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että kaasumaisena lämmönkantimena käytetään paineilmaa.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukanavien muurauksen aikana 20 kyseisen savukanavan jo valmiit osat erotetaan savutorvella varustetun kansilaatan välityksellä savukanavan osista, jotka eivät vielä ole valmiita, jolloin kansilaattaa siirretään asteettain ylöspäin muuraustöiden jatkuessa.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin on asetettu korjattavaan savukanavaan liitettyyn regeneraattoriin tai korjattavan savukanavan vieressä olevan uunikammion pohjalle. 30 5. Lämmönvaihdin käytettäväksi jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukaisessa menetelmässä, tunnettu siitä, että se on muodostettu putkikierukkana (5), joka käsittää yhden tai kaksi hiusneulan muotoiseksi taivutettua putkikappaletta (A; B), kummankin tällaisen putkikappaleen (A; B) ollessa 35 varustettuna venttiilien (32, 34) avulla suljettavalla liitännällä (31, 33) kylmän kaasumaisen lämmönkantimen syöttöä varten. 97477
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että putkikierukka (5) on varustettu useilla pistojohdoilla (19, 20, 21) vastaavan savukanavamää-rän liitäntää varten, jolloin jokaiseen pistojohtoon (19, 5 20, 21) on liitetty venttiilien (25, 26, 27) avulla suljet tava ohitusvirtausjohto (22, 23, 24) kylmän kaasumaisen läm-mönkantimen syöttöä varten. II 97477