HU212171B - Partitioned wall for compartment furnace - Google Patents

Description

A találmány tárgya kazettafal kazettás kemencéhez, amely kazettafal vízszintes szegmenssorokat alkotó szegmensekből van összeállítva, ahol a szegmensek közül legalább néhány, függőlegesen elhelyezkedő átmenő füstgázcsatomákat képező áttörésekkel van ellátva.

Például szén- vagy grafitelektródokat mélykemencékben égetnek, amelyek szokásosan az alábbiak szerint vannak felépítve:

A DE 3 339 972 sz. iratból megismerhető kemenceberendezés nagyszámú kamrából áll, amelyek egymás mögött és egymás mellett úgy vannak elrendezve, hogy - összefüggően nézve - hozzávetőlegesen gyűrűalakot képeznek. Minden egyes kamra ún. kazettákra van felosztva, amit megfelelő közbenső falak elrendezésével valósítanak meg.

Az egyes kamrák oly módon vannak egymással összekötve, hogy a füstgázok egyik kamrából a következőbe vezethetők. Ez általában azáltal válik lehetővé, hogy a kazettafalak átmenő füstgázcsatornákkal vannak ellátva, amelyeken keresztül a füstgázok alulról felfelé, illetve felülről lefelé áramlanak. Ezen szinuszvagy meander-alakú gázáramlás biztosításának céljából az egyes kamrák fedelekkel vannak lezárva, ahol az egyes kamrafedelek és a kazettafalak felső végei között üreg van kialakítva, amely úgyszintén gázáramlást tesz lehetővé, mint a kazettaalap alatt kiképzett üreg.

Üzem közben általában - például 16-24 kamra közül - egy vagy két kamra égéstérként van kiképezve, míg a füstgázok áramlási irányába nézve ez(ek) előtt elrendezett kamrák fűtőkamrákat és az ez(ek) mögött lévő kamrák hűtőkamrákat képeznek.

Az - áramlási irányban nézve - az égésteret képező kamrák mögött elrendezett kamrák tartományában, továbbá az égetett termék kivétele és az új égetendő anyag bevitele valósul meg. Szokásos módon az említett elektródokat töltőpor-ágyba helyezik, amely elsősorban oxidáció elleni védelmet biztosít.

Az állandó fűtés/hűtés miatt a kazettafalak tartományában hőtágulások és összehúzódások lépnek fel, amelyek alkalmas ellenintézkedéseket tesznek szükségessé. Erre a célra ismert, hogy a kazettasarkokban tágulási hézagokat rendeznek el, tehát például keresztirányú és hosszirányú fal közötti illesztési tartományban. A megfelelő tágulási hézagokat kerámia szálanyaggal töltik és fedik le. A termikus és mechanikai igénybevétel miatt a töltőanyagok gyakran csak korlátozott hasznosíthatósági idővel jellemezhetők és például három égési ciklust követően elhasználódnak és cserére szorulnak. Ezen nem kívánt karbantartási ráfordítástól eltekintve problémát jelent továbbá, hogy a kazettafalak gyakran 4-6 méteres magassággal rendelkeznek, ami a szálanyagok elhelyezését a sarok felőli tágulási hézagok tartományában megnehezíti.

Ezen probléma megoldásának érdekében tett erőfeszítések során felismertük, hogy a tágulási hézagoknak a saroktartományukból a kazettafal közepének irányában történő áthelyezése és a tágulási hézagok speciális kialakítása révén két előny biztosítható egyidejűleg: egyrészt nincs szükség a hézagok tömítésére, másrészt pedig a hézagok öntisztulóvá válnak.

A találmány abból az elgondolásból indul ki, hogy a tágulási hézagokat oly módon alakítjuk ki, hogy az egymással szomszédos elemeknek termikus hosszváltozások felfogására alkalmas szabad mozgását biztosítjuk, egyúttal az egymással szomszédos kazettaterek szétválasztását lehetővé tesszük. Ez tehát azt jelenti, hogy a tágulási hézagok mélységének kisebbnek kell lennie, mint a kazettafal vastagsága.

A találmány legáltalánosabb kivitele olyan, kazettás kemencéhez való kazettafal, amely kazettafal vízszintes szegmenssorokat alkotó szegmensekből van összeállítva, ahol a szegmensek közül legalább néhány függőlegesen elhelyezkedő átmenő füstgázcsatornákat képező áttörésekkel van ellátva, ahol a találmány szerint minden egyes vízszintes szegmenssor mentén legalább két, egymással szomszédos szegmens kapcsolódó és ferde homlokfelüleleivel tágulási hézagot képezően van kialakítva és elrendezve, amely tágulási hézagok belülről kifelé bővülő hézagok, és a kapcsolódó felületek zárt összekötő tartományt képeznek.

A kazettafalak méretük miatt (például 4 m-es hosszúság, 6 m-es magasság, 30 cm-es szélesség) rendszerint szegmensekből (kövekből) vannak összeállítva, ezt hagyományosan falazással oldják meg.

Ennek során egy-egy szegmenssoron belül legalább két szegmenst kell úgy kiképezni, hogy mindkét oldal felől tágulási hézagtartományok keletkezzenek. Az egyes szegmenssorokat egymáshoz lehet illeszteni úgy, hogy a tágulási hézagok a kazettafal mindkét oldalán a teljes magasságra kiterjedően egyvonalba esően legyenek elrendezve. Lehetséges olyan kiviteli alak is, amelynél a tágulási hézagok szegmenssoronként más-más helyen, vagy több szegmenssoronként egyvonalba esően, majd ehhez csatlakozóan szintén több szegmenssoronként az előzőekhez képest eltoltan vannak kialakítva.

Különösen az utóbbiként említett kiviteli példák esetén egyúttal a kazettafal stabilitása is növekszik.

A tágulási hézagok kialakítására alkalmazott szegmensek konkrét kialakítása különböző módon valósulhat meg.

Egy előnyös kiviteli példa esetén a maguk között tágulási hézagot képező szegmensek L-alakú alapfelülettel vannak ellátva és egymáshoz képest metszetben középpontosan szimmetrikusan vannak elrendezve, ahol a szabad L-szárak belső felületei hosszuk egy részén egymáson felfekszenek. Míg tehát a tágulási hézag a két szegmens homlokfelületének tartományában alakul ki, addig az összekötő tartomány gondoskodik arról, hogy az egymással szomszédos kazettaterek teljes mértékben el legyenek választva egymástól.

A tágulási hézagok különleges geometriai kialakítása azt az előnyt biztosítja, hogy a tágulási hézagok kvázi öntisztulóak. A kazettákba adagolt töltőpor (például kokszpor) egyrészt kitölti a tágulási hézagok tartományát, és ezzel egyidejűleg lehetővé teszi a megfelelő szegmensek egymáshoz képesti elmozdulását, másrészt pedig önműködően kiesik a tágulási hézagokból, amikor azt a kazettákból kivesszük.

A technika állásából ismert, a saroktartományban kiképzett tágulási hézagokkal összehasonlítva így tehát

HU 212 171 Β a találmány szerinti megoldásnál nincs szükség karbantartásra. Elsősorban teljes mértékben feleslegessé válik a tágulási hézagoknak elhasználódó rostanyaggal való megtöltése, amivel a karbantartási ráfordítás és az üzemeltetési költség lényegesen csökkenthető.

Abban az esetben is, ha a tágulási hézagokat egyszeregyszer tisztítani kell, ezen tisztítás (különösen az említett trapézalakú keresztmetszet esetén) problémamentesen és könnyen elvégezhető.

A találmány a CH PS 258 544 lajstromszámú szabadalmi leírásból ismert kokszkemencével összehasonlítva azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a kövekre ható feszültségeket abban az esetben is kiküszöböljük, ha a tágulási hézagok a kövek hőtágulása miatt záródnak, mivel a töltőpor - ahogyan bemutattuk - a hézagkialakítás miatt nyomás hatására előbb kiesik.

Előnyös az olyan kiviteli alak is, amelynél a maguk között tágulási hézagot képező szegmensek kapcsolódó felületszakaszai horony és retesz formájában vannak kialakítva. Ennél a kialakításnál az egyik szegmens a falsíkokba eső szegmensfelületek között retesszel és a szomszédos szegmens ezzel együttműködő horonynyai van ellátva, ahol a retesz homlokfelülete a horony fenekétől távköznyire helyezkedik el, amivel egyúttal a szegmensek homlokfelületei szintén egymástól távköznyire rendeződnek el. Ennél a kiviteli alaknál is biztosítottuk a szegmensek egymáshoz képesti szabad elmozdulásának lehetőségét. A tágulási hézagok ebben az esetben is a szegmenseken megfelelően kiképzett ferde felületek révén trapézalakú keresztmetszettel alakíthatók ki.

Nyilvánvaló, hogy a kazeltafalak kialakítása egyebekben a technika állása szerintinek felel meg. így tehát a szegmensek összeállítása oly módon valósul meg. hogy a kazettafalban átmenő füstgázcsatornák képződnek, amelyek a kazettaalap-alépítmény felől a kamrafedél alatti tartományba és ellenkező irányba történő gázáramlást tesznek lehetővé.

A fentiekben ismertetett kazettafal további előnye abban van, hogy meglévő kemencéknél utólagosan is beszerelhető.

A találmányt az alábbiakban egy előnyös kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az Lábra a technika állásához tartozó kazettás gyűrűs mélykemence perspektivikus felülnézete, a

2. ábra a találmány szerint kialakított kazettafal egy előnyös kiviteli alakjának felülnézete, a

3. ábra a találmány szerinti kazettafal egy másik kiviteli alakjának felülnézete, vázlatosan.

Az 1. ábrán grafitelektródok égetésére szolgáló gyűrűs kazettás mélykemence látható, amelyet jelenleg forgalmazunk. Mivel a kemence mint olyan ismert, az alábbiakban csak a leglényegesebb elemekre térünk ki. A kemence összesen tizenhat 10 kamrából áll, amelyek gyűrűalakban egymás mögött két sorban vannak elrendezve. ahol a tűz az órajárással megegyező irányban van körbevezetve. Minden egyes 10 kamrán belül öt 12 kazetta van kialakítva, amelyeket négy körülfutó kazettafal és négy közbenső 14 kazettafal vesz körül. Minden egyes 14 kazettafalban 16 füstgázcsatomák vannak kiképezve, amelyek 18 kazettaalap-alépítmény felől 20 kamrafedél alatti tartományig terjednek. Helyenként az ábrán felismerhető egy körülfutó, füstgázt vezető 22 csővezeték.

Míg a technika állásához tartozó megoldás esetén a tágulási hézagok a 14 kazettafalak és a körülfutó kazettafalak csatlakozási tartományában találhatók, addig a találmány szerint a tágulási hézagok elrendezése oly módon valósul meg. mint ahogy például a 2. és 3. ábrán látható.

A 2. és 3. ábrán 14 kazettafal legfelső szegmenssorára (kősorára) való felülnézet látható. Az ezalatt lévő szegmenssorok vagy hasonlóan vagy - a tágulási hézagok vonatkozásában - egymáshoz képest eltoltan vannak elrendezve, mint ahogy fent látható.

A 2. ábrán két-két 26 áttöréssel kiképzett három hagyományos 24 szegmens elrendezése látható, ahol a 26 áttörések az alatta lévő 26 áttörésekkel együtt füstgázcsatornát képeznek. Az egyes szegmensek lelapított horony-retesz összekötésen keresztül szorosan vannak egymáshoz illesztve.

Tágulási hézagok kiképzésének céljából viszont két 24a, 24b szegmens eltérően van kialakítva, éspedig - a

2. ábra szerinti kiviteli alak esetén - lényegében L-alakú alapfelülettel.

A két 24a, 24b szegmens metszetben középpontosan szimmetrikusan, egymáshoz képest eltoltan van elrendezve, éspedig oly módon, hogy 28 homlokfelületei ferdén le vannak munkálva és egymástól távköznyire vannak elrendezve, míg 30 belső felületei végtartományukban egymáson felfekszenek.

Ily módon a 24a, 24b szegmensek között lényegében trapéz keresztmetszetű 32 tágulási hézagok keletkeznek, míg a kazettafal az egymáson felfekvő 30 belső felületek tartományában zárt marad, úgyhogy két. egymással szomszédos kazetta között nyitott keresztmetszet nem alakul ki.

Ily módon nagyobb hőmérsékletek esetén is biztosított a 24, 24a, 24b szegmensek egymáshoz képesti elmozdulásának lehetősége.

A 3. ábra szerinti kiviteli példa esetén egy 24c szegmens úgy van kialakítva, hogy a falsíkokba eső 34 szegmensfelületek között hozzávetőlegesen középen 36 retesszel van ellátva, míg az ezzel szomszédos 24d szegmens ezzel kapcsolódó 38 horonnyal van ellátva. Ennél a kiviteli alaknál a 24c, 24d szegmensek szintén ferde 28 homlokfelülettel vannak kialakítva, amelyek egymást trapéz alakú 32 tágulási hézaggá egészítik ki. A 36 retesz homlokfelülete és a 38 horony feneke között meghatározott távolság van.

A 2. ábrán bemutatott kiviteli példához hasonlóan ebben az esetben is a szegmensek képesek arra, hogy a 32 tágulási hézagok kialakításának köszönhetően a hő okozta hosszváltozásokat felvegyék. Az egymással szomszédos kazetták egyúttal a 36 retesz és a 38 horony elrendezésén keresztül egymástól biztosan el vannak választva.

A kazetták töltőporral (ebben az esetben kokszporral) - amelybe az égetendő grafitelektródokat behelyezzük 3

HU 212 171 Β történő töltése során a kokszpor a 32 tágulási hézagokat kitölti, ahol a laza ömlesztés miatt viszont továbbra is biztosítva van az egymással szomszédos 24c, 24d szegmensek szabad elmozdulásának lehetősége.

Miután a kokszport az égetés után kivesszük, a 32 tágulási hézagok kvázi önműködően tisztulnak, amikor is a kokszpor - a 32 tágulási hézagok trapéz keresztmetszetű felülete miatt - kiesik. A 32 tágulási hézagok ezenkívül manuálisan is könnyen utántisztíthatók, amennyiben erre szükség van.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kazettafal kazettás kemencéhez, amely kazettafal vízszintes szegmenssorokat alkotó szegmensekből van összeállítva, ahol a szegmensek közül legalább néhány függőlegesen elhelyezkedő, átmenő füstgázcsatornákat képező áttörésekkel van ellátva, azzal jellemezve, hogy minden egyes vízszintes szegmenssor mentén legalább két, egymással szomszédos szegmens (24a, 24b; 24c, 24d) kapcsolódó és ferde homlokfelületeivel (28) tágulási hézagot (32) képezően van kialakítva és elrendezve, amely tágulási hézagok (32) belülről kifelé bővülő hézagok, és a kapcsolódó felületek zárt összekötő tartományt képeznek.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kazettafal. azzal jellemezve, hogy a maguk között tágulási hézagot (32) képező szegmensek (24a, 24b; 24c, 24d) úgy vannak elrendezve, hogy az egyes szegmenssorokban kiképzett tágulási hézagok (32) egy vonalba essenek.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti kazettafal, azzal jellemezve, hogy a maguk között tágulási hézagot (32) képező szegmensek (24a, 24b; 24c, 24d) úgy vannak elrendezve, hogy az egy szegmenssorban kiképzett tágulási hézagok (32) az ezzel szomszédos szegmenssoréhoz képest eltoltan helyezkedjenek el.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kazettafal, azzal jellemezve, hogy a tágulási hézagok (32) trapéz keresztmetszettel vannak kialakítva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kazettafal, azzal jellemezve, hogy a maguk között tágulási hézagot (32) képező szegmensek (24a, 24b) L-alakú alapfelülettel vannak kialakítva és egymáshoz képest úgy vannak elrendezve, hogy a szabad L-szárak belső felületei (30) hosszuk egy részén egymáson felfekszenek.
6. 6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kazettafal, azzal jellemezve, hogy a maguk között tágulási hézagot (32) képező szegmensek (24c, 24d) kapcsolódó felületszakaszai horony (38) és retesz (36) formájában vannak kialakítva, ahol az egyik szegmens (24c) a falsíkokba eső szegmensfelületek (34) között retesszel (36) és a szomszédos szegmens (24d) ezzel együttműködő horonnyal (38) van ellátva, ahol a retesz (36) homlokfelülete a horony (38) fenekétől távköznyire van elrendezve.