NL2003617C

NL2003617C - Cokesoven reconstructie.

Info

Publication number: NL2003617C
Application number: NL2003617A
Authority: NL
Inventors: James D Crane; Robert A Bloom
Original assignee: Vanocur Refractories L L C
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-03-22
Also published as: NL2003617A1; RO125227B1; RU2008100603A; US7827689B2; US20080169578A1; CN101225312A; GB0800676D0; CA2617358A1; BRPI0800164B1; AU2008200149A1; NL2001175C2; RU2489470C2; BRPI0800164A; GB2445855A; ZA200800478B; AU2008200149B2; GB2445855B; CA2617358C; NL2003618C; NL2001175A1

Description

P83482NL10

Titel: Cokesoven reconstructie

Technisch veld

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een cokesovenreconstructie, en meer in het bijzonder op een nieuwe, snellere en efficiëntere wijze voor het reconstrueren van verwarmingswanden en 5 plafonds in cokesovenbatterijen van de duwerzijde tot aan de cokeszijde, waarbij grote gegoten monolitische modules met een grote dimensionale stabiliteit, verwaarloosbare expansie als gevolg van verwarming, goede bestendigheid tegen abrasie, goede compressiesterkte en goede thermische schokweerstand in het bereik van - 20° tot 1565° Celsius worden gebruikt.

10

Achtergrond van de uitvinding

Veel cokesovenbatterijen in de Verenigde Staten en de rest van de wereld zijn meer dan vijftig jaar oud. Deze batterijen werden in hoge mate vervaardigd van silica bakstenen. Wanneer zij ouder worden beginnen de 15 silica verwarmingswanden te degraderen, en hebben zij reparaties nodig variërend van het opsmeren en opspuiten van materiaal om verdere scheurvorming te voorkomen en het desintegratieproces dat zich voltrekt te vertragen tot het vervangen van een einddeel van een verwarmingswand. Uiteindelijk zullen de verwarmingswanden moeten worden vervangen.

20 Historisch bezien gaat het vervangen van hele verwarmingswanden gepaard met het construeren van een nieuwe verwarmingswand van silica bakstenen, een proces dat het leggen van meer dan 4000 silica bakstenen kan vergen en dat twee maanden of langer kan duren om te volbrengen. Er kunnen meer dan honderd verschillende vormen silica bakstenen zijn, en er 25 zijn vaak problemen met toeleveranciers van de silica bakstenen welke resulteren in een relatief hoog percentage gebroken bakstenen, hetgeen het proces verder vertraagt. Bakstenen die zijn gemaakt van een 2 hittebestendige reparatiemix zijn enigszins beter, in die zin dat een kleiner percentage van de baksteken gebroken arriveert, maar er zijn nog steeds duizenden bakstenen die gelegd dienen te worden in honderden verschillende vormen, hetgeen resulteert in een lange buitendienststelling 5 en hoge kosten. Grote, thermisch stabiele blokken of modules van een niet-uitzettend materiaal zijn ontwikkeld, maar deze zijn alleen gebruikt voor eindwandreparaties, hetgeen betekent dat wanneer de verwarmingswandvervangingen dienden plaats te vinden, deze werden gedaan met kleinere bakstenen.

10

Doel en samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van deze uitvinding om verwarmingswanden en plafonds vanaf de duwerzijde tot aan de cokeszijde van een cokesovenbatterij die is vervaardigd uit silica bakstenen op een 15 kostenefficiënte wijze te reconstrueren, waarbij de gereconstrueeerde wanden en plafonds een betere prestatie zullen leveren dan de wanden en plafonds die zij hebben vervangen.

Meer in het bijzonder is het een doel van deze uitvinding gebruik te 20 maken van de grote, gegoten modules bij een verwarmingswandvervanging, en gebruik te maken van grote, gegoten blokken in een plafondvervanging, waarbij de modules en blokken zijn vervaardigd uit materiaal dat zal voorzien in monolitische modules met een grote dimensionale stabiliteit, verwaarloosbare uitzetting bij verwarming, goede abrasie-bestendigheid, 25 goede compressiesterkte en goede bestendigheid tegen thermische schokken in het bereik van -20° tot 1565° Celsius. Door gebruik te maken van grote modules en blokken van een thermisch stabiel materiaal wordt de reparatietijd ongeveer gehalveerd, en worden ook de kosten substantieel verminderd. Voorts zullen de nieuwe verwarmingswanden betere prestaties 30 leveren dan de wanden die zij vervingen.

3

De hierboven genoemde doelen en andere doelen en voordelen van deze uitvinding zullen duidelijk worden na een beschouwing van de volgende gedetailleerde beschrijving gelezen in samenhang met de begeleidende figuren.

5

Beknopte beschrijving van de figuren FIG. 1 is een enigszins schematisch perspectief totaalaanzicht van een cokesovenbatterij, waarbij onderdelen zijn verwijderd en vereenvoudigd om redenen van duidelijkheid.

10 FIG. 2 toont een perspectiefaanzicht van het voorste deel van een cokesovenbatterij waarbij drie naburige deuren zijn verwijderd.

FIG. 3 is een perspectiefaanzicht van een deel van een cokesovenbatterij waarin het voorste deel van de cokesoven uit FIG. 2 wordt getoond nadat de buckstays (i.e. structuursteunen van een ovenwand) 15 grenzend aan het te renoveren deel zijn afgesneden en verwijderd, en nadat de bijbehorende trekstaven zijn verwijderd, en voorts tonende het gebruik van zwaar gereedschap voor het slopen van twee aangrenzende verwarmingswanden in een cokesoven.

FIG. 4 is een perspectiefaanzicht van de cokesovenbatterij tonende 20 dat de lucht- en gaspoorten aan de rechterzijde worden gestofzuigd met zwaar industrieel stofzuiggereedschap, en tonende dat de lucht- en gaspoorten aan de linkerzijde worden bedekt, waarbij de vloer en de wanden worden afgedekt met isolatiemateriaal.

FIG. 5a is een vergroot deel van FIG. 4 tonende de bedekte lucht-25 en gaspoorten aan de linkerzijde.

FIG. 5b-5d zijn respectievelijk perspectief-, zij- en dwarsdoorsnede-aanzichten van lucht- en gaspoortmodules.

FIG. 6a toont het bovenaanzicht van een reparatiemodule die wordt gebruikt in de onderhavige uitvinding.

4 FIG. 6b toont een eindaanzicht van een reparatiemodule, tonende de tong-en-gleuf configuratie.

FIG. 6c toont de module van FIG. 6a nadat reinigingspoorten zijn uitgesneden, en de uitgesneden delen of pluggen die vervolgens terug op 5 hun plaats zullen worden gemetseld.

FIG. 7 is een perspectiefaanzicht tonende dat de eerste rij modules waterpas wordt gemaakt.

FIG. 7a toont een alternatieve eerste rij die wordt gebruikt bij vloeren die niet bij benadering waterpas zijn.

10 FIG. 8a is een perspectiefaanzicht tonende de eerste twee rijen modules en de reinigingspoort in de eerste rij modules, en met geïnstalleerde secundaire luchtkanalen.

FIG. 8b is een vergroot perspectiefaanzicht van een deel van FIG. 8a.

FIG. 8c is een perspectiefaanzicht tonende twee herbouwde 15 cokesovenverwarmingswanden met de eerste twee rijen modules, waarbij deze figuur tevens verticale etagepalen toont die zijn opgericht om te helpen bij het uitlijnen en waterpas maken van de modules.

FIG. 8d en 8e zijn aanzichten van de gehele lengte van een verwarmingswand gedurende reconstructie, waarbij FIG. 8d een oneven rij 20 modules toont die is geplaatst op de bovenzijde van de onder reconstructie zijnde verwarmingswand, en waarbij FIG. 8e een even rij modules toont die is geplaatst op de bovenzijde van een onder reconstructie zijnde verwarmingswand.

FIG. 9 is een schematisch aanzicht vergelijkbaar met FIG. 8c, maar 25 tonende de tot plafondhoogte herbouwde verwarmingswanden, en voorafgaand aan de plaatsing van de plafondblokken, waarbij de etagepalen zijn verwijderd, en waarbij slechts enkele lagen van grote, gegoten modules zijn afgebeeld om redenen van eenvoud.

5 FIG. 10 toont een perspectiefaanzicht van een gedeeltelijke cokesovenbatterij met twee voltooide verwarmingswanden van modules, en met plafondblokken op hun plaats.

FIG. 11 is een perspectiefaanzicht van een deel van een 5 cokesovenbatterij waarin twee verwarmingswanden en het plafond zijn herbouwd met grote modules en blokken, waarbij de bovenkant van het plafond is overgoten met gietbaar materiaal voor hoge temperaturen.

FIG. 12 is een dwarsdoorsnedeaanzicht hoofdzakelijk bezien langs de lijn 12-12 in FIG. 11, tonende een cokeskamer die is herbouwd in 10 overeenstemming met de uitgangspunten van de onderhavige uitvinding.

FIG. 13a-13c zijn onderaanzichten van verscheidene plafondblokken, waarbij FIG. 13a blokken toont die worden gebruikt voor het vormen van een rookgat, waarbij FIG. 13b blokken toont voor het vormen van laadgaten, en waarbij FIG. 13c blokken toont die worden 15 gebruikt voor het vormen van een gasafvoer.

FIG. 14 is een dwarsdoorsnedeaanzicht hoofdzakelijk bezien langs de lijn 14-14 in FIG. 11, tonende een verwarmingswand en het plafond dat zich daarboven bevindt, welke zijn gerenoveerd in overeenstemming met de uitgangspunten van de onderhavige uitvinding.

20 FIG. 15a-15d tonen onderaanzichten van plafondmodules die zijn gebruikt bij de plafondreconstructie die is getoond in FIG. 14.

FIG. 15e toont een glijblok dat wordt gebruikt tezamen met de glijplafondmodule die wordt getoond in FIG. 15d.

25 Gedetailleerde beschrijving (algemeen) FIG. 1 toont een totaalaanzicht van een deel van een conventionele cokesovenbatterij. De batterij wordt algemeen aangeduid met 10. Vluchtige stoffen die gedurende het verkooksen worden uitgedreven stromen vanuit de standpijpen 12 naar een verzamelaar 14 voor nadere verwerking. De 30 cokesovenbatterij omvat een veelheid aan cokeskamers 16 (FIG. 2), waarbij 6 iedere kamer zich uitstrekt over de lengte van de batterij vanaf de duwerzijde 18 tot aan de cokeszijde 19 (FIG. 12). Iedere cokeskamer loopt enigszins schuin toe en is voorzien van volledig verwijderbare deuren aan de twee tegenover elkaar gelegen einden, waarbij de schuinte zich verwijdt van 5 bijvoorbeeld zestien inch ter plaatse van de deur 20 (FIG. 2) aan de eerste of duwzijde tot negentien inch ter plaatse van de deur (niet getoond) aan de tweede of cokeszijde. Elke cokeskamer kan 15 meter lang zijn en kan een hoogte hebben van 3 tot 6 meter, hoewel deze afmetingen variëren voor verschillende cokesovenbatterijen.

10 De cokeskamers 16 zijn van elkaar gescheiden door verwarmingswanden die algemeen worden aangeduid met 22 in FIG. 2. In een conventionele batterij worden de verwarmingswanden gevormd door rijen of trajecten van silica bakstenen met honderden bakstenen in ieder traject. Elke verwarmingswand heeft een veelheid aan rookafvoerkanalen 15 30 (FIG. 8d), welke eindigen in bovenste openingen 24, welke rookafvoerkanalen typisch alterneren tussen verwarmingscycli en tochtcycli. Gas en verwarmde lucht worden door gastuiten 57 en luchtpoorten 58 in lucht/gaspoortmodules 59 aan de onderzijde van de rookafvoerkanalen in de rookafvoerkanalen gebracht. FIG. 4 en 5a-5d tonen 20 de lucht/gaspoortmodules 59 welke onder de verwarmingswanden zijn aangebracht, waarbij elke module een luchtpoort 58 en een schuin toelopende gaspoort 56 heeft welke een gastuit 57 ontvangt. De lucht en het gas worden ontstoken, waarbij het brandende gas op zijn beurt de verwarmingswanden verwarmt tot een temperatuur die zich typisch in het 25 bereik van 2100 graden tot 2500 graden Fahrenheit bevindt (1150 graden tot 1370 graden Celsius).

Wanneer de verkooksingscyclus voor een bepaalde cokeskamer is voltooid worden de deuren verwijderd door een deurmechanisme, niet getoond, en vervolgens wordt een duwer 54 vanaf de duwerzijde in de 30 cokeskamer gebracht om de cokes uit het inwendige van de cokeskamer te 7 duwen, waarbij de cokes via een cokesgeleider 25 wordt afgevoerd en in een afkoelwagen 27 wordt over gebracht. Het verdient hier aantekening dat de hiervoor beschreven structuur van de cokesovenbatterij en de wijze van functioneren ervan in het vakgebied ruimschoots bekend zijn.

5 Een voortdurend probleem bij het functioneren van een cokesovenbatterij is de voortschrijdende verslechtering van de verwarmingswanden tussen de cokesovenkamers. In het verleden is het de praktijk geweest om een verwarmingswand aanvankelijk te repareren door het oppervlak te bespuiten met een geschikte slurrie van spuitbaar 10 hittebestendig materiaal. Hoewel dit het verval van de wandoppervlakken van de cokeskamer zal vertragen, zal het uiteindelijk noodzakelijk zijn tenminste een eindgedeelte van de verwarmingswand te herbouwen, en uiteindelijk kan het noodzakelijk worden een gehele verwarmingswand te renoveren. Reparatie of renovatie van de wand wordt gedaan door het 15 afsluiten van de lucht- en gasstroom naar de verwarmingswand zodat er geen verbranding plaatsvindt in de rookafvoerkanalen, en het isoleren van het gebied dat gerepareerd of vervangen dient te worden door het plaatsen van wandisolatie op het oppervlak van de aangrenzende verwarmingswanden. De wand wordt gerepareerd of vervangen door ofwel 20 nieuwe silica bakstenen of bakstenen die zijn vervaardigd uit een hittebestendige reparatiemix. Vanwege het grote aantal bakstenen dat wordt gebruikt in een verwarmingswand is dit een erg tijdrovend proces dat typisch ongeveer 2 tot 3 weken duurt voor een eindwandreparatie, en 6 tot 8 weken of langer voor de renovatie van een gehele verwarmingswand.

25 Om de nadelen van standaard bakstenen te overwinnen is een grote, gegoten monolitische hittebestendige reparatiemodule ontwikkeld. Deze modules zijn geopenbaard in U.S. Pat. No. 5,423,152. Elke module wordt gevormd uit een hittebestendige mix van het type dat, wanneer het wordt uitgehard en naar behoren wordt gebakken, een grote dimensionale 30 stabiliteit heeft en goede bestendigheid tegen thermische schokken in het 8 bereik van O graden tot 2850 graden Fahrenheit (-17 graden tot 1566 graden Celsius). Voorts is het oppervlak van de modules bestand tegen schuren, zoals zich dit kan voordoen tijdens het voortduwen van de cokes vanuit de cokeskamer aan het einde van het verkooksingsproces. Elke grote, gegoten 5 monolitische hittebestendige module omgeeft ten minste een geheel rookafvoerkanaal vanaf een zijde van de verwarmingswand tot de andere zijde, en kan twee of meer rookafvoerkanalen omgeven, waarbij drie rookafvoerkanalen typisch is voor een middenwandmodule. Andere gegoten reparatieblokken kunnen worden gebruikt bij plafondreparaties, welke 10 plafondblokken eveneens worden vervaardigd van dezelfde of een vergelijkbare hittebestendige mix. Aldus wordt een variëteit aan nieuwe gegoten reparatiemodules en blokken verschaft voor gebruik bij de reparatie van verwarmingswanden tussen cokesovenkamers en voor de reparatie van plafonds boven de cokeskamers die worden gedefinieerd door de 15 aangrenzende verwarmingswanden. Echter, voorafgaand aan deze uitvinding werden deze modules en blokken slechts gebruikt voor het repareren van eindwanden van cokesovens.

Werkwijze voor het vervangen van een verwarmingswand 20 In de volgende beschrijving en in de claims verwijst de term grote (omvangrijke), gegoten module (Eng: “large size cast module”) naar een module die is gevormd uit een hittebestendige mix van het type dat, wanneer het is uitgehard en naar behoren is verhit, een grote dimensionale stabiliteit heeft en een goede bestendigheid tegen thermische schokken in 25 het bereik van 0 graden tot 2850 graden Fahrenheit (-17 graden tot 1566 graden Celsius), waarbij het oppervlak van de module bestand is tegen schuren zoals zich dit kan voordoen tijdens het voortduwen van cokes vanuit de cokeskamer aan het einde van het verkooksingsproces, en waarbij de grote module ten minste een rookafvoerkanaal omvat, en wellicht zoveel als 30 drie rookafvoerkanalen, en die zich uitstrekt van een zijde van een 9 verwarmingswand tot de andere zijde van de verwarmingswand. De term groot, gegoten blok verwijst naar een blok dat wordt gebruikt bij een plafondreparatie, welk wordt gevormd uit een hittebestendige mix van het type dat, wanneer het is uitgehard en naar behoren is verhit, een grote 5 dimensionale stabiliteit heeft en een goede bestendigheid heeft tegen thermische schokken in het bereik van 0 graden tot 2850 graden Fahrenheit (-17 graden tot 1566 graden Celsius).

Bij het vervangen van een verwarmingswand wordt een aantal voorbereidende stappen ondernomen die niet zijn geïllustreerd in de 10 tekeningen omdat het gebruikelijke stappen betreft die bij het vervangen van een cokesovenwand met silica bakstenen worden uitgevoerd. Zo worden de cokesovendeuren 20 en de deurlijsten 21 verwijderd aan de einden van de aangrenzende cokeskamers 16. Zoals is getoond in FIG. 4 wordt isolatie aangebracht op de zijden van de nabije verwarmingswanden 22 die niet 15 worden gerenoveerd, en isolatie kan ook worden aangebracht op de vloer 26. Tevens wordt, ten behoeve van het gemak bij de renovatie en om het aanvoeren van de grote reparatiemodules tot in het te repareren gebied te vereenvoudigen, de buckstay 28 aan elk einde van de verwarmingswand losgesneden op vloerhoogte en verwijderd, tezamen met de bijbehorende 20 trekstaven 29.

Zoals hierboven uiteengezet zijn de modules die worden gebruik bij het vervangen van verwarmingswanden grote, gegoten monolitische modules 44, zoals goed weergegeven in FIG. 6a. De oven wordt nauwkeurig opgemeten, en de modules 44 worden individueel geconstrueerd onder 25 gebruikmaking van een onderhavige werkwijze voorafgaande aan de vervanging van de wand. Als gevolg van de schuining van de ovenwand wordt iedere module 44 gebouwd voor een specifieke locatie of locaties binnen de ovenwand. De modules worden in zo een configuratie vervaardigd dat iedere module typisch een verticaal deel van ten minste één 30 rookafvoerkanaal 30 definieert, waarbij drie rookafvoerkanalen per module 10 typisch is, zoals getoond in Fig. 6a. Wanneer eenmaal op elkaar gestapeld en de constructie van de wand is voltooid, vormen de uitgelijnde openingen die de rookafvoerkanaaldelen definiëren rookafvoerkanalen, en wordt elke module zodanig gevormd, dat wanneer deze in positie is, ieder 5 rookafvoerkanaal een gastuit en een luchtpoort aan de onderzijde daarvan heeft. Het verdient aantekening dat, gegeven het feit dat de cokesovenkamer een schuining heeft van ongeveer 3-inch, waarbij deze 3 inches breder is aan de cokeszijde van aan de duwerzijde, het eveneens noodzakelijk is de modules zodanig te dimensioneren dat rekening wordt 10 gehouden met de schuining van de cokeskamer.

FIG. 3 toont een nieuw kenmerk van de onderhavige uitvinding, waarin zwaar gereedschap 32 wordt ingezet voor het afbreken en verwijderen van de verwarmingswanden die vervangen dienen te worden tezamen met het bijbehorende plafond. Terwijl twee wanden worden 15 getoond die worden afgebroken, kan een enkele wand worden afgebroken, of kunnen meer dan twee wanden worden afgebroken. Het metselwerk wordt verwijderd naar het niveau van de vloer 26 van de cokeskamer. De verwarmingswanden van de aangrenzende cokeskamers kunnen worden bedekt met isolatiemateriaal 31 dat wordt getoond in FIG. 4 voorafgaande 20 aan de sloop van de wanden die dienen te worden gerenoveerd. Ook kan plaatmetaal over de isolatie worden gelegd om de aangrenzende verwarmingswanden verder te beschermen gedurende de sloop van de wanden die zullen worden gerenoveerd. Wanneer het puin 34 eenmaal is verwijderd uit het binnenste van de oven, wordt stofzuiggereedschap voor 25 zwaar gebruik 36, zoals getoond in FIG. 4, aangewend voor het opzuigen van enig op of in de gastuiten 56 en de luchtpoorten 58 in de vloer achtergebleven puin. Nadat is vastgesteld dat de gastuiten 56 en luchtpoorten 58 schoon zijn en vrij van puin worden zij bedekt met bladvormig materiaal zoals zwaar papier, aluminium platen of een 30 gelijkwaardige laag 38 van een voldoende sterkte, teneinde te voorkomen 11 dat mortel in de tuiten valt waardoor zij worden dichtgestopt, en het papier of de laag wordt in positie bevestigd, zoals wordt getoond in FIG. 5a. Op dit moment worden de aangrenzende wanden geïsoleerd indien dit eerder nog niet is gedaan.

5 Vervolgens wordt de vloer nauwkeurig gemeten om te zien hoe waterpas deze is. Als deze relatief waterpas is, bijvoorbeeld doordat deze geen variatie heeft van meer dan VA inch over de lengte van de oven, wordt de eerste laag modules 44 gelegd als getoond in FIG. 7. Voor dit doel worden geschikte metingen verricht tussen de eerste laag modules en de bestaande 10 wanden om een geschikte schuining van de oven te verzekeren. De eerste laag modules wordt geselecteerd uit de grote modules die zijn gegoten voor deze renovatie, en de geselecteerde modules worden vervolgens gelegd door gebruik te maken van zwaar gereedschap zoals een kraan om ze te plaatsen, waarna de laag wordt uitgelijnd en geëffend. Als de vloer relatief waterpas 15 is, kunnen de eerste en de tweede laag zodanig worden gemetseld dat het bovenoppervlak van de tweede laag (FIG. 8a) waterpas is. Hiertoe kan tot % inch (1,9 cm) mortel worden aangebracht tussen de onderkant van de eerste laag en de vloer, en eveneens kan tot % inch mortel worden aangebracht tussen de eerste en de tweede laag. De mortel tussen overige lagen is bij 20 voorkeur niet dikker dan Vi inch (0,63 cm).

De eerste laag kan worden voorzien van reinigingspoorten 46. Hiertoe worden pluggen 47 uitgesneden, welke pluggen worden voorzien van geschikte merktekens zodat zij op hun oorspronkelijke positie kunnen worden teruggemetseld na reiniging en voordat de wand wordt verhit. In 25 enkele situaties is de vloer 26 niet voldoende waterpas om een eerste laag grote modules te leggen. Wanneer dit zich voordoet kan de eerste laag worden vervaardigd van vloervleugels 39 en geschikte eindkappen 41, waarvan de onderzijde kan worden gesneden met behulp van een steenzaag zodat de bovenzijden een in essentie waterpas oppervlak vormen.

30 Waterpasinstrumenten 40 zijn behulpzaam bij het aanhouden van een 12 waterpas installatie zoals getoond in FIG. 7, en zouden ook worden gebruikt bij vloervleugels 39.

Nadat de eerste (of tweede) laag is gelegd, worden verticale etagepalen 60 (FIG. 8c) bevestigd aan iedere laag en wordt een geleider 5 bevestigd om de juiste uitlijning te handhaven. In deze en volgende lagen worden de modules zodanig gefabriceerd en gelegd dat de verticale naden tussen de modules niet op een lijn liggen met de naden in de rij daar onmiddellijk onder.

Secundaire luchtkanalen 42 kunnen worden geïnstalleerd in de 10 modules van de eerste twee lagen terwijl deze worden gelegd zoals is vereist, zoals wordt getoond in FIG. 8a. De secundaire luchtkanalen worden vervaardigd uit hetzelfde hittebestendige materiaal dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van de modules 44. In de module kunnen sleuven worden gegoten waarin de luchtkanalen kunnen worden ingebracht. De 15 luchtkanalen worden dan in positie gemetseld. In alle andere opzichten, met uitzondering van dimensionale verschillen die verband houden met hun locatie in de oven, zijn de overige modules in hoofdzaak hetzelfde. Zij zijn op hoofdlijnen gelijk van vorm en afmetingen aan wat is beschreven in U.S. Patent 5,423,152.

20 De modules 44 sluiten verticaal op elkaar aan door middel van een tong-en-gleuf constructie, waarbij het bovenoppervlak van de eerste laag modules is voorzien van twee longitudinale gleuven 48 welke elk lopen over de lengte van een van de zijden, en de modules die corresponderen met lagen hoger dan de eerste binnen de oven hebben bijpassende tong-en-gleuf 25 oppervlakken 50, 48 op onderscheidenlijk de onder- en bovenoppervlakken, om de kans op emissies te reduceren zoals het best weergegeven in FIG. 8b.

Zoals zichtbaar is in FIG. 8d en 8e omvat iedere laag een veelheid aan grote, gegoten modules met meerdere rookafvoerkanalen en een grote, gegoten eindmodule die slechts een enkel rookafvoerkanaal insluit. Zo is in 30 FIG. 8d, dat de derde laag grote, gegoten modules toont die wordt gebruikt 13 bij de renovatie van een verwarmingswand, zichtbaar dat er acht grote, gegoten modules 44 zijn welke elk drie rookafvoerkanalen 30 insluiten, en voorts is er een enkele grote, gegoten module 45 die is geplaatst op een einde, in dit geval aan de duwerzijde. In FIG. 8e, die een even laag 5 illustreert, is zichtbaar dat er acht grote, gegoten modules 44 zijn die elk drie rookafvoerkanalen 30 omgeven, en voorts is er een enkele grote, gegoten module 45 die is geplaatst aan een einde, in dit geval aan de cokeszijde. In elk van deze lagen hebben zeven van de acht grote, gegoten modules in hoofdzaak hetzelfde ontwerp, hoewel zij een progressief 10 verminderende breedte hebben vanaf de duwerzijde richting de cokeszijde. Een van de grote, gegoten modules 44 echter, omvat een neusdeel 44a in dat is ingericht om aangrenzend aan een buckstay 28 te worden geplaatst. In beide even lagen die zijn getoond in FIG. 8e en de oneven lagen die zijn getoond in FIG. 8d is er een volgende grote, gegoten module 45 die slechts 15 een enkel rookafvoerkanaal insluit, waarbij deze modules 45 eveneens een neusdeel omvatten dat is ingericht om naburig aan een buckstay te worden geplaatst. De reden dat de oneven en de even lagen elkaar afwisselen met een module 45 die eerst is geplaatst aan de duwerzijde en dan aan de cokeszijde, is dat op deze wijze de einden van de modules 44 andere modules 20 overlappen teneinde emissies te reduceren en de stabiliteit van de verwarmingswand die wordt gerenoveerd te verbeteren.

Er worden zoveel lagen gelegd als noodzakelijk is om de wanden tot plafondhoogte te vervangen, slechts enkele daarvan zijn weergegeven in FIG. 9. Wanneer de lagere delen van de wanden zijn voltooid hebben de 25 wanden voldoende integriteit om steigerwerk te ondersteunen om zo een eenvoudiger constructie van de hogere delen van de wanden toe te staan. Refererend aan FIG. 14 en 15: iedere wandrenovatie wordt afgewerkt met, bezien van boven naar beneden, overgangsmodules 62, 64, 66, vleugelmodules 72 die lijken op de vleugelmodules 39 uit FIG. 7a, en 30 glijblokmodules 68 die glijblokken 70 ontvangen. Het verdient aantekening 14 dat elk van de grote, gegoten modules 44, de overgangsmodules 62, 64, en 66, en de glijblokmodules 72 een groot aantal silica bakstenen vervangen.

De glijblokmodules en elk van de modules 44 vervangen bijvoorbeeld zevenentwintig silica bakstenen.

5 Nadat de verwarmingswanden zijn vervangen tot aan de plafondhoogte heeft de bovenste overgangsmodule 62 zijn bovenoppervlak in hoofdzaak op het bodemniveau van het plafond. Het is nu noodzakelijk het plafonddeel van de cokesovenbatterij, niet enkel boven de verwarmingswand die is vervangen, maar ook tussen de verwarmingswand en andere naburige 10 verwarmingswanden, te herbouwen. Deze eerste laag van het plafond omvat eerste, grote, in hoofdzaak rechthoekige brugvormende plafondreparatieblokken 52 (FIG. 12) die zijn vervaardigd uit hetzelfde hittebestendige materiaal dat wordt gebruikt in de modules 44 om een thermisch stabiel, niet-uitzettend gegoten blok te verkrijgen. De 15 plafondblokken omvatten ook verscheidene blokken 53, waarvan enkele (FIG. 13c) zodanig zijn vormgegeven dat zij een doorgang zullen vormen voor het passeren van gassen vanuit de cokeskamer naar een standpijp 12 die geplaatst dient te worden boven het plafond. Anderen (FIG. 13a) vormen openingen voor een rookgat. En anderen (FIG. 13b) vormen openingen voor 20 het laden van de cokeskamers. De vorm en grootte van ieder plafondblok dat een opening boven de cokeskamer vormt is zichtbaar in de FIG. 13a - 13c, en het verdient aantekening dat elk van de gegoten blokken dezelfde breedte heeft. Het verdient aantekening dat in FIG. 10, vier van openingen voorziene, brugvormende plafondbloklagen zijn getoond, terwijl in FIG. 13a 25 - 13c slechts drie brugvormende, van openingen voorziene plafondblokken zijn getoond. Dit is omdat verschillende batterijen verschillende aantallen brugvormende plafondblokken zullen vereisen, typisch 3-5 lagen. Elk van deze plafondblokken is ingericht om op het bovenoppervlak van het plafondblok of plafondblokken beneden hem te rusten, en zij zullen zich 30 enigszins boven de verwarmingskamer uitstrekken, aangezien hun breedte 15 groter is dan de breedte van de cokeskamer. Het verdient aantekening dat elk van de originele wanden naburig aan de wanden die worden gerenoveerd is voorzien van een richel 35 (FIG. 3), en de laagste plafondblokken zullen een zijde hebben die op de richel rust, en de andere zijde van de laagste 5 plafondblokken zal rusten op de overgangslaag 62. Op onderlinge afstand is tussen de naburige plafondblokken op de overgangslaag een veelheid aan rookafvoerkanaalblokken 74 geplaatst, welke openingen 24 hebben.

De balans van het plafond of dak kan nu worden voltooid door het opleggen van aanvullende lagen rookafvoerkanaalblokken en 10 plafondblokken. Het equivalent van de laatste een of twee lagen kan worden gestort, zoals is getoond in FIG. 11. Dit elimineert de noodzaak voor het gebruik van bovenzijdepapieren en reduceert daklekkage. Het verdient aantekening dat, nu het materiaal dat wordt gebruikt op het dak noch onderhevig is aan schuring, noch aan samendrukkende krachten, een aantal 15 geschikte materialen kan worden gekozen. Hoge temperatuur gietbaar materiaal heeft de voorkeur. Het materiaal kan worden gemengd en vanaf de grond naar de bovenzijde van de batterij worden gepompt, of andere methoden kunnen worden gebruikt zoals het mixen van de gietbare substantie bovenop de batterij. Na het storten wordt de gietbare substantie 20 geëffend en glad gemaakt om zo de contouren van de kroon op het bestaande batterij dak te volgen, en om het regenwater mogelijk te maken er vanaf te lopen.

Na de wandvervanging wordt de buckstay (verankeringskolom) opnieuw geïnstalleerd, evenals het deurkozijn, de deur en het schot, en 25 wordt het isolatiemateriaal verwijderd.

Een ander uniek kenmerk van de onderhavige uitvinding is de verkorte, na reparaties vereiste, opwarmtijd. Na een renovatie met silica bakstenen is traditioneel een opwarmtijd tot negen dagen vereist om expansie toe te staan voorafgaand aan de eerste lading. Na een 30 wandvervanging met grote, gegoten modules en blokken echter, hebben 16 ovens slechts 48 uur nodig om op te warmen, en meer typisch 24 uur voor de eerste lading.

Hoewel deze uitvinding hierboven is beschreven en is getoond in de begeleidende figuren, dient begrepen te worden dat aanvrager niet 5 beoogt beperkt te zijn tot de bijzondere details die hierboven beschreven zijn en die zijn getoond in de begeleidende tekeningen, maar beoogt te zijn beperkt tot enkel de reikwijdte van de uitvinding zoals gedefinieerd door de volgende conclusies.

Claims

1. Een werkwijze voor het vervangen van een cokesovenplafond, omvattende: • het leggen van een eerste laag plafondblokken gebruikmakend van thermisch stabiele, modulaire niet-uitzettende grote gegoten 5 blokken, waarbij ten minste een van de grote gegoten blokken is ingericht om te rusten op de bovenkant van naburige verwarmingswanden welke een cokeskamer definiëren; • het op hun plaats metselen van de grote, gegoten blokken van de eerste laag plafondblokken; 10. het installeren en metselen van volgende lagen blokken, waarbij de blokken eerste verticale kanalen definiëren, de cokeskamer in, en tweede verticale kanalen, naar rookafvoerkanalen in de verwarmingswanden; en • het storten van een bovendek onder gebruikmaking van een 15 gietbaar materiaal, in een ruimte tussen blokken welke de eerste verticale kanalen definiëren, en blokken die de tweede verticale kanalen definiëren.

2. De werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste verticale 20 kanalen kanalen naar een standpijp, openingen voor een rookgat en/of openingen voor het laden van de cokeskamer omvatten.

3. De werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het gietbare materiaal wordt geëffend en glad gemaakt om zo de contouren van een 25 kroon op een bestaand batterijdak te volgen. 2 00 3 817 f

4. De werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gietbare materiaal wordt geëffend en glad gemaakt om regenwater het mogelijk te maken er vanaf te lopen.

5. De werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij blokken die bovenste delen van de eerste verticale kanalen definiëren, worden geïnstalleerd langs een ruimte voor het ontvangen van het gietbare materiaal. .

6. De werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarin de oven initieel wordt geladen en opgewarmd gedurende slechts ongeveer 24 tot 48 uren voorafgaande aan de eerste lading om de oven weer in gebruik te nemen.

7. De werkwijze volgens een voorgaande conclusies, omvattende: het installeren en metselen van secundaire plafondblokken boven een laag plafondblokken, welke secondaire plafondblokken bovenste delen van de eerste verticale kanalen definiëren, en het storten van het bovendek onder gebruikmaking van een gietbaar 20 materiaal, in een ruimte tussen de secundaire plafondblokken.

8. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste en volgende lagen plafondblokken brugvormende plafondreparatieblokken (52) omvatten, alsmede blokken (53) die de eerste 25 verticale kanalen definiëren, en rookafvoerkanaalblokken welke de tweede verticale kanalen definiëren.

9. De werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de rookafvoerkanaalblokken de tweede verticale kanalen definiëren vanaf een 30 bovenzijde van het plafond, naar de rookafvoerkanalen in de verwarmingswanden.

10. Een cokesovenplafond omvattende: -een eerste laag plafondblokken welke thermisch stabiele, modulaire niet-5 uitzettende grote gegoten blokken omvatten; -volgende lagen blokken, waarbij blokken eerste verticale kanalen definiëren, de cokeskamer in, en waarbij blokken tweede verticale kanalen definiëren, naar rookafvoerkanalen in verwarmingswanden; en -een bovendek van een gietbaar materiaal, welk gietbare materiaal is 10 gestort in een ruimte tussen blokken welke de eerste verticale kanalen definiëren, en blokken die de tweede verticale kanalen definiëren.

11. Het cokesovenplafond volgens conclusie 10, waarbij de eerste verticale kanalen taps toelopen. 15

12. Het cokesovenplafond conclusie 10 of 11, waarbij het gietbare materiaal is geëffend en glad gemaakt om zo de contouren van een kroon op een bestaand batterijdak te volgen.

13. Het cokesovenplafond volgens een der conclusies 10-12, waarbij het gietbare materiaal is geëffend en glad gemaakt om regenwater het mogelijk te maken er vanaf te lopen.

14. Het plafond volgens een der conclusies 10-13, waarbij 25 blokken die bovenste delen van de eerste verticale kanalen definiëren, zijn geïnstalleerd langs een ruimte waarin het gietbare materiaal is gestort..

15. Het cokesovenplafond volgens een der conclusies 10-14, voorzien van secundaire plafondblokken boven een laag plafondblokken, welke 30 secondaire plafondblokken bovenste delen van de eerste verticale kanalen j I definiëren, en het bovendek van gietbaar materiaal, in een ruimte tussen de secundaire plafondblokken.

16. Het cokesovenplafond volgens een der conclusies 10-15, waarbij de eerste en volgende lagen plafondblokken brugvormende plafondreparatieblokken (52) omvatten, alsmede blokken (53) die de eerste verticale kanalen definiëren, en rookafvoerkanaalblokken welke de tweede verticale kanalen definiëren. 10

17. Het cokesovenplafond volgens conclusie 16, waarbij de rookafvoerkanaalblokken de tweede verticale kanalen definiëren vanaf een bovenzijde van het plafond, naar de rookafvoerkanalen in de verwarmingswanden. 2 00 3 617