NL8102281A

NL8102281A - Werkwijze voor het repareren van een kookskamer en paneel te gebruiken daarbij.

Info

Publication number: NL8102281A
Application number: NL8102281A
Authority: NL
Original assignee: Estel Hoogovens Bv
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1982-12-01
Also published as: DE3264884D1; CA1218332A; EP0065328A3; EP0065328A2; EP0065328B1

Description

- _ .....~ ’ ........ > ( > * ; HO 438

WERKWIJZE VOOR HST REPAREREN VAN EEN KDOKSKAMER EN PANEEL TE GE= PRUIKEN DAARBIJ

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Hermanus Johannes Dries te Zuid-Scharwoude 5 Horis Blaas te Ohdam

Jan Klootwijk te Heerhugowaard

Petrus Stephanus Snijders te Heemskerk

Bemardus Antonius Wijnandus van de Vegt te Schagen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het re-10 pareren van een in bedrijf zijnde kooksovenbatterij, omvattende kookskamers, die uit vuurvast materiaal gevormde wanden hebben, waarbij men althans één kooksk'araer eerst uit bedrijf neemt en ledigt, vervolgens repareert en tenslotte weer in bedrijf neemt, en op een paneel te gebruiken daarbij.

15 Een kooksovenbatterij van een uit de praktijk bekend type omvat een uit vuurvast materiaal gevormde constructie, waarin kookskamers zijn uitgespaard. Tussen naburige kookskamers zijn * telkens een aantal verbrandingskamers uitgespaard. De kookskamers zijn veelal ca. 45 cm breed, 4ht 6 i hoog en ruim 10 m lang. De 20 zijwanden van de kookskamers zijn in de regel opgebouwd uit si-licastenen. Het silica materiaal heeft globaal een zodanige uit-zettingscoefficient dat het materiaal van kamertemperatuur tot 500°c een uitzetting van ca. 1$ en van 500°C tot de bedrijfs-temperatuur van ca. 1200°C' een verdere uitzetting van ca. 0,1$ 25 vertoont .Dit uitzettingsgedrag van silica maakt het materiaal, eenmaal dat de batterij in bedrijf is genomen ideaal, omdat er bij het drukken van de kooks aan het einde van de gaartijd en het vervolgens weer vullen van de kookskamer met kookskolen, waarbij de temperatuur van het vuurvaste materiaal weliswaar tijdelijk 30 daalt, maar een temperatuur van 500°C niet wordt onderschreden slechts een kleine krimp resp. uitzetting van het vuurvaste materiaal optreedt. Hierdoor worden er niet snel scheuren gevormd.

Deze tijdelijke temperatuurdalingen veroorzaken echter haarscheu- 81 0 2 2 8 1 · /2 2 HO 438 ' < ren, die bij de zijwanden van de kookskamer op den duur uitgroeien tot grotere en diepere scheuren. Door deze scheuren vindt gaslekkage tussen de verbrandingskamers en de kookskamers plaats.

Bij de reparatie van een kookskamer, zoals bij het repareren 5 van scheuren in de zijwanden daarvan moet er in de kookskamer worden gewerkt. Daartoe moet de temperatuur van de kookskamer eerst drastisch omlaag gebracht worden. Hierbij komt men in het temper ratuurgebied onder 500°0 terecht, waarin het silicamateriaal een grote krimp ondervindt. Hierdoor treden er nieuwe en grotere scheu-10 ren in de zijwanden op. Door deze scheuren vindt eenmaal dat de kookskamer weer in bedrijf is genomen opnieuw gaslekkage tussen de verbrandingskamers en de kookskamer plaats, en komt in extreme gevallen de stabiliteit van de zijwanden in gevaar.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze voor het repare-15 ren te verschaffen, waarbij het vormen van nieuwe scheuren in de zijwanden: van een kookskamer tijdens of direct na reparatie daarvan wordt voorkomen. Dit wordt bij de uitvinding bereikt doordat ' men na het ledigen, een van de warme kookskamerwanden af geschermde ruimte aanbrengt onder gebruikmaking van tenminste één paneel, 20 waarvan men er tenminste één plaatst nabij althans één warme zijwand, dat men een zijwand, in de nabijheid waarvan men een paneel heeft geplaatst, door isolatie ter plaatse van het paneel op een » zodanig hoge temperatuur houdt, dat er geen ontoelaatbaar grote krimp van het vuurvaste materiaal optreedt, dat men in de afge-25 schermde ruimte in hoofdzaak door koeling van het pnaeel of de panelen met een fluïdum zodanige klimatologische omstandigheden schept, dat men er menselijke arbeid kan verrichten, dat men zich in de afgeschermde ruimte begeeft en dat men aldaar de. reparatie uitvoert. Deze werkwijze opent de mogelijkheid om zonder schade 30 aan de bestaande hemetseling een kooksovenbatterij te repareren.

Voor het gebruik van de panelen voor het verkrijgen van de afschermende ruimte zijn vele varianten denkbaar. Zo kunnen meerdere panelen nabij telkens een zijwand zijn geplaatst. Ook kan slechts een paneel nabij een zijwand zijn geplaatst. Ook kunnen er een 35 of meer panelen voor het verkrijgen van de afschermende ruimte worden toegepast, die niet 'nabij een zijwand zijn geplaatst.

./3 8102281 3 KO 438 * #

Voorzover de ruimte niet door panelen van de warme kookskamerwan-den is afgeschermd, kan dit bijvoorbeeld met behulp van isolatie-dekens of dergelijke plaatsvinden.

In vele gevallen is bij de reparatie slechts één kookskamer 5 betrokken. In dat geval brengt men bij voorkeur een af geschermde ruimte daarin aan oader gebruikmaking van panelen die men plaatst nabij beide warme zijwanden van de kookskamer.

Wanneer echter de tussenliggende zijwanden van twee of meer naburige kookskamers gerepareerd moeten worden, dan brengt men de 10 afgeschermde ruimte bij voorkeur aan in meerdere naburige kooks-kamers en plaatst men de panelen nabij de buitenste zijwanden van de naburige kookskamers.

Bij voorkeur houdt men, in geval het vuurvaste materiaal van de zijwanden silica is, de temperatuur van elke zijwand in de na-15 bijheid waarvan een paneel wordt geplaatst op tenminste 500°C.

Gezien de betrefckeli jk geringe' breedte van een kookskamer is de ruimte van waaruit de reparatie plaatsvindt tamelijk nauw. Teneinde zoveel mogelijk ruimte te behouden wordt als fluidum bij voorkeur water toegepast, zodat de dikte van het scherm beperkt 20 kan blijven.

Een mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze is deze, waarbij men de afgeschermde ruimte tijdens het repareren in de kooks- . kamer verplaatst. Hierbij wordt in het bijzonder voorgesteld de afgeschermde ruimte in de lengterichting van de kookskamer te ver-25 plaatsen.

Voor het uitvoeren van de werkwijze wordt een paneel voorgesteld dat is voorzien van kanalen voor geleiding van het fluidum, en dat aan één zijde is voorzien van een laag isolatiemateriaal.

30 Bij voorkeur is het paneel voorzien van tenminste één werk- opening en is elke werkopening afzonderlijk afsluitbaar uitgevoerd.

Bij voorkeur omvatten de kanalen in een paneel een aantal evenwijdige buizen die door verbindingselementen star met elkaar 35 zijn verbonden.

De buizen hebben, teneinde een zo dun mogelijk paneel te ver- 8102281 /4 * * v ' , , 4 HO 438

’ I

krijgen, bij voorkeur een rechthoekige doorsnede.

Voor de verbindingselementen worden bij voorkeur eveneens buizen met een rechthoekige doorsnede toegepast, die door lassen met de kanalen zijn verbonden.

5 In een speciale uitvoering is het paneel U-vormig uitgevoerd,

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont een grafiek waarin het verband tussen uitzetting en temperatuur voor het materiaal silica is weergegeven.

10 Fig. 2 toont een situatie bij het repareren van een kooks- ovenbatterij in een horizontale doorsnede volgens pijl II-II in fig. 3.

Fig. 3 toont de situatie van fig. 2 in een verticale doorsnede volgens pijl III-III in fig. 2.' 15 Fig. 4 toont een andere situatie bij het repareren van een kooksovenbatierij in een horizontale doorsnede volgens pijl IV-IV in fig. 5*

Fig. 5 toont de situatie van fig. 4 in een verticale doorsnede volgens pijl V-V in fig.4.

20 Fig. 6 toont nog een andere situatie bij het repareren van een kooksovenbatterij in een horizontale doorsnede volgens pijl VE-VI in fig. 7·

Fig. 7 toont de situatie van fig. 6 in een verticale doorsnede volgens pijl VII-VII in fig, 6.

25 Fig. 8 toont een paneel te gebuiken bij het repareren van een kooksovenbatterij.

Fig. 9 toont een zijaanzicht van een paneel volgens pijl IX in fig. 8. -

Fig. 10 toont een doorsnede van het paneel volgens pijl. X-X

30 in fig. 8.

Fig. 11 toont een paneel te gebruiken bij het repareren van een kooksovenbatterij in de situatie van fig, 6.

Fig. 12 toont het temperatuurverloop van een zijwand naar een kookskamer bij toepassing van een paneel.

35 In ie grafiek van fig. 1 is langs de verticale as uitgezet de voor het materiaal silica kenmerkende uitzetting in procenten 81 0 2 2 8 1 /5 t *

5 HO 43S

/ r en langs de horizontale as de temperatuur in °C. Uit deze figuur blijkt dat, eenmaal dat het silica materiaal op een temperatuur van 500°C is gebracht, er zich in een groot temperatuurinterval boven 500°C geen uitzettingsverschillen groter dan 0,1 fa zullen 5 voordoen. Bij onderschrijding van deze temperatuur treedt er in het silicamateriaal een aanzienlijke krimp op die naar is gebleken bij de zijwanden van kookskamers kan leiden tot scheuren daarin.

Bij het repareren van een kooksovenbatterij kunnen zich verschillende situaties voordoen, waarvan in het navolgende enige 10 voorbeelden worden gegeven.

Fig. 2 toont een omvangrijke reparatie aan een kooksovenbatterij. In deze figuur zijn met verwijzingscijfer 1 de kookskamers van een deel van een kooksbatterij 2 aangegeven. Deze kookskamers zijn uitgespaard in een constructie van vuurvast! materiaal, 15 waarin tevens de verbrandingskamers 3 zijn uitgespaard. De kookskamers worden begrensd door de zijwanden 4 en zijn tijdens het vullen met kookskolen en tijdens de gaartijd gesloten d.m.v. deuren 5· In de loop der tijd ontstaan er in hoofdzaak verticaal verlopende scheuren in de zijwanden vooral nabij de deuren.

20 Door deze scheuren kan een gaslekkage tussen een of meer ver-hrardingskamers en een kookskamer optreden. In fig. 2 is de , situatie weergegeven dat de zijwanden van twee naburige kooks kamers zo zeer door scheuren zijn aangetast, dat een deel 6 van de constructie uit vuurvast materiaal ertussen moet worden ge-25 sloopt en vervangen door een nieuwe constructie.

Fig. 4 toont de situatie bij een andere reparatie.. Hierbij zijn er in de zijwanden 4 van een kookskamer 1 scheuren of andere defecten ontstaan die b.v. d.m.v. spuiten met vuurvast -materiaal worden gerepareerd.

30 In fig. 6 tenslotte is een speciale reparatiesituatie weer gegeven. De verbrandingskamers 3 zijn in de bodem 7 daarvan voorzien van toevoerkanalen 8 voor gas en lucht. Deze kanalen kunnen worden geblokkeerd door omlaaggevallen delen van de vuurvaste - constructie, waarin de verbrandingskamers zijn uitgespaard. Het 35 gevolg hiervan is dat er in de verbrandingskamer geen verbranding kan plaatsvinden, waardoor er geen warmtetoevoer naar de naburige /6 8102281 I · \ t 6 HO 438 kookskamers plaatsvindt en de verkooksing ter plaatse van de ver-brandingskamer achterwege blijft. 1

In elk van de hiervoor genoemde reparatiesituaties wordt volgens de uitvinding een van de warme kooksovenwanden afgescherm-5 de ruimte 26 toegepast, onder gebruikmaking van een of meer panelen 10.

In de fig. 8, 9 en 10 is een uitvoeringsvorm van een paneel weergegeven. De voor reparatie beschikbare ruimte in een kooks-kamer is zeer beperkt wegens de geringe breedte daarvan. Het 10 vlakke paneel heeft kanalen 11 voor geleiding van een koel fluïdum en is aan een zijde voorzien van een laag isolatiemateriaal 12.

Voor de kanalen worden bij voorkeur buizen 13 met een rechthoekige doorsnede van b.v. 25 x 50 mm toegepast die door verbin-15 dings element en, bij voorkeur eveneens buizen 14 met een recht hoekige doorsnede van b.v. 20 x 20 mm evenwijdig- door lassen zijn verbonden.

Hoewel dit i.v.m. het risico bij lekkage van het fluïdum in de nog hete kookskamer niet voor de hand ligt, wordt als koel-20 fluidum wegens de hoge soortelijke warmte en de grote warmte-~ coefficient daarvan bij voorkeur water toegepast, zodat de kana len een beperkte doorsnede kunnen hebben.

ψ

Als isolatiemateriaal wordt bij voorkeur een deken van kera-

R

mische vezels met een hoge isolatiewaarde zoals b.v. Triton 25 (trademark) Kaowool voornamelijk bestaande uit AlgO^ en SïOg in de dikte 25 nnn toegepast.

Door deze maatregelen wordt een dun paneel verkregen.

Bij de getoonde uitvoeringsvorm van een paneel wordt het fluïdum door de toevoerbuis 15 toegevoerd naar een toevoerkanaal 30 16, en via de kanalen 11, een afvoerkanaal 18 en een afvoerbuis 19 af gevoerd.

Toevoerkanaal 16 en afvoerkanaal 18 zijn van elkaar gescheiden door een schot 20. De buizen 13 zijn door lassen met de kanalen 16 en 18 en de kast 17 verbonden. De buizen 14 lopen echter 35 uit constructieve overwegingen ter plaatse 20 niet geheel tot de kanalen 16 en 18 en de kast 17 door.

/7 8102281 ΐ » 7 HO 438

In fig. 2 t/m 7 is getoond dat de reparaties worden uit-gevoerd door een persoon 27 in een van de warme kooksovenwanden afgeschermde ruimte 26, die is gevormd onder gebruikmaking van tenminste één paneel 10 van het besproken type.

5 In de reparatiesituatie van fig. 2 en 3 zijn er twee panelen 10 nabij zijwanden 4 geplaatst met de laag isolatiemateriaal 12 op de naar de zijwanden toegekeerde zijde van het paneel 10. Deze panelen strekken zich uit over de gehele hoogte van de zijwanden.

Het niet te repareren deel van de beide kookskamers is door nood-10 wanden 22 afgesloten. De veel minder dunne, en daardoor minder kwetsbare wanden gevormd door het ovendek 23 en het generatordek 24, en de noodwanden zijn met een isolatiemateriaal 25 afgedekt.

Op deze wijze is er een afgeschermde ruimte 26 gevormd, waarin het gesloopte deel 6 van de constructie uit vuurvast materiaal 15 door een persoon 27 wordt vervangen.

In de reparatiesituatie van fig. 4 en 5 wordt een vrijwel identieke afgeschermde ruimte 26 toegepast. Hier heeft het paneel 28 echter een werkopening 29, die in het hier getoonde voorbeeld door een om as 30 scharnierende deur 31 afsluitbaar is. Vanuit 20 de af geschermde ruimte 26 kan een persoon 27 door de werkopening 29 reparatiewerkzaamheden b.v. d.m.v. spuittechnieken uitvoeren.

Sr kunnen meerdere al of niet afsluitbare werkopeningen in het paneel c.q. de panelen aanwezig zijn. De mogelijkheid is voorzien om de afgeschrmde ruimte in de kookskamer te verplaatsen. Hierbij 25 wordt in het bijzonder voorgesteld de af geschermde ruimte in een horizontale richting volgens pijl 32 te verplaatsen.

Bij de repartiesituatie van fig. 6 en 7 zijn de zijwanden 4 voor een deel van de hoogte af gedekt door een paneel 10' en een paneel 28 met werkopening 29. De ruimte 26 wordt bij deze répara-30 tiesituatie aan de boven- en onderzijde begrensd door een paneel 33 van bijzondere vormgeving volgens fig. 11. Het paneel omvat op dezelfde wijze als bij fig.' 8 buizen 13 en 14, die echter U-vormig zijn gebogen en die een U-vormig paneel 33 vormen, dat aan de buitenzijde van een laag isolatiemateriaal 12 is voorzien. De 35 afgeschermde ruimte 26 (zie fig. 6 en 7) gevormd door de panelen 10, 28 en 22 is met daartoe geeigende middelen 34, zoaLs rollen ----- 81 0 2 2 8 1 . /s ,, 8 HO 438 ·* · of rails, gemakkelijk volgens pijl 32 in de kookskamer verplaats- baar. Om de zijwanden boven de afgeschermde ruimte 26 op een voldoend hoge temperatuur te houden wordt in de deuropening van de kookskamer boven de afgeschermde ruimte tijdelijk een isolerend 5 schot geplaatst. Bij de reparatie wordt door een in de ruimte 26 liggende persoon 27 door de werkopening 29 een deel van de vuurvaste constructie b.v. een steen uit de zijwand genomen, waarna de verbrandingskamer kan worden schoongemaakt, en tenslotte de in de zijwand gemaakte reparatie-opening 35 weer wordt gesloten.

10 Hierna kan een andere verbrandingskamer worden schoongemaakt door de afgeschermde ruimte in de kookskamer te verplaatsen, totdat deze met de werkopening ter plaatse van de volgende' verbrandingskamer is gekomen. Opgemerkt wordt, dat in dit geval de panelen 10, 28 en 33» onder gebruikmaking waarvan de af geschermde ruimte 15 26 wordt gevormd, er zich voor lenen om te voren, buiten de kooks- ovenbatterij tot een scherm 9 te worden samengesteld, hetwelk na •het ledigen van een kookskamer in zijn geheel daarin kan worden aangebracht. Zodoende kan de voor het repareren benodigde tijd tot een minimum worden beperkt. Een dergelijk scherm 9 kan permanent 20 voor het repareren ter beschikking staan.

Fig. 12 tenslotte toont het temperatuurverloop 36 van een zijwand 4 via een nabij deze zijwand geplaatst paneel 10 naar een kookskamer. Het paneel is zo bemeten en wordt zo door een fluidum in de kanalen 11 gekoeld, dat aan de van de zijwand 4 afgekeerde 25 zijde ervan in de ruimte 26, die onder gebruikmaking van het paneel is gevormd, klimatologische omstandigheden worden geschapen, waarbij door een persoon reparatiewerkzaamheden kunnen worden verricht. Zo nódig wordt de lucht in de ruimte ververst» Het grootste deel van de temperatuurval treedt in de laag isolafie-30 · materiaal 12 op. De oppervlakte temperatuur van de zijwand 4 is minimaal 500°C. Hierdoor wordt de zijwand beschermd tegen de nadelige gevolgen van de te sterke afkoeling.

/9 8102281

Claims

9 HO 438 _ r t 1» Werkwijze voor het repareren van een in "bedrijf zijnde kooksoven-batterij, omvattende kookskamers die uit vuurvast materiaal gevormde wanden hebben, waarbij men althans één kookskamer eerst 5 uit bedrijf neemt en ledigt, vervolgens repareert en tenslotte weer in bedrijf neemt, met het kenmerk, dat men na het ledigen, een van de warme kookskamerwanden afgeschermde ruimte aanbrengt onder gebruikmaking van tenminste één paneel, waarvan men er tenminste één plaatst nabij althans één warme zijwand, dat men een 10 zijwand, in de nabijheid waarvan men een paneel heeft geplaatst, door isolatie ter plaatse van het paneel op een zodanig hoge temperatuur houdt, dat er geen ontoelaatbaar grote krimp van het vuurvaste materiaal optreedt, dat men in de afgeschermde ruimte in hoofdzaak door koeling van het paneel of de panelen met een 15 fluidum zodanige klimatologische omstandigheden schept, dat men er menselijke arbeid kan verrichten, dat men zich in de afgeschermde ruimte begeeft en dat men aldaar de reparatie uitvoert.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de afgeschermde ruimte aanbrengt in één kookskamer onder gebruikmaking 20 van panelen die men plaatst nabij beide warme zijwanden van de kookskamer.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de afge-sohermde ruimte aanbrengt in meerdere naburige kookskamers, en dat men de panelen plaatst nabij de "buitenste zijwanden van de nabu- 25 rige kookskamers.
4· Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat men, in geval het vuurvaste materiaal van de zijranden silica is, de temperatuur van elke zijwand in de nabijheid waarvan een paneel wordt geplaatst, op tenminste 500°C houdt.--- 30 5· Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het fluidum water is.
6. Wërkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men de afgeschermde ruimte tijdens het repareren in de kookskamer verplaatst. 35 7« Paneel te gebruiken bij de werkwijze volgens een van de voorgaan- /10 8102281 __________—-ί 5 ; 10 HO 438 *· I' de conclusies, met het kenmerk, dat het is voorzien van kanalen voor geleiding van het fluïdum, en dat het aan één zijde is voorzien van een laag isolatiemateriaal.
8. Paneel volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat het is voorzien 5 van tenminste één werkopening.
9· Paneel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elke werkopening afzonderlijk afsluitbaar is.
10. Paneel volgens een van de conclusies 7 t/m 9, met het kenmerk, dat de kanalen omvatten een aantal evenwijdige huizen, die door 10 verbindingselementen star met elkaar zijn verbonden.
11. Paneel volgens conclusie 10, met het kenmerk., dat de buizen een rechthoekige doorsnede hebben.
12. Paneel volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de verbindingselementen buizen met een rechthoekige doorsnede zijn, welke 15 buizen door lassen mei de kanalen zijn verbonden.
13· Paneel volgens een* van de conclusies 7 t/m 12, met het kenmerk, .dat het U-vormig is. J . · 81 0 2 2 8 1