NL8202895A - Oven voor hoge temperatuur. - Google Patents

Description

t % 82306 i * *

Korte aanduiding: Oven voor hoge temperatuur.

he uitvinding heeft in het algemeen betrekking op de constructie van een oven voor hoge temperatuur. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een verbetering van de inwendige constructie voor een oven voor hoge temperatuur van de soort die gebruikt wordt 3 als de generator in een kolenvergassingsproces.

In een oven van de soort die gebruikt wordt voor kolenvergassing of dergelijke omvat de inwendige constructie van de generator, d.w.z. de oven, een stalen buitenmantel en een inwendige dat is opgebouwd uit wanden van vuurvaste stenen. Deze wanden 10 worden op hun plaats gehouden met isolerende cement en met gietbare isolatie. De meetkundige constructie van de stenen wanden of kolommen omvat een koepel aan de bovenzijde voor het opnemen van de halve bolvorm van het vat zelf. Een dergelijke generator wordt onderworpen aan omstandigheden van hoge slijtage, daar de inwendige 15 temperaturen van het vergassingsproces buitengewoon hoog zijn en de ontwikkeling van vloeibare slak de neiging heeft tot het eroderen van de binnenoppervlakken van de wanden. Deze erosie is bijzonder zwaar langs de zijwanden onder de koepelconfiguratie. Hierdoor is de gebruiksduur van een dergelijke oven beperkt, terwijl 20 herstellingen en vernieuwingen van de binnenwandconstructie nodig zijn wat een tijdrovende en kostbare operatie is.

Hoewel verschillende binnenwandeonstructies van ovens bekend zijn uit oudere octrooien, zoals de Amerikaanse octrooischriften Ho. I.463.O53 van Liptak; Ho. 1.806.793 van Dobie; Ho. 2.114.960 25 van Beall; Ho. 2.548*908 van Pollen; Ho. 2.818.035 van Hygaard;

Ho. 3.315.950 van Potocnik en anderen; Ho, 4.130.391 van Boggum en anderen; heeft geen van deze eerdere octrooien zich bezig gehouden met een hoofdonderwerp van de onderhavige uitvinding, d.w.z. het 82 Ö 2 8 9 5 * 82306 .

.- ·' ' - 2 - verschaffen van de mogelijkheid tot het vervangen van een binnenwand ' van vuurvaste stenen zonder het verstoren van de rest van de oven-wandconstructie. Deze rest omvat de koepel welke aan de onderranden daarvan moet worden ondersteund.

5 Ben doel van de uitvinding is hierdoor het verschaffen van een constructie voor een oven voor hoge temperatuur, welke omvat een inwendige wand met een warm vlak of bekleding van vuurvaste stenen welke kan uitzetten zonder dat de koepelconstructie van het inwendige van de oven wordt opgelicht.

10 Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een constructie van een oven voor hoge temperatuur welke een wand of kolom van de inwendige bekleding heeft die een warm vlak heeft, welke wand of kolom gemakkelijk kan worden vervangen zonder zorgen voor de ondersteuning van de koepelafdeling van het inwendige 15 van de oven.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een wand of kolom uit stenen met een warm vlak, welke wand of kolom de hoge temperaturen kan doorstaan die heersen in een oven van de vergassingsgeneratorsoort, zonder dat voldoende druksterkte nood-20 zakelijk is voor de ondersteuning van het koepelgedeelte van een dergelijke oven.

Kort samengevat is de uitvinding in combinatie met een oven voor hoge temperatuur voorzien van een buitenmantel en bestemd om in een rechtopstaande stand te worden opgesteld. De oven omvat 25 een temperatuursbestendige bekleding met een koepel aan het boveneinde daarvan. Deze bekleding omvat tenminste één laag van een eerste isolatiemiddel binnen de mantel, welk eerste isolatiemiddel de koepel ondersteunt. De bekleding omvat eveneens een tweede isolatiemiddel binnen het eerste isolatiemiddel. Dit tweede 30 isolatiemiddel is vrijstaand binnen de bodem van de koepel, waardoor het tweede isolatiemiddel kan uitzetten zonder het uitoefenen van enige opwaartse druk op de koepel.

Opnieuw kort samengevat is de uitvinding in combinatie met een oven voor hoge temperatuur voorzien van een buitenmantel en 35 bestemd om in een rechtopstaande stand te worden opgesteld. De uitvinding omvat een temperatuursbestendige bekleding die is voorzien van een uit vuurvaste stenen omgebouwde koepel die aan het boveneinde van de bekleding is geplaatst, en een eerste laag 8202895 82306 f - - ? - 3 - vuurvaste stenen met voldoende sterkte voor het ondersteunen van dë koepel welke daarop rust, De uitvinding omvat tevens een laag-__ isolerend cement aan de "binnenzijde van en aangrenzend van de ^ mantel, en een aantal lagen vuurvaste stenen tussen dit cement en de 5 eerste laag vuurvaste stenen, De uitvinding omvat tevens een tweede laag vrijstaande, vuurvaste stenen die "binnen de eerste laag vuurvaste stenen is geplaatst voor het doorstaan van de hoge temperatuur. Deze tweede laag omvat vervangbare stenen en strekt zich vertikaal boven de bodem van de koepel uit teneinde uitzetting 10 mogelijk te maken zonder enige opwaartse druk op de koepel, Yerder omvat de temperatuursbestendige bekleding gietbare isolatie die de ruimten opvult tussen de laag isolerend cement en de koepel en de andere stenen lagen.

Nogmaals kort samengevat, de uitvinding heeft betrekking op 15 een oven voor hoge temperatuur bestemd voor kolenvergassing en dergelijke, welke oven is voorzien van een verbrandingskamer voor het uitvoeren van deze kolenvergassing voorzien van een inlaat aan de bovenzijde van de kamer en een uitlaat aan de bodem. De verbrandingskamer omvat tevens een koepel die de inlaat omgeeft en is 20 opgebouwd uit warm vlak-steen bestemd voor blootstelling aan de kolenvergassing, en een eerste zijwand voor de ondersteuning van de koepel die .is opgebouwd uit isolerende stenen met voldoende druk-sterkte bij temperaturen onder die bij de kolenvergassing. De verbrandingskamer omvat verder een tweede zijwand binnen de eerste 25 zijwand, welke tweede zijwand is opgebouwd uit warme vlak-steen bestemd voor blootstelling aan de kolenvergassing zonder ondersteuning voor de koepel.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening van een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld.

30 Fig. 1 is een schematische langsdoorsnede welke een oven toont volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een gedeeltelijke dwarsdoorsnede op vergrote schaal van een zijwand van de oven weergegeven in Fig. 1, genomen over de lijn 2-2 in Fig. 1.

35 In verband met kolenvergassingsprocessen e.d. bestaat er de noodzaak voor het construeren van een generator, dat is in feite een oven waarin het vergassingsproces plaats vindt. Een dergelijke generatorconstructie is in feite een ovenconstructie, welke een 8202895 ' " 82306 - 4 - stalen aantel omvat die met vuurvaste materialen moet worden bekleed teneinde de hoge temperaturen te kunnen doorstaan van de vergassingsverbranding die aan de binnenzijde plaats vindt. Voorts omvat de vergassing van vaste stoffen de ontwikkeling van een 5 vloeibare slak van hoge temperatuur, die de neiging heeft om langs de wanden van de oven naar beneden te stromen en zeer erosief is in zijn effect op de binnenzijde van deze wand. Hierdoor is de gebruiksduur van de inwendige bekledingsconstructie zeer kort, en het vervangingsproces wordt zeer kostbaar. Dit is in het bijzonder 10 het geval, daar de gebruikelijke constructie een koepel omvat aan de bovenzijde van de oven, welke koepel is gevormd uit vuurvaste stenen die tegen hoge temperaturen bestand zijn en wordt ondersteund door daaronder liggende vertikale zijwanden van soortgelijke vuurvaste stenen. De erosieve invloeden zijn echter onder het koepel-15 gedeelte veel groter, zodat het onderwandgedeelte dient te worden vervangen terwijl de koepel zelf in hoofdzaak in takt blijft.

Wanneer echter voorafgaande aan de onderhavige uitvinding de dragende wanden moesten worden vervangen, diende ook de koepel te worden verwijderd, daar de onderliggende dragende wanden voor ver-20 vanging werden verwijderd.

Een inwendige constructie van een oven volgens de onderhavige uitvinding maakt mogelijk dat de binnenwandlaag van de oven kan worden vervangen zonder zorgen voor de ondersteuning van de koepel. Ook wordt een bijkomend voordeel verkregen, doordat de het koepel-25 gedeelte dragende wand uit sterkere stenen kan worden opgebouwd, daar deze niet aan de hoge temperaturen of erosieve omstandigheden zullen worden onderworpen waaraan wel de andere inwendige oppervlakken van de oven bloot zullen staan. Door ook een inwendige laag toe te passen die uit stenen met een warm vlak zijn vervaar-50 digd, kan deze binmenlaag afzonderlijk van de dragende wand-constructie van de koepel uitzetten. Hierdoor wordt deze ontlast van elke draagbelasting of druk veroorzaakt door uitzettingseffec-ten.

Er kan worden opgemerkt dat in deze beschrijving het gebruik 35 van de uitdrukking "vuurvaste stenen" bedoeld is om in het bijzonder betrekking te hebben op stenen die bestand zijn tegen extra hoge temperaturen, welke de plaatsing kunnen doorstaan aan het warme vlak van de binneobekleding van een ovenkamer. Yerder is de 8202895 82306 f * ^ - 5 - uitdrukking "ovenateen" bedoeld om een steen aan te duiden die bestand is tegen een relatief hoge temperatuur, welke steen echter kan zijn vervaardigd om een betere druksterkte te hebben dan de als "vuurvaste stenen" aangeduide stenen.

5 Met verwijzing naar de tekening, hieruit kan worden opgemerkt dat er een generator is voor kolenvergassing welke schematisch is weergegeven als de oven voor hoge temperatuur volgens de uitvinding. Deze oven omvat een buitenmantel 11, die uit elk geschikt materiaal kan zijn vervaardigd, zoals staal of dergelijke. De mantel 11 is 10 bestemd voor opstelling in een rechtopstaande stand, zoals in Pig. 1 is weergegeven. Hierdoor is er een flens 12 aan de bodem van de kamer 13*

Binnen de mantel 11 is er een temperatuursbestendige bekleding, welke een koepel 20 omvat die uit vuurvaste stenen is opgebouwd en, 15 zoals is aangegeven, aan het boveneinde van de ovenbekleding is geplaatst. Ook is er een eerste laag ovenstenen 21, welke met voldoende sterkte is vervaardigd om de koepel 20 te kunnen dragen. De voet van de koepel 20 rust op de bovenzijde van de wand of kolommen uit stenen 21. Yerder is er een laag isolerend cement 24, welke aan 20 de binnenzijde is geplaatst van en aangrenzend van de mantel 11. Bovendien is er een aantal lagen 25 en'26 uit ovenstenen die zijn aangebracht tussen de oementlaag 24 en de eerste laag ovenstenen 21.

Br is een tweede laag van vrij staande vuurvaste stenen 29, welke binnen de eerste laag 21 is geplaatst en dienst doet als de 25 zgn. warmvlak-stenen teneinde de hoge temperatuur in de kamer 15 te doorstaan. Deze laag 29 is samengesteld uit uitwisselbare stenen en strekt zich vertikaal uit boven de bodem van de koepel 20 teneinde uitzetting van de wand of kolommen van de steenlaag 29 toe te staan zonder enige opwaarts druk of steun die op de koepel 20 wordt 30 uitgeoefend.

De overblijvende ruimten in de mantel 11 zijn opgevuld met gietbare isolatie, d.w.z, isolatie 30 nabij de bodem van de oven en de isolaties 31 en 32 nabij de bovenzijde. levens zal worden opge-merkt, dat de basis van de laag ovenstenen 21 steunt op een hoek-35 staal 35» terwijl de vrijstaande laag vuurvaste stenen 29 steunt op een ander hoekstaal 36. Het zal duidelijk zijn, dat de uitlaat 17 kan zijn bekleed met een laag vuurvaste stenen 39» welke een afgeknot kegelvormig bovengedeelte 40 heeft dat aansluit op de onderzijde 8202895 - 6 - " 82306 van de laag 29.

Hei Zal duidelijk zijn, dat zoals hierboven is aangegeven een eerste voordeel van de ovenconstructie volgens de uitvinding het vermogen omvat van de warmvlak-binnenkolom. 29 van stenen tot uit-5 zetting zonder het oplichten van de koepel 20 of het uitoefenen van extra samendrukkende belasting op de kolommen van de laag 29. Bovendien kunnen de warme vlak-stenen van de kolommen 29 gemakkelijk worden vervangen zonder zorg voor de ondersteuning van de koepel 20, daar de koepel vertikaal wordt ondersteund door de andere kolommen 10 van ovenstenen 21. Ben ander voordeel van de constructie is, dat de warmevlak-stenen van de kolommen 29 zijn vervaardigd uit materialen die geen extra sterkte behoeven te hebben voor het dragen van de koepel 20. Hierdoor kunnen deze stenen zowel doeltreffenderzijn voor bestendigheid tegen hoge temperatuur als economischer zijn.

15 Hoewel een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding tot in bijzonderheden is beschreven, is de uitvinding niet daartoe beperkt maar strekt zich uit tot alle varianten daarvan.

4 8202895

Claims (9)

1. Oven voor hoge temperatuur, voorzien van een bui'tenmantel » en bestemd om in een rechtopstaande stand te worden opgesteld, welke-^ oven een temperatuursbestendige bekleding omvat met een koepel aan het boveneinde daarvan, met het kenmerk. dat 5 de bekleding tenminste één laag van een eerste isolatiemiddel (2l) binnen de mantel (11) omvat en dit de koepel (20) ondersteunt, en tweede isolatiemiddelen (29) binnen de eerste isolatiemidde-len (21) zijn aangebracht en vrijstaan binnen de bodem van de 10 koepel (20), waardoor deze tweede isolatiemiddelen (29) kunnen uitzetten zonder enige opwaartse druk op de koepel uit te oefenen,

2. Oven volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede isolatiemiddel een laag (29) omvat van vuurvast materiaal voor het doorstaan van de hoge temperatuur. 15

3» Oven volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de laag (29) van het tweede isolatiemiddel vervangbare stenen omvat.

4# Oven volgens conclusie 3» met het kenmerk, dat de laag (29) van het tweede isolatiemiddel zich vertikaal uitstrekt tot boven de bodem van de koepel (20). 20

5· Oven volgens conclusie 4» met het kenmerk, dat het eerste isolatiemiddel een laag ovenstënen (21) omvat die voldoende sterkte hebben voor het ondersteunen van de koepel, welke koepel (20) is opgebouwd uit vuurvaste stenen en rust bovenop de eerste isolerende laag (21) van ovenstenen,.

6. Oven volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat de ovenbe- kleiing eveneens een laag isolerende cement (24) aangrenzend van de mantel (11) omvat en tenminste één laag (25, 26) van ovenstenen aan de buitenzijde van de laag stenen van de eerste isolatielaag.

7. Oven voor hoge temperatuur voorzien van een buitenmantel 30 en bestemd om in een rechtopstaande stand te worden opgesteld, van een temperatuurbestendige bekleding, welke een koepel omvat die uit vuurvaste stenen is opgebouwd en aan het boveneinde van de bekleding is aangebracht, gekenmerkt door een eerste laag (21) van ovenstenen met voldoende sterkte 35 voor het ondersteunen van de koepel (20), welke koepel op deze eerste laag rust, een laag isolerende cement (24) aan de binnenzijde van en 8202895 - 8 - 82306 aangrenzend van de mantel, een aantal lagen (25, 26) van ovenstenen tussen het oement en de eerste laag ovenstenen, een tweede laag (29) van vrij staande vuurvaste stenen die 5 hinnen de eerste laag (2l) van ovenstenen is geplaatst voor het doorstaan van de hoge temperatuur, welke tweede laag vervangbare stenen omvat en zich vertikaal uitstrekt^oven de bodem van de koepel (20) teneinde uitzetting mogelijk te maken zonder enige opwaartse druk op de koepel, en 10 gietbare isolatie welke de ruimten opvult tussen de laag isolerend cement en de koepel en de andere stenen lagen.

8. Oven voor hoge temperatuur voor de vergassing van kolen e.d., voorzien van een verbrandingskamer voor het uitvoeren van de kolenvergassing met een inlaat aan detop van de kamer en een uit- 13 laat aan de bodem, waarbij een koepel de inlaat omgeeft en is opgebouwd uit warme vlak-steen voor blootstelling aan de kolenvergassing, gekenmerkt door: eem eerste zijwand (21) voor het ondersteunen van de koepel (20) welke is opgebouwd uit isolerende steen met voldoende druk-20 sterkte bij temperaturen beneden de kolenvergassingstemperatuur, en een tweede zijwand (29) binnen de eerste zijwand (21) opgebouwd uit warme vlak-steen voor blootstelling aan de kolenvergassingstemperatuur zonder ondersteuning voor de koepel (20).

9. Oven voor hoge temperatuur volgens conclusie 8, gekenmerkt 25 door een mantel (11) voor het bevatten van de verbrandingskamer. 8202895