NL9101058A - Werkwijze voor de reparatie van de vuurvaste bekleding van de haardwand van een hoogoven. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR DE REPARATIE VAN DE VUURVASTE BEKLEDING VAN DE HAARDWAND VAN EEN HOOGOVEN

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Jacobus VAN LAAR te DRIEHUIS

Johan Egenolff VAN STEIN CALLENFELS te VELSEN-ZUID

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de reparatie van de vuurvaste bekleding van de haardwand van een type hoogoven, waarbij binnen een stalen haardpantser waterdoorstroomde koelpanelen zijn aangebracht, waartegen zich, aan de haardbinnen-zijde, een laag vuurvaste bekleding bevindt.

Indien deze bekleding te dun wordt zal de thermische belasting van de koelpanelen te groot worden, met als gevolg een groot risico van een doorbraak van de haardwand. De bekleding kan worden aangetast als gevolg van diverse oorzaken. Zo kan het een gevolg zijn van een langdurige bedrijfsvoering, doch ook kan de aanleiding gevormd worden door waterlekkage vanuit een koelpaneel of een watergekoelde blaas-mond.

Ook echter kunnen bovengenoemde oorzaken reeds geresulteerd hebben in een feitelijke doorbraak van de haardwand. In al deze gevallen is een reparatie van de haardwand noodzakelijk.

Een gebruikelijke reparatiemethode omvat de handelingen van het compleet afkoelen van de hoogoven met het daaropvolgend verwijderen van de lading daaruit. Aansluitend kan dan de haardwand geheel in de oorspronkelijke toestand teruggebracht worden, of men kiest voor een andere constructie ervan.

Het afkoelen en leeghalen van de hoogoven vergt veel tijd en een aanzienlijk verlies aan materiaal. Veelal zal het dan tevens nodig zijn om ook andere delen van de ovenconstructie te repareren, die van het afkoelen sterk te lijden hebben gehad. Gedurende de gehele periode van afkoelen, leeghalen, repareren, opnieuw vullen en geleidelijk weer opstoken heeft men verder een aanzienlijk produktie verlies.

De uitvinding verschaft een werkwijze waarmee het mogelijk is gebleken de beschreven haardconstructie zodanig te repareren dat de genoemde materiaal-, tijd- en produktieverliezen aanzienlijk kunnen worden teruggebracht.

De uitvinding bestaat nu daarin, dat de hoogoven van het beschreven type gevuld wordt gehouden op een temperatuurniveau in de haard boven de smelttemperatuur van ijzer, terwijl tenminste ter plaatse waar de laag vuurvaste bekleding onvoldoende is geworden koelpanelen worden verwijderd en worden vervangen door een tweede laag vuurvast materiaal, waarvan de warmtegeleidingscoëfficient in de grootte-orde is van die van grafiet, waarna het haardpantser wordt voorzien van een, op zich zelf bekend, sproeikoelsysteem. Bij een dergelijk sproeikoelsysteem wordt nabij de bovenkant van het haardpantser zoveel water tegen dit haardpantser aan gesproeid, dat een gesloten waterfilm hierlangs naar beneden stroomt. In feite is volgens deze reparatiemethode voor een ander koelsysteem gekozen dan het oorspronkelijke met koelpanelen.

Opgemerkt wordt dat situaties denkbaar zijn waarbij de oorspronkelijke vuurvaste bekleding slechts plaatselijk onvoldoende is geworden. In dat geval kan worden overwogen om slechts plaatselijk de beschreven reparatiemethode uit te voeren, waardoor een meng-constructie resulteert met nog deels koelpanelen.

Zelfs is gebleken dat de nieuwe werkwijze zich leent voor een situatie waarbij een doorbraak van de haardwand heeft plaatsgevonden. In dat geval dient echter wel, alvorens de tweede laag vuurvast materiaal wordt aangebracht, de plaats van de doorbraak door de oorspronkelijke bekleding te worden aangeheeld met vuurvaste stamp-massa.

Bij de constructie van de haard met koelpanelen is het gebruikelijk om eerst tegen de koelpanelen een vuurvaste stampmassa aan te brengen, waartegen dan koolstofblokken worden geplaatst. Ook andere constructies zijn echter bekend. In ieder geval is het van belang om na het verwijderen van koelpanelen de resterende laag vuurvaste bekleding te vlakken. Daartegen kan de "nieuwe" tweede laag vuurvast materiaal dan worden opgebouwd, bij voorkeur eerst uit grafietblokken en aan de buitenzijde daar tegenaan een thermisch goed geleidende opvulling uit spuitmassa. Deze spuitmassa moet de spleet tussen de grafietblokken en het haardpantser goed opvullen, waardoor een goed thermisch contact tussen het vloeistofgekoelde haardpantser en de vuurvaste bekleding gewaarborgd is.

Indien de hoogoven van het kolomgedragen type is, en er voldoende ondersteuning aanwezig is van de constructie vanaf de blaasmonden omhoog, is het denkbaar om het gehele haardpantser te verwijderen bij de uitvoering van de nieuwe werkwijze. Een dergelijke methode is echter riskant, zeker indien de oorspronkelijke bekleding rondom in slechte staat verkeert.

Een betere en veiliger methode bestaat volgens de uitvinding daarin, dat alvorens koelpanelen worden verwijderd een deel van het haardpantser ter grootte van 1, 2 of 4 koelpanelen wordt uitgesneden, waarna van de achterliggende koelpanelen, voor zover nodig, wordt verwijderd en vervangen door de tweede laag vuurvast materiaal, en waarop het missende deel van het haardpantser weer wordt aangevuld. Na dit aanvullen van het haardpantser' kan dan de spuitmassa op bekende wijze tussen het geheelde haardpantser en de nieuwe laag grafietblokken worden aangebracht.

Extra zekerheid kan verder worden verkregen door, alvorens een deel van het haardpantser uit te snijden, ter linker en rechter zijde hiervan het haardpantser te verstijven door het oplassen van verstijvingsprofielen. Deze kunnen achteraf, na de reparatie, weer worden verwijderd. Op deze wijze wordt voldoende ondersteuning en stijfheid van de constructie tijdens de reparatie gewaarborgd, en is de nieuwe werkwijze minder gevoelig voor het type constructie van de hoogoven als geheel.

De beschreven werkwijze is geschikt voor het uitvoeren van een zeer plaatselijke reparatie aan de haardwand. Ook echter kan hij met succes worden toegepast ingeval een belangrijk deel van de haardwand, of zelfs de gehele haardwand moet vernieuwd worden. In dat geval kunnen de hierboven beschreven handelingen in rondgaande richting op opeenvolgende delen van de haardwand worden herhaald.

Indien inderdaad de gehele of vrijwel gehele haardwand wordt gerepareerd kan de laatstgenoemde methode nog met een aanzienlijke tijdsbesparing worden uitgevoerd indien met de beschreven handelingen op meerdere, gelijk over de omtrek van de haard verdeelde, plaatsen wordt begonnen.

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van enige figuren.

Fig. 1 toont schematisch een helft van een te repareren haard in langsdoorsnede.

Fig. 2 toont hetzelfde deel na de reparatie.

Fig. 3 t/m 6 tonen vier stadia van de nieuwe werkwijze.

Fig. 7 toont schematisch de werkvolgorde bij een meervoudige aanpak van de nieuwe werkwijze.

In fig. 1 geven de verwijzingscijfers 1 en 2 het betonfundament en de vuurvaste bodem van de haard van een hoogoven weer. Als zijnde voor het goede begrip van de vinding niet van belang is geen koelsysteem voor de bodem afgebeeld.

De haardconstructie is omgeven door een haardpantser 3, hetgeen ter plaatse van tapgat 4 een opening vertoont. De wand van de haardconstructie waarop de uitvinding betrekking heeft wordt gevormd door waterdoorstroomde koelpanelen 5 achter het haardpantser en een vuurvaste bekleding 6. De constructie van de koelpanelen is van algemene bekendheid, evenals de aansluiting ervan op een watersysteem. Details daarvan zijn daarom niet afzonderlijk afgebeeld. Een gebruikelijke uitvoering van de vuurvaste bekleding is in de vorm van koolstofblokken, waarbij tussen deze koolstofblokken en de koelpanelen 5 nog een stamplaag 9 is aangebracht. De spleet tussen de koelpanelen 5 en het haardpantser 3 is evenzo gevuld met een laag vulmassa 10.

Het oorspronkelijke profiel van de bekleding is met verwijzings-cijfer 7 aangegeven, welk profiel als gevolg van diverse oorzaken kan zijn uitgesleten volgens bijvoorbeeld lijn 8

Fig. 2 toont de constructie na de reparatie.

De ruimte van de paneelkoelers is nu ingenomen door gestapelde grafietblokken, circa dezelfde dikte als van de vervangen koelpanelen. Niet aangegeven in de figuur is een dunne laag spuitmassa welke tussen het haardpantser 3 en de laag 11 grafietblokken is geperst. Vanuit een ringleiding 12 wordt water tegen de buitenzijde van het haardpantser 3 gesproeid, hetwelk onderaan de haard weer in een goot 13 wordt opgevangen. Het sproeiwater vormt hierbij een gesloten koelfilm 14 op de buitenwand van het haardpantser. Via het hoog warmtegeleidende grafiet wordt nu een intensieve koeling van de resterende koolstofbekleding verkregen. Deze bekledingslaag kan dankzij de intensieve koeling nog weer aangroeien met gestolde slak uit de lading.

In fig. 3 is een deel van het pantseroppervlak beneden de iriblaasopeningen 15 afgebeeld. Hierop zijn twee profielen 16 17 ter verstijving van het haardpantser gelast, waardoor zonder risico voor het haardpantser hieruit stuk 19 kan worden gesneden, bijvoorbeeld met behulp van een snijbrander. Zoals uit de overeenkomstige fig. 4 blijkt zijn de afmetingen van het gevormde gat overeenkomstig met die van vier gemonteerde plaatkoelers 20, behorend tot het systeem van plaatkoelers 5 uit fig. 1. Afhankelijk van de omvang van de te repareren haardwand en van andere door plaatselijke factoren bepaalde overwegingen, kan het gevormde gat ook overeenkomstig worden gemaakt met 1, 2 of eventueel zelfs 8 koelpanelen. In fig. 4 is tevens afgeheeld hoe koelpanelen 20 door het gevormde gat verwijderd kunnen worden.

Allereerst wordt daarop de zichtbaar geworden buitenwand van de bekleding goed gevlakt, hetgeen kan betekenen dat restanten van de oorspronkelijke laag stampmateriaal worden verwijderd. Eventueel kan daar ter plaatse dan weer een nieuwe laag massa worden aangebracht voordat een muur van grafietblokken tegen de oude bekleding wordt geplaatst.

Overeenkomstig fig. 6 wordt daarna het gat weer gesloten door het inlassen van een nieuw stuk haardpantser 23. Aansluitend wordt daarop een aangrenzend stuk uit het oude haardpantser gesneden, nadat eerst verstij vingsprofiel 17 is verwijderd en op plaats 25 is vastgelast. Tussen het nieuwe stuk haardpantser en de muur van grafietblokken 22 wordt tenslotte spuitmassa ingeperst. De beschreven handelingen worden nu ter plaatse van het nieuwe gat herhaald. Op deze wijze kan stap voor stap de gehele haardwand vernieuwd worden.

In fig. 7 tenslotte is schematisch aangegeven hoe de nieuwe reparatiemethode gelijktijdig op meerdere plaatsen rondom de haard kan worden uitgevoerd, waardoor een aanzienlijke tijdsbesparing kan worden verkregen. Fig 7 toont daartoe een dwarsdoorsnede van de haard tijdens de reparatie. Vanuit de posities A en B wordt in het afgeheelde geval tegen de klokrichting in stapsgewijze gerepareerd. Hierbij geven de verwijzingscijfers 20 de plaatkoelers weer, 22 de grafietblokken die hiervoor in de plaats zijn gekomen, en 16 resp. 25 de verstijvingsprofielen. Het zal duidelijk zijn dat het ook mogelijk is om gelijktijdig op 3 of 4 plaatsen rondom de haard te werken. Van geval tot geval zal de keuze van deze wijze van organisatie van het werk afhangen van plaatselijke factoren.

Claims (8)

1. Werkwijze voor de reparatie van de vuurvaste bekleding van de haardwand van een type hoogoven, waarbij binnen een stalen haardpantser waterdoorstroomde koelpanelen zijn aangebracht, waartegen zich, aan de haard-b innenzij de, een laag vuurvaste bekleding bevindt, met het kenmerk, dat de hoogoven gevuld wordt gehouden op een temperatuurniveau in de haard boven de smelt-temperatuur van ijzer, terwijl tenminste ter plaatse waar de laag vuurvaste bekleding onvoldoende is geworden koelpanelen worden verwijderd en worden vervangen door een tweede laag vuurvast materiaal, waarvan de warmtegeleidingscoëfficient in de grootte-orde is van die van grafiet, waarna het haardpantser wordt voorzien van een, op zich zelf bekend, sproeikoelsysteem.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, toegepast op een hoogoven welke een doorbraak door de haardwand heeft gehad, met het kenmerk, dat alvorens de tweede laag vuurvast materiaal wordt aangebracht ,de plaats van de doorbraak wordt aangeheeld met vuurvaste stampmassa.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de nog aanwezige laag vuurvaste bekleding wordt afgevlakt alvorens de tweede laag hiertegen wordt opgebouwd, eerst uit grafietblokken, met daar aan de buitenzijde tegenaan een thermisch goedgeleidende opvulling uit spuitmassa.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat alvorens koelpanelen worden verwijderd een deel van het haardpantser ter grootte van 1, 2 of 4 koelpanelen wordt uitgesneden, waarna van de achterliggende koelpanelen, voor zover nodig, wordt verwijderd en vervangen door de tweede laag vuurvast materiaal, waarop het missende deel van het haardpantser weer wordt aangevuld.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 in combinatie met 4, met het kenmerk, dat de spuitmassa wordt aangebracht na het aanvullen van het haardpantser.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat alvorens een deel van het haardpantser wordt uitgesneden, ter linker en ter rechterzijde hiervan het haardpantser wordt verstijfd door het oplassen van verstijvingsprofielen, welke achteraf weer worden verwijderd.

7. Werkwijze volgens conclusies 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat, voor zover nodig, de beschreven handelingen in rondgaande richting op opeenvolgende delen van de haardwand worden herhaald.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat gelijktijdig op meerdere, gelijk over de omtrek van de haard verdeelde, plaatsen met de beschreven handelingen wordt begonnen.