NO180655B - Kassettvegg for en kassettovn - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kassettvegg sammensatt av flere segmenter for en kassettovn.

Kull- eller grafittelektroder blir f.eks. brent i opp-varmingsovner for støpeblokker, som vanligvis er oppbygd som følgende: Ovnsanlegget består av flere kammer, som er anordnet etter hverandre og ved siden av hverandre slik at når betraktet sammenhengende gir en tilnærmet ringform. Hvert kammer er igjen oppdelt i såkalte kassetter, som foregår ved anordning av tilsvarende mellomvegger.

De enkelte kammerne er forbundet med hverandre slik at røkgassen kan føres fra ett kammer til neste. Vanligvis foregår dette ved at kassettveggene har gjennomgående røkgasskanaler, gjennom hvilke røkgassen kan strømme gjennom nedenfra og oppover hhv. ovenfra og nedover. For å kunne muliggjøre disse sinus- eller meanderformede gasstrømningene er de enkelte kammerne lukket med deksel, idet det dannes et hulrom mellom hvert kammerdeksel og den øvre enden av kassettveggen, som muliggjør en gasstrømning på samme måte som hulrpmmet dannet under kassettbunnene.

I en bedrift er alltid et eller to (av f.eks. 16 til 24 kammere) utformet som brennkammer, mens det i strømnings-retningen av røkgassen foran anordnede kammer anses som oppvarmingskammer og det der underliggende kammer anses som avkj ølingskammer.

I området av bak brennkammer anordnet kammer, sett i strømningsretningen, foregår også et uttak av de brente produktene og anbringelse av nye ubrente varer. Vanligvis blir de nevnte elektrodene lagt i fyllpulver-sjikt, som fremfor alt muliggjør en oksideringsbeskyttelse.

Ved den stadige oppvarmingen/avkjølingen kommer det tvangs-messig til termiske utvidelser og sammentrekninger i området av kassettveggene, som krever egnede tiltak. For dette formål er det kjent å anordne utvidelsesfuger i kassetthjørnene, altså f.eks. i sammenføyningsområdet mellom en tverrgående vegg og en langsgående vegg. Utvidelsesfugene vil da bli fylt og dekket med keramisk fibermateriale. På grunn av den termiske og mekaniske belastningen, har fyllmaterialet ofte imidlertid kun en svært begrenset brukstid og er f.eks. etter tre brennsykluser oppbrukt og må bli fornyet. I tillegg til dette uønskede vedlikeholdet er den ulempen at kassettveggene ofte har en høyde på 4—6 m, noe som vanskeliggjør frem-stillingen av fibermaterialet i området av de hjørnesidige utvidelsesfugene.

Det er så blitt funnet at ved anbringelse av utvidelsesfugene fjernt fra hjørneområdet i retning av midten av kassettveggen og ved en spesiell utforming av utvidelsesfugen, ble samtidig tilveiebragt to fordeler, nemlig: For det første må utvidelsesfugene ikke lenger bli fylt og for det andre er fugene selvrensende.

Ved foreliggende oppfinnelse går en ut fra at utvidelsesfugene er utformet slik at det tilveiebringes en fri bevegelighet av tilliggende komponenter for opptak av termisk endring i lengderetningen. Samtidig sikres imidlertid et skille under tilliggende kassettrom. Med andre ord, dybden på utvidelsesfugen skal være mindre enn kassettveggens tykkelse.

I sin generelle utførelsesform beskriver oppfinnelsen: en kassettvegg sammensatt av flere segmenter fra en kassettovn, idet i det minste noen av segmentene har utsparinger, som kommer i tillegg til de vertikalt forløpende, gjennomgående røkgasskanalene, idet det karakteristiske trekket ved anordningen fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

På grunn av størrelsen på kassettveggene (f.eks. lengde 4 m, høyde 6 m, bredde 30 cm) settes de som regel sammen av segmenter (stener). Dette foregår vanligvis i form av en oppmuring.

Innenfor en segmentrekke skal nå minst to segmenter være utformet slik at fra begge sidene oppstår utvidelsesfuge-område. Derved kan de enkelte segmentrekkene være avstemt på hverandre slik at utvidelsesfugen på begge sider av kassettveggen forløper fluktende med hverandre over hele høyden. Det er også mulig å danne utvidelsesfugen fra segmentrekke til segmentrekke på et annet sted eller å utforme flere segmentrekker med fluktende utvidelsesfuger og deretter igjen flere segmentrekker med en dertil forskjøvet utvidelsesfuge.

Ved den sistnevnte utførelsesformen tilveiebringes samtidig en økning av kassettveggens stabilitet.

Den konkrete utformingen av segmentene brukt for dannelse av utvidelsesfugene kan foregå på forskjellige måter.

Ifølge en fordelaktig utførelsesform skal segmentene, som danner utvidelsesfugene mellom seg, i det vesentlige ha en L-formet grunnflate og bli anordnet speilbildemessig i forhold til hverandre, idet de indre flatene til de frie L—benene ligger mot hverandre i det minste ved sine frie ender. Mens det altså i området av frontflaten til de to segmentene dannes utvidelsesfugen, sørger forbindelsesområdet for at tilliggende kassettrom er fullstendig atskilt fra hverandre.

En særlig geometrisk utforming av utvidelsesfugen har den fordel at den er kvasi selvrensende. Fyllpulveret, f.eks. kokspulver, som fylles inn i en kassett, fyller på ene siden av området av utvidelsesfugen, men muliggjør imidlertid samtidig en bevegelighet av de tilsvarende segmentene i forhold til hverandre og fyllpulveret faller automatisk ut av utvidelsesfugene når det fjernes fra kassettene.

Til sammenligning med teknikkens stilling med de kjente utvidelsesfugene i hjørneområdet, er det ikke lenger nødvendig med noen form for vedlikehold. Fremfor alt kan man fullstendig utelate fylling av utvidelsesfugene med et forbrukbart fibermateriale, hvorved vedlikeholdet og driftskostnadene reduseres betydelig.

I tilfelle av at utvidelsesfugene skulle måtte rengjøres, er dette uten videre enkelt å utføre og spesielt ved et trapesformet tverrsnitt.

I forhold til koksovnen kjent fra CH-PS-25854 er den fordelen at spenning som opptrer på stenene også unngås når utvidelsesfugen lukkes ved termisk betinget utvidelse av stenene da fyllpulveret, som vist, trykkes ut av fugene.

Ifølge en alternativ utførelsesform kan segmentene, som danner utvidelsesfugene mellom seg ved sine korresponderende flateavsnitt, være utformet i form av en not-fjær-utforming. Da har et segment tilnærmet i sin midte mellom veggsidige segmentflater en fjær og det tilliggende segmentet korresponderende dertil en not. Derved foregår anordningen slik at frontflaten til fjæren står i avstand mot bunnen av noten, hvorved det samtidig nyttiggjør frontflaten til segmentet likeså står med avstand anordnet i forhold til hverandre. Også ved denne utførelsesformen er det mulig med fri bevegelighet av segmentene i forhold til hverandre. Også her kan utvidelsesfugene gi et trapesformet tverrsnitt ved en tilsvarende utforming av skråflater på segmentene.

Utformingen av kassettveggen tilsvarer forøvrig teknikkens stilling. Således foregår sammenstillingen av segmentene slik at det i kassettveggene dannes gjennomgående røkgasskanaler, som muliggjør en gasstrøm fra kassettbunn under bygningen til området under kammerdekselet og motsatt.

En ytterligere fordel ved de beskrevne kassettveggene består deri at de kan også anordnes på bestående ovnsanlegg.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av utførelseseksempel med henvisning til figurene, hvor: figur 1 viser et perspektivriss av en kassettringovn ifølge teknikkens stilling. Figur 2 viser skjematisk en kassettvegg ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3 viser skjematisk en andre utførelsesform av en kassettvegg ifølge foreliggende oppfinnelse.

På figur 1 er vist en kassettringovn for oppvarming av støpeblokker for å brenne grafittelektroder som er tidligere kjent. Da ovnen som sådan er tidligere kjent, skal nå kun de viktigste komponentene nærmere beskrives. Ovnen består av totalt seksten kammere 10, som er anordnet ringformet etter hverandre i to rekker, idet brenningen foregår med ur-viserretningen.

Innenfor hvert kammer 10 er dannet fem kassetter 12, som begrenses av fire omløpende kassettvegger og fire mellomvegger 14. I hver kassettvegg 14 er dannet røkgasskanaler 16, som strekker seg fra kassettbunnens underoppbygning 18 til området under hvert kammerdeksel 20. Det er delvis vist en røkgassrørledning 22.

Mens det ifølge teknikkens stilling er anordnet utvidelsesfuger i tilslutningsområdet til kassettveggene 14 og omløpende kassettvegger, blir anordningen av -utvidelsesfugene nå foretatt som f.eks. vist på figur 2 og figur 3. Figur 2,3 viser skjematisk den øverste stein (segment) til en kassettvegg 14. De der underliggende segmentrekkene er enten anordnet analogt eller i forhold til utvidelsesfugen forskjøvet, som ovenfor nevnt. Figur 2 viser anordning av tre konvensjonelle segmenter 24 med respektive to utsparinger 26, som sammen med de underliggende utsparinger 26 danner en røkgasskanal 16. De enkelte segmentene er via avflatede not—/fjærforbindelse sett med knasfuge mot hverandre.

For dannelse av utvidelsesfuger er imidlertid de to segmentene 24a, 24b forskjellig utformet og da i utførelses-eksemplet vist på figur 2 med en i det vesentlige L-formet grunnflate.

De to segmentene 24a, 24b er derved anordnet speilbildemessig forskjøvet i forhold til hverandre og da slik at deres frontflater 28 er avskrånet og anordnet i avstand i forhold til hverandre, mens de indre flatene 30 ligger mot hverandre i endeområdet.

På denne måten fremkommer mellom segmentene 24a, b utvidelsesfuger 32 med i det vesentlige trapesformet tverrsnitt, samtidig blir kassettveggene imidlertid lukket i området av de to mot hverandre liggende indre flatene 30, slik at det ikke består noen åpen forbindelse mellom to tilliggende kassetter 12. Også en utførelsesform med kun en utvidelsesfuge på en side ville være mulig, idet det da fortrinnsvis er anordnet forskjøvet en utvidelsesfuge på den andre siden mellom ytterligere segmenter.

Også ved forhøyet temperatur er det sikret bevegelses-mulighet mellom segmentene 24, 24a, 24b.

Flere utførelseseksempler vist på figur 3 er et segment 24 utformet slik at til og med til midten mellom de veggsidige segmentflåtene 34 er det en fjær 36, mens det tilliggende segmentet 24d har tilsvarende til fjæren en not 38. Segmentene 24c, 24d er her også utformet med skrå frontflater 28, som danner en trapesformet utvidelsesfuge 32. Samtidig blir det mellom frontflatene til fjæren 36 og bunnen på noten 38 dannet en avstand.

Analogt til utførelseseksemplet på figur 2 kan segmentene også her oppta termiske lengdeendringer på grunn av dannelsen av utvidelsesfugen 32. Samtidig er tilliggende kassetter 12 sikkert atskilt fra hverandre via not-/fjæranordningen 36, 38.

Ved fremstilling av kassettene 12 med et fyllpulver (her kokspulver) i hvilke grafittelektrodene som skal brennes settes ned, fyller kokspulveret utvidelsesfugen 32, hvor det imidlertid på grunn av den løse fyllingen som før sikres en fri bevegelighet til tilliggende segment 24c, d.

Blir kokspulveret etter brenningen tatt ut, rengjøres utvidelsesfugen 32 kvasi seg selv, idet kokspulveret faller ut (på grunn av den trapesformede tverrsnittflaten til utvidelsesfugene 32). Utvidelsesfugene 32 kan imidlertid også uten videre lett rengjøres for hånd, dersom dette skulle være nødvendig.

Claims (7)

1. Kassettvegg (14) sammensatt av flere segmenter (24,24a,24b,c, d), for en kassettovn, idet i det minste noen av segmentene (24,24c,24d) har utsparinger (26), som danner vertikalt-forløpende, gjennomgående røkgasskanaler (16), karakterisert ved at langs hver horisontale segmentrekke er anordnet og utformet minst to tilliggende segmenter (24a,b;24c,d) slik at de med sine korresponderende avskrånede frontflater (28) danner mellom seg utvidelsesfuger (32), som danner i horisontal retning, loddrett i forhold til vegg-flåtene (34), et lukket forbindelsesområde (30,36).

2. Kassettvegg ifølge krav 1, karakterisert ved at de med avstand i forhold til hverandre anordnede segmenter (24a,b;24c,d) er anordnet til hver segmentrekke, slik at de i hver segmentrekke dannede utvidelsesfuge (32) flukter med hverandre.

3. Kassettvegg ifølge krav 1, karakterisert ved at de med avstand til hverandre anordnede segmenter (24a,b; 24c,d) til hver segmentrekke er anordnet slik at de i en segmentrekke dannede utvidelsesfuger (32) er forskjøvet i forhold til tilliggende segmentrekke.

4. Kassettvegg ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at de korresponderende frontflåtene (28) til segmentene (24a,b; 24c,d) som mellom seg danner utvidelsesfugene (32), er avskrånet slik at utvidelsesfugen (32) utvides innvendig og utover.

5 . Kassettvegg ifølge krav 4, karakterisert ved at utvidelsesfugen (32) har i tverrsnitt en tilnærmet trapesform.

6. Kassettvegg ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at segmentene (24a,b), som danner utvidelsesfuger (32) mellom seg, har en i det vesentlige L—formet grunnflate og er anordnet i forhold til hverandre slik at de indre flatene (30) til de frie L-benene ligger mot hverandre i det minste ved sine frie ender.

7. Kassettvegg ifølge et av kravene 1—5, karakterisert ved at segmentene (24c,d), som danner utvidelsesfuger (32) mellom seg, er ved sine korresponderende flateavsnitt gitt en not-fjær-utforming, idet et segment (24c) har tilnærmet i midten mellom de veggsidige segmentflåtene (34) en fjær (36) og det tilliggende segment (24d) en not (38) korresponderende til fjæren (36), og hvor frontflaten på fjæren (36) står i avstand i forhold til not-bunnen.