RO125227B1

RO125227B1 - Procedeu de reconstrucţie a unui cuptor de cocs

Info

Publication number: RO125227B1
Application number: ROA200800040A
Authority: RO
Inventors: James D. Crane; Robert A. Bloom
Original assignee: Vanocur Refractories. L.L.C.
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2012-01-30
Also published as: BRPI0800164A; AU2008200149A9; CA2617358C; AU2008200149A1; RO125227A2; AU2008200149B2; CN101225312A; NL2003618C; RU2489470C2; NL2001175C2; GB0800676D0; BRPI0800164B1; US7827689B2; ZA200800478B; GB2445855A; CA2617358A1; NL2003617C; US20080169578A1; RU2008100603A; DE102008004738B4

Description

Invenția se referă la un procedeu de reconstrucție a unui cuptor de cocs, și mai în particular la un procedeu nou, mai rapid și mai eficient de a reconstrui pereți și tavane încălzitoare în baterii de cuptoare de cocs de la partea împingătorului la partea cocsului, în care sunt folosite module monolitice turnate de mare dimensiune având stabilitate dimensională ridicată, dilatație neglijabilă la încălzire, rezistență bună la abraziune, rezistență bună la compresie și rezistență bună la șoc termic în domeniul de la -20 la 1565°C.

Multe baterii de cuptoare de cocs din Statele Unite și din toată lumea au mai mult de cincizeci de ani vechime, baterii care au fost realizate în mare măsură din cărămizi de silice. Pe măsură ce se învechesc, pereții încălzitori din cărămidă de silice încep să se degradeze și necesită reparații, variind de la refacerea parțială și pulverizarea de material pentru a preveni continuarea fisurării și a încetini degradarea care are loc până la înlocuirea unei porțiuni de capăt a unui perete încălzitor. în cele din urmă, pereții încălzitori vor trebui înlocuiți. Practic, înlocuirea în întregime a pereților încălzitori implică construirea unui nou perete încălzitor din cărămizi de silice, adică un proces care poate implica așezarea a mai mult de 4000 de cărămizi de silice în exces și poate dura până la două luni sau mai mult până la terminare. Pot fi peste o sută de forme diferite de cărămizi de silice și sunt deseori probleme cu furnizorii de cărămizi de silice, ceea are ca rezultat un procent relativ ridicat de cărămizi sfărâmate, încetinind și mai mult procesul. Cărămizile făcute dintr-un amestec refractar pentru reparații sunt ceva mai bune, prin aceea că un procent mai mic de cărămizi sosesc sfărâmate, dar tot sunt mii de cărămizi care trebuie așezate în sute de forme diferite, rezultând într-un timp lung de nefuncționare și cheltuială mare. Au fost realizate blocuri sau module stabile termic, de dimensiune mare dintr-un material nedilatabil, dar acestea au fost folosite numai pentru reparații de pereți de capăt, însemnând că atunci când au trebuit făcute înlocuiri de perete încălzitor, acestea au fost făcute cu cărămizi mai mici.

Documentul de brevet US 5227106/1993 prezintă un procedeu de producere a unor module refractare turnate de dimensiune mare, de minim 35 cm lungime și lățime, cu coeficient mic de dilatare termică, pentru un procedeu de reparare a unui cuptor de cocs, în care acestea înlocuiesc seturi de cărămizi refractare uzuale, de dimensiune mică, din partea deteriorată a zidăriei cuptorului, în prealabil înlăturate, module refractare care sunt nivelate și aliniate și apoi fixate cu mortar între ele, astfel încât să formeze rânduri depuse succesiv, ce reconstituie partea de zidărie deteriorată , peste zidul nou astfel format fiind așezate blocuri turnate refractare de mare dimensiune

Un obiect al acestei invenții este reconstrucția pereților și tavanelor încălzitoare de la partea împingătorului la partea cocsului la o baterie de cuptoare de cocs făcute din cărămizi de silice într-un mod rentabil, în care pereții și tavanele reconstruite vor avea performanțe mai bune decât pereții și tavanele pe care le-au înlocuit.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în utilizarea unor module turnate de mare dimensiune special formatate la înlocuirea unui perete încălzitor și a unor blocuri turnate de mare dimensiune de asemenea special formatate la înlocuirea unui tavan, astfel încât să se reducă semnificativ perioada de reconstrucție și să se asigure formarea de deschideri pentru trecerea gazelor arse (fumului) și pentru încărcarea camerei de cocs, aceste module și blocuri fiind făcute din material care va furniza module monolitice având stabilitate dimensională ridicată, dilatație neglijabilă la încălzire, rezistență bună la abraziune, rezistență bună la compresie și rezistență bună la șoc termic în domeniul de -20° la 1565°.

Procedeul conform invenției de reconstruire a pereților încălzitori ai camerelor de cocsificare ale unei baterii de cuptoare de cocs de la un capăt al camerei până la capătul opus rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este realizat prin etapele de:

a) așezare a unui rând de zidărie de module turnate de mare dimensiune, utilizând module turnate de mare dimensiune nedilatabile, stabile termic, fiecare modul având cel puțin o deschidere verticală care definește o porțiune a unui coș de fum;

RO 125227 Β1

b) nivelarea și alinierea stratului de module turnate de mare dimensiune folosind cel 1 puțin unul dintre jaloane de nivel și nivele;

c) fixarea cu mortar a modulelor turnate de mare dimensiune pe locurile lor;3

d) repetarea etapelor a, c și d, pentru a forma următoarele straturi de module turnate de mare dimensiune pentru a crea un perete de încălzire nou;5

e) așezarea mai multor straturi de blocuri de tavan turnate modulare de mari dimensiuni neexpandabile la partea superioară a pereților de încălzire învecinați, cel puțin 7 unul dintre pereții de încălzire învecinați fiind un perete de încălzire nou așezat, blocurile de tavan turnate incluzând:9 (i) blocuri de tavan pentru coș stivuite de la partea de sus a fiecărui perete la partea de sus a tavanului în felul acesta extinzând coșul cuptorului prin interiorul tavanului și (ii) 11 blocuri de tavan secunde stivuite de la partea de sus a fiecărui perete până la partea de sus a tavanului, definind pasaje de trecere prin tavan de la camera 13 de cocsificare delimitată de pereții de încălzire învecinați, fiecare dintre blocurile de tavan secunde fiind mai mare decât distanța dintre pereții de încălzire adiacenți; 15

f) zidirea pe poziții a blocurilor de tavan turnate de mari dimensiuni cu ajutorul mortarului; 17

g) turnarea unei acoperiri la partea superioară între blocurile de tavan de coș și blocurile de tavan secunde pentru a completa tavanul. 19

Procedeul pentru înlocuirea tavanului unui cuptor de cocsificare cuprinde, conform invenției, o primă fază de dispunere a unor blocuri de tavan turnate de mare dimensiune 21 neexpandabile modulare, termic stabile, la partea superioară a pereților de încălzire învecinați, blocurile de tavan turnate de mare dimensiune incluzând blocuri de tavan pentru 23 tiraj ce sunt puse unele peste altele de la partea superioară a fiecărui perete la o parte de sus a tavanului, prelungind un coș vertical din unul dintre pereții de încălzire învecinați până 25 la partea superioară a tavanului, definind pasaje de trecere prin tavan de la o cameră de cocsificare delimitată de către pereții de încălzire învecinați, fiecare al doilea dintre blocurile 27 de tavan fiind mai lat decât distanța dintre pereții de încălzire învecinați, procedeul cuprinzând în continuare fazele de: 29

- zidire a blocurilor turnate de mari dimensiuni menționate pe locul lor;

- turnarea unui material apt pentru turnare în spațiul dintre blocurile de tavan pentru 31 coș și blocurile de tavan secunde pentru a completa tavanul.

Avantajul principal al invenției constă în faptul că prin utilizarea modulelor și blocurilor 33 de mare dimensiune special formatate, realizate dintr-un material stabil termic, timpul de reparație este aproximativ înjumătățit, și de asemenea costurile sunt reduse substanțial. în 35 plus, noii pereți încălzitori vor avea performanțe mai bune decât pereții pe care i-au înlocuit.

Un alt avantaj îl constituie scurtarea timpului de reîncălzire a bateriei de cocsificare după 37 reparația prin procedeul conform invenției.

Obiectele invenției de mai sus și alte obiecte și avantaje ale acestei invenții vor 39 deveni evidente după o considerare a descrierii detaliate care urmează, făcută în legătură cu figurile însoțitoare. 41

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1... 15, care reprezintă : 43

- fig. 1 este o vedere de ansamblu în perspectivă, oarecum schematizată, a unei baterii de cuptoare de cocs, unele părți fiind îndepărtate și simplificate în scopul clarității; 45

- fig. 2 prezintă o vedere în perspectivă a părții frontale a unei baterii de cuptoare de cocs cu trei uși adiacente îndepărtate; 47

RO 125227 Β1

- fig. 3 este o vedere în perspectivă a unei porțiuni a unei baterii de cuptoare de cocs prezentând partea frontală a cuptorului de cocs prezentat în fig. 2 după ce stâlpii de reazem adiacenți porțiunii ce urmează a fi reconstruită au fost tăiați și îndepărtați, și după ce tiranții asociați au fost îndepărtați, și prezentând în plus utilizarea de echipament greu pentru a demola doi pereți încălzitori adiacenți dintr-un cuptor de cocs;

- fig. 4 este o vedere în perspectivă a bateriei de cuptoare de cocs prezentând orificiile de aer și gaz de pe partea dreaptă în timp ce sunt aspirate cu echipament de aspirare industrial de mare capacitate, și orificiile frontale de aer și gaz de pe partea stângă fiind acoperite, pardoseala și pereții fiind acoperiți cu material de izolație;

- fig. 5a este o porțiune mărită din fig. 4,prezentând orificiile frontale de aer și gaz de pe partea stângă acoperite;

- fig. 5b-5d sunt vederi în perspectivă, laterală și respectiv în secțiune ale modulelor de orificii de aer și gaz;

- fig. 6a prezintă vederea de sus a unui modul de reparație care este utilizat cu această invenție;

- fig. 6b prezintă o vedere de capăt a unui modul de reparație, prezentând configurația nut și feder;

- fig. 6c prezintă modulul din fig. 6a după ce orificiile de curățire au fost decupate, și decupările sau dopurile care ulterior vor fi fixate înapoi la loc cu mortar;

- fig. 7 este o vedere în perspectivă, prezentând primul rând de module care sunt nivelate;

- fig. 7a prezintă un prim rând de zidărie alternativ utilizat cu pardoseli care nu sunt aproape plane;

- fig. 8a este o vedere în perspectivă prezentând primele două rânduri de module și orificiile de curățire în primul rând de module, și cu coșurile de aer secundare instalate;

- fig. 8b este o vedere în perspectivă mărită a unei porțiuni din fig. 8a;

- fig. 8c este o vedere în perspectivă prezentând doi pereți încălzitori de cuptor de cocs reconstruiți cu primele două rânduri de zidărie de module, această vedere prezentând de asemenea jaloane de nivel verticale care au fost ridicate pentru a ajuta la alinierea și nivelarea modulelor;

- fig. 8d și 8e sunt vederi ale întregii lungimi a unui perete încălzitor în timpul reconstrucției, fig. 8d prezentând un rând de zidărie impar de module instalate la partea de sus a peretelui încălzitor în reconstrucție, și fig. 8e prezentând un rând de zidărie par de module instalate la partea de sus a unui perete încălzitor în reconstrucție;

- fig. 9 este o vedere schematică similară cu fig. 8c, dar prezentând pereții încălzitori reconstruiți la înălțimea tavanului, și înainte de instalarea blocurilor de tavan, jaloanele de nivel fiind îndepărtate, și în scopul simplificării, fiind ilustrate doar câteva rânduri de zidărie de module turnate de mare dimensiune;

- fig. 10 prezintă o vedere în perspectivă a unei baterii de cuptoare de cocs parțiale cu doi pereții încălzitori din module terminați și cu blocurile de tavan la poziție;

- fig. 11 este o vedere în perspectivă a unei porțiuni dintr-o baterie de cuptoare de cocs în care doi pereți încălzitori și tavanul au fost reconstruiți cu module și blocuri de mare dimensiune, cu partea de sus a tavanului fiind turnată cu material apt pentru turnare la temperatură mare;

- fig. 12 este o vedere în secțiune luată în general de-a lungul liniei 12-12 în fig. 11, prezentând o cameră de cocsificare care a fost reconstruită în conformitate cu principiile acestei invenții;

RO 125227 Β1

- fig. 13a-13c, vederi de jos ale diverselor blocuri de tavan, fig. 13a ilustrând blocuri 1 utilizate pentru formarea unei găuri de fum, fig. 13b ilustrând blocuri utilizate pentru formarea găurilor de încărcare, și fig. 13c ilustrând blocuri utilizate pentru formarea unei evacuări de 3 gaze;

-fig. 14 este o vedere în secțiune luată în general de-a lungul liniei 14-14 în fig. 11,5 prezentând un perete încălzitor și tavanul de deasupra sa care au fost reconstruite în conformitate cu principiile acestei invenții;7

- fig. 15a-15d prezintă vederi de jos ale modulelor de tavan utilizate în reconstrucția tavanului prezentat în fig. 14;9

- fig. 15e prezintă un bloc glisant care este utilizat cu modulul glisant de tavan prezentat în - fig. 15d.11 în fig. 1 care prezintă o vedere de ansamblu a unei porțiuni a unei baterii de cuptoare de cocs convenționale, bateria este indicată în general la reper 10.13

Substanțele volatile eliminate în timpul procesului de cocsificare circulă de la coloanele montante 12 la un colector 14 pentru procesare suplimentară. Bateria de cuptoare 15 de cocs include o multitudine de camere de cocsificare 16 (fig. 2), fiecare cameră extinzându-se pe lungimea bateriei de la partea împingătorului 18 la partea cocsului 19 (fig. 17 12). Fiecare cameră de cocsificare este ușor conică și este prevăzută cu uși complet amovibile pe cele două capete opuse, cu conicitatea crescând de la, de exemplu 19 șaisprezece țoii la ușa 20 (fig. 2) pe prima parte sau partea împingătoare la nouăsprezece țoii la ușa (neprezentată) pe cea de-a doua parte sau partea cocsului. 21

Fiecare cameră de cocsificare poate avea 15 metri în lungime și poate avea o înălțime de 3 la 6 metri, deși aceste dimensiuni variază pentru diverse baterii de cuptoare 23 de cocs.

Camerele de cocsificare 16 sunt separate una de cealaltă de pereții încălzitori indicați 25 în general la reper 22 în fig. 2. într-o baterie convențională, pereții încălzitori sunt formați din rânduri sau rânduri de zidărie de cărămizi de silice, cu sute de cărămizi la fiecare rând de 27 zidărie. Fiecare perete încălzitor are o multitudine de canale 30 (fig. 8d), care se termină în deschideri superioare 24, care canale în mod caracteristic sunt alternate între ciclurile de 29 încălzire și ciclurile de tiraj. Gazul și aerul încălzit este introdus în canale prin duze de gaz 57 și orificii de aer 58 din niște module 59 cu orificii de aer/gaz la partea de jos a canalelor. 31 Fig. 4 și 5a-5d prezintă modulele 59 cu orificii de aer/gaz care sunt dispuse sub pereții încălzitori, fiecare modul având un orificiu de aer 58 și un orificiu de gaz 56 conic care 33 primește o duză de gaz 57. Aerul și gazul sunt aprinse, gazul care arde încălzind la rândul său pereții încălzitori la o temperatură în mod caracteristic în domeniul de 2100 la 2500° 35

Fahrenheit (1150 la 1370° C).

Când ciclul de cocsificare pentru o anumită cameră de cocsificare este încheiat, ușile 37 suntîndepărtatedeun mecanism de ușă, neprezentat, și apoi unîmpingător54este introdus din partea împingătorului în camera de cocsificare pentru a împinge cocsul din interiorul 39 camerei de cocsificare, cocsul fiind descărcat printr-un ghidaj de cocs 25 și apoi într-un vagonet de stins cocs 27. La acest punct ar trebui observat că structura menționată mai sus 41 a bateriei de cuptoare de cocs și modul de funcționare a acesteia sunt bine cunoscute în stadiul tehnicii. 43

O problemă neîntreruptă în funcționarea unei baterii de cuptoare de cocsificare este deteriorarea progresivă a pereților încălzitori între camerele cuptorului de cocs. în trecut se 45 obișnuia să se repare inițial un perete încălzitor prin pulverizarea suprafeței cu o suspensie adecvată de material refractar pulverizabil mecanizat. Cu toate că aceasta va încetini 47

RO 125227 Β1 deteriorarea suprafețelor pereților camerei de cocsificare în cele din urmă va fi necesar să se reconstruiască cel puțin o porțiune de capăt a peretelui încălzitor, și în cele din urmă poate deveni necesar să se reconstruiască un întreg perete încălzitor.

Reparația sau reconstrucția peretelui este făcută prin închiderea fluxului de aer și gaz către peretele încălzitor astfel încât nu există combustie în canale, izolând zona care urmează a fi reparată sau înlocuită prin plasarea de izolație de perete pe suprafața pereților încălzitori adiacenți. Peretele este reparat sau înlocuit ori cu cărămizi de silice noi ori cu cărămizi făcute dintr-un amestec refractar pentru reparații. Din cauza numărului mare de cărămizi care sunt utilizate într-un perete încălzitor, acesta este un procedeu care necesită foarte mult timp, în mod caracteristic durând aproximativ 2 la 3 săptămâni pentru reparația unui perete de capăt, și 6 la 8 săptămâni sau mai mult pentru reconstrucția unui întreg perete încălzitor.

Pentru a depăși neajunsurile cărămizilor standard, a fost dezvoltat un modul de reparație refractar monolitic turnat de mare dimensiune. Aceste module sunt dezvăluite în brevetul US 5423152. Fiecare modul este format dintr-un amestec refractar de tipul care, când este întărit și ars cum trebuie, are o stabilitate dimensională ridicată și rezistență bună la șoc termic în domeniul de la 0° la 2850° Fahrenheit (-17° la 1566° C). în plus, suprafața modulelor este rezistentă la abraziune așa cum poate apare în timpul împingerii cocsului din camera de cocsificare la sfârșitul procesului de cocsificare. Fiecare modul refractar monolitic turnat de mare dimensiune cuprinde cel puțin un canal întreg de la o latură a peretelui încălzitor la cealaltă latură, și poate cuprinde două sau mai multe canale, cel cu trei canale fiind specific pentru un modul de perete de mijloc. Alte blocuri de reparație turnate pot fi utilizate în reparații de tavane care blocuri de tavan sunt de asemenea făcute din același amestec refractar sau dintr-unul comparabil. Astfel, o diversitate de module și blocuri de reparație turnate noi sunt furnizate pentru utilizare în reparația pereților încălzitori dintre camerele cuptorului de cocs și pentru reparația tavanelor de deasupra camerelor de cocsificare definite de pereții încălzitori adiacenți. Totuși, anterior invenției, aceste module și blocuri au fost utilizate doar pentru repararea pereților de capăt la cuptoare de cocs.

Procedeul pentru înlocuirea peretelui încălzitor în următoarea descriere și în revendicări termenul “modul turnat de mare dimensiune” se referă la un modul format dintr-un amestec refractar de tipul care, când este întărit și ars cum trebuie, are o stabilitate dimensională ridicată și rezistență bună la șoc termic în domeniul de la 0° la 2850° Fahrenheit (-17° la 1566° C), suprafața modulului fiind rezistentă la abraziune așa cum poate apare în timpul împingerii cocsului din camera de cocsificare la sfârșitul procesului de cocsificare, și modulul de mare dimensiune incluzând cel puțin un canal, și posibil chiar până la trei canale, și extinzându-se de la o latură a unui perete încălzitor la cealaltă latură a peretelui încălzitor. Termenul “bloc turnat de mare dimensiune” se referă la un bloc utilizat într-o reparație de tavan care este format dintr-un amestec refractar de tipul care, când este întărit și ars cum trebuie, are o stabilitate dimensională ridicată și rezistență bună la șoc termic în domeniul de la 0° la 2850° Fahrenheit (-17° la 1566° C).

Când se înlocuiește un perete încălzitor, se efectuează un număr de etape preliminare care nu sunt ilustrate în desene deoarece acestea sunt etape convenționale utilizate la înlocuirea unui perete de cuptor de cocs cu cărămizi de silice. Astfel, la capetele camerelor de cocsificare 16 adiacente sunt îndepărtate ușile 20 ale cuptorului de cocs și ramele ale ușilor. Așa cum este prezentat în fig. 4, o izolație 31 este aplicată pe laturile pereților încălzitori 22 apropiați care nu sunt reconstruiți, și izolația 31 poate fi de asemenea aplicată

RO 125227 Β1 pe pardoseala 26. De asemenea, pentru ca înlesnirea reconstrucției și pentru a facilita 1 introducerea modulelor de reparație de mare dimensiune în zona ce urmează a fi reparată, stâlpul de reazem 28 de la fiecare capăt al peretelui încălzitor este tăiat la nivelul pardoselii 3 și îndepărtat, împreună cu niște tiranți 29 asociați.

Așa cum s-a prezentat mai sus, modulele care urmează a fi utilizate la înlocuirea 5 perețilorîncălzitori sunt module monolitice turnate de mare dimensiune 44 prezentate cel mai bine în fig. 6a. Cuptorul este măsurat cu grijă, și modulele 44 sunt construite individual 7 înainte de înlocuirea peretelui utilizând un procedeu brevetat.

Datorită conicității peretelui cuptorului, fiecare modul 44 este construit pentru un 9 anumit amplasament sau amplasamente în cadrul peretelui cuptorului. Modulele sunt făcute într-o astfel de configurație că fiecare modul definește în mod caracteristic o porțiune 11 verticală a cel puțin unui canal 30, fiind caracteristic cu trei canale per modul, așa cum este prezentat în fig. 6a. Când sunt stivuite împreună și construcția peretelui este terminată, 13 deschiderile care definesc porțiunile de canal se aliniază una cu cealaltă pentru a forma canale, și fiecare modul este format așa încât, când este așezat la locul său, fiecare canal 15 are o duză de gaz și un orificiu de aer la partea sa de jos. Ar trebui observat că deoarece camera cuptorului de cocs are o conicitate de aproximativ 3 țoii, fiind cu 3 țoii mai lată la par- 17 tea cocsului decât la partea împingătorului, este de asemenea necesar să se dimensioneze modulele ținând cont de conicitatea camerei de cocsificare.19

Fig. 3 ilustrează o caracteristică nouă a acestei invenții, în care este utilizat echipament greu 32 pentru a dărâma și îndepărta pereții încălzitori care urmează a fi înlocuiți21 împreună cu tavanul asociat. în timp ce doi pereți sunt prezentați fiind dărâmați, un singur perete poate fi dărâmat, sau mai mult de doi pereți pot fi dărâmați. Zidăria de cărămidă este23 îndepărtată la nivelul pardoselii 26 a camerei de cocsificare. Pereții încălzitori ai camerelor de cocsificare adiacente pot fi acoperiți cu material de izolație 31 prezentat în fig. 4 înainte 25 de demolarea pereților care urmează a fi reconstruiți. De asemenea, peste izolație pot fi așezate plăci de metal pentru a proteja suplimentar pereții încălzitori adiacenți în timpul 27 demolării pereților care urmează a fi reconstruiți. Odată ce sfărâmăturile 34 au fost îndepărtate din interiorul cuptorului, este utilizat echipament de aspirare de mare capacitate 36 așa 29 cum este prezentat schematic în fig. 4 pentru a aspira orice resturi de sfărâmături din duzele de gaz 56 și orificiile de aer 58 din pardoseală. După ce s-a constatat că duzele de gaz 56 31 și orificiile de aer 58 sunt curate și fără sfărâmături, ele sunt acoperite cu material în foi cum ar fi o hârtie grea, foi de aluminiu, sau o învelitoare 38 echivalentă, cu suficientă rezistență 33 pentru a împiedica mortarul să cadă în duze și să le astupe, și hârtia sau învelitoarea este fixată la poziție, așa cum este prezentat în fig. 5a. în acest moment sunt izolați pereții 35 adiacenți, dacă acest lucru nu s-a făcut mai înainte.

Pardoseala este apoi măsurată cu grijă pentru a se vedea cât este de plană. Dacă 37 este relativ plană, de exemplu, neavând o diferență mai mare de 1¹/₂ țoii pe lungimea cuptorului, primul rând de zidărie de module 44 este așezat așa cum este prezentat în fig. 7. în 39 acest scop, măsurători adecvate sunt stabilite între primul rând de zidărie de module și pereții existenți pentru a asigura conicitatea adecvată a cuptorului. Primul rând de zidărie de 41 module este selectat din modulele de mare dimensiune care au fost turnate pentru această reconstrucție, și modulele selectate sunt apoi așezate utilizând echipament greu cum ar fi 43 o macara pentru a le poziționa, nivelând și aliniind apoi rândul de zidărie. Dacă pardoseala este relativ plană, primul și al doilea rând de zidărie pot fi fixate cu mortar într-un astfel de 45

RO 125227 Β1 mod încât suprafața superioară a celui de-al doilea rând de zidărie (fig. 8a) este plană. în această privință, poate fi aplicat până la 3/4 țoii de mortar între partea de jos a primului rând de zidărie și pardoseală, și de asemenea poate fi aplicat până la 3/4 țoii de mortar între primul și cel de-al doilea rând de zidărie. De preferință mortarul între rândurile de zidărie adăugate nu este mai gros de ¹/₄ țol.

Primul rând de zidărie poate fi prevăzut cu orificii de curățire 46. în acest scop, sunt decupate dopuri 47, care dopuri sunt prevăzute cu semne de identificare adecvate așa încât ele pot fi fixate înapoi cu mortar la locul lor inițial după curățire și înainte ca peretele să fie încălzit. în unele situații, pardoseala 26 nu este suficient de plană pentru a așeza un prim rând de zidărie de module de mare dimensiune. Când se întâmplă astfel, primul strat poate fi realizat din canaturi de pardoseală 39 și capace de capăt 41 adecvate, ale căror părți inferioare pot fi tăiate cu un fierăstrău de zidărie așa încât părțile superioare să formeze o suprafață în esență plană. Niște nivele 40 ajută la menținerea unei instalări plane așa cum este prezentatîn fig. 7, și ar putea fi utilizate de asemenea cu canaturile de pardoseală 39.

După ce primul (sau cel de-al doilea) rând de zidărie este așezat, niște jaloane de nivel verticale 60 (fig. 8c) sunt fixate la fiecare rând de zidărie și este atașat un ghidaj pentru a păstra alinierea corectă. în acest strat și în următoarele, modulele sunt fabricate și așezate așa încât rosturile verticale dintre module nu sunt în linie cu rosturile din rândul imediat inferior.

Coșuri de aer secundare 42 pot fi instalate în modulele primelor două rânduri de zidărie pe măsură ce ele sunt așezate după necesitate, așa cum se prezintă în fig. 8a. Coșurile de aer secundare 42 sunt realizate din același material refractar utilizat la fabricarea de module 44. Fante (neprezentate) pot fi formate în modul pentru a introduce coșurile de aer înăuntru. Coșurile de aer sunt apoi fixate cu mortar la poziție. în toate celelalte privințe cu excepția diferențelor dimensionale legate de poziționarea lor în cuptor, celelalte module sunt în mod esențial la fel. Ele sunt în general similare ca formă și dimensiuni cu ceea ce a fost descris în brevetul US 5423152.

Modulele 44 se montează împreună vertical cu o construcție nut și feder, cu suprafața superioară a primului strat de module prevăzută cu două caneluri longitudinale 48 care se desfășoară fiecare pe lungimea uneia dintre laturi, și modulele care corespund straturilor aflate mai sus decât primul în cuptor au suprafețe care se potrivesc în nut și feder 50, 48 pe suprafețele inferioară și respectiv superioară, pentru a reduce posibilitatea emisiilor așa cum este prezentat cel mai bine în fig. 6.

Așa cum se poate vedea din fig. 8d și 8e, fiecare rând de zidărie include o multitudine de module turnate de mare dimensiune cu mai multe canale și un modul turnat de mare dimensiune de capăt care cuprinde doar un singur canal. Astfel în fig. 8d care prezintă al treilea rând de zidărie de module turnate de mare dimensiune utilizate în reconstrucția unui perete încălzitor, se poate vedea că există 8 module turnate de mare dimensiune 44 care cuprind 3 canale fiecare, și în plus există un singur modul turnat de mare dimensiune 45 care este dispus la un capăt, în acest caz partea împingătorului. în fig. 8e, care ilustrează rândul de zidărie par, se poate vedea că există 8 module turnate de mare dimensiune 44 care cuprind 3 canale fiecare, și în plus există un singur modul turnat de mare dimensiune 45 care este dispus la un capăt, în acest caz-de partea cocsului. în fiecare dintre aceste rânduri de zidărie, 7 din cele 8 module turnate de mare dimensiune sunt în esență cu același model, deși sunt cu lățime progresiv descrescătoare din partea împingătorului spre partea cocsului.

RO 125227 Β1

Totuși, unul dintre modulele turnate de mare dimensiune 44 cuprinde o porțiune proeminentă 1 44a care este adaptată pentru a fi dispusă adiacent unui stâlp de reazem 28. în ambele rânduri de zidărie pare, prezentate în fig. 8e, și rândurile de zidărie impare prezentate în fig. 3 8d, există încă un modul turnat de mare dimensiune 45 care cuprinde doar un singur canal, aceste module 45 cuprinzând de asemenea o porțiune proeminentă care este adaptată 5 pentru a fi dispusă adiacent unui stâlp de reazem. Motivul pentru care rândul de zidărie par și impar alternează cu modulul 45, fiind dispus mai întâi la partea împingătorului și apoi la 7 partea cocsului, este acela să se suprapună capetele modulelor 44 peste alte module pentru a reduce emisiile, și pentru a îmbunătăți stabilitatea peretelui încălzitor care este reconstruit. 9 Aceasta este o caracteristică esențială a acestei invenții.

Sunt așezate atâtea rânduri de zidărie câte sunt necesare pentru a înlocui pereții 11 până la înălțimea tavanului, doar câteva fiind ilustrate în fig. 9. Pe măsură ce porțiunile inferioare ale pereților sunt terminate, pereții au suficientă integritate pentru a suporta schelărie, 13 pentru a permite construirea mai ușoară a porțiunilor mai înalte ale pereților. în legătură cu fig. 14 și 15, fiecare reconstrucție de perete este terminată cu, mergând de sus în jos, 15 modulele intermediare 62, 64, 66, module aripă 72 similare cu modulele aripă 39 prezentate în fig. 7a, și module bloc glisante 68 care primesc blocuri glisante 70. Ar trebui observat că 17 fiecare dintre modulele turnate de mare dimensiune 44, modulele intermediare 62, 64, și 66, și modulele bloc glisante 72 înlocuiesc un număr mare de cărămizi de silice. De exemplu, 19 modulele bloc glisante 72 și fiecare dintre modulele 44 înlocuiesc 27 cărămizi de silice.

După ce pereții încălzitori au fost înlocuiți până la înălțimea tavanului, modulul 21 intermediar superior 62 are suprafața sa superioară în mod esențial la nivelul inferior al tavanului. Acum este necesar să se reconstruiască porțiunea de tavan a bateriei de cuptoare 23 de cocs, nu numai deasupra peretelui încălzitor care a fost înlocuit, dar și între peretele încălzitor și alți pereți încălzitori adiacenți. Acest prim rând de zidărie al tavanului include 25 mai întâi blocuri de reparație de mare dimensiune 52 pentru tavan, planșeu- în general, dreptunghiulare, făcute din același material refractar utilizat la modulele 44 pentru a produce 27 un bloc turnat ne-dilatabil, stabil termic. Blocurile de tavan includ de asemenea diverse blocuri 53, dintre care unele (fig. 13c) sunt modelate în așa fel încât ele vor forma un pasaj 29 pentru trecerea gazelor din camera de cocsificare la o coloană montantă 12 care urmează a fi dispusă deasupra tavanului. Altele (fig. 13a) formează deschideri pentru o gaură de fum. 31 Și altele (fig. 13b) formează deschideri pentru încărcarea camerelor de cocsificare. Forma și dimensiunea fiecărui bloc de tavan care formează o deschidere deasupra camerei de 33 cocsificare pot fi văzute din fig. 13a-13c, și trebuie observat că fiecare dintre blocurile turnate are aceeași lățime. Trebuie observat de asemenea că în fig. 10 sunt prezentate patru 35 rânduri de zidărie de blocuri de legătură pentru tavan- planșeu cu deschideri, pe când în fig. 13a-13c, sunt prezentate doar trei blocuri de legătură pentru tavan cu deschideri. Aceasta- 37 deoarece baterii diferite între ele vor necesita numere diferite de blocuri de tavan planșeu, în mod tipic: 3-5 rânduri de zidărie. Fiecare dintre aceste blocuri de tavan este adaptat să 39 rezeme pe suprafața superioară a blocului de tavan sau blocurilor de tavan de sub ele, și ele se vor extinde puțin deasupra camerei încălzitoare, deoarece lățimea lor este mai mare 41 decât lățimea camerei de cocsificare. Ar trebui observat că fiecare dintre pereții originali adiacenți pereților care sunt reconstruiți sunt prevăzuți cu o bordură 35 (fig. 3), și cele mai 43 de jos blocuri de tavan vor avea o latură care se reazemă pe bordură, iar cealaltă latură a celui mai de jos bloc de tavan se va rezema pe rândul de zidărie intermediar 62. între 45 blocurile de tavan adiacente, pe rândul de zidărie intermediar, sunt spațiate o multitudine de blocuri cu canale 74 care au deschideri 24. 47

RO 125227 Β1

Restul tavanului sau acoperișului poate fi acum terminat așezând rânduri de zidărie suplimentare de blocuri cu canale și blocuri de tavan. Echivalentul unuia sau a două rânduri de zidărie finale poate fi turnat, așa cum se prezintă în fig. 13. Aceasta elimină necesitatea utilizării hârtiei la partea de sus și reduce infiltrațiile la partea de sus. Ar trebui observat că deoarece materialul utilizat pe acoperiș nu este supus nici abraziunii nici sarcinilor de compresie, pot fi alese o serie de materiale adecvate. Este preferat material apt pentru turnare la temperatură mare. Materialul poate fi amestecat și pompat de la sol la partea de sus a bateriei, sau pot fi utilizate alte procedee cum ar fi amestecarea materialului apt pentru turnare deasupra bateriei. După turnare, materialul apt pentru turnare este nivelat și flotat pentru a se potrivi cu conturul cheii de boltă pe partea de sus a bateriei existente, și pentru a permite apei de ploaie să se scurgă. După înlocuirea peretelui, stâlpul de reazem este reinstalat, și tot astfel este rama ușii, ușa, și peretele despărțitor, și materialul de izolație este îndepărtat.

O altă caracteristică unică a acestei invenții este timpul de încălzire necesar după reparații care e scurtat. în mod tradițional, după o reconstrucție utilizând cărămizi de silice, este necesar un timp de încălzire de până la nouă zile pentru a avea în vedere dilatarea înainte de prima încărcare. Totuși, după o înlocuire de zid cu module și blocuri turnate de mare dimensiune, cuptoarele necesită pentru a se încălzi doar până la 48 ore, și mai specific- 24 ore înainte de încărcarea inițială.

Pe măsură ce această invenție a fost descrisă mai sus și prezentată în desenele însoțitoare, ar trebui înțeles că solicitantul nu intenționează ca aceasta să fie limitată la detaliile particulare descrise mai sus și ilustrate în desenele însoțitoare, dar intenționează să fie limitată doar la întinderea protecției invenției așa cum este definită de următoarele revendicări.

Claims

Revendicări 1

1. Procedeu de reconstruire a perețilorîncălzitori (22) ai camerelor de cocsificare (16)3 ale unei baterii de cuptoare de cocs (10), de la un capăt al camerei până la capătul opus, cuprinzând:5

a) așezarea unui rând de zidărie de module turnate de mare dimensiune (44), utilizând module turnate de mare dimensiune nedilatabile, stabile termic, fiecare modul 7 având cel puțin o deschidere verticală care definește o porțiune a unui coș de fum;

b) nivelarea și alinierea stratului de module turnate de mare dimensiune (44);9

c) fixarea cu mortar a modulelor turnate de mare dimensiune (44) pe locurile lor;

d) repetarea etapelor (a, b și c) pentru a forma următoarele straturi de module turnate 11 de mare dimensiune pentru a crea un perete de încălzire nou;

e) așezarea mai multor straturi de blocuri de tavan turnate modulare de mare 13 dimensiune, stabile termic, neexpandabile, la partea superioară a pereților de încălzire învecinați, cel puțin unul dintre pereții de încălzire învecinați fiind un perete de încălzire nou 15 așezat, caracterizat prin aceea că blocurile de tavan turnate de mare dimensiune includ:

(i) blocuri de tavan pentru coș stivuite de la partea de sus a fiecărui perete la partea de sus 17 a tavanului, în felul acesta extinzând coșul cuptorului prin interiorul tavanului și (ii) blocuri secundare de tavan stivuite de la partea de sus a fiecărui perete până la partea de sus a 19 tavanului, definind pasaje de trecere prin tavan de la camera de cocsificare delimitată de pereții de încălzire învecinați, fiecare dintre blocurile de tavan secunde fiind mai mare decât 21 distanța dintre pereții de încălzire adiacenți;

f) zidirea pe poziții a blocurilor de tavan turnate de mare dimensiune (52) cu ajutorul 23 mortarului și

g) turnarea unei acoperiri la partea superioară între blocurile de tavan de coș și 25 blocurile secundare de tavan, pentru a completa tavanul.
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că prevede decalarea 27 fiecăruia dintre straturile următoare de module turnate de mare dimensiune (44) față de stratul imediat anterior astfel încât rosturile dintre modulele turnate de mare dimensiune (44)29 din fiecare strat să nu se alinieze pe verticală cu rosturile dintre modulele turnate de mare dimensiune (44) din stratul anterior.31
3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, canalele ce se extind pe verticală (30) sunt formate prin alinierea deschiderilor verticale ale modulelor 33 turnate de mare dimensiune din fiecare strat de la primul și de la următoarele straturi, tiraje care pot fi folosite pentru arderea combustibilului gazos sau pentru tiraj.35
4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, înaintea etapei (a), pereții încălzitori (22) existenți sunt demolați cu ajutorul unor echipamente și utilaje grele 37 (32).
5. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că orificiile de aer (58)39 din pardoseala cuptorului sunt vidate cu ajutorul unui echipament de vidare în regim de aspirare de forță.41
6. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că duzele de gaz (56) și canalele de aer (58) din pardoseală peste care trebuie să fie reconstruit peretele de 43 încălzire sunt acoperite înainte de etapa a) cu cel puțin una dintre o hârtie grea și o folie din aluminiu.45
7. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că interiorul cuptorului este măsurat înaintea fabricării modulelor turnate de mare dimensiune (44) și modulele 47 turnate de mare dimensiune (44) sunt de regulă făcute în funcție de măsurătorile efectuate.

RO 125227 Β1
8. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, coșurile secundare de tiraj de aer (42) sunt instalate în timp ce sunt așezate primele două straturi de zidărie.
9. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că sunt decupate dopuri (47) din primul strat de module turnate de mare dimensiune (44) pentru a forma canalele de curățare și dopurile (47) sunt zidite la loc pentru a astupa orificiile de curățare înainte ca pereții de încălzire să fie complet reconstruiți.
10. Procedeu pentru înlocuirea tavanului unui cuptor de cocsificare, care cuprinde o primă fază de dispunere a unor blocuri de tavan turnate de mare dimensiune (44), neexpandabile, modulare, termic stabile, la partea superioară a pereților încălzitori (22) învecinați, caracterizat prin aceea că blocurile de tavan turnate de mare dimensiune (44) includ (i) blocuri de tavan pentru tiraj (52) ce sunt puse unele peste altele de la partea superioară a fiecărui perete la o parte de sus a tavanului, prelungind un coș vertical din unul dintre pereții de încălzire învecinați până la partea superioară a tavanului, definind pasaje de trecere prin tavan de la o cameră de cocsificare delimitată de către pereții de încălzire învecinați, fiecare al doilea dintre blocurile de tavan fiind mai lat decât distanța dintre pereții de încălzire învecinați, procedeul cuprinzând în continuare fazele de:

- zidire a blocurilor turnate de mari dimensiuni menționate pe locul lor;

- turnare a unui material apt pentru turnare în spațiul dintre blocurile de tavan pentru coș și blocurile de tavan secunde pentru a completa tavanul.
11. Procedeu conform revendicării 10 , caracterizat prin aceea că pasajele de trecere sunt unul sau mai multe dintre o coloană montantă, o deschidere pentru o gaură de fum și o deschidere pentru încărcarea camerei de cocsificare.