NO125469B - - Google Patents

Description

Blokk for ildfaste ovnsforinger.

Foreliggende oppfinnelse angår an-ordninger ved ildfaste ovnsforinger, og tar sikte på blokker for ildfast foring av metallurgiske ovner.

De fremgangsmåter som tidligere er blitt fulgt for foring av veggene i elektriske lysbueovner og ovner med åpne herder for stål er følgende: 1. Brente eller ubrente, kjemisk bund-ne ildfaste stener av rektangulær eller kile-form <q>g bestående av magnesitt, krom-magnesitt, magnesitt-krom eller dolomitt-materialer legges opp med mørtel eller tjære som bindemiddel eller settes sammen ved hjelp av tynne stålplater som plaseres mellom stenene, idet stålplatene oksyderer og delvis smelter og reagerer med stenens masse når ovnen varmes opp og en sterk skjøt fremkommer derved. 2. Et plateelement plaseres midlerti-dig i den ovn som skal fores og holdes pa-rallell med veggen. Platen er av slik stør-relse at det mellom denne og veggene dan-nes et ringformet rom, hvori det ildfaste materiale innføres og stampes for å danne vegger av ønsket tykkelse, hvoretter plate-elementet fjernes. Ildfast materiale for dette formål kan være magnesitt eller dolomitt når det er tale om ovner med basiske foringer.

Foringer der, som ovenfor nevnt, er dannet av ildfaste stener, vil når de er rik-, tig satt sammen, sluttelig bli brutt ned ved jevn slitasje på stenenes arbeidsflater på grunn av flakdannelser og avskalling og mer av disse grunner enn ved erosjon av materialet fra kjemiske stoffer. Foringer som er dannet ved stamping som ved den annen fremgangsmåte er utsatt for stor avskalling, særlig når det gjelder magnesitt-materialer, og disse stampede konstruksjo-ner vil tidligere bryte sammen på grunn av en jevn slitasje på arbeidsflatene.

Det er kjent som en alminnelig erkjen-nelse at avskalling eller flakdannelser på ovnens vegger kan reduseres ved innføring av en eller annen forsterkning i veggene, vanligvis i form av stålplater, når det gjelder stener som skjøtes ved hjelp av stålplater eller stener som er omsluttet av stålplater eller ved innvendig forsterkning av selve stenene, ved at det benyttes vanlige eller perforerte plater eller ved bruk av et innvendig stålbur som er satt sammen av stålstenger for større ildfaste enheter.

Det er blitt funnet som et generelt prinsipp at den forsterkende virkning er større hvis forsterkningselementene står i rett vinkel på veggens arbeidsflate. I denne forbindelse har det ført til gode resultater når det gjelder nedsettelse av avskallingen ved å benytte stener som er omsluttet av stål der hensikten er å ha det ildfaste materiale i små enheter helt innelukket i sterke stålbokser som utsettes for ovnsvarmen i denne tilstand. Ved hjelp av denne foranstaltning blir ingen store områder som ikke er forsterket utsatt for ovnsvarmen, men bare selvbærende materiale påvirkes av varmen og det er således mindre risiko for avskalling.

En alvorlig ulempe ved bruk av stener som er helt omsluttet av stål er det et faktum at de store flater der det er metall-kontakt mellom sammenstøtende enheter frambringer en mindre stabilitet i den opp-satte vegg på grunn av at metall lett glir på metall. Skjøtene mellom sammenstø-tende stener blir her forholdsvis tykke og hvis det skulle finnes luftrom langs skjø-tene på grunn av vanlige uregelmessig-heter, tjener disse som passasjer for ovnsgassene og flammen og kan føre til for tidlig smeltning av stålplatene før den nød-vendige, langsomme oksydasjon og reak-sjon mellom stålet og det ildfaste legemet i stenene kan finne sted.

Det er videre kjent at tverrsnittsmodulen av forsterkningselementene har en vidtgående betydning for virkningsgraden. Et hult rør med sirkulært tverrsnitt har således mye større stivhet og derfor større forsterkende virkning enn et rør med kva-dratisk eller rektangulært tverrsnitt og ytterligere større styrke og virkningsgrad enn de tilsvarende egenskaper ved en mas-siv stang med samme vekt. Dette prinsipp er blitt anvendt ved bruk av magnesittfylte stålrør med lengder på 30 til 45 cm med en diameter på 12,5 cm og veggtykkelse på 4,5—6,5 mm som konstruksjonsenheter for veggene i stålovner. For tiden benyttes slike rør til foring av veggene i elektriske lysbueovner, avtrekkene i ovner med åpen herd og liknende. Ved opplegning av en vegg av magnesittfylte stålrør legges rørene parallelt med hverandre i lag og mellom-rommene mellom rørene fylles med magnesitt av samme eller en annen sammenset-ning enn det som er benyttet i selve rørene. Fordelene ved denne konstruksjonstype er følgende: a) Tverrsnittsmodulen for forsterk-ningselementet, det vil si for selve røret tilveiebringer størst mulig styrke og forsterkende virkning. b) Flaten av den vegg som utsettes for ovnsvarmen blir delt opp i små enheter der det ikke finnes større områder med selvbærende ildfast materiale og motstan-den mot avskalling vil således være av be-tydelig størrelse. c) Kontakten mellom rørene er bare en linjekontakt i 6 stillinger og det er således liten risiko for fri luftpassasjer mellom sammenstøtende rør med tilsvarende reduksjon av risikoen for for tidlig smeltning. d) Som et resultat av svært små områder der det er metall mot metall kontakt

er det også meget liten risiko for at kon-struksjonen skal være ustabil på grunn av glidning mellom konstruksjonsenhetene.

Erfaring har vist at en vegg i en elek-trisk stålovn, bygget opp av magnesittfylte rør, har overlegne egenskaper sammenlik-net med andre konstruksjonsmåter, hva angår konstruksjonenes stabilitet og mot-stand mot avskalling og slitasje.

Den eneste ulempe ved denne kon-struksjonsmåte er den1 forholdsvis lange tid som er nødvendig for oppsetting, og dette har en utpreget betydning for den økonomiske drift av oyien. Videre krever oppsetting av en vegg| med magnesittrør meget sakkunnskap og erfaring, og dette kan man ikke alltid gjøre regning med er til stede i et stålverk der hovedarbeidet be-står i å fremstille stål. |

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ovnsforing som byr på samme fordeler som magnesitt-rørene når det gjelder varighet, kombinert med fordelene som hurtig oppsetting byr på.

Oppfinnelsen angår således en blokk for ovnsforinger og den<1> er i det vesentlige kjennetegnet ved at den har et rammeverk som omslutter minst fire av dens sider, hvilket rammeverk inn'vendig har en enhetlig metallforsterknrrig, hvilken forsterkning gir rammeverket] begrensede antall rom som har åpne ender, og som strekker seg fra blokkens forside til dens bakside, der hvert av rommene er fylt med ildfast materiale.

Ved en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen omfatter (forsterkningen lag av metallrør med sirkulært tverrsnitt, der hvert rør er festet til ] de tilstøtende rør og de ytre lag av rørene er festet til rammeverket. I

Det er videre et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen at rommene ved en utfø-relsesform har rektangulært tverrsnitt formet av metallplater sbm griper i hverandre. I

Rommene kan videre ha trekantet tverrsnitt dannet av en rekke horisontale, asovm vekesr lefensdtee, t fslaamte moen g obg øli gehtee nhmoeld tatlill ploaptper-finnelsen kan videre hv'er av de utførelses-former for blokkene som er nevnt ovenfor være rektangulære eller ha form av et sirkelsegment.

Ytterligere trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende be-skrivelse av eksempler under henvisning til tegningene av blokker for ovnsforinger og en ovnsforing utført i henhold til oppfinnelsen der: Figurene 1—6 i perspektiv viser for-skjellige former for bldkker til ovnsforing eller deler av disse, og |

figur 7 viser et snitt gjennom en del av et ovnstak.

På. tegningene viser fig. 1 en blokk for ovnsforinger, der blokken har rektangulær form og omfatter et rammeverk 11 av plater av bløtt stål med tykkelse på 3,2 mm til 9,5 mm, fylt med rør 12 av bløtt stål med lengder på 15 cm til 45 cm, med diametre på 7,5 cm til 15 cm og veggtyk-kelser på 3,2 mm til 6,4 mm. Rørene 12 er punktsveiset sammen både ved de forreste og bakerste ender og også i horisontal og vertikalplanet. De ytre rør er festet til rammen 11 ved sveising. Etter at den rør-fylte ramme er satt sammen, blir den helt fylt med et passende ildfast materiale 13.

Det ildfaste materiale kan anbringes i den rørfylte ramme ved stamping for hånd eller ved hjelp av pneumatisk verktøy ved bruk av pistoler for det ildfaste materiale eller utstyr av sandslyngetypen vde vibra-sjon eller ved støpning på samme måte som for vanlig betong. For å kunne løfte den ferdige blokk er sidedelene av rammen for-lenget oppover over det øvre lag av røret og er forsynt med to eller flere hull 15 for innhektning av de vanlige løftekroker på utstyr for stålverk. For å kunne løfte inn en retning parallelt med rammens korteste aksel, det vil si med rammen holdt horison-talt, er to eller flere ører 33 med hull sveiset fast til to diametralt motstående sidedeler eller til alle sidedeler. Når det benyttes plater med en tykkelse på 3,2 mm for rammen kan området rundt hullene 15 være forsterket med to ytterligere plater med en tykkelse på 3,2 mm med hensiktsmessige hull der hver av de to små plater er festet til hver sin side av rammeverkets plate.

I den annen form for foreliggende oppfinnelse kan blokken ha form av et sirkelsegment. I en slik blokk som er satt sam-menav rør med parallelle sider vil de ender av rørene som støter sammen ved blokkens forside være i kontakt med hverandre i horisontalplanet, og de bakre ender må nødvendigvis ligge i avstand fra hverandre som vist i fig. 2. De ender av rørene som vender mot blokkens bakside er for å gi ekstra styrke forbundet med hverandre i horisontalplanet ved innsetning av korte stålstaver 16 mellom sammenstøtende rør og stavene festes ved sveising.

Blokken for oppsetting av ovnsforinger kan være av en hvilken som helst stør-relse og tykkelse og et antall slike blokker, f. eks. 6 kan utgjøre en komplett ovnsforing. Blokken kan om det ønskes hensiktsmessig være forsynt med et hull for å gi plass for en charge-dørramme eller innretninger for innføring av elektroder eller liknende. Fig. 3 på tegningen viser en blokk for ovnsforing der blokken har form av et sirkelsegment og den omfatter en ramme

17 som er delt opp i et antall bokser 18

med veggtykkelse opp til 6,4 mm ved hensiktsmessig spaltning og sammensveising av vertikale deler 19, og horisontale deler 20, hvorav bruddstykker er vist i fig. 4. Denne fremgangsmåte tilveiebringer auto-matisk bokser med riktig konisitet med hensyn til krumningen av rammen og vir-ker også som en kile som holder det basiske ildfaste materiale på plass. Boksene fylles fullstendig med ildfast materiale som tidligere nevnt.

Fig. 5 på tegningen viser en ytterligere form for en blokk for ovnens foringer og denne omfatter et rammeverk 21 med sir-kelsegmentform der endedelene er forlen-get, forsterket og forsynt med hull som be-skrevet tidligere. Et antall segmentformede plater 22 med en tykkelse på 1,6—3,2 mm hvis form nøyaktig svarer til de ender og øvre plater av rammeverket, er sveiset inn i dette. Et antall segmentformede stålplater 23 med tykkelse på 1,6—3,2 mm er bukket på en slik måte at de sett fra siden får utseende av en lang rekke likebente trekanter, og som ovenfra har form av et segment. De bukkede seksjoner er innsatt i rammeverket mellom platene 22 på en slik måte at rammeverket i virkeligheten blir fylt med triangulære, prismatiske stålbokser, dannet ved de punkter der de øvre og nedre toppunkter av prismene støter sammen med skilleplatene. Sammenføynin-gene blir deretter punktsveiset eller sveiset langs linjer for å tilveiebringe en sterk, stiv konstruksjon som vist i fig. 5 og rammeverket fylles fyllstendig med ildfast materiale.

De ildfaste blokker for ovnsforinger som er vist i fig. 1, 2, 3 og 5 på tegningen kan innstalleres i ovnen på følgende måte: Den gamle foring fjernes og de øvre omfar av murverket i herden der sideveg-gene vanligvis begynner blir enten for-nyet hvis dette er nødvendig eller gjort rene og satt i stand slik at det fremkommer en flat jevn flate som seksjonene kan settes på. Et lag murbruk som kan være mag-nesittsement eller annet hensiktsmessig materiale med en tykkelse på 12—25 mm legges på overflaten av herdens murverk og seksjonene blir etter tur ved hjelp av en kran senket på plass på herdens murverk for å danne den komplette foring.

Normalt vil det være spalter med en bredde på 12—18 mm mellom seksjonene, og disse spalter fylles helt med en stiv magnesittmørtel for å sette skjøtene slik at ovnsgassene ikke kan trenge inn. i

Fig. 6 på tegningen viser en blokk for ] ovnsforinger til bruk ved oppsetting av ovnstak. Blokken 24 er av den art som er vist i fig. 5 på tegningen og den bakre eller uvirksomme side av blokken er forsynt med og festet til en bakplate av stål 25 som er sveiset fast til de innvendige forsterkninger. På bakplaten av stål er det i festet en U-formet bøyle 26 ved hjelp av faste, forsenkede bolter 27 som på for-hånd er innsatt i bakplaten før sveisingen. Bøylen 26 er gjennomboret for å gi plass for en konisk gaffelbolt som forbinder ; blokken med staget 29. En del av et ovnstak er vist i fig. 7 der en rekke blokker 24 er festet ved hjelp av stagene 29 til en bærebjelke 30 som sitter i ovnen. Endene av stagene-29 er gjenget og forsynt med stillskruer 31. Lengden av stagene kan således instilles for å muliggjøre en hurtig og enkel anbringelse av en hvilken som helst blokk i hovedbuen. Hovedbuen av ovnen bæres delvis av de vanlige skråstøt-blokker 32 og delvis av opphengningen. Antallet av blokker som danner en ring i buen kan variere avhengig av størrelsen av det tak det er tale om. Størrelsen av de in-dividuelle blokker kan også endres.

Det ildfaste materiale som benyttes for fylling av rammeverket kan være et hvilket som helst basisk ildfast materiale med passende kornstørrelse for stamping eller pressing eller for annen måte å an-bringe materialet på, og materialet bindes i henhold til vanlige metoder innenfor det felt det her dreier seg om og bindemidlene kan være vanlig sulfittlut, magnesiumsul-fatoppløsning, natriumsilikat, tjære, bitumen eller asfalt. Eksempler på slike ildfaste materialer og bindemidler innbefatter: a) Bare magnesitt eller blandinger av magnesitt og hensiktsmessige bindemidler og/eller herdemidler, som f. eks. natriumsilikat, sulfittlut, tjære, bitumen eller asfalt. b) Magnesittblandinger som krom-magnesitt eller magnesittkrom, magnesittblandinger med andre mineraler, f. eks. spinell eller forsteritt. c) Kalsinert dolomitt med tjære, bitumen eller asfalt som bindemiddel eller uten bindemiddel. d) Stabilisert dolomitt med vann, sulfittlut, tjære, bitumen eller asfalt som bindemiddel. e) Aluminiumoksyd med hensikts-riessig bindemiddel som kan være sulfittlut, tjære, bitumen eller asfalt.

Claims (7)

1. Blokk for ovnsforinger, karakterisert ved at den har et rammeverk (for eksempel 11, 17 eller 21) som omslutter minst fire av dens sider, hvilket rammeverk innvendig har en enhetlig metallforsterkning (for eksempel 12 og 16, 19 og 20, 22 og 23), hvilken forsterkning i rammeverket begrenser et antall rom (18) som har åpne ender, og som strekker seg fra blokkens forside til dens bakside, der hvert av rommene er fylt med ildfast materiale (13).

2. Blokk for ovnsforinger som angitt i påstand 1, karakterisert) ved at forsterkningen (12 og 16) omfatter lag av metall-rør (12) med sirkulært tverrsnitt, der hvert rør er festet til de tilstøtende rør og de ytre lag av rørene er festet til rammeverket (11). I

3. Blokk for ovnsforinger som angitt i påstand 1, karakterisert<]> ved at rommene (18) har rektangulært tverrsnitt formet av metallplater (19 og 20) som griper i hverandre.

4. Blokk for ovnsforinger som angitt i påstand 1, karakterisert ved at rommene har trekantet tverrsnitt dannet av en rekke horisontale avvekslende flate og bølgete metallplater (22 og 23) som er festet sammen.

5. Blokk for ovnsforinger som angitt i en hvilken som helst av| de foregående påstander, karakterisert ved at blokken er rektangulær eller har form som et sirkelsegment.

6. Blokk for ovnsforinger som angitt i påstand 2, karakterisert ved at rørenes (12) ender, når blokken har form av et sirkelsegment, holdes i| avstand fra hverandre på blokkens bakside ved hjelp av korte metallstenger (16|) som ligger mellom og er festet til tilstøtende rør.

7. Blokk for ovnsforinger som angitt i en hvilken som helst |av de foranstående påstander til bruk ved konstruksjon av ovnstak, karakterisert ved at blokkens bakside er dekket med en stålplate (25) og er forsynt med innretninger for opphengning av blokken i arbeidsstilling.