DE1173826B - Verfahren zur Auskleidung von Zuendtischen in Schmelzkammerkesseln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Auskleidung von Zündtischen in Schmelzkammerkesseln Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Auskleiden von mit Siederohren durchzogenen Zündtischen in Schmelzkammerkesseln. Der starken Beanspruchung der feuerfesten Auskleidung dieser Schmelzkammerkessel hat man durch die Anwendung hochwertiger Stampfmassen Rechnung getragen. Diese Stampfmassen, insbesondere auf der Basis SiC, haben sich in den aufsteigenden Teilen der Kessel bewährt, wenn den besonderen Anforderungen in diesen Kesseln durch Wahl entsprechender Körnungen, Rohmaterial und Einbringtechnik Rechnung getragen ist.
• Schwierigkeiten haben sich bei der Anwendung von Stampfmassen in solchen Kesseln herausgestellt bei der Auskleidung der horizontalen Flächen, also beispielsweise bei Zündtischen in Schmelzkammerkesseln.
• Auf dieser horizontalen Fläche sammelt sich die gebildete Schlacke, sie dient als eine Art Sammelbecken, wobei durch Neigung dieser Fläche ein gleichmäßiges Ablaufen gewährleistet sein soll. Es treten hierbei neben der Verschlackungswirkung auf chemischer Basis vor allen Dingen Erosionen auf, die durch die Bewegung der Schlacke bei den hohen Temperaturen im Kesselraum hervorgerufen werden. Stampfmassen, die bisher für die Auskleidung dieser Zündtische verwendet werden, eignen sich - wie im übrigen die Praxis bewiesen hat - selbst bei Verwendung sehr hochwertigen Materials deshalb nicht, weil keine zufriedenstellende Durchsinterung dieses Materials erfolgt, die es gegen mechanische Angriffe widerstandsfähig macht.
• Dies führte zu Zerstörungen derart, daß die Schlacke bis auf die Siederohre durch die Stampfmasse, die die Siederohre schützen sollten, hindurchdrang. Man versuchte, diesen Nachteilen dadurch zu begegnen, daß man an Stelle der Stampfmassen Mauerwerk, insbesondere Schamottemauerwerk, einsetzte; die im Boden liegenden Siederohre wurden deshalb mit einem Mauerwerk aus feuerfestem Stein überdeckt. Aber auch dies führte nicht zu dem erhofften Schutz, da zum Teil nach verhältnismäßig kurzer Zeitspanne dieses feuerfeste Mauerwerk gleichfalls zerstört war. Die Folge hiervon waren Betriebsstörungen.
• Erschwerend bei der Verwendung von Mauerwerk kommt hinzu, daß die Siederohrbündel im Boden des Kessels zum Teil ungeordnet in verschiedenen Ebenen vorliegen, so daß eine Ausmauerung ganz erheblichen Schwierigkeiten begegnet.
• Die Schutzauskleidung eines Zündtisches soll vor allem zwei Voraussetzungen erfüllen. Sie soll abriebfest und schlackenfest sein, d. h. neben großer mechanischer Festigkeit chemische Widerstandsfähigkeit aufweisen, einen innigen Kontakt mit den zu schützenden Siederohren herbeiführen, so daß ein günstiger Wärmefluß entsteht, der einesteils den Wärmeübergang zur Dampfbildung fördert, zum anderen eine Kühlung der Grenzfläche zwischen Zündtisch und Kesselinnenraum bewirkt. Dies hat zur Folge, daß chemische Reaktionen, für die hohe Temperaturen erforderlich sind, auf ein Minimum reduziert werden, so daß bei Anwendung an sich widerstandsfähiger Materialien eine gute Schutzwirkung erzielt werden kann.
• Damit ist die Aufgabenstellung der Erfindung umrissen, und ihre Lösung sieht die Kombination einzelner Verfahrensschritte vor, die darin bestehen, daß auf das Mauerwerk eine hydraulisch abbindende Stampfmasse aufgebracht wird, die die zu einem Teil umhüllten Siederohre miteinander verbindet und als Träger einer SiC-Stampfmasse vorzugsweise mit etwa 90% SiC dient, die einerseits durch eine Ausgleichschicht feinstkörnigen SiC-Mörtels mit vorzugsweise etwa 90 % SiC abgedeckt wird, in die die SiC-Platten mit gleichartigem Gehalt an SiC verlegt werden. Bis etwa zwei Drittel des Umfanges der Siederohre sind von der bis zu 1000° C belastbaren hydraulisch abbindenden Stampfmasse umgeben. Die SiC-Stampfmasse wird zweckmäßigerweise in einer Dicke von 10 bis 40 mm aufgebracht, während die Ausgleichschicht des feinstkörnigen SiC-Mörtels mit einer Körnung bis 0,5 eine Dicke von 5 bis 10 mm aufweist. Die SiC-Platten, die in den SiC-Mörtel eingebettet werden, sind treppenförmig überlappend gestaltet und werden in einer Dicke von 20 bis 40 mm gefertigt. Die Porigkeit der Platten wird zweckmäßigerweise mit etwa 14 % festgelegt, während für die Kaltdruckfestigkeit Werte von etwa 1000 kg/cm2 festgestellt wurden. Die Feuerfestigkeit liegt sehr hoch, ihr Erweichungspunkt weit über 1700° C. Da es sich bei dem Material für die Platten, die den Schlackenfluß aufzunehmen haben, um SiC-Massen handelt, die chemischen Reaktionen widerstehen, ist die Forderung nach Korrosionsfestigkeit erfüllt. Die treppenförmige Gestaltung dieser Platten entlang der beiden Längsseiten läßt jeweils die einander zugekehrten Seiten zweier Platten entlang der Dicke .der Platten nicht stumpf aneinanderstoßen, so daß sich keine senkrecht durchgehende Trennfuge zeigt, sondern dieser Stoß ist so geführt, daß der über-.-agende Teil der einen Platte mit der Ausnehmung ler anderen Platte korrespondiert. Die Trennfuge ,vird in ihrer senkrecht verlaufenden Richtung durch ;ine im Winkel dazu verlaufende Trennfuge unterttrochen.
• Die Widerstandsfähigkeit der Platten wird dadurch arhöht, daß sie sehr gute Wärmeleitfähigkeit beiitzen und somit in der Lage sind, die Grenzflächen-:emperatur zwischen Schlacke und Stein durch einen guten Wärmefluß nach der Seite der Dampfrohre hin herabzusetzen. Aufgenommen wird dieser Wärmefluß nun durch ein gleichartiges Material, das in bezug auf die Wärmeleitfähigkeit mit Rück-,icht auf seine Zusammensetzung die annähernd gleiche Größenordnung zeigt wie diese Platten, so aaß die Wärmeabfuhr kontinuierlich sowohl durch ,die SiC-Mörtelschicht wie auch durch die SiC-Stampfmasse hin bis zu den Siederohren erfolgt.
• Das Ergebnis ist, daß sich auf den SiC-Platten keine Korrosion zeigt, daß die Schlacke in der Kontaktschicht bis zu einem gewissen Grade so zähflüssig wird, daß sie als Schutzschicht auf den Platten verharrt. Der Transport weiterer geflossener Schlacke erfolgt dann nicht mehr im Kontakt mit der SiC-Platte, sondern mit der halb erstarrten, auf der Platte verbliebenen Schlacke.
• Durch dieses Verfahren wird gleichzeitig sichergestellt, daß die an sich gegen Oxydation empfindlichen SiC-Platten stets mit einer Schutzschicht überzogen sind, die die Oberfläche auch gegen den Einfluß einer schädlichen Gasatmosphäre schützt.
• Ein ähnliches Verhältnis liegt vor bei den Böden von Schmelzkammerkesseln.
• Nach dem Verfahren ausgekleidete Zündtische erhöhten ihre Haltbarkeit von etwa 6 auf 8 Monate. Die Darstellung zeigt schematisch in einem Schnitt den Aufbau eines Zündtisches, dessen Auskleidung nach der Erfindung hergestellt wurde.
• Auf ein Mauerwerk 1 ist eine hydraulisch abbindende Stampfmasse 2 aufgebracht, die die den Zündtisch durchziehenden Siederohre 3 zum Teil umgibt, sie aber miteinander verbindet. Bis etwa zwei Drittel des Umfanges der Siederohre 3 werden in diese Stampfmasse eingebettet. Eine SiC-Stampfmasse 4 wird in diese Stampfmasse 2 eingebettet. Eine SiC-Stampfmasse 4 schließt sich an und trägt als Ausgleichschicht einen feinstkörnigen SiC-Mörtel 5, der als Unterlage für die SiC-Platten 6 dient. Diese Platten 6 sind entlang ihrer Längsseiten treppenförmig abgesetzt, und zwar derart, daß sie beim Aneinanderstoßen einander überlappen. Der überragende Teil 61 der einen Platte ruht in einer Ausnehmung 62 der anderen Platte und umgekehrt. Dadurch wird die senkrecht verlaufende Trennfuge 7 durch eine horizontal verlaufende Trennfuge 8 unterbrochen, so daß die Trennfuge zwischen zwei benachbarten Platten einen Sprung bildet.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren für die Auskleidung von mit Siederohren durchzogenen Zündtischen in Schmelzkammerkesseln, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß auf ein Mauerwerk (1) eine hydraulisch abbindende Stampfmasse (2) aufgebracht wird, die die zu einem Teil umhüllten Siederohre (3) miteinander verbindet und als Träger einer SiC-Stampfmasse (4) vorzugsweise mit etwa 901/o SiC dient, die ihrerseits durch eine Ausgleichschicht feinstkörnigen SiC-Mörtels (5) mit vorzugsweise etwa 90 % SiC abgedeckt wird, in die die SK-Platten mit gleichartigem Gehalt an SiC verlegt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis etwa zwei Drittel des Umfangs der Siederohre von der bis zu 1000° C belastbaren hydraulisch abbindenden Stampfmasse umgeben werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die SiC-Stampfmasse in einer Dicke von 10 bis 40 mm aufgebracht wird, während die Ausgleichschicht des feinstkörnigen SiC-Mörtels mit einer Körnung bis 0,5 eine Dicke von 5 bis 10 mm aufweist.
4. 4. SiC-Platten für das Auskleiden des Zündtisches für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SiC-Platten treppenförmig überlappend in einer Dicke von 20 bis 40 mm gestaltet sind.
5. 5. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, für die Ausbildung bisher gestampfter Bodenflächen in Schmelzkammerkesseln ohne Zündtisch.