DE3909340A1 - Wandkonstruktion von kokstrockenkuehlkammern mit feuerfester auskleidung und verfahen zum auswechseln der auskleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandkonstruktion von Koks­ trockenkühlkammern oder ähnlichen Einrichtungen wie z. B. In­ dustrieöfen oder Müllverbrennungsanlagen mit feuerfester Aus­ kleidung und auf ein Verfahren zum Auswechsen der Auskleidung.

Bei den Kokstrockenkühlanlagen werden üblicherweise die Wände der Vorkammer und der eigentlichen Kühlkammer wegen der Tempe­ ratur des heißen Kokses von mehr als 1000°C aus feuerbestän­ digem bzw. feuerfestem Mauerwerk errichtet. Es ist zwar z. B. aus Technischen Mitteilungen, 75. Jahrgang, Heft 9, 1982, Sei­ ten 434 ff bekannt, große Teile der Kokstrockenkühlschächte mit Kühlwänden auszustatten; viele Teile der Kokstrockenkühl­ anlage, wie z. B. die Vorkammer und auch Teile der Wände der Kühlkammer, werden aber nach wie vor mit feuerfestem Mauerwerk ausgekleidet. Im Laufe der Zeit kann es durch den sehr harten, an den Wänden vorbeirutschenden Koks, insbesondere bei den ho­ hen Temperaturen, zu größerem Abrieb und starkem Verschleiß an bestimmten Teilen der Auskleidung kommen. Bei der bisherigen feuerfesten Auskleidung konnten nur sehr große Wandbereiche fachgerecht erneuert werden. Diese Maßnahmen sind sehr zeit- und kostenaufwendig. Außerdem ist mit den langen Reparaturzei­ ten in der Regel ein längerer Ausfall des Dampferzeugers ver­ bunden.

Aus der DE-A 21 12 581 ist eine feuerfeste Wandkonstruktion für Industrieöfen bekannt, bestehend aus einem Ofengerüst, an dem zur Ofeninnenseite hin mittels Anker eine gasdichte Iso­ lierschicht und eine feuerfeste, gestampfte, gespritzte oder gegossene monolithische Auskleidung befestigt ist. Eine Aus­ wechselung kleinerer Bereiche ist hierbei nicht möglich und vor allem muß dabei mit der Auskleidung die gesamte dahinter liegende Isolierschicht erneuert werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Wandkonstruktion mit feuerfester Auskleidung und ein Ver­ fahren zum Auswechseln dieser Auskleidung vorzuschlagen, bei dem eine Erneuerung größerer Teile des Mauerwerkes nicht er­ forderlich ist und auch kleinere Bereiche der Auskleidung auf einfache Weise in kurzer Zeit ausgewechselt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß diese Wandkonstruktion aus a) einer äußeren Tragkonstruktion, b) einer zur Kammerinnenseite mittels Anker oder Distanzhalter mit der Tragkonstruktion verbundenen gasdichten, festen Iso­ lierschicht und c) einer feuerfesten Auskleidung aus ver­ schleiß- und hitzebeständigen, an allen angrenzenden Seiten ineinander verzahnten, auswechselbaren Bauteilen, vorzugsweise aus Formsteinen, von denen ein Teil über eigene Zuganker mit der äußeren Tragkonstruktion verbunden ist, besteht. In den Ansprüchen 2 bis 10 sind einige sinnvolle Ausführungsformen dieser Vorrichtung wiedergegeben. Darüber hinaus ist in den Ansprüchen 11 und 12 ein Verfahren zum Auswechseln der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Es wird erfindungsgemäß eine gasdichte, verschleiß- und hitze­ beständige Wandkonstruktion erreicht, wobei auf einfache Weise auch kleinere Bauteile der Auskleidung ausgewechselt werden können.

Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe von ineinander verzahnten feuerfesten Bauteilen ebene oder gewölbte, insbesondere zylin­ drische Innenwände ausgekleidet werden können, wobei nicht je­ des Bauteil, sondern nur in einer bestimmten Reihenfolge ein­ zelne Bauteile, über Zuganker mit der äußeren Tragkonstruktion verbunden sein müssen. Durch Lösen bestimmter Zuganker können dann die zugehörigen Bauteile und einige benachbarte Bauteile in einfacher Weise ausgewechselt werden.

Die Auskleidung kann in der Weise ausgeführt sein, daß die Bauteile an den Seiten hintere und vordere stufenförmige An­ sätze besitzen, wobei die Ansätze benachbarter Bauteile im eingebauten Zustand einander überlappen. Es hat sich als gün­ stig erwiesen, in horizontaler und vertikaler Richtung der Wandauskleidung nur jedes zweite bis achte, vorzugsweise jedes dritte bis vierte Bauteil mit einem Zuganker festzuhalten. Die zwischen den einzelnen mit Zuganker versehenen Bauteilen ange­ ordneten Bauteile werden aufgrund der überlappenden Anordnung in einfacher Weise gehalten.

Insbesondere bei Müllverbrennungsanlagen kann es zur Vermei­ dung von schädlichen Emissionen günstig sein, zwischen den Formsteinen und der äußeren Tragkonstruktion eine gasdichte Zwischenschicht, z. B. aus feuerfester Stampfmasse, anzuord­ nen.

Die Bauteile der feuerfesten Auskleidung besitzen vorzugsweise Durchgangslöcher für aus Zugschrauben bestehende Zuganker, wo­ bei die Enden bzw. die Köpfe der Zugschrauben in zum Kammerin­ neren hin sich konisch verjüngende Aussparungen angeordnet sind. Nach der Montage werden vom Kammerinneren her diese Aus­ sparungen mit Mörtel zugeschmiert, wobei die Konizität der Aussparungen ein Herausfallen des Mörtels verhindert. Zum Aus­ gleich von Dehnungsbewegungen können die Fugen zwischen den Formsteinen der Auskleidung zusätzlich aus feuerfestem Mörtel und/oder elastischem Dichtmaterial, z. B. Fasermaterialien, und/oder ungeformten feuerbeständigen bzw. feuerfesten Massen bestehen. Die hinter den Bauteilen der feuerfesten Auskleidung angeordnete feste Isolierschicht ist zweckmäßig aus gestampf­ ten oder gespritztem Isolierbeton. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines hochwertigen, besonders verschleißfesten Materiales für die Formsteine der feuerfesten Auskleidung eine Dicke dieser Steine von 80 bis 120 mm, vorzugsweise 80 bis 100 mm, ausreicht.

Das Verfahren zum Auswechseln der Auskleidung ist erfindungs­ gemäß dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Bauteile eines quadratischen oder rechteckigen Wandbereiches, der von vier mit Zugankern gehaltenen Bauteilen eingegrenzt wird, aus­ gewechselt werden. Wenn also in einem Bereich der Wand, der von vier Steinen eingegrenzt wird, die mit Zuganker gehalten werden, eine Beschädigung der Auskleidung vorliegt, so werden die vier Zugankerschrauben gelöst und die zu diesem Wandbe­ reich gehörigen Bauteile bzw. Formsteine können ausgewechselt werden. Die neuen Steine werden anschließend beginnend in einer Ecke des Wandbereiches reihenweise eingesetzt. Beim letzten in der diagonal gegenüberliegenden Ecke einzusetzenden Bauteil müssen dabei ein oder beide seitlichen hinteren Ansät­ ze entfernt werden, damit dieses Bauteil eingesetzt und mit Hilfe des Zugankers an der äußeren Tragkonstruktion befestigt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 bis 7 bei­ spielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil der Auskleidung einer Wand nach der Ansicht A von Fig. 2,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie C-C von Fig. 1,

Fig. 3 zeigt die Ansicht B von Fig. 4,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie D-D von Fig. 3,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie E-E von Fig. 4,

Fig. 6 zeigt einen waagerechten Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 7 durch eine rechteckige, mit Formsteinen ausgekleidete Kammer,

Fig. 7 zeigt einen Schnitt nach der Linie B-B von Fig. 6.

In den Fig. 1 und 3 ist ein Ausschnitt einer Wandausklei­ dung in der Ansicht dargestellt. Dieser Ausschnitt könnte ein Teil aus einer Kokstrockenkühlkammer mit rechteckigem Quer­ schnitt sein, wie beispielsweise in der Fig. 6 dargestellt worden ist. Die Wandauskleidung besteht grundsätzlich aus zwei verschiedenen Bauteilen bzw. Formsteinen, und zwar aus norma­ len Formsteinen (1) und aus Formsteinen (2) mit Durchgangsloch für die Zuganker (7).

Die Formsteine haben im dargestellten Fall alle einen quadra­ tischen Grundriß. Allerdings könnten sie grundsätzlich auch einen anderen Grundriß, z. B. einen rechteckigen, besitzen.

Jeweils an zwei an einer Ecke angrenzenden Seiten besitzen die Steine einen seitlichen hinteren Ansatz (10)/( 11). Mit hinte­ rem Ansatz ist hierbei gemeint, daß bei den zusammengefügten Steinen der Innenauskleidung diese Ansätze von innen nach außen gesehen hinter anderen seitlichen vorderen Ansätzen (12)/( 13) angeordnet sind, so daß es insgesamt zu einer über­ lappenden Anordnung der einzelnen Formsteine kommt. Die vorde­ ren seitlichen Ansätze (12)/( 13) sind den hinteren seitlichen Ansätzen (10)/( 11) bei jedem einzelnen Stein gegenüberliegend angeordnet. Die gesamte Auskleidung wird von den Formsteinen (2) mit Durchgangsloch gehalten, wobei durch die Durchgangslö­ cher (4) von innen nach außen Zuganker (7) eingeführt worden sind, die zweckmäßig als Zugschrauben ausgebildet und mit der äußeren Tragkonstruktion (18) verschraubt werden.

Die Durchgangslöcher (4) in den Formsteinen (2) besitzen ver­ schieden große Durchmesser. Im wesentlichen in der äußeren Hälfte ist der Durchmesser dem Schraubenschaft der Zugschrau­ ben so angepaßt, daß diese hindurchgesteckt werden können. Auf der Innenseite sind die Durchgangslöcher größer und zwar so, daß die Köpfe der Zugschrauben bis vor den Bereich mit dem kleineren Durchmesser eingeführt und in der inneren Aussparung (16) versenkt werden können. Diese Aussparungen für die Köpfe der Zugschrauben sind zum Kammerinneren hin konisch verjüngt ausgebildet, so daß die nach Befestigung der Steine einge­ brachte Spachtelmasse (8) nicht so ohne weiteres herausfallen kann. Zum Ausgleich eventueller unterschiedlicher Wärmedeh­ nungen zwischen den Zugschrauben und dem Formstein (2) ist hinter den Schraubenköpfen ein elastischer Zwischenring (17) angeordnet (vgl. Fig. 5).

Im Falle von Beschädigungen einzelner Wandpartien sieht das erfindungsgemäße Reparaturverfahren vor, daß zumindest quadra­ tische oder rechteckige Wandbereiche ausgewechselt werden, wo­ bei in den Ecken jeweils ein Formstein (2) mit Durchgangsloch angeordnet ist (vgl. z. B. die Fig. 1, 3 und 7). Der Einbau erfolgt dann zweckmäßig in der Weise, daß z. B. als erstes der Formstein (2) in der linken unteren Ecke zunächst mit nötigem Spiel befestigt wird und danach die untere Reihe von links nach rechts und anschließend die jeweils darüberliegenden Steinreihen eingesetzt werden. Lediglich bei dem letzten Form­ stein (2), der dem zuerst eingesetzten Stein diagonal gegen­ überliegt, müssen die beiden hinteren seitlichen Ansätze an den Schnittstellen (14)/( 15) (vgl. Fig. 3 bis 5) entfernt werden. Die dabei entstehenden Freiräume werden zweckmäßiger­ weise beim Einbau mit Mörtel ausgefüllt. Beim Einsetzen der Formsteine werden die einzelnen Zwischenfugen mit feuerfestem Mörtel, elastischem Dichtmaterial, wie z. B. Fasermaterialien (3), oder mit anderen ungeformten feuerbeständigen bzw. feuer­ festen Massen ausgefüllt, damit eine möglichst dichte Ausklei­ dung erreicht wird. Aus den Fig. 6 und 7 ist eine gesamte Auskleidung einer Kammer (9) im Querschnitt und in der Ansicht dargestellt. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten ist diese Kam­ mer (9) schließlich mit einer äußeren Isolierung aus elasti­ schem Fasermaterial (5) versehen.

Der Wandaufbau besteht insgesamt, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, aus der äußeren Tragkonstruktion (18), die mit Hilfe der Anker oder Distanzhalter (19) die feste, gas­ dichte Isolierschicht (6) aus z. B. Isolierbeton hält. Durch Bohrungen in dieser Isolierschicht (6) sind die Zuganker (7) geführt, die die Formsteine (2) mit der äußeren Tragkonstruk­ tion (18) verbinden.

Bezugszeichenliste.

 1 Formstein
 2 Formstein mit Durchgangsloch für Zuganker
 2 Fasermaterial oder Fiberfrax-Papier
 4 Durchgangsloch
 5 Isolierung aus elastischem Fasermaterial
 6 gasdichte Isolierschicht
 7 Zuganker
 8 Spachtelmasse
 9 Kokstrockenkühlkammer
10, 11 seitlicher hinterer Ansatz
12, 13 seitlicher vorderer Ansatz
14, 15 Schnittstellen für die seitlichen hinteren Ansätze eines Formsteines (2)
16 innere konische Aussparung
17 elastischer Zwischenring
18 äußere Tragkonstruktion
19 Anker oder Distanzhalter

Claims (12)

1. Wandkonstruktion von Kokstrockenkühlkammern oder ähnlichen Einrichtungen wie z. B. Industrieöfen oder Müllverbren­ nungsanlagen mit feuerfester Auskleidung, beste­ hend aus

• a) einer äußeren Tragkonstruktion (18),
• b) einer zur Kammerinnenseite mittels Anker oder Distanz­ halter (19) mit der Tragkonstruktion (18) verbundenen gasdichten, festen Isolierschicht (6) und
• c) einer feuerfesten Auskleidung aus verschleiß- und hit­ zebeständigen, an allen angrenzenden Seiten ineinander verzahnten, auswechselbaren Bauteilen, vorzugsweise aus Formsteinen (1)/( 2), von denen ein Teil über eigene Zuganker (7) mit der äußeren Tragkonstruktion (18) ver­ bunden ist.

2. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bauteile (1) /( 2) je­ weils an zwei angrenzenden Seiten einen hinteren (10)/(11) und an den gegenüberliegenden Seiten einen vorderen (12)/ (13) Ansatz besitzen und die vorderen und hinteren Ansätze benachbarter Bauteile im eingebauten Zustand einander überlappen und einen stufenförmigen Übergang bilden.

3. Wandkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontaler und vertikaler Richtung der auszukleidenden Wand nur jedes zweite bis achte, vorzugsweise jedes dritte bis vierte, Bauteil (2) mit einem Zuganker (7) gehalten ist.

4. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit einem Zuganker (7) gehal­ tenen Bauteile (2) Durchgangslöcher (4) für die Zuganker (7) besitzen und die Enden der Zuganker (7) im Innern der Bauteile gehalten werden.

5. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (7) aus Zugschrauben bestehen.

6. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zuganker (7) bzw. die Köpfe der Zug­ schrauben in zum Kammerinnern hin sich konisch verjüngen­ den Aussparungen (16) angeordnet sind.

7. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Dehnungsbewegungen die Fugen zwi­ schen den Bauteilen bzw. Formsteinen (1)/( 2) der Ausklei­ dung aus feuerfestem Mörtel und/oder elastischem Dichtma­ terial, z. B. Fasermaterialien (3), und/oder ungeformten feuerbeständigen bzw. feuerfesten Massen bestehen.

8. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte, feste Isolierschicht (6) aus Isolierbe­ ton besteht.

9. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Isolierschicht (6) und der äußeren Trag­ konstruktion zur Wärmeisolierung elastisches Fasermaterial angeordnet ist.

10. Wandkonstruktion nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Auskleidung eine Dicke von 80 bis 120, vorzugsweise 80 bis 100 mm aufweist.

11. Verfahren zum Auswechseln der Auskleidung nach den Ansprü­ chen 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils mindestens die Bauteile (1)/( 2) eines quadratischen oder rechteckigen Wandbereiches, der von vier mit Zugankern (7) gehaltenen Bauteilen (2) einge­ grenzt wird, ausgewechselt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Auswechseln eines quadratischen oder rechteckigen Wandbereiches beim letzten in einer Ecke einzusetzenden Bauteil (2) ein oder beide seitlichen hinteren Ansätze (10)/( 11) fehlen bzw. vor dem Einsetzen entfernt werden.