Waterkoeling
Hoogovens
Koeling
Servers » Foto's » Urbex » Koeling

Waterkoeling


Afgebroken oven met verwijderde hittebestendig schild.


De koelblokken met hun watercirculatie (Clabecq)
De inspuitmonden (hete lucht) zijn verwijderd.


Waterpompen met dieselmotor (Duisburg)

Een hoogoven produceert een enorme hoeveelheid warmte. De temperatuur in de oven kan oplopen tot 2000°C. De oven bestaat uit een stalen omhulsel met een dikke binnenbekleding van hittebestendige bakstenen (chamottestenen voor de rust en grafietstenen voor de haard) . Deze speciale bakstenen fungeren als thermische isolator om de warmte binnen te houden. Vanaf 500° begint staal zijn stevigheid te verliezen (ver beneden zijn smeltpunt). De hittebestendige stenen slijten af tijdens de werking van de oven en moeten om de tien jaar volledig vernieuwd worden.

De eerste foto is een doorsnede door een afgebroken hoogoven. Men ziet heel goed de koelblokken die naar binnen steken. De hitteschild is hier verwijderd, die is minstens dubbel zo dik als de koelblokken bij de aanvang van een “campagne” (de ononderbroken productierun van een hoogoven tussen twee grote onderhoudsbeurten waarbij de binnenbekleding volledig vervangen wordt). De hitteschild mag nooit zo ver afslijten dat de koelblokken bloot komen te staan.

Men gebruikt zowel gesloten koelsystemen (het water vormt een gesloten circuit) als half-open systemen, waarbij de waterleidingen in een vergaarbak onderaan de oven uitmonden (onderaan de haard). Een hoogoven heeft ongeveer 80.000 liter koelwater per minuut nodig: de waterleidingen rond de oven zijn dan ook prominent aanwezig. De koeling wordt belangrijker naarmate de hittebestendige slijten.

Er is vaak een noodreserve water boven een nabijgelegen cowpertoren gemonteerd. Deze reserve wordt automatisch gebruikt bij een stroomstoring. Deze noodreserve moet de tijd overbruggen die de stroomaggegaten nodig hebben om op te starten (de dieselmotoren hebben ongeveer een minuut nodig om op te starten).

In de hittebestendige bakstenen steken koelblokken waardoor water onder druk loopt. Meestal zijn dat koperen koelblokken (goede warmtegeleiding). Indien de watercirculatie beneden een bepaalde peil zou vallen, dan kookt het water en is de koeling niet meer verzekerd. In dit geval kunnen de koelblokken zelfs smelten (het smeltpunt van kopen ligt onder dat van staal).

Een gesmolten of lekkende koelblok valt indirect op door de stijgende percentage waterstofgas in de hoogovengassen. De samenstelling van de hoogovengassen wordt daarom goed in de gaten gehouden. De waterdruk is hoger dan de druk in de oven en het water stroomt de oven binnen, waar er een reaktie onstaat met de hete cokes (productie van waterstofgas). Een percentage van 2% wijst op een erstig lek dat snel verholpen moet worden.

De lekkende koelblokken moeten gelocaliseerd worden, de waterstroom moet omgeleid worden en de koelblok wordt met hittebestendige cement gevuld. Deze koelblok is onbruikbaar geworden.

Indien het lek niet opgelost kan worden kan er lokaal een warmteverlies ontstaan door het water dat in de oven ingespoten wordt. De grondstoffen, gesmolten ruwijzer en slakken komen vast te zitten. Aftappen gebeurt trager omdat het gietijzer niet warm genoeg is. Het niveau van de half-vloeibare stoffen stijgt. Als de blaasmonden (tuyères) bereikt worden kan er zware schade aan de oven ontstaan. Tijdens deze fase worden er enkel cokes ingebracht: bij verbranding zorgen ze voor de nodige warmte. Omdat er geen ertsen meer ingebracht worden, zal het niveau van het vloeibaar gietijzer en slakken trager stijgen.

Maar een te hoge waterstofpercentage kan ook een explosie veroorzaken; dit gebeurde op 8 november 2001 bij een hoogoven van Corus in Engeland. Corus is de groep waartoe ook de nederlandse hoogovens horen (is nu opgeslorpt door Tata Steel). De waterlekken in deze oven zijn ontstaan omdat de watercirculatie een tijdje heeft stilgegegen wegens een overbelasting van de waterpompen. Daarom geeft men de voorkeur aan noodpompen met dieselmotoren: ze kunnen opgestart worden en autonoom werken zelfs als de electriciteitsvoorziening in kortsluiting ligt (laatste foto).

Het water wordt eveneens gebruikt om de hoogovengassen (die vol stof en partikels zitten) te reinigen. Niet alle hoogovens gebruiken een reiniging met water, want dan is er een decanteerbassin nodig zodat de stofdeeltjes kunnen bezinken.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's