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Dokumentenidentifikation EP1275925 05.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001275925
Titel Verfahren und Vorrichtung zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien in heissen thermischen Anlagen
Anmelder Hans Eichner GmbH & Co. KG, 50129 Bergheim, DE
Erfinder Eichner, Frank, 50127 Bergheim, DE;
Hess, Ulrich, 50129 Bergheim, DE;
Pajarskas, Arno, 42781 Haan, DE
DE-Aktenzeichen 50209518
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 05.07.2002
EP-Aktenzeichen 020150389
EP-Offenlegungsdatum 15.01.2003
EP date of grant 21.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse F27D 23/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B08B 7/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien, beispielsweise Schlackenansätzen, Mauerwerkresten etc. in heißen thermischen Anlagen wie beispielsweise Wärmetauschern, Industrieöfen, Feuerungsanlagen, metallurgischen Schmelzgefäßen, mit Hilfe eines Sprengmittels, welches am vorderen Ende einer Lanze in einem kühlmitteldurchflossenen Kühlbehälter angeordnet ist und das durch Halten und Bewegen des hinteren Endes der Lanze durch eine Öffnung der heißen thermischen Anlage in unmittelbare Nähe des zu zerstörenden Materials gebracht und mittels einer Zündeinrichtung zu einem frei wählbaren Zeitpunkt gezündet wird.

Derartige gewollt herbeigeführte Zerstörungen mit Hilfe von Sprengungen sind für verschiedene Anwendungszwecke bekannt, wobei diese Sprengungen in heißen Anlagen bis zu hohen Temperaturen hin durchgeführt werden. Bei der Durchführung der Sprengungen handelt es sich um technisch oft recht komplizierte Aufgaben, die ein hohes Maß an exakter Vorbereitung und Durchführung der Sprengarbeiten erfordern, da diese Arbeiten meistens unter Aufrechterhaltung der in unmittelbarer Nachbarschaft ablaufenden Produktion der entsprechenden Anlage durchgeführt werden müssen. Die teilweise extrem hohen Temperaturen in den zu sprengenden Materialien und thermischen Anlagen stellen zudem große Anforderungen an das sprengtechnische Personal. Es sind deshalb auch unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um derartige Sprengungen innerhalb von heißen thermischen Anlagen durchzuführen.

Aus der Patentschrift US-A-2,840,365 ist ein Verfahren bekannt, bei dem zur Beseitigung von Schlackenansätzen in einem Ofen in vorinstallierten Kühlrohren, die von einem Kühlmittel durchströmt und gekühlt werden, nach Beendigung der Kühlung ein Sprengmittel eingebracht und gezündet wird. Eine optimale Positionierung ist dabei nicht möglich. Auch besteht die Gefahr einer Temperatur bedingten vorzeitigen Auslösung der Sprengung, da nach dem Einbringen des Sprengmittels in das Kühlrohr keine weitere Kühlung mehr durchgeführt wird.

Aus der Patentschrift GB-823353 ist es bekannt, Ansätze in metallurgischen Elektroöfen mit Hilfe eines am vorderen Ende einer Stange befindlichen Sprengmittels, welches mit der Stange in eine optimale Position gebracht werden kann, zu sprengen. Das Sprengmittel ist dabei von einer dickeren Isolierschicht umgeben, durch die das Sprengmittel nach seinem Einbringen in den heißen Ofen nur sehr langsam aufgeheizt wird, so dass zur Handhabung der Stange zur optimalen Positionierung eine längere Zeitspanne zur Verfügung steht, bevor eine Selbstzündung erfolgen kann.

Um eine solche Selbstzündung in jedem Fall auszuschließen, wird in der EP 1 067 349 A2 vorgeschlagen, das am vorderen Ende einer Stange angeordnete Sprengmittel auch während des Einbringens in einen heißen, in Betrieb befindlichen Wärmetauscher mit einem Kühlmittel zu kühlen. Hierzu ist das Sprengmittel von einer Kühlvorrichtung umhüllt. In diese Kühlvorrichtung strömt das Kühlmittel am vorderen Ende herein, durchströmt die Kühlvorrichtung und umströmt das am hinteren Ende der Kühlvorrichtung angeordnete Sprengmittel und verlässt dann die Kühlvorrichtung durch Öffnungen in der an ihrem hinteren Ende semipermeabel ausgebildeten Umhüllung.

Neben dem Nachteil, dass wegen des direkten Umströmens des Sprengmittels kein pulver- oder granulatförmiges Sprengmittel verwendet werden kann, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass kein homogenes Umströmen und Kühlen des Sprengmittels gewährleistet ist, da kein Einfluss auf den Strömungsweg des Kühlmittels genommen werden kann. Es ist daher nicht sicher gestellt, dass auch das Ende der Kühleinrichtung in Kontakt mit noch kühlem Kühlmittel kommt, da die Möglichkeit besteht, dass das Kühlmittel bereits vorher durch die Öffnungen in der semipermeablen Umhüllung austritt. Schließlich ist noch als Nachteil zu nennen, dass das aus der Kühlvorrichtung austretende Kühlmittel eventuell zu unangenehmen Erscheinungen führen kann, wie beispielsweise

  • Verschlammen der Arbeitsflächen
  • Eindringen des Kühlmittels in die zu zerstörenden Materialien
  • Gefährdung elektrischer Anlagen (soweit vorhanden)
  • unerwünschte Reaktionen des Kühlmittels mit den heißen Gasen und Feststoffen der thermischen Anlage
  • Kontamination bzw. Reaktion des abzureinigenden Materials
  • zusätzliche Verhärtung der Oberflächen.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe ein Sprengmittel in optimaler Weise in unmittelbare Nähe des zu zerstörenden heißen Materials gebracht und dabei gekühlt werden kann, ohne dass die geschilderten Nachteile sich einstellen können.

Die gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig durch das Verfahren gemãß Anspruchs 1 gelöst, insbesondere dadurch, dass das Kühlmittel in den als Doppelrohr mit Kühlkopf und Versorgungskopf ausgebildeten Kühlbehälter über die Lanze in den Versorgungskopf einströmt, durch das Innenrohr bzw. den Innenkühlmantel bis zum vorderen Ende des Kühlkopfes geführt wird und dabei an dem das Sprengmittel enthaltenden Sprengmittelbehälter vorbei strömt und dann zwischen dem Innenkühlmantel und dem das Außenrohr formenden Kühlkopfgehäuse wieder zurück zum Versorgungskopf und von diesem aus der heißen thermischen Anlage heraus gefördert wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruchs 10 erwähnt, und wird insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass

  1. a) der Kühlbehälter rohrförmig ausgebildet ist und aus einem Versorgungskopf und einem Kühlkopf besteht, wobei der Kühlkopf aus zwei auf den Versorgungskopf aufgesteckten ineinander angeordneten Behältnissen, einem äußeren Kühlkopfgehäuse und einem inneren Innenkühlmantel gebildet ist, zwischen die das Kühlmittel über die gesamte Länge des Kühlbehälters zur Lanze zurück gefördert wird;
  2. b) ein im Innenkühlmantel des Kühlbehälters mit radialem Abstand angeordneter verschlossener Sprengmittelbehälter, der das Sprengmittel, eine Zündkapsel sowie ein Dämm- und Isoliermittel, beispielsweise Sand, enthält, wobei der vom Innenkühlmantel und vom Sprengmittelbehälter gebildete radiale Zwischenraum als ringförmiger Strömungskanal für das Kühlmittel dient;
  3. c) im radialen Zwischenraum zwischen dem Innenkühlmantel des Kühlbehälters und dem Sprengmittelbehälter ein die Sprengwirkung unterstützendes granulatförmiges Schüttgut formfest von einer Verpackungshülle umhüllt, dem Sprengmittel benachbart eingeklemmt ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, das Kühlmittel aus dem Kühlbehälter und aus der heißen thermischen Anlage wieder herauszuführen, werden die eingangs bei bekannten Verfahren geschilderten Nachteile vermieden, nämlich dass das Kühlmittel in den heißen thermischen Anlagen verbleibt. Das Kühlmittel wird dabei zweckmäßigerweise durch eine außen an der Lanze angeordnete Leitung abgeführt, wobei die Länge dieser Leitung den örtlichen Gegebenheiten, wohin das Kühlmittel gefördert werden muss, angepasst ist.

Die Zuführung des Kühlmittels zum Kühlbehälter erfolgt durch den hohlen Innenraum der Lanze, die an ihrem vorderen Ende über eine Schraub- oder Steckverbindung mit dem Versorgungskopf des Kühlbehälters und an ihrem hinteren Ende über eine Kupplung, beispielsweise einer GK-Kupplung, mit einem Kühlmittelzulauf, beispielsweise einer unter Druck stehenden Wasserleitung oder einer Kühlmittelpumpe verbunden ist. Auf diese Weise wird eine Zwangsförderung des Kühlmittels, ausgehend vom Kühlmittelzulauf durch die Lanze in die thermische Anlage hinein, dann durch das Innenrohr des Kühlbehälters am Sprengmittelbehälter vorbei bis zum vorderen Ende des Kühlbehälters, dann durch das Außenrohr des Kühlbehälters zurück und über die außen an der Lanze angeordnete Leitung aus der thermischen Anlage aufrechterhalten.

Das Sprengmittel wird dabei durch das vorbei strömende Kühlmittel so gekühlt, dass auch bei einer längeren Verweilzeit des Sprengmittels in der heißen thermischen Anlage keine Selbstentzündung des Sprengmittels erfolgen kann und auch eine zeitaufwendige optimale Positionierung der Lanze mit dem Sprengmittel möglich ist.

Eine derartige optimale Positionierung ist oftmals erforderlich, um eine möglichst weitgehende Zerstörung des kompakten Materials zu erreichen, ohne dabei wertvolle Bauteile der thermischen Anlage mit zu zerstören, wenn nicht, wie bei bekannten Verfahren, die Sprengung in einem vorher erzeugten Bohrloch erfolgen soll.

Zur Unterstützung der durch die Sprengung angestrebten Zerstörung befindet sich deshalb - benachbart dem Sprengmittel - eine Packung aus einem granulatförmigen Schüttgut, welches bei der Detonation des Sprengmittels gegen das zu zerstörende Material geschossen wird. Damit die Wirkung des Schüttgutes auch gezielt in eine gewünschte Richtung und nicht gestreut erfolgt, ist die Schüttgutpackung nicht rund um den Sprengmittelbehälter, sondern nur an einer örtlich begrenzten Stelle neben dem Sprengmittelbehälter angeordnet. Alternativ zum beschriebenen Schüttgut oder zusätzlich könnte auch Aluminiumpulver verwendet werden, um die Detonationsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Gemäß der Erfindung ist das Sprengmittel in einem separaten Behälter untergebracht. Auf diese Weise können auch pastöse, pulverförmige oder granulatförmige Sprengmittel verwendet werden, da das Sprengmittel nicht in direkten Kontakt mit dem Kühlmittel gelangt und nicht weggespült werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an einem in Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1
einen Kühlbehälter mit Lanze,
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 1,
Fig. 3
einen Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 1.

Figur 1 zeigt eine gebrauchsfertig zur Sprengung montierte Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Kühlbehälter 1 in geschnittener Darstellung, bestehend im Wesentlichen aus dem Kühlkopf 10 und Versorgungskopf 11 zur Kühlung eines Sprengmittels 5 mit Kühlmittel 4, wobei der Kühlbehälter 1 mit einer Lanze 3 zur Positionierung und Versorgung des Kühlbehälters 1 am Einsatzort verbunden ist.

Am hinteren Ende des Kühlbehälters 1 befindet sich der Versorgungskopf 11, der mit seiner mittig angeordneten Kühlmittelzulauföffnung 12 auf das konische Mundstück 34 der Lanze 3 aufsteckbar oder sonst wie verbindbar ist (die Lanze 3 und der Kühlbehälter 1 sind aus Platzgründen getrennt voneinander dargestellt. Oberhalb der Kühlmittelzulauföffnung 12 befindet sich ein Kühlmittelablaufstutzen 15, der den Kühlmittelablauf 14 des Kühlbehälters 1 über die flexible Kühlmittelablaufleitung 16 mit der an der Lanze 3 angeordneten Kühlmittelablaufleitung 31 verbindet.

Mit radialem Abstand voneinander besitzt der Versorgungskopf 11 mehrere Wandungen 13, 17, 18. Es sind dies von innen nach außen das Kühlkopfaufnahmerohr 13, in das der Sprengmittelbehälter 25 eingeschoben ist, der Versorgungsstutzen 17 mit aufgeschobenem Innenkühlmantel 27 und das Versorgungsgehäuse 13 mit aufgeschobenem Kühlkopfgehäuse 23. Zur Stabilisierung der Wandurgen 13, 17, 18 untereinander sind zwischen dem Kühlkopfaufnahmerohr 18 und dem Versorgungsstutzen 17 drei Abstandsstege 26 und dazu versetzt zwisten dem Versorgungsstutzen 17 und dem Versorgungsgehäuse 13 drei Abstandsstege 24 angeordnet.

Aus den Figuren 2 und 3, die einen Schnitt entlang der Linie A-A bzw. der Linie B-B der Figur 1 zeigen, ist die Anordnung dieser Stege 24, 26 besonders gut erkennbar.

Der in das Kühlkopfaufnahmerohr 18 eingeschobene Sprengmittelbehälter 25 besteht aus einem Rohr mit verschlossenen Enden 28, 29, gefüllt mit einem Dämm- und Isoliermittel 53, 54, beispielsweise Sand, mit dem Sprengmittel 5 und der Zündkapsel 51. Die Zündkabel 52 der Zündkapsel 51 sind aus dem Sprengmittelbehälter 25 herausgeführt und durch die Rückwand 19 des Kühlkopfaufnahmerohr 18 durchgesteckt. Von dort sind sie durch die Kühlmittelzulauföffnung 12 und durch den Hohlraum der Lanze 3 und aus dieser heraus durch eine Verschlussschraube 33 zu einer beispielsweise elektrischen Zündeinrichtung (die Zündeinrichtung ist nicht dargestellt) geführt.

Oberhalb des Sprengmittelbehälters 25 befindet sich, eingeklemmt zwischen dem Sprengmittelbehälter 25 und dem Innenkühlmantel 27 das in einer Verpackungshülle 56 befindliche granulatförmige Schüttgut 55. In Fig. 2 ist die Lage dieses Schüttgutpakets 55, 56 und die aus dieser Lage resultierende Wirkrichtung 57 des Schüttgutes bei der Detonation des Sprengmittels 5 eingezeichnet.

Das als Verschlusskörper des Kühlbehälters 1 dienende Kühlkopfgehäuse 23 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem schlauchförmigen flexiblen Material, das an seinem vorderen Ende mit einem Verschlussmittel, beispielweise einer Rödeldrahtzwirbel zugebunden und mit seinem hinteren Ende auf dem Versorgungsgehäuse 13 aufgeschoben und dort gleichfalls mit einer Rödeldrahtzwirbel 21 fixiert ist. Alternativ kann als Kühlkopfgehäuse 23 auch ein Blechbehältnis vorgesehen sein.

Die Füllung des Sprengmittelbehälters 25 wird wie folgt durchgeführt: Zunächst wird eine Seite des Behälters verschlossen. An das Verschlussende 28 wird dann eine geringe Menge des Dämm- und Isoliermaterials 54, beispielsweise Sand, gefüllt. Nun wird das Sprengmittel 5 mit der Zündkapsel 51 in den Behälter 25 eingebracht, mit Hilfe eines Ladestocks zum Verschlussende 28 geschoben und an der Rohrwandung verstemmt. Der verbleibende Hohlraum wird mit dem Dämm- und Isoliermittel 53 aufgefüllt, wobei die Zündkabel 52 aus dem Behälter 25 herausgeführt werden. Der so gefüllte Behälter 25 wird nun am Füllende 29 gleichfalls verschlossen. Anschließend wird der verschlossene Sprengmittelbehälter 25 in den Aufnahmering 18 des Versorgungskopfes 11 geschoben und dort durch Reibschluss fixiert, wobei die Zündkabel 52 durch eine Bohrung in der Rückwand 19 des Versorgungskopfes 11 herausgeführt werden.

Der Versorgungskopf 11, das hintere Ende des Kühlbehälters 1, ist aus einem stabilen Material, beispielsweise Stahlguss gefertigt und kann deshalb auch für mehrere Sprengungen verwendet werden. Dazu ist es allerdings erforderlich, das zwischen dem Sprengmittel 5 und dem Versorgungskopf 11 ein Sicherheitsabstand von mindestens 50 mm eingehalten wird, worauf bei der Bemessung der Länge des Sprengmittelbehälters 25 und der eingefüllten Sprengmittelmenge zu achten ist.

Neben dem Kühlkopfaufnahmerohr 18 befinden sich mit größerem Durchmesser am Versorgungskopf 11 noch zwei weitere Wandungen, nämlich der Versorgungsstutzen 17, auf den das Innenrohr bzw. der Innenkühlmantel 27 des Kühlkopfes 10 und das Versorgungsgehäuse 13, auf das das Außenrohr bzw. das Kühlkopfgehäuse 23 aufgeschoben werden. Die Verbindung zwischen den Bauteilen erfolgt zweckmäßigerweise durch einen Clipsverschluss, durch Verschraubung oder mittels Rödeldrahtzwirbel (bei einem flexiblen Rohr).

Vor dem Aufschieben des Außenrohrs bzw. des Kühlkopfgehäuses 23 wird zunächst zwischen dem Innenrohr bzw. dem Innenkühlmantel 27 und dem Sprengmittelbehälter 25 - benachbart dem Sprengmittel 5 - das granulatförmige Schüttgut 55 eingebracht, formfest mit einem Verpackungsmaterial 56, beispielsweise einer Kunststofffolie umhüllt.

Den Abschluss der Vorbereitung bilden das Aufschieben des Kühlkopfgehäuses 23 auf das Versorgungsgehäuse 13 des Versorgungskopfes 11 und die Befestigung des fertig montierten Kühlbehälters 1 auf die Lanze 3. Dies geschieht durch Aufstecken oder Aufschrauben, wobei die Zündkabel 52 (oder eine nicht dargestellte nichtelektrische Schlauchverbindung zur Übertragung der eine Zündung auslösenden Stoßwellen) durch den Hohlraum der Lanze 3 zum hinteren Ende der Lanze 3 geführt werden und weiterhin durch Verbinden des Kühlmittelabflussstutzens 15 des Versorgungskopfes 11 mit der außen an der Lanze 3 angeordneten Ablaufleitung 31. Die erfindungsgemäße Sprengvorrichtung ist nun einsatzbereit. Sie kann nun jederzeit eingesetzt werden, wozu die aus der Lanze 3 bzw. Verschlussschraube 33 herausgeführten Zündkabel (Zündkanal) 52 an die Zündvorrichtung und die Kühlmittelzu- und -abläufe anzuschließen sind.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist der Weg des Kühlmittels 4 in Form von entsprechend eingezeichneten Pfeilen dargestellt. Ausgehend von einer Kühlmittelzulaufvorrichtung, beispielsweise einer Pumpe (die Pumpe ist nicht dargestellt) gelangt das Kühlmittel über eine Kupplung 32 in die Lanze 3, strömt durch diese hindurch und gelangt über das konische Mundstück 34 der Lanze und der Kühlmittelzulauföffnung 12 in den Versorgungskopf 11. Von dort wird das Kühlmittel 4 zwischen den Innenkühlmantel 27 und den Sprengmittelbehälter 25 geführt, wobei es auch das granulatförmige Schüttgut 55 umströmt. Nach seinem Austritt aus dem Innenkühlmantel 27 wird das Kühlmittel 4 am hinteren Ende des Kühlkopfgehäuses 23 umgelenkt und strömt nun zwischen dem Innenkühlmantel 27 und dem Kühlkopfgehäuse 23 zurück zum Versorgungskopf 11, den es dort durch den Kühlmittelablauf 14 verlässt, um über den außen am Versorgungskopf 11 angeordneten Kühlmittelablaufstutzen 15, der flexiblen Kühlmittelablaufleitung 16 und der außen an der Lanze 3 angeordneten Kühlmittelablaufleitung 31 aus der heißen thermischen Anlage abgeführt zu werden.

Durch diesen stetigen Kühlmittelfluss wird das im Sprengmittelbehälter 25 befindliche Sprengmittel 5 intensiv und stetig gekühlt, so dass ein hinreichender Brandschutz des Sprengmittels 5 gegen eine vorzeitige Zerstörung durch Flamm- bzw. Strahlungshitze gegeben ist.

Nach Positionierung der Sprenglanze 3 bzw. des Kühlbehälters 1 und unmittelbar vor Auslösung der Sprengung wird zweckmäßigerweise der Kühlmittelzufluss gestoppt, um die zum Stand der Technik erläuterten Nachteile zu vermeiden. Das dann noch im Kühlkopf 10 befindliche Kühlmittel 4 vergast aufgrund der hohen Detonationsgeschwindigkeit.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt nur eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren dar. Je nach der Art der thermischen Anlage, der zu zerstörenden Materialien und den örtlichen Gegebenheiten sind weitgehende Variationen möglich, beispielsweise im Hinblick auf die Dimensionierung von Kühlbehälter und Lanze, der Ausführung der verschiedenen Kupplungen und Zündkabeldurchführungen, Art und Menge von Sprengmittel und granulatförmigem Schüttgut, wenn die Merkmale des Hauptanspruchs dabei gewahrt bleiben.

Bezugszeichenliste

1
Kühlbehälter
3
Lanze
4
Kühlmittel
5
Sprengmittel
10
Kühlkopf
11
Versorgungskopf
12
Kühlmittelzulauföffnung
13
Versorgungsgehäuse
14
Kühlmittelablauf
15
Kühlmittelablaufstutzen
16
Kühlmittelablaufleitung
17
Versorgungsstutzen
18
Kühlkopfaufnahmerohr
19
Rückwand
20
Verbindungsmittel
21
Verschlussmittel
23
Kühlkopfgehäuse
24
Abstandstege
25
Sprengmittelbehälter
26
Abstandstege
27
Innenkühlmantel
28
Ende Sprengmittelbehälter
29
Ende Sprengmittelbehälter
31
Kühlmittelablaufleitung
32
Kupplung
33
Verschlussschraube
34
Mundstück an Lanze
51
Zündkapsel
52
Zündkabel
53
Dämm- und Isoliermittel
54
Dämm- und Isoliermittel
55
Schüttgut
56
Verpackungshülle
57
Wirkrichtung


Anspruch[de]
Verfahren zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien, beispielsweise Schlackenansätzen, Mauerwerkresten etc. in heißen thermischen Anlagen wie beispielsweise Wärmetauschern, Industrieöfen, Feuerungsanlagen, metallurgischen Schmelzgefäßen, mit Hilfe eines Sprengmittels (5), welches am vorderen Ende einer Lanze (3) in einem kühlmitteldurchflossenen Kühlbehälter (1) angeordnet ist und das durch Halten und Bewegen des hinteren Endes der Lanze (1) durch eine Öffnung der heißen thermischen Anlage in unmittelbare Nähe des zu zerstörenden Materials gebracht und mittels einer Zündeinrichtung zu einem frei wählbaren Zeitpunkt gezündet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel (4) in den als Doppelrohr mit Kühlkopf (10) und Versorgungskopf (11) ausgebildeten Kühlbehälter (1) über die Lanze (3) in den Versorgungskopf (11) einströmt, durch das Innenrohr bzw. den Innenkühlmantel (27) bis zum vorderen Ende des Kühlkopfes (10) geführt wird und dabei an dem das Sprengmittel (5) enthaltenden Sprengmittelbehälter (25) vorbei strömt und dann zwischen dem Innenkühlmantel (27) und dem das Außenrohr formenden Kühlkopfgehäuse (23) wieder zurück zum Versorgungskopf (11) und von diesem aus der heißen thermischen Anlage heraus gefördert wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zündung des Sprengmittels (5) durch die entstehende Druckwelle ein granulatförmiges Schüttgut (55), beispielsweise Strahlkies, welches zwischen dem Innenkühlmantel (27) des Kühlkopfes (10) und dem Sprengmittelbehälter (25) - dem Sprengmittel (5) benachbart - angeordnet ist, gegen das zu zerstörende Material geschossen wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel (4) zum Versorgungskopf (11) hin durch den hohlen Innenraum der Lanze (3) und vom Versorgungskopf (11) weg durch eine außen an der Lanze (3) angeordnete Kühlmittelablaufleitung (31) gefördert wird. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprengmittel (5) gemeinsam mit einer mit Zündkabel (52) versehenen Zündkapsel (51) in den vorderen Teil eines rohrförmigen Sprengmittelbehälters (25), der an beiden Rohrenden (28, 29) ein Dämm- und Isoliermittel (53, 54) enthält, eingefüllt, sodann, nachdem die freien Enden der Zündkabel (52) aus dem Sprengmittelbehälter (25) herausgeführt wurden, der Sprengmittelbehälter (25) mit einfachen Mitteln, beispielsweise mit Klebeband, verschlossen und in den Innenkühlmantel (27) des Kühlkopfes (10) eingeschoben wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkabel (52) vom Sprengmittelbehälter (25) durch den Hohlraum der Lanze (3) hindurch zu einer Zündvorrichtung geführt werden. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Sprengmittelbehälters (25) so bemessen wird, dass zwischen dem Sprengmittel (5) und dem hinteren Ende des Kühlbehälters (1), dem Versorgungskopf (11), ein Sicherheitsabstand, vorzugsweise von mindestens 50 mm, verbleibt, so dass der Versorgungskopf (11) auch für mehrere Sprengungen verwendet werden kann. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschieben des Sprengmittelbehälters (25) in den Kühlbehälter (1) das granulatförmige Schüttgut (55), mit einer Verpackungshülle (56) versehen, paketförmig neben den Sprengmittelbehälter (25) in den Innenkühlmantel (27) des Kühlbehälters (1) - dem Sprengmittel (5) benachbart - eingeschoben wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschieben des Schüttgutpakets (55, 56) in den Innenkühlmantel (27) des Kühlbehälters (1) das Kühlkopfgehäuse (23) auf den Versorgungskopf (11) des Kühlbehälters (1) aufgeschoben wird und den Kühlbehälter (1) damit verschließt. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Zündeinrichtung handelsübliche nichtelektrische Sprengzünder mit handelsüblichen Schlauchverbindungen zur Übertragung der eine Zündung auslösenden Stoßwellen eingesetzt werden. Vorrichtung zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien, beispielsweise Schlackenansätzen, Mauerwerkresten etc. in heißen thermischen Anlagen wie beispielsweise Wärmetauschern, Industrieöfen, Feuerungsanlagen, metallurgischen Schmelzgefäßen, bestehend aus einer mit einem Sprengmittel (5) befüllbaren behälterförmigen Kühlvorrichtung, die am vorderen Ende einer rohrförmigen Lanze (3) angeordnet ist, durch die ein Kühlmittel (4) in die Kühlvorrichtung zur Kühlung des Sprengmittels (5) gefördert wird und durch die Zündkabel (52) zur Auslösung der Sprengung geführt sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Kühlbehälter (1) rohrförmig ausgebildet ist und aus einem Versorgungskopf (11) und einem Kühlkopf (10) besteht, wobei der Kühlkopf (10) aus zwei auf den Versorgungskopf (11) aufgesteckten ineinander angeordneten Behältnissen, einem äußeren Kühlkopfgehäuse (23) und einem inneren Innenkühlmantel (27) gebildet ist, zwischen die das Kühlmittel (4) über die gesamte Länge des Kühlbehälters (1) zur Lanze (3) zurück gefördert wird; b) ein im Innenkühlmantel (27) des Kühlbehälters (1) mit radialem Abstand angeordneter verschlossener Sprengmittelbehälter (25), der das Sprengmittel (5), eine Zündkapsel (51) sowie ein Dämm- und Isoliermittel (53, 54), beispielsweise Sand, enthält, wobei der vom Innenkühlmantel (27) und vom Sprengmittelbehälter (25) gebildete radiale Zwischenraum als ringförmiger Strömungskanal für das Kühlmittel (4) dient; c) im radialen Zwischenraum zwischen dem Innenkühlmantel (27) des Kühlbehälters (1) und dem Sprengmittelbehälter (25) ein die Sprengwirkung unterstützendes granulatförmiges Schüttgut (55), formfest von einer Verpackungshülle (56) umhüllt, dem Sprengmittel (5) benachbart eingeklemmt ist. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskopf (11) des Kühlbehälters (1) eine mit dem hohlen Innenraum der Lanze (3) verbundene Kühlmittelzulauföffnung (12) aufweist und einen Kühlmittelablaufstutzen (15) besitzt, der mit einer außen an der Lanze (3) angeordneten Kühlmittelablaufleitung (31) verbunden ist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (3) an ihrem hinteren Ende über eine Kupplung (32) mit einem Kühlmittelzulauf verbunden ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (1) auf die Lanze (3) aufsteckbar oder aufschraubbar ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Sprengmittelbehälter (25) und als Kühlbehälterrohre (23, 27) preiswerte Handelsware, beispielsweise mit Kunststoff beschichtete Papprohre, Weißblechrohre, Weißblechdosen oder kühlmittelundurchlässige Schläuche, deren Enden verschlossen oder mit einfachen Mitteln verschließbar sind, verwendet werden.
Anspruch[en]
A method for locally destroying compact materials such as, for example, clinker coatings, masonry remnants, etc., in thermal systems such as, for example, heat exchangers, industrial furnaces, firing systems or metallurgical melting pots with the aid of a blasting material (5) that is arranged on the front end of a lance (3) in a cooling vessel (1) through which a cooling medium flows, wherein said blasting material is moved into the vicinity of the material to be destroyed by holding and moving the rear end of the lance (1) through an opening of the thermal system and the blasting material is ignited at a freely selectable time by means of an ignition device, characterized in that the cooling medium (4) flows into the supply head (11) of a cooling vessel (1) realized in the form of a double pipe with a cooling head (10) and a supply head (11) via the lance (3), wherein the cooling medium is conveyed as far as the front end of the cooling head (10) through the inner pipe with the inner cooling jacket (27) such did it flows past the blasting material container (25) containing the blasting material (5), and wherein the cooling medium subsequently flows back to the supply head (11) between the inner cooling jacket (27) and the cooling head housing (23) that forms the outer pipe and is then transported out of the hot thermal system from the supply head. The method according to claim 1, characterized in that the pressure wave generated during the ignition of the blasting material (5) causes a granular bulk material (55) such as, for example, radiated marcasite arranged between the inner cooling jacket (27) of the cooling head (10) and the blasting material container (25)-adjacent to the blasting material (5)--to be shot at the material to be destroyed. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling medium (4) is transported to the supply head (11) through the hollow interior of the lance (3) and transported away from the supply head (11) through a cooling medium discharge line (31) arranged on the outside of the lance (3). The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the blasting medium (5) is filled into the front part of the tubular blasting material container (25) that features a damping and insulating medium (53, 54) on both pipe ends (28, 29) together with a detonator (51) provided with an ignition cable (52), wherein the blasting material container (25) is closed with simple means, for example, with an adhesive tape, and inserted into the inner cooling jacket (27) of the cooling head (10) after the free ends of the ignition cable (52) were led out of the blasting material container (25). The method according to claim 4, characterized in that the ignition cable (52) leads from the blasting material container (25) to an ignition device through the hollow space of the lance (3). The method according to claim 4 or 5, characterized in that the blasting material container (25) has such dimensions that a safety clearance of preferably at least 50 mm remains between the blasting material (5) and the rear end of the cooling vessel (1), namely the supply head (11), such that the supply head (11) can also be used for several blasts. The method according to claim 6, characterized in that the granular bulk material (55) is provided with a package cover (56) after the blasting material container (25) is inserted into the cooling vessel (1), wherein the bulk material is inserted into the inner cooling jacket (27) of the cooling vessel (1)-adjacent to the blasting material (5)--such that it is positioned next to the blasting material container (25) in the form of a packet. The method according to claim 7, characterized in that the cooling head housing (23) is pushed on the supply head (11) of the cooling vessel (1) and thusly seals the cooling vessel (1) after the bulk material packet (55, 56) was inserted into the inner cooling jacket (27) of the cooling vessel (1). The method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the ignition device used consists of a commercially available non-electric detonator with conventional tube connections for transmitting the pressure waves triggering the ignition. A device for carrying out the method according to at least one of the preceding claims for locally destroying compact materials such as, for example, clinker coatings, masonry remnants, etc., in hot thermal systems such as, for example, heat exchangers, industrial furnaces, firing systems or metallurgical melting pots, consisting of a container-shaped cooling device the can be filled with a blasting material (5) and is arranged on the front end of a tubular lance (3), wherein a cooling medium (4) is conveyed into the cooling device for cooling the blasting material (5) through the lance and the ignition cables (52) for triggering the ignition extend through said lance, characterized in that a) the cooling vessel (1) is realized in a tubular fashion and consists of a supply head (11) and a cooling head (10), wherein the cooling head (10) is composed of two receptacles and an inner cooling jacket (27) that are arranged within one another and placed onto the supply head (1), an outer cooling head housing (23) and an inner cooling jacket (27), between which the cooling medium (4) is transported back to the lance (3) over the entire length of the cooling vessel (1); b) wherein a closed blasting material container (25) that is arranged in and radially spaced apart from an inner cooling jacket (27) of the cooling vessel (1), wherein the blasting material (5) contains a detonator (51) as well as a Damping and Insulating means (53, 54) such as, for example, sand, we in the radial and intermediates space formed by the inner cooling jacket (27) and the blasting material container (25) serves as an annular flow channel for the cooling medium (4); c) a granular bulk material (55) for boosting the blasting effect is clamped into the radial intermediate space between the inner cooling jacket (27) of the cooling vessel (1) and the blasting material container (25), namely such that it is wrapped into a packaging (56) in a dimensionally stable fashion and positioned adjacent to the blasting medium (5). The device according to claim 10, characterized in that the supply head (11) of the cooling vessel (1) features a cooling medium supply opening (12) that is connected to the hollow interior of the lance (3) and the cooling medium discharge connection (15) that is connected to a cooling medium discharge line (31) arranged and the outside of the lance. The device according to claim 11, characterized in that the rear end of the lance (3) is connected to a cooling medium supply by means of a coupling (32). The device according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that the cooling vessel (1) is realized such that it can be attached or screwed on the lance (3). The device according to at least one of claims 10 to 13, characterized in that the blasting material container (25) and the cooling vessel pipes (23, 27) used consist of inexpensive goods such as, for example, cardboard tubes coated with plastic, tin pipes, tin cans or hoses that are impervious to the cooling medium and the ends of which are closed or can be closed with simple means.
Anspruch[fr]
Procédé de destruction locale de matières compactes, par exemple de dépôts de scories, de restes de maçonnerie, etc., dans des installations thermiques chaudes comme par exemple des échangeurs de chaleur, des fours industriels, des installations de combustion, des cuves de fusion métallurgiques, à l'aide d'un explosif (5) qui est disposé à l'extrémité avant d'une lance (3) dans une cuve de refroidissement (1) où passe du réfrigérant et qui est amené, en maintenant et en déplaçant l'extrémité arrière de la lance (1), par un orifice de l'installation thermique chaude, à proximité immédiate de la matière à détruire et est enflammé au moyen d'un dispositif d'allumage à un moment pouvant être choisi librement, caractérisé en ce que le réfrigérant (4) afflue dans la cuve de refroidissement (1), réalisée sous forme d'un demi-tuyau comportant une tête de refroidissement (10) et une tête d'alimentation (11), par la lance (3) dans la tête d'alimentation (11), est conduit par le tuyau interne ou la chemise de refroidissement interne (27) jusqu'à l'extrémité avant de la tête de refroidissement (10) et passe alors devant le réceptacle à explosif (25) contenant l'explosif (5) puis est ramené entre la chemise de refroidissement interne (27) et le boîtier de la tête de refroidissement formant le tuyau externe (23) à la tête d'alimentation (11) et, partant de là, hors de l'installation thermique chaude. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'allumage de l'explosif (5), un produit en vrac granuleux (55), par exemple de la grenaille qui est placée entre la chemise de refroidissement interne (27) de la tête de refroidissement (10) et le réceptacle à explosif (25) -près de l'explosif (5)-est projeté par l'onde de pression se formant contre la matière à détruire. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réfrigérant (4) est transporté vers la tête d'alimentation (11) à travers l'espace intérieur creux de la lance (3) et depuis la tête d'alimentation (11) à travers une conduite d'évacuation de réfrigérant (31) disposée à l'extérieur sur la lance (3). Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'explosif (5), en même temps qu'une capsule d'allumage (51) pourvue d'un câble d'allumage (52), est intégré dans la partie avant d'un réceptacle à explosif de forme tubulaire (25) contenant aux deux extrémités de tuyau (28, 29) un moyen d'amortissement et d'isolation (53,54), puis que, une fois que les extrémités libres des câbles d'allumage (52) ont été sorties du réceptacle à explosif (25), le réceptacle à explosif (25) est obturé par des moyens simples, par exemple du ruban adhésif et est inséré dans la chemise de refroidissement interne (27) de la tête de refroidissement (10). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les câbles d'allumage (52) sont guidés du réceptacle à explosif (25) à travers l'espace creux de la lance (3) vers un dispositif d'allumage. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la longueur du réceptacle à explosif (25) est dimensionnée de manière à ce qu'entre l'explosif (5) et l'extrémité arrière de la cuve de refroidissement (1), il subsiste par rapport à la tête d'alimentation (11) une distance de sécurité, de préférence d'au moins 50 mm, de sorte que la tête d'alimentation (11) peut aussi être utilisée pour plusieurs explosions. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'après l'insertion du réceptacle à explosif (25) dans la cuve de refroidissement (1), le produit en vrac granuleux (55) est pourvu d'une enveloppe d'emballage (56) et inséré en forme de paquet près du réceptacle à explosif (25) dans la chemise de refroidissement interne (27) de la cuve de refroidissement (1) -à proximité de l'explosif (5)-. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'après l'insertion du paquet de produit en vrac (55, 56) dans la chemise de refroidissement interne (27) de la cuve de refroidissement (1), le boîtier de tête de refroidissement (23) est poussé sur la tête d'alimentation (11) de la cuve de refroidissement (1) et obture ainsi la cuve de refroidissement (1). Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise comme dispositif d'allumage des détonateurs non électriques usuels dans le commerce équipés de raccordements tubulaires usuels dans le commerce pour transmettre les ondes de choc déclenchant un allumage. Procédé de destruction locale de matières compactes, par exemple de dépôts de scories, de restes de maçonnerie, etc., dans des installations thermiques chaudes comme par exemple des échangeurs de chaleur, des fours industriels, des installations de combustion, des cuves de fusion métallurgiques, composé d'un dispositif de refroidissement (1) en forme de cuve rempli d'un explosif (5) et qui est disposé à l'extrémité avant d'une lance de forme tubulaire (3) où un réfrigérant (4) est transporté vers le dispositif de refroidissement pour refroidir l'explosif (5) et où sont guidés des câbles d'allumage (52) permettant de déclencher l'explosion, pour la réalisation du procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que a) la cuve de refroidissement (1) a une conformation tubulaire et composée d'une tête d'alimentation (11) et d'une tête de refroidissement (10), la tête de refroidissement (10) étant constituée de deux récipients fichés sur la tête d'alimentation (11) et placés l'un dans l'autre, d'un boîtier extérieur de tête de refroidissement (23) et d'une chemise intérieure de refroidissement interne (27), entre lesquels le réfrigérant (4) est ramené vers la lance (3) sur toute la longueur de la cuve de refroidissement (1) ; b) un réceptacle à explosif (25) fermé disposé à distance radiale dans la chemise de refroidissement interne (27) de la cuve de refroidissement (1) contient l'explosif (5), une capsule d'allumage (51) ainsi qu'un moyen d'amortissement et d'isolation (53, 54), par exemple du sable, l'intervalle radial constitué par la chemise de refroidissement interne (27) et le réceptacle à explosif (25) servant de canal d'écoulement de forme annulaire pour le réfrigérant (4) ; c) dans l'intervalle radial entre la chemise de refroidissement interne (27) de la cuve de refroidissement (1) et le réceptacle à explosif (25), est bourré à proximité un produit en vrac granuleux (55) assistant l'effet explosif (5) et enveloppé en une forme fixe par une enveloppe d'emballage (56). Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tête d'alimentation (11) de la cuve de refroidissement (1) comporte un orifice d'arrivée de réfrigérant (12) relié à l'espace intérieur creux de la lance (3) et possède une tubulure d'évacuation de réfrigérant (15) qui est reliée à une conduite d'évacuation de réfrigérant (31) disposée à l'extérieur sur la lance (3). Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la lance (3) est reliée par son extrémité arrière par un accouplement (32) à une conduite d'arrivée de réfrigérant. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la cuve de refroidissement (1) est réalisée de manière à pouvoir être fichée ou vissée sur la lance (3). Dispositif selon une ou plusieurs des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'on utilise comme réceptacle à explosif (25) et comme tuyaux à réfrigérants (23, 27) des produits du commerce bon marché, par exemple des tubes en carton enrobés de matière plastique, des tubes en fer blanc, des boîtes en fer blanc et des tubes imperméables au réfrigérant, dont les extrémités sont obturées ou peuvent être obturées par des moyens simples.






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