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Schmelz- oder Wärmofen, insbesondere für Metalle Schmelz- und Wärmöfen, insbesondere für Metalle, unterliegen bei den hohen Temperaturen, mit denen sie im allgemeinen betrieben werden, einem erheblichen Verschleiss. Das gilt insbesondere für über die flüssige Phase arbeitende Schmelzöfen, deren Gewölbe- und Wandzustellung deshalb nur von kurzer Lebensdauer ist und während einer Ofenreise häufig ausgebessert werden muss. Diese Ausbesserungen beeinflussten die Wirtschaftlichkeit des Betriebes entscheidend, weil sie bisher nur an stillstehenden und meist auch weit heruntergekühlten Öfen vorgenommen werden können.
Es wurde schon eine an Seilen aufgehangene, von oben her nachsetzbare Decke vorgeschlagen, die durch Nachlassen der Seile um den durchschnittlichen Verschleiss in ihrer Gesamtheit oder auch steinweise nach dem Ofeninnern zu abgesenkt werden soll. Eine praktische Bedeutung konnte dieser Vorschlag nicht haben, weil die an Seilen befestigten und mindestens an ihrem nach dem Ofeninnern zu gelegenen Ende versinterten Steine beim Nachlassen der Seile nicht folgen und ein Ablassen der gesamten Decke allmählich zu einem der metallurgischen und wärmetechnischen Behandlung des Ofeninhalts nicht mehr angepassten Zustand führt. Schliesslich lassen sich auch die über der heissen Ofendecke befindlichen Stahlseile auf die Dauer nicht in einsatzbereitem Zustand halten.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer von Schmelz- und Wärmöfen dadurch zu erhöhen und sogar praktisch unbegrenzt zu gestalten, dass die verschlissenen Abschnitte des Gewölbe- und Wandmauerwerks unter Erhaltung des wirksamen Profils während der Ofenreise und auch während des Betriebes der Öfen mit kleinstem Aufwand erneuert werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die feuerfeste Gewölbe- und Wandzustellung des Schmelz- oder Wärmofens in Abschnitte aufgeteilt ist, die zwischen ortsfesten, in Abständen voneinander verlegten eisernen Trägern nach dem Ofeninnern zu dergestalt beweglich angeordnet ist, dass verschlissene Abschnitte des Innenprofils des Ofens durch Nachsetzen der feuerfesten Zustellung von aussen her und ent- sprechendes Vorschieben der noch vorhandenen Zustellung zu erneuern sind. Dabei kann die Gewölbe- und Wandzustellung durch feuerfeste Steine gebildet sein, die, übereinander angeordnet und miteinander verbunden, jeweils zwischen zwei Trägern verschieblich gehalten sind.
Die Ge- wölbe- und Wandzustellung kann aber auch aus feuerfester Stampf- oder Schüttmasse bestehen, die in zusammenhängenden, jeweils von zwei Trägern aufgenommenen Strängen von aussen her nach dem Ofeninnern vorgeschoben wird.
Zur Aufnahme der Gewölbezustellung dienen erfindungsgemäss eiserne Träger aus hohen, mit ebenen Flanken ausgestatteten Stegen, die, in Abständen parallel zueinander, über dem Herd des Ofens verlegt sind. Zwischen jeweils zwei solcher Träger ist der Strang aus feuerfestem Werkstoff an den Trägern absenkbar aufgehängt
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Das Aufhängen und Absenken der aus feuerfestem Werkstoff bestehenden Stränge an und zwischen den Trägern kann auf mehrfache Weise geschehen :
Für diesen Zweck können z. B. über den Flanken der Stränge verlaufende Stahlbleche Verwendung finden, die auf beiden Seiten z. B. warzenförmige Vorsprünge aufweisen. Die auf der einen Seite der Bleche gelegenen Vorsprünge fassen in entsprechende, z.
B. rillenförmige Ausnehmungen in den Flanken der feuerfesten Stränge, während die Vorsprünge auf der andern Blechseite gegen die Träger gerichtet sind, auf deren Stirnkante sie sich beim Einschieben der Stränge zunächst abstützen. Beim Vorschieben der Stränge werden die Vorsprünge im Spalt zwischen Träger und Stein plastisch verformt und erzeugen dann eine Spannung, die die Stränge zwischen den Trägern so lange festhält, bis sie durch eine von aussen her wirksam werdende Kraft nach dem Ofeninnern zu weiter vorgeschoben werden.
Als Halte- und Spannmittel für die zwischen den Trägern absenkbare feuerfeste Gewölbezustellung können auch aus in die Zustellung eingelassene Federn Verwendung finden, die sich beim Einschieben der Stränge zwischen die Träger zu- nächst auf deren Stirnkanten auflegen und beim Vortreiben der feuerfesten Zustellung zwischen
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dieser und den Flanken der Träger gespannt werden.
Schliesslich können die aus feuerfestem Werkstoff bestehenden Stränge auf den nach den Trägern zu gelegenen Flanken auch mit Vorsprüngen ausgestattet sein, die in Abständen übereinanderliegen. Mit diesen Vorsprüngen stützt sich die zwischen die Träger eingeschobene Zustellung so lange auf einen am Ende der Träger befindlichen Riegel ab, bis die Vorsprünge beim Vortreiben der Zustellung abgeschert werden.
Besteht die feuerfeste Gewölbezustellung aus Stampf-oder Schüttmasse, dann können mit Abstand übereinander zwischen die Träger eingespannte und quer zu ihnen verlaufende federnde Stahlbleche als Träger für die auf dem Weg zum Ofeninnern hin allmählich versinternde Stampfoder Schüttmasse dienen.
Die die feuerfeste Gewölbezustellung haltenden und führenden Träger können in einem auf Rollen oder Rädern über dem Ofen verfahrbaren Rahmen angeordnet sein.
Beim Aufbau der Zustellung für die Wände der Öfen werden erfindungsgemäss mit Abständen übereinander angeordnete und gegen die Herdsohle des Ofens geneigte Träger benutzt, deren Zwischenräume durch feuerfestes Mauerwerk ausgefüllt sind, das sich auf den geneigten Trägern nach dem Ofeninnern hin vorschieben lässt. Auch diese Träger können in ein Rahmengerüst eingebaut sein, das in die Wand des Ofens eingefahren wird.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für den Aufbau der Gewölbe- und Wandzustellung des Schmelz- und Wärmeofens nach dieser Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil einer Gewölbezustellung aus feuerfesten Steinen, Fig. 2 eine teilweise Aufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ofendecke und einen waagrechten Schnitt durch einen Träger mit angrenzender Zustellung, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform für eine Gewölbezustellung aus feuerfesten Steinen, Fig. 4 einen senkrechten
Schnitt durch ein aus feuerfester Stampfmasse bestehendes Ofengewölbe und Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine Ofenwand.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ofengewölbe dienen über dem Herd des Ofens eben oder gewölbt verlegte Träger 1 zum Halten und Führen der feuerfesten Zustellung. Die hohen Stege der Träger verlaufen in Abständen parallel zu- einander. Sie sind vorteilhaft als wassergekühlte Hohlstege ausgebildet und nach unten zu konisch gestaltet.
Zwischen den Trägern 1 befindet sich die feuerfeste Zustellung, die im gezeichneten Falle aus Steinen 2 besteht, von denen mehrere über- einander angeordnet und durch Feder und Nut miteinander verbunden sind.
Die Verspannung der jeweils zwischen zwei
Trägern 1 befindlichen Steine geschieht bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch dünn- wandige Stahlbleche 3, die zwischen die Flanken der Steine und die Trägerflanken eingeschoben sind. Die Bleche besitzen auf beiden Seiten warzenartige Erhöhungen 6, 6, von denen die einen in entsprechende, z. B. rillenartige Ausnehmungen der feuerfesten Steine eingreifen, während sich die andern beim Einschieben der Zustellung zwischen die Träger 1 zunächst auf deren Stirnkanten auflegen. Beim Vorschieben der Steine nach dem Ofeninnern zu verformen sich die gegen die Träger gerichteten Warzen 7 und erzeugen so die Spannung, die zum Festhalten der Steine zwischen den Trägern notwendig ist.
Das Vortreiben der Steine kann in beliebiger Weise geschehen, beispielsweise durch einen von oben auf den Steinstrang wirkenden Stempel 8.
Wenn der am Ende des Stranges und nach dem Ofeninnern zu gelegene Stein 9 so weit verschlissen ist, dass er und weitere in seinem Bereich liegende Steine ersetzt werden müssen, dann wird in die schwalbenschwanzförmige Ausnehmung 10 des obersten Steines ein neuer Stein eingefügt und nun der Steinstrang zwischen den Trägern 1 von der Pressplatte 8 so lange vorgeschoben, bis das Innenprofil des Ofens wieder hergestellt ist.
Bei der Gewölbezustellung nach Fig. 1 sind die zwischen jeweils zwei Steinsträngen vorhandenen und durch die Träger 1 bedingten Spalte 11 mit feuerfester Masse ausgefüllt. Die Ausfüllung geschieht so, dass eine zunächst zähflüssige, aber verfestigungsfähige Masse von aussen her durch die zwischen den Blechen 3 und den Trägern 1 verbleibenden Kanäle hindurchgegossen wird. Die Masse verfestigt sich bei den hohen am Ende des Stranges herrschenden Temperaturen. Sie kann beispielsweise aus Teer oder aus einer Mischung von Teer und Gesteinsmehl bestehen. Die Verfestigung wird dann durch das Verkracken des Teers bewirkt.
In den Blechen 3 befindliche Öffnungen 12 erleichtern den Durchtritt der zunächst flüssigen Füllmasse.
In Fig. 2 stellt die linke Hälfte eine Aufsicht auf die Gewölbezustellung nach Fig. 1 dar und die rechte einen waagrechten Schnitt durch den Teil eines Trägers 1 mit angrenzendem Steinmauerwerk 2.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für die Zustellung einer Gewölbedecke veranschaulicht.
Hier ist das feuerfeste Steinmauerwerk unmittelbar an den Trägern 1 aufgehängt, u. zw. über an den äusseren Flanken der Steine in kurzen Ab- ständen übereinander befindliche Ansätze 13, die sich auf eine riegelartige Verstärkung 14, am unteren Ende der Träger 1 auflegen. Wenn nach dem Nachlegen neuer Steine von oben her ein entsprechender Druck auf den zwischen jeweils zwei Trägern 1 befindlichen Steinstrang ausgeübt wird, dann brechen die an den Steinen 2 befind- lichen Ansätze 13 ab, so dass sich der Strang um ein entsprechendes Stück und bis zum nächsten
Ansatz 13 senkt.
Der Zusammenhalt der zwischen jeweils zwei
Trägern übereinander angeordneten Steine 2 wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch
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Bolzen 15 hergestellt, die zweckmässig aus dem gleichen Werkstoff wie die feuerfesten Steine 2 bestehen. Mit diesen Bolzen sind jeweils die unteren Steine an den oberen aufgehängt. Die Bolzen haben an ihrem unteren Ende eine konische Erweiterung 16, die in eine entsprechende Ausnehmung der Steine 2 passt. An ihrem oberen Ende besitzen sie einen ringförmigen Schlitz 17, in den eine eiserne Feder 18 eingeschoben wird, nachdem der Nachsetzstein aufgesetzt worden ist.
Der Aufbau eines Gewölbes, dessen Mauerwerk aus feuerfester Stampfmasse besteht, ist in Fig. 4 dargestellt.
Hier wird die zwischen den Trägern 1 eingefüllte Stampf-oder Schüttmasse von federnden Stahlblechen 19 getragen, deren hakenförmig abgebogene Enden durch horizontal verlaufende Schlitze 20 geschoben sind, die sich in den an den Flanken der Träger 1 vorbeigeführten Stahlblechen 21 befinden. Wenn der nach dem Ofeninnern zu gelegene Abschnitt 9 der Zustellung erneuert werden muss, wird von oben her feuerfeste Stampf- oder Schüttmasse auf die jeweils zwischen zwei Trägern 1 befindliche Zustellung aufgetragen, u. zw. so weit, dass der von den Trägern 1 umfasste Raum damit ausgefüllt ist, und die Masse danach von einem zunächst spannungslosen federnden Stahlblech 19 abgedeckt. Danach erfolgt das Aufsetzen des Druckstempels 8, durch den die zwischen den Trägern 1 gehaltene Zustellung abwärtsbewegt wird.
Dabei wölben sich die Bleche 19 so lange wie sie sich im Bereich der Träger befinden, u. zw. unter Mitnahme der Flankenbleche 21. Auf diese Weise wird zwischen den Trägern 1 die erforderliche Tragspannung erzeugt, die aufhört, nachdem sich die federnden Stahlbleche 19 unter den Trägern wieder gestreckt haben.
Als Stampfmasse kann auch hier eine an sich bekannte, z. B. aus Teer und feuerfester Körnung bestehende Masse Verwendung finden, die beim Vorschieben allmählich und in der Nähe des Innenprofils des Ofens endgültig sintert. Sie dient auch zum Ausfüllen der durch die Träger 1 gebildeten Zwischenkanäle 22, die wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, von oben her ausgegossen werden.
Bei der in Fig. 5 veranschaulichten Zustellung einer aufstehenden Ofenwand dienen eiserne Flachträger 23 dazu, das aus den Steinen 2 bestehende feuerfeste Mauerwerk zu tragen und nach dem Ofeninnern hin verschieblich zu gestalten. Zu diesem Zweck sind die liegenden Flachträger 23 in Abständen übereinander und gegen den Herd des Ofens zu geneigt angeordnet.
Die Stirnflächen der Steine 2 sind treppenartig ausgespart, so dass beim Einsetzen zwischen jeweils zwei der Träger 23 wiederum ein fest zusammenhängender Steinstrang entsteht. Bei dieser Wandzustellung erübrigt sich ein Ausfüllen der durch die Träger zwischen jeweils zwei
Steinlagen gebildeten Schlitze 24, da diese sich im Betrieb durch abschmelzendes Mauerwerk 25 von selbst schliessen.
Die Vorschläge nach der Erfindung sind ohne weiteres auch auf sogenannte Rundöfen anwendbar. Bei diesen Öfen besteht die Trägerkonstruktion für das Gewölbe dann nicht aus nebeneinander verlaufenden Stegträgern, sondern aus hochgestellten und im Abstand voneinander angeordneten konzentrischen Ringen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmelz- oder Wärmofen, insbesondere für Metalle, dessen feuerfeste Gewölbe- und Wandzustellung nach Massgabe des innenseitigen Verschleisses nach dem Herdraum hin zu bewegen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbe- und Wandzustellung in Abschnitte aufgeteilt ist, die zwischen ortsfesten, in Abständen voneinander verlegten eisernen Trägern nach dem Ofeninnern zu beweglich angeordnet sind.