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Grossformatiger, feuerfester Block für die Auskleidung von Lichtbogen-Schmelzöfen
Die Erfindung bezieht sich auf einen feuerfesten Block für die Auskleidung von elektrischen Licht- bogen- Schmelzöfen.
Eines der Verfahren, welches man bisher zum Auskleiden der Wandungen von elektrischen Licht- bogenöfen zum Stahlschmelzen mit feuerfestem Material angewendet hat, besteht im wesentlichen darin, dass in dem nicht ausgekleideten Ofen zeitweise ein plattenförmiges Element parallel zu den Ofen- wandungen angeordnet wird. Dieses plattenförmige Element, in den meisten Fällen von zylindrischer
Form (Innenschablone), hat eine solche Grösse, dass es zusammen mit den genannten Wandungen einen
Zwischenraum bildet, in den ein feuerfestes Material gepresst (gestampft) wird. Dieses Material besteht im allgemeinen aus Dolomit, welches nach der Entfernung des plattenförmigen Elementes (Innenschablone) die gewünschte Auskleidung bildet.
Die auf diese Weise hergestellten Auskleidungen müssen periodisch erneuert werden, u. zw. im all- gemeinen nach ungefähr 90-100 Schmelzen. Es ist daher offensichtlich, dass die Zeitdauer, welche für die Wiederherstellung der Auskleidung benötigt wird, im Hinblick auf die laufenden Kosten des Ofens von wesentlicher Bedeutung ist.
Das oben erwähnte Verfahren ist verhältnismässig mühsam und setzt den Ofen für verhältnismässig lange Zeit, unter Umständen bis zu 20 Stunden (und länger), ausser Betrieb. Abgesehen davon ist es auch bei grösstmöglicher Sorgfalt ausserordentlich schwierig, auf diese Weise eine Ofenausk1eiduùg zu erhalten, die sowohl im Hinblick auf die Dichtigkeit als auch im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gleichmässig ausfällt.
Ein weiteres Verfahren zur Auskleidung der Wandungen solcher Öfen besteht darin, dass man die Auskleidung durch Aufmauerung von feuerfesten Steinen im Ofen herstellt. Dieses Verfahren ist noch mühsamer und zeitraubender und bedingt für die Auswechslung eine noch längere Zustellungszeit. Diese feuerfesten Steine können auch grossformatig sein, so dass die Zustellungsarbeiten entsprechend verkürzt werden. Doch sind derartige Steine schwer zu transportieren und ausserdem beim Transport sehr leicht zu beschädigen, so dass die Verwendung derartiger Steine kaum grössere Vorteile mit sich bringt.
In beiden Fällen können die Reparaturmannschaften mit den Ausk1eidungs- bzw. Z. xstellungsarbeiten im Ofen erst beginnen, wenn der ausser Betrieb gesetzte Ofen bis zu einer den Einstieg in denselben zulassenden Temperatur abgekühlt ist.
Durch den erfindungsgemässen Block wird nun erreicht, dass die Ofenauskleidung viel schneller und leichter hergestellt werden kann, wobei man gleichzeitig bessere Ergebnisse hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit und ihrer feuerfesten Eigenschaften erzielt.
Die Erfindung ermöglicht es, den grössten Teil der Auskleidungsarbeiten ausserhalb nes Ofens noch während der Betriebszeit desselben oder auf Vorrat durchzuführen, so dass nach Abstssjden und Ausräumen des Ofens die neue Wandauskleidung in Form grosser Wandteile, z. B. mittels Kranes, in verhältnismässig sehr kurzer Zeit in das noch heisse Ofengefäss eingebracht werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein grossformatige feuerfester Block für die Auskleidung von Lichtbogen-Schmelzöfen durch Einsetzen der Blöcke in den Ofen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen ringsektorförmigen Querschnitt sowie eine der Ofenfutterhöhe entsprechende Höhe besitzt und eine von feuerfestem Material trocken umpresste, aus Metallstangen od. dgl. zusammengesetzte Be-
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wehrung enthält, deren Basisrahmen mit einem Gestell verbunden ist, von dem einzelne Stangen, über eine Aussenseite des Blockes hinausragend, zu Transporthaken ausgebildete Enden besitzen.
Unter Grossformat wird eine Blockgrösse verstanden, bei welcher der Block nicht mehr händisch, sondern mit Hilfe eines Hebewerkzeuges bewegt wird, d. h., z. B. mittels eines Kranes in den Ofen ein- gesetzt wird. Solche Blöcke haben ein Gewicht von etwa 50 kg und auch wesentlich mehr.
Die in die trockene, feuerfeste Masse eingebettete Bewehrung kann beispielsweise aus einem Basis- rahmen bestehen, mit welchem Haltemittel fest derart verbunden sind, dass sie an einer oder mehreren der freien Flächen des Blockes für Transportzwecke frei zugänglich sind. Nach einer andern Ausführung- form der Erfindung kann der Basisrahmen von einem käfigartigen Gestell umgeben sein, von dem Teile bis nahe zur Oberfläche oder bis an die Oberfläche des Blockes sich erstrecken.
Schliesslich kann es sich als vorteilhaft erweisen, der feuerfesten Masse in an sich bekannter Weise ein wasserfreies Bindemittel, wie z. B. wasserfreien Teer, zuzusetzen, welches die Masse in kaltem Zustand zusammenhält, sich aber gegebenenfalls bei der Erhitzung ausscheidet bzw. ausbrennt. Die aus trockenem, feuerfestem Material gepressten Blöcke werden ohne Wärmebehandlung, also ohne ein auf das Verpressen folgendes Trocknen oder Vorbrennen, in den Ofen eingesetzt.
Werden bei der Auskleidung eines Ofens nun Blöcke verwendet, deren Querschnittsform derart ist, dass bei ihrer Aneinanderreihung innerhalb der Ofenpanzerung auf dem Herd Zwischenräume verbleiben, so werden diese in an sich bekannter Weise durch Einpressen eines feuerfesten Materials gefüllt.
Der Gegenstand der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung schematisch einen zylindrischen Ofen mit erfindungs- gemäss angeordneten Auskleidungsblöcken. Fig. 2 zeigt perspektivisch in vergrössertem Massstab eine Ausführungsform eines Blockfachwerkes. Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung eine andere Ausführung- form des Fachwerkes. Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Fachwerkes, Fig. 5 zeigt perspektivisch im gleichen Massstab wie Fig. 2 und 4 eine Ausführungsform der Blockform. Fig. 6 und 7 veranschaulichen zwei horizontale Tellquerschnitte einer linken bzw. einer rechten Hälfte einer Auskleidung mit zwei verschiedenen Blockformen, Fig. 8 und 9 zeigen im Vertikalschnitt verschiedene Mittel zur Befestigung der Wandauskleidung auf dem Ofenboden.
Gemäss den Zeichnungen werden die Blöcke l, die einen Querschnitt in Form von Ringsektoren haben, inBlechformen hergestellt, die aus einer Vorderwand 2, einer Hinterwand 3 und zwei Seitenwänden4 und 5 bestehen. Diese Seitenwände werden an den Vorder- und Hinterplatten mit Hilfe von Bolzen befestigt, die in Löchern 6 von Flanschen 7 vorgesehen sind, mit denen die verschiedenen Wände versehen sind.
Dadurch wird eine Gesamtform erzielt, welche leicht in Einzelteile auseinandergenommen werden kann, wobei diese Teile einzeln mit Flanschen 8 zur Verankerung auf dem Boden versehen sind. In diese Form wird, nachdem eine Bewehrung als Traggerüst der in Fig. 2 - 4 veranschaulichten Art in die Form eingeführt worden ist, das feuerfeste, für die Ofenauskleidung ausgewählte Material trocken eingepresst. Die Bewehrung ist Im allgemeinen aus Eisenstäben hergestellt und muss in den Block eingeschlossen werden. Sie besteht jeweils aus einem Basisrahmen 9, der von einem käfigartigen Gestell 10, entsprechend der Form des Blockes, umgeben ist, wie Fig. 2 zeigt. Gemäss Fig. 3 kann an dem Basisrahmen 9 auch nur eine leichte Oberkonstruktion 11 angeordnet sein.
Einzelne Stangen des Gestelles sind an ihren Enden als Transporthaken 12 ausgebildet (Fig. 3 und 4).
Um den Block von der Form zu befreien, genügt es, die in die Löcher 6 eingeführten Bolzen zu entfernen und sodann die vier Elemente der Form abzunehmen, nachdem dieselben von ihren eventuellen Bodenverankerungen befreit sind, wenn die Form keine Basis besitzt und der Block auf dem Boden gebildet ist, wie in dem dargestellten Fall.
Im Ofen werden die Blöcke entsprechend ihrem Querschnitt dicht aneinandergesetzt. wie Fig. 6 zeigt, oder es werden zwischen ihnen gemäss Fig. 7 Zwischenräume 13 frei gelassen, welche später mit eingepresstem, feuerfestem Material gefüllt werden. Da die grossen, starkwandigen Blöcke im Falle des Einbringens (Zustellens) in das noch heisse Ofengefäss (z. B. mittels Kranes) sofort gegen dieses wärmeabschirmend wirken, kann die Reparaturmannschaft sogleich nach dem Einbringen der Blöcke, zwecks Durchführung der erforderlichen Verfugungs- und Hinterfallungsarbeiten, einsteigen.
Die fertige Auskleidung hat in dem Ofen das in Fig. 1 veranschaulichte Aussehen, wobei die äussere Wandung des Ofens mit 17 und die Ofentür mit 18 bezeichnet ist. Der mit der Abstichöffnung korrespondierende Auskleidungsblock besitzt an dieser Stelle einen hölzernen Zylinder, der während der Beheizung des Ofens abbrennt und auf diese Weise einen Kanal für den Durchgang des Metalles in dem Block freilässt.
Die Anordnung der Blöcke l In bezug auf die Ofensohle 19 kann gemäss Fig. 8 vorgenommen werden,
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wenn die Ofensohle an ihrem Umfangsquerschnitt 19'bis zum Niveau des Bades gehoben ist, oder die Blöcke können gemäss Fig. 9 angeordnet werden, wenn die Ofensohle 19 vollständig flach ist. Wenn in dem letzteren Fall die Auskleidung mit Blöcken 1 vervollständigt ist, die höher sind als In dem ersteren Fall, wird auf der Ofensohle eine konkave Auskleidung 20 angeordnet. Die Höhe jedes Blockes entspricht der Höhe des Ofenfutters.