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Gitterwerk für Regenerativkammern bei Siemens-Martin-und andern
Industrieöfen
Die Erfindung betrifft ein Gitterwerk für Regenerativkammern bei Siemens-Martin-u. a. Industrie- öfen unter Verwendung von stabförmigen, kreuzeise Llbereinanderliegenden Gittersteinenmitvorzugs- weise rundem oder ovalem Querschnitt, die Ausnehmungen aufweisen, mit denen die Gittersteine inein- ander eingreifen.
Bei derartigen Gitterwerken wird am häufigsten das sogenannte Rostgitter aus Rechtecksteinen ver- wendet, bei dem jede beliebige horizontale Steinlage aus einer Reihe von durchlaufenden und zueinan- der parallelen Steinscharen besteht. Die darauf folgende Lage besteht wieder aus horizontalen, durch- laufenden Steinscharen, jedoch sind diese Steinscharen im Vergleich zu den darunter liegenden Stein- scharen um 900 versetzt. Die Nachteile eines solchen, einfachen, nicht versetzten Rostgitters sind fol- gende : a) Die Auflageflächen der einzelnen Steine sind beschränkt und können speziell bei Verwendung dünner Steine sehr klein werden, so dass sich dort ein grosser Auflagedruck ergibt und der Stein bei höherer
Temperatur der Belastung nicht zu widerstehen vermag. b) Die Strömungsverhältnisse sind meist derart, dass sich Staubablagerungen bzw.
Ansätze an den horizontalen Flächen ergeben.
Den Mangel nach a) - zu geringe Auflagefläche - kann man durch Verwendung des Rostgitters beseitigen, bei dem die Steine jeder zweiten Steinlage nicht hintereinander, sondern nebeneinander angeordnet sind, so dass jeder Stein mit seiner gesamten Breite auf der gesamten Breite des darunter liegenden Steines aufliegt. Die Auflagefläche ist doppelt so gross wie beim einfachen, nicht versetzten Rostgitter und der Auflagedruck demnach nur die Hälfte.
Zu b) : Bei senkrecht untereinander angeordneten, waagrechten, parallelen Steinen, die untereinander einen Abstand haben, löst sich die Strömung bei Rechtecksteinen am Ende der vertikalen Seitenfläche vom Stein ab. Es bildet sich anschliessend an dem Ende des Steinquerschnittes ein Totwasserraum.
Wenn nun der Abstand zweier übereinanderliegender Steine nicht grösser ist als die Länge der Totwasserzone, so kommt es zu starken Staubablagerungen an den vom Totwasserraum umfassten Flächen sowohl auf der Luv- wie auf der Leeseite der Steine. Man hat deshalb Steine mit ovalem Querschnitt verwendet, in der Meinung, dass diese strömungstechnisch günstiger seien und der Totwasserraum beseitigt werden könnte. Bei den in der Praxis in Frage kommenden Querschnitten ovaler Steine lässt sich jedoch der Totwasserraum nicht vollständig vermeiden. Er könnte nur vermieden werden durch Verwendung hoher und sehr schmaler Steine, von denen die Strömung sich nicht ablöst. Die Herstellung solcher hohen Steine ist jedoch sehr teuer, die Bruchgefahr ist gross und ausserdem die Standfestigkeit gering.
Man kann die Nachteile des Totwasserraumes vermeiden, wenn man den Abstand zweier übereinanderliegender Steine sehr gross macht, so dass der Totwasserraum bereits vor der Luvseite des folgenden Steines endet. Man bekommt jedoch dann wegen der grossen Zwischenräume Gitterwerke mit nur kleinen Heizflächen und kleinem Steingewicht, was unwirtschaftlich ist.
Eine andere Möglichkeit, die Nachteile der Totwasserräume auszuschalten, besteht in einem Ver-
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setzen der Steine. Ein doppelt versetztes Rostgitter hat zwischen zwei im Gittersystem gleich und über- einanderliegenden Steinen einen hohen Abstand, der gross genug ist, dass die Luvseite des angeströmten
Steines nicht mehr im Totwasserraum des vorher umströmen Steines liegen wird. Der Nachteil dieser
Ausführung ist jedoch die Belastung der Gittersteine. Jeder Gitterstein wird durch das Gewicht des darüber liegenden Gitterwerkes beansprucht wie ein an den Enden aufliegender Balken mit Last in der Mitte. Da- mit erhalten die Steine eine zusätzliche Biegungsbeanspruchung, die sehr gefährlich für die Haltbarkeit der Steine ist.
Ausserdem werden auf der Luvseite des Steines waagrechte Flächen angeströmt, an denen sich auf jeden Fall Staubansätze bilden werden. Es ist auch bereits ein Gitterwerk bekanntgeworden, bei dem die Steine einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Die einzelnen Steine liegen an den Enden auf, sind aber in nachteiliger Weise durch darüber liegende Steine belastet. Bei hohen Temperaturen wird der
Stein verhältnismässig weich ; es tritt so die Gefahr der Durchbiegung auf. Auch die Strömungsverhältnisse sind nicht günstig.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass Lagen aus durchlaufenden Reihen von bloss mit Trennfuge aneinanderstossenden Gittersteinen mit horizontalen Auflagerflächen in den Aus- nehmungen an den Steinenden mit Lagen aus Reihen von mit Zwischenräumen hintereinanderliegenden
Bindersteinen mit vorzugsweise rundem oder ovalem Querschnitt abwechselu, die an ihren Enden Ausneh- mungen mit horizontalen Auflagerflächen, deren Abmessung in Längsrichtung des Steines etwa gleich der Steinbreite ist, besitzen, und die gegeneinander versetzt und in der Weise angeordnet sind, dass, in der Strömungsrichtung der Gase gesehen, die oberen und unteren Auflagerflächen der übereinanderliegen- den Bindersteine sich decken.
Die Auflagerfläche ist hiebei im Vergleich zu einem nicht versetzten Rostgitter wesentlich grösser und der Auflagedruck kleiner. Auch werden die Steine durch die Last der darüber liegenden Gitterwerk- steine nur auf Druck und nicht auf Biegung beansprucht. Um nun hiebei den schädlichen Totwasserraum
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nen, werden erfindungsgemäss des weiteren noch folgende Massnahmen getroffen : Die Steine der durchlaufenden Reihen besitzen in an sich bekannter Weise oben und unten, diametral gegenüber, sowohl an den Enden als auch über die Steinlänge verteilt, Ausnehmungen mit horizontalen Auflagerflächen für Bindersteine. Die Steine der durchlaufenden Steinreihen können rechteckigen Querschnitt besitzen.
Weiters wird vorgeschlagen, dass die Bindersteine in aufeinanderfolgenden Bindersteinlagen, in der Strömungsrichtung der Gase gesehen, sich decken, so dass durchlaufende Schächte für die Ofengase gebildet werden. Ferner sind die Bindersteine in aufeinanderfolgenden Bindersteinlagen, in der Strömungsrichtung der Gase gesehen, gegeneinander seitlich versetzt angeordnet,'so dass sich ein hoher Vertikalabstand zwischen den Bindersteinen ergibt.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Die Fig. 1 - 9 zeigen den grundsätzlichen Aufbau mit Einzelheiten eines Gitterwerkes mit durchlaufenden Steinen und versetzt dazu angeordneten kurzen Bindersteinen mit durchgehenden Schächten für die Gase bzw. den Wind.
Die Fig. 10 - 17 zeigen ein Gitterwerk wieder mit den einzelnen Steinen, den gleichfalls durchlaufenden Steinscharen und versetzt dazu angeordneten Bindersteinen, bei denen aber keine durchlaufenden Schächte vorhanden-sind.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 die Gitterung von der einen Seite im Schnitt nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Blick von oben auf die Gitterung, u. zw. in Sonderheit auf die Lage mit den versetzten Steinen, unter der sich dann eine Lage mit durchlaufenden Steinen befindet, Fig. 3 die andere Seitenansicht im Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 stellt einen einzelnen Stein der versetzten Lage in Längsansicht dar, Fig. 5 einen versetzten Stein in der Seitenansicht, Fig. 6 einen versetzten Stein in der Draufsicht, Fig. 7 einen Stein der durchlaufenden Lage in Längsansicht, Fig. 8 einen Stein der durchlaufenden Lage in Seitenansicht und Fig. 9 einen Stein der durchlaufenden Lage in Draufsicht.
Beginnend mit der Beschreibung der einzelnen Steine, ist in den Figuren ein Stein mit ovalem Querschnitt gezeigt, der besonders vorteilhaft ist, auch gegenüber einem runden Querschnitt. Dieser Stein hat an seinen Mantelflächen Ausnehmungen l, deren Grundflächen rechteckig gehalten sind und grössere Längsseiten 2 in der Längsrichtung der Steine und kleinere Querseiten 3 aufweisen. Die durchlaufenden Steine haben oben und unten je drei volle Ausnehmungen 5,6, 7 und an den Enden je zwei halbe Ausnehmungen 8,9. Selbstverständlich ist es bei diesem Gitterwerk nicht notwendig, dass die Steine für die durchlaufenden Steinscharen mit drei vollen Ausnehmungen 5,6, 7 und zwei halben Ausnehmungen 8, 9 versehen sind. Der Stein nach Fig. 7 könnte ohne weiteres in der Mitte geteilt sein.
Die Auflageflächen liegen einander unmittelbar gegenüber und belassen zwischeneinander Wulste 10,
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