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Feuerfeste Auskleidung für Öfen mit ringförmigem Querschnitt
Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Auskleidung für Öfen mit ringförmigem Querschnitt, insbeson- dere Lichtbogenöfen und Drehrohröfen, unter Verwendung von feuerfesten Steinen, die mit Hilfe von am Ofenmantel befestigten Profilen gehaltert sind.
Feuerfeste Auskleidungen, bei welchen die Steine an am Ofenmantel befestigten Profilen gehaltert sind, sind für Drehrohröfen an sich bereits bekannt (österr. Patentschrift Nr. 201496). Diese Auskleidungen stellen in gewisser Hinsicht eine Verbesserung gegenüber den Drehrohrofenausmauerungen dar, bei welchen die Steine der einzelnen Ringscharen konzentrisch zum Ofenumfang verlaufende Ausnehmungen aufweisen, in die Stäbe von der Form eines geschlossenen Ringes oder eines grösseren Teiles eines Ringes eingebracht sind (deutsche Patentschrift Nr. 644682). Die Verbesserung ist darin gelegen, dass die Betriebssicherheit der Drehrohröfen im Falle von am Ofenmantel befestigten Profilen grösser ist als im Falle von in den Steinen lose vorliegenden Profilen bzw. Stäben.
Es ist jedoch dabei nicht zu übersehen, dass die in dieser Hinsicht verbesserten bekannten Auskleidungen in andern Belangen Nachteile aufweisen.
Diesbezüglich kann erwähnt werden, dass diese Auskleidungen aus Einheiten aufgebaut sind, die aus jeweils einer Mehrzahl von Steinen oder aus einem dieser Mehrzahl entsprechenden Block bestehen und mittels je eines Traggliedes, das durch eine Vertiefung bzw. Ausnehmung der einzelnen Steine hindurchgeführt ist, über Zwischenglieder lösbar am Ofenmantel befestigt sind ; die Auskleidungen sind daher umständlich aufzubauen und überdies erfordern auch die verwendeten Steine eine sorgfältige Herstellung, die keineswegs einfach ist. Dazu kommt noch, dass die mechanische Festigkeit der Steine durch die Ausnehmungen auf alle Fälle beeinträchtigt wird.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Auskleidung zu schaffen, die ganz allgemein für Öfen mit ringförmigem Querschnitt, insbesondere Lichtbogenöfen und Drehrohröfen, geeignet ist und die Vorteile der Einfachheit, einer kurzen Zustellzeit, eines geringen Raumbedarfes und einer guten Lebensdauer, im Verein mit der Verwendung von einfach herstellbaren und widerstandsfähigen Steinen, in sich vereinigt.
Es wurde gefunden, dass diese Ziele dann erreicht werden können, wenn Steine bestimmter Art und an der Innenseite des Ofenmantels befestigte Profile verwendet werden. Demnach besteht die Erfindung kurz gesagt darin, dass die verwendeten Steine vom kalten Steinende auswärtsragende Hängemittel aufweisen und mit diesen an ausserhalb der Steine angeordneten Profilen angehängt sind.
Die Steine können Hängesteine an sich üblicher Art sein (vgl. z. B. österr. Patentschriften Nr. 172908 und Nr. 214835) ; vorzugsweise werden Laschensteine verwendet, also Steine, bei welchen das Hängemittel
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eingesetzten Hängesteine hängt natürlich in gewisser Weise von der Anordnung und Form der Profile, die zweckmässig Stahlprofile sind, ab. Die Profile können entweder ohne Zwischenraum am Ofenmantel angebracht sein oder aber, und dies ist im allgemeinen bevorzugt, im Abstand vom Mantel angeordnet sein, wobei zwischen ihnen und dem Mantel gegebenenfalls Distanzstücke vorliegen können. Diese können mit dem Mantel verbunden sein und dann gegebenenfalls die Profile haltern. Die Befestigung der Profile
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und/oder Distanzstücke am Mantel und die der Profile an den Distanzstücken kann z.
B. mit Hilfe von Klemm-, Schweiss-, Niet- oder Schraubverbindungen erfolgen. Die Bezeichnung "am Ofenmantel befestigt" umfasst daher im Zusammenhang mit den Profilen auch eine alleinige Befestigung dieser an den Distanzstücken. Die Profile können für jede Steinreihe oder jede Ringschar von Steinen oder nach
Wunsch nur für bestimmte Reihen bzw. Scharen von Steinen vorgesehen. sein. Demnach können alle Steine oder Steine aus allen Reihen bzw. Scharen oder auch nur einzelne Steine eines bestimmten Ofenbereichs gehaltert bzw. angehängt sein.
Wie bereits oben erwähnt wurde, werden vorzugsweise Steine, deren Hängemittel als Hängelaschen ausgebildet sind, verwendet. Die Aufhängung der Steine erfolgt in diesem Fall z. B. auf die Weise, dass die Hängelasche zum kalten Steinende hin abgebogen und in Schlitze, die in den Profilen vorgesehen sind, eingeschoben wird. Bei Verwendung von Profilen mit für diesen Zweck vorgesehenen Schlitzen ist es an sich gleichgültig, ob die Profile mit oder ohne Abstand am Ofenmantel befestigt sind. Dies ist auch dann ohne Belang, wenn die Profile beispielsweise stiftförmige Fortsätze aufweisen, an welchen das Aufhängemittel bzw. die Hängelasche befestigt werden kann. Vorzugsweise werden jedoch die Profile im Abstand vom Ofenmantel angeordnet und gleichzeitig Steine mit Hängelaschen verwendet. In diesem Fall können die Hängelaschen einfach über die Profile gebogen werden.
Am zweckmässigsten ist es aber, die Profile in nur knappem Abstand vom Ofenmantel anzuordnen und die Hängelaschen in die dadurch zwischen den Profilen und dem Mantel gebildeten Schlitze einzuschieben. Es ist aber durchaus auch möglich, die Hängelasche z. B. hakenartig auszubilden und auf die Profile aufzuschieben.
Die Steine können je nach-dem Verwendungszweck eine rechteckige oder keilförmige oder andere Grundform aufweisen.
Als Steinmaterial können den Erfordernissen entsprechend verschiedene Materialien, d. h. saure Stoffe, wie Schamotte, Silika, Tonerde, oder aber neutrale bzw. basische Stoffe, wie Chromit, Forsterit, Dolomit, Magnesia, oder Mischungen von ihnen, z. B. Magnesitchrom und Chrommagnesit, verwendet werden. Vorzugsweise werden im allgemeinen jedoch basische oder neutrale Materialien, insbesondere solche auf der Grundlage von Magnesia und/oder Chromit, eingesetzt. Die Steine können auch aus verschiedenen Stoffen bestehen, also Verbundsteine sein, wobei die verschiedenen Stoffe entweder in Richtung zum Temperaturgefälle oder senkrecht hiezu angeordnet sein können. Ferner können Steine aus verschiedenem Material abwechselnd, z. B. schachbrettartig, verlegt sein.
Durch die Erfindung wird es möglich, die bisher bei Öfen von ringförmigem Querschnitt auftretenden Nachteile, die sich besonders bei grossen Durchmessern der Öfen auswirken. zu vermeiden. Es kann hier beispielsweise auf das Einstürzen des Ringmauerwerkes von Elektroöfen bei fortgeschrittenem Verschleiss und vor allem während der Kippvorgänge sowie auf die Gefährdung der Auskleidung der Sinterzone von Drehöfen oder allgemein die geringe Stabilität des Futters von Drehöfen grossen Durchmessers, insbesondere in der Anheizperiode, verwiesen werden. Bei der Auskleidung gemäss der Erfindung treten alle diese Nachteile nicht auf, u. zw. auch dann nicht, wenn die Steine schon sehr weitgehend abgenutzt sind, so dass demzufolge auch bei maximaler Steinausnutzung ein sicheres Arbeiten der Öfen gewährleistet ist.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf einige in den Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Die Fig. l und 2 zeigen ein Ringmauerwerk eines Lichtbogenofens, wobei Fig. 1 ein Schnitt nach der
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eine Ofenauskleidung mit verstellbar montierten Profilen. Fig. 4 stellt eine feuerfeste Auskleidung eines Drehrohrofens im Querschnitt und Fig. 5 einen Teil der Auskleidung nach Fig. 4 in schaubildlicher Ansicht dar. Die Fig. 6-9 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Steinen, die sich zur Verwendung bei der Herstellung der Ofenauskleidung gemäss der Erfindung eignen.
Bei der in den Fig. l und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind an der Innenseite eines metallischen Ofenmantels l eines Lichtbogenofens in Abständen voneinander vertikale Distanzstücke 2, z. B. aus Stahl ; befestigt, an deren Innenfläche Profile 3 aus Flachstahl montiert sind, deren Abstand voneinander durch das Format der Steine 4 bestimmt ist. Die Steine, die an einer oder mehreren Seitenflächen eine metallische Aussenplatte aufweisen können, haben am kalten Ende eine Hängelasche 5, die nach unten abgebogen ist und an den Profilen 3 angehängt ist. Das heisse Steinende ist mit 12 bezeichnet.
Die Verbindung der Profile 3 mit den vertikalen Distanzstücken 2 und deren Verbindung mit dem Ofenmantel 1 kann z. B. durch Schweissung oder Vernieten erfolgen. Die Profile 3 können aber auch, wie Fig. 3 zeigt, mittels Schrauben 6 am Ofenmantel 1 befestigt sein oder, wenn sie am Umfang Ausschnitte bzw. Schlitze 7 zum Einhängen der Hängelaschen 5 aufweisen, an den Stegen
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zwischen den Ausschnitten am Ofenmantel 1 direkt angeschweisst sein.
Bei einer ändern Ausführungsform können im Ofenmantel 1 Langschlitze 8 für die Schrauben 6 vorgesehen sein, wodurch die Profile 3 mit einstellbaren Abständen am Ofenmantel 1 montiert werden können. Hiebei können bei einzelnen Steinreihen bzw. Steinen 4 die Hängelaschen 5, z. B. mittels einer zwischengelegten Beilage 9 oder aber noch einfacher durch Anziehen der Schrauben 6, festgeklemmt werden (Fig. 3).
Beim Drehrohrofen nach Fig. 4 sind im Ofenmantel 1 zur Längsachse des Ofens parallele Stahlprofile 10 befestigt, die z. B. mit Ausschnitten bzw. Schlitzen 7 für die Hängelaschen 5 der Steine 4 versehen sind, aber auch glatt ausgebildet und an innen am Ofenmantel 1 befestigten Distanzstücken 11 (Fig. 5) montiert sein können.
Aus Fig. 5 ist ferner ersichtlich, wie die Hängelaschen 5 der Steine 4 zwischen dem Ofenmantel 1 und den Profilen 10 eingeschoben sind, wonach die Steine bis zum Aufliegen auf der unteren Steinreihe 4'in Richtung des Pfeiles a gekippt werden. Die Hängelaschen 5 können aber selbstverständlich auch schon vor dem Einbau der Steine abgewinkelt werden oder bereits bei der Herstellung der Steine die erforderliche Form erhalten.
Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei blechummantelte Steine 4, die quer zur Hängelaschenebene zum heissen Ende 12 hin keilförmig verjüngt sind, während die Steine 4 nach den Fig. 8 und 9 in der Hängelaschenebene zum heissen Ende 12 hin keilförmig schmäler werden. Bei den Steinen nach den Fig. 6 und 8 sind die Hängelaschen 5 mit Öffnungen 13 versehen, die bekanntlich bei Hängedecken für den Eingriff von Hängeeisen od. dgl. dienen. Für die Verwendung der Steine im Rahmen der Erfindung genügt es jedoch, wenn nach Fig. 7 oder 9 eine glatte Hängelasche 5'als Verlängerung einer Fläche der Blechummantelung 14 des Steines ausgebildet ist.
Der Raumbedarf für das Hängemittel, d. h. die Auf-bzw. Anhängeeinrichtung, und damit der Abstand zwischen der Innenfläche des Ofenmantels 1 und dem kalten Steinende, ist sehr klein und beträgt in allen Fällen, also auch bei grossen Öfen, höchstens 15 mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerfeste Auskleidung für Öfen mit ringförmigem Querschnitt, insbesondere Lichtbogenöfen und Drehrohröfen, unter Verwendung von feuerfesten Steinen, die mit Hilfe von am Ofenmantel befestigten
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ragende Hängemittel aufweisen und unabhängig voneinander mit diesen an ausserhalb der Steine angeordneten Profilen angehängt sind.