AT523403B1

AT523403B1 - Abschirmschuh fuer hubbalkenoefen

Info

Publication number: AT523403B1
Application number: ATA50030/2021A
Authority: AT
Inventors: Freiherr Taets Von Amerongen Dankmar; Kofmann Boris; Piske Malcon
Original assignee: Andritz Fbb Gmbh
Priority date: 2021-01-21
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2021-08-15
Also published as: EP4281723A1; AT523403A4; WO2022156932A1

Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Abschirmschuh (1a) zur Abdeckung von Öffnungen im Boden eines Hubbalkenofens, wobei der Abschirmschuh (1a) eine halbkreisförmige Aussparung (9a) aufweist und dadurch an einem vertikalen Steher (5a) des Hubbalkenofens aufnehmbar ist. Der Abschirmschuh (1a) besteht im Wesentlichen aus feuerfestem Gießbeton oder aus feuerfestem Stampfbeton und weist erfindungsgemäß unterhalb des Abschirmmantels (8a) eine wabenartige Struktur (7a) auf. Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Hubbalkenofen mit derartigen Abschirmschuhen (1a).

Description

Beschreibung

ABSCHIRMSCHUH FUER HUBBALKENOEFEN

[0001] Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Abschirmschuh zur Abdeckung von Öffnungen im Boden eines Hubbalkenofens. Der Abschirmschuh wird dabei im Bereich einer halbkreisförmigen Aussparung an einem vertikalen Steher des Hubbalkenofens befestigt und besteht im Wesentlichen aus feuerfestem Gießbeton oder aus feuerfestem Stampfbeton.

[0002] Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Hubbalkenofen, der den erfindungsgemäßen Abschirmschuh aufweist.

[0003] Bei dem Abschirmschuh handelt es sich um ein feuerfestes Fertigbauteil, welches zur Abdeckung über den Zundertrichtern und Schlitzöffnungen im Boden von Hubbalkenöfen eingebaut wird. Hubbalkenöfen dienen in Walzwerken zum Erwärmen von Brammen, Blöcken oder Knüppeln auf Walztemperatur. Die Hubbalkenförderer bestehen dabei aus Hubbalken, die von vertikalen Stützen, den sogenannten Stehern, auch Stehrohre oder Hubtragrohre genannt, getragen werden und denen die Arbeitsbewegung in Form einer rechteckigen Umlaufbahn über die Steher erteilt wird. Letztere bestehen aus hochfesten Stahlrohren mit Keramikmantel und zugeordneter Rohrkühlung. Die Steher durchgreifen etwa schlitzförmige Öffnungen an der Ofensohle, wobei unterhalb der Ofensohle bzw. des Ofenbodens der Antrieb des Hubbalkenförderers nebst Zusatzaggregaten angeordnet sein kann. Jeweils zwei Abschirmschuhe werden pro Steher oberhalb der Schlitze befestigt und sollen so den Energieverlust aus dem Ofen durch die direkte Strahlung in die Wassertasse vermeiden bzw. vermindern. Die Abschirmschuhe werden stark beansprucht und müssen daher in gewissen Abständen ausgetauscht werden.

[0004] Die Abschirmschuhe nach dem Stand der Technik bestehen aus feuerfestem Beton mit einem Befestigungsblech, welches am Steher angeschweißt wird. Auf dem Blech sind Schlitzstifte in verschiedenen Längen zur Fixierung des feuerfesten Betons an das Blech angeordnet. Zwei Abschirmschuhe werden jeweils auf einer separaten tellerartigen Stahlkonsole abgelegt, um das erhöhte Gewicht der Fertigbauteile aufnehmen zu können.

[0005] Herkömmliche Abschirmschuhe weisen folgende Nachteile auf:

- Diese Abschirmschuhe sind schwer und haben je nach Größe und Ausführung ein Gewicht von ca. 100kg - 120 kg.

- Die Montage / Demontage ist außerdem wegen des erschwerten Einsatzes von Hebehilfsmitteln ziemlich kompliziert. Zudem sind bei dem Einbau oder Wechsel des Abschirmschuhs Trenn- und Schweißarbeiten vorzunehmen, die einer besonderen Gefährdung unterliegen und auch als „Heißarbeiten“ genehmigt werden müssen.

- Der feuerfeste GieRbeton des Abschirmschuhs ist im Lieferzustand „grün“ und aufgrund der verwendeten metallischen Bauteile somit nicht thermisch behandelt. Daraus ergibt sich auch eine begrenzte Lagerzeit für den Abschirmschuh.

[0006] Aus der DE 20 2019 002 656 U1 ist bereits ein Abschirmschuh bekannt, der einen stahlfreien Abschirmkörper aufweist und somit bereits vor der Montage gebrannt oder gesintert wird. Bei dem Abschirmschuh gemäß der DE 20 2019 002 656 U1 handelt es sich jedoch ebenso um ein schweres, unhandliches Bauteil, dessen Montage unter engen Platzverhältnissen, wie sie in Hubbalkenöfen herrschen, schwierig ist.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abschirmschuh bereitzustellen, der leichter montiert werden kann.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Abschirmschuh gemäß Patentanspruch 1. Der erfindungsgemäße Abschirmschuh weist unterhalb des Abschirmmantels eine wabenartige Struktur auf. Die wabenartige Struktur besteht ebenfalls aus feuerfestem Gießbeton oder aus feuerfestem Stampfbeton. Somit besteht der neue Abschirmschuh im Wesentlichen nur aus gegossenem und gebranntem (bis 1.400° C möglich) feuerfestem Gießbeton oder feuerfestem Stampfbeton. Durch die Wabenstruktur ist der Abschirmschuh erheblich leichter als herkömmli-

che Abschirmschuhe. Eine Gewichtsersparnis von mehr als 35 % ist möglich. Die wabenartige Struktur sorgt dabei dennoch für die geforderte Stabilität.

[0009] Vorzugsweise weist der Abschirmmantel oberhalb der wabenartigen Struktur eine konstante Dicke auf. Dadurch lassen sich Spannungen im Material minimieren.

[0010] Es ist günstig, wenn die wabenartige Struktur, also die Stege der Waben, eine einheitliche Wandstärke aufweisen, auch dadurch lassen sich Spannungen vermindern.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Abschirmschuh im Bereich der Aussparung für den Steher gekrümmte Schlitze auf, die in Draufsicht beispielsweise C-förmig sind, sodass er an am Steher befestigten Halteklammern eingehängt werden kann. Die gekrümmten Klammern sorgen dabei für einen sicheren Halt. Zusätzlich kann der Abschirmschuh auf einem am Steher befestigten Haltering aufliegen. Es ist vorteilhaft, wenn jeweils eine Halteklammer und eine Halteringhälfte ein einstückiges Bauteil bilden, dadurch ist die Montage am Steher besonders einfach. Es kann sich dabei aber auch um separate Bauteile handeln.

[0012] Vorzugsweise weist der Abschirmschuh an seiner Oberseite, also im Abschirmmantel, zumindest ein, vorzugsweise zwei Klobenlöcher auf. In diese Klobenlöcher können dann als Montaghilfe Kloben gedreht werden.

[0013] Normalerweise werden pro Steher jeweils zwei Abschirmschuhe montiert. Damit herabfallender Zunder nicht auf den beiden Abschirmschuhen liegen bleibt, fällt der Abschirmmantel zu den Rändern hin nach unten ab, sodass herabfallender Zunder darauf hinunterrutscht. Die beiden Abschirmschuhe bilden somit ein schirmförmiges Gebilde.

[0014] Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Hubbalkenofen mit zumindest einem Steher, der durch eine Öffnung im Boden des Hubbalkenofens ragt. Erfindungsgemäß sind am Steher zwei Abschirmschuhe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 befestigt.

[0015] Im Folgenden wird der Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

[0016] Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch zwei an einem Steher befestigten Abschirmschuhen gemäß Stand der Technik;

[0017] Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abschirmschuhe aus Figur 1;

[0018] Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch zwei montierte erfindungsgemäße Abschirmschuhe;

[0019] Fig. 4 eine Draufsicht auf die beiden erfindungsgemäßen Abschirmschuhe aus Figur 3;

[0020] Figur 1 und Figur 2 zeigen jeweils zwei herkömmliche Abschirmschuhe 2, die an einem Steher 1 befestigt sind. Diese Abschirmschuhe 2 bestehen jeweils in der Regel aus:

- feuerfestem Gießbeton mit der Dichte von 2,5 - 3,0 kg/dm®;

- einem Blech 3, das an den Durchmesser des Stehers 1 angepasst ist;

- Schlitzstiften 4 (Ankern);

- der keramischen Fasermatte 5;

[0021] Die keramische Fasermatte 5 wird auf das gewalzte Blech 3 mit den bereits angeschweißten Ankern als Schlitzstifte 4 angebracht. Danach werden die Schlitzstifte 4 aufgespreizt. Die gesamte Einheit bildet mit dem in einer Form gegossenen feuerfesten Gießbeton einen Abschirmschuh 2.

Für die Montage und für die Auflage des Abschirmschuhs 2 benutzt man eine halbierte Gußplatte 6 (auch Teller genannt). Die beiden Teile (links und rechts) der Gußplatte 6 werden in einer vorher bestimmten Position auf dem Steher 1 aufgesetzt, angeschweißt und mit einer keramischer Fasermatte 7 abgedeckt.

Um den Bodenschlitz komplett abzudecken, werden zwei Abschirmschuhe 2 benötigt. Bei der Montage wird ein Abschirmschuh 2 auf eine Hälfte der Gußplatte 6 und der andere auf die zweite Hälfte aufgesetzt. Beide Abschirmschuhe 2 werden mit dem gewalzten Blech 3 am Steher 1 angeschweißt.

Um einen Abschirmschuh 2 zu wechseln, müssen die angeschweißten Bleche 3 vom Steher 1 abgetrennt und die Bleche 3 der neuen Abschirmschuhe 2 an der gleichen Position wieder angeschweißt werden.

[0022] Figur 3 und 4 zeigen nun ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäßen Abschirmschuhe 1a. Die Abschirmschuhe 1a haben eine halbkreisförmige Aussparung 9a zur Aufnahme am Steher 5a. Statt der Gußplatte werden einmalig zwei neue Halteklammern 2a aus hoch hitzebeständigem Edelstahl bzw. Edelstahlguß an dem Steher 5a geschweißt und mit einer keramischen Fasermatte 4a zum Ofenraum hin abgedeckt. Die Halteklammer 2a ist im vorliegenden Beispiel c-förmig ausgebildet. In Draufsicht handelt es sich hier also um ein c-förmiges Bauteil, welches mit seiner Rückseite an dem Steher 5a angeschweißt ist.

Um den neuen Abschirmschuh 1a zu montieren oder zu demontieren, wird dieser auf die neue Halteklammern 2a aufgeschoben bzw. herausgenommen. Dazu sind im Abschirmschuh 1a im Bereich seiner halbkreisförmigen Ausnehmung 9a zwei gekrümmte Schlitze 10a vorgesehen, in denen die beiden Schenkel der Haltklammer 2a aufgenommen werden können. Durch die gekrümmte Form der Schlitze 10a wird der Abschirmschuh 1a sicher gehalten und das Risiko von Spannungsrissen wird minimiert. Zusätzlich liegt der Abschirmschuh 1a auf einem kreisförmigen Haltering 6a auf. Die Oberseite des Abschirmschuhs 1a wird durch den Abschirmmantel 8a gebildet. Der Abschirmmantel weist hier eine einheitliche Dicke x auf. Unterhalb des Abschirmmantels befindet sich die wabenartige Struktur 7a, die ebenfalls aus feuerfestem Gießbeton bzw. aus feuerfestem Stampfbeton besteht. Hergestellt wird diese Wabenstruktur dadurch, dass der Beton in eine entsprechende Gießform gegossen wird, bei der die zukünftigen Stege der Waben ausgespart werden. Die Wabenstruktur 7a besitzt im vorliegenden Beispiel eine einheitliche Wandstärke y.

[0023] Für die Erleichterung der Montage / Demontage ist im Abschirmschuh 1a ein Klobenloch 3a vorgesehen. Während der Montage / Demontage wird in das Klobenloch 3a ein Kloben mit einer Öse eingedreht, in die dann der Haken eines Hebewerkzeugs eingehängt werden kann. Für den Betrieb kann das Klobenloch 3a mit einer feuerfesten Masse verschlossen werden.

Das neue Abschirmschuh 1a wird thermisch (bis 1.400° C möglich) vorbehandelt. Dadurch ist eine dauerhafte Lagerung trocken und frostfrei ohne Qualitätseinbußen möglich.

Im vorliegenden Beispiel sind zwei baugleiche Abschirmschuhe 1a am Steher 5a befestigt. Gemeinsam haben sie hier einen elliptischen Grundriss. Dementsprechend sind hier zwei Halteklammern 2a am Steher 5a befestigt. Die Abschirmmäntel 8a der beiden Abschirmschuhe 1a bilden hier eine schirmartige Form, sodass herabfallender Zunder vom Abschirmmantel 8a abrutschen kann. Dadurch werden störende Ablagerungen am Abschirmschuh 1a verhindert bzw. minimiert.

[0024] Das beschriebene Ausführungsbeispiel weist folgende Vorteile auf:

1. Gewichtreduzierung des Abschirmschuhs 1a um mindestens 35%;

2. Einfachere Montage / Demontage durch das reduzierte Eigengewicht und Einsatz des neuen Klobens für das Handling;

3. Nur einmalig anfallende Schweißarbeiten zur Befestigung der Halteklammern 2a und des Halteringes 6a.

4. Dauerhafte Lagerungszeit des gefertigten und thermisch behandelten Abschirmschuhs 1a;

Claims

Patentansprüche

1. Abschirmschuh (1a) zur Abdeckung von Öffnungen im Boden eines Hubbalkenofens, wobei der Abschirmschuh (1a) eine halbkreisförmige Aussparung (9a) aufweist und dadurch an einem vertikalen Steher (5a) des Hubbalkenofens aufnehmbar ist und im Wesentlichen aus feuerfestem Gießbeton oder aus feuerfestem Stampfbeton besteht und einen Abschirmmantel (8a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmschuh (1a) unterhalb des Abschirmmantels (8a) eine wabenartige Struktur (7a) aufweist.

2. Abschirmschuh (1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmmantel (8a) oberhalb der wabenartigen Struktur (7a) eine konstante Dicke (x) aufweist.

3. Abschirmschuh (1a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wabenartige Struktur (7a) eine einheitliche Wandstärke (y) aufweist.

4. Abschirmschuh (1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmschuh (1a) im Bereich der Aussparung (9a) gekrümmte Schlitze (10a) aufweist, sodass er an am Steher (5a) befestigten Halteklammern (2a) einhängbar ist.

5. Abschirmschuh (1a) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (10a) in Draufsicht c-förmig sind.

6. Abschirmschuh (1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmschuh (1a) an seiner Oberseite zumindest ein Klobenloch (3a) aufweist.

7. Hubbalkenofen mit zumindest einem Steher (5a), der durch eine Öffnung im Boden des Hubbalkenofens ragt, dadurch gekennzeichnet, dass am Steher (5a) zwei Abschirmschuhe (1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 befestigt sind.

8. Hubbalkenofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Steher (5a) gekrümmte Halteklammern (2a) befestigt sind, in die die Abschirmschuhe (1a) eingehängt sind.

9. Hubbalkenofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Steher (5a) ein Haltering (6a) befestigt ist, auf dem die beiden Abschirmschuhe (1a) aufliegen.

10. Hubbalkenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hälfte des Tragringes (6a) und jeweils eine Halteklammer (2a) ein einstückiges Bauteil sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen