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Gitterwerk für Regenerativkammern in Siemens-Martin-Öfen od. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Gitterwerk mit durchgehenden Schächten für die Regenerativkammern
von Siemens-Martin-Öfen od. dgl. mit Gittersteinen von rundem, ovalem oder einem
ein Vieleck bildenden OOuerschnitt. Solche Gitterwerke sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt. Neben verschiedenen Sonderausführungen werden solche Gitterwerke in der
Hauptsache dadurch gebi:ld@et, daß stabförmige Gittersteine kreuzweise übereinanderge;legt
werden, so daß eine Rostgitterung entsteht, bei der die Schächte von oben nach unten
entsprechend dem Gasstrom durchgehen. Diese Gitterwerke werden neben dem Schachtquerschnitt
und den Steinstärken hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bekanntlich nach der Heizfläche
in m= pro m3 Gitterwerk, in Steinvolumen in m3 pro m3 Gitterwert, und dem freien
Strömungsquerschnitt in °,/o beurteilt.
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Ein bekanntes Gitterwerk dieser Art wird durch stabförmige Gittersteine
von zylindrischer Form und rundem oder ovalem Querschnitt gebildet, die auf einer
Seite ihres Umfanges odier einander gegenüberliegenden Seiten ihres Umfanges über
die Steinlänge verteilte Auskehlungen aufweisen, mittels welchen die kreuzweise
übereinandergelegten Gittersteine lagenweise ineinander eingelassen sind.
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Den bekannten Gitterwerken haftet der Nachteil an, daß die einzelnen
Schichten der Gittersteine in der Höhe einen Abstand zwischen sich frei lassen,
so daß die Heizfläche in m' pro m3 und das Steinvolumen in m3 pro m3 zu klein und
damit die Leistung des Ofens zu g°rin.g wird.
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Außerdem trat bei den bisherigen bekannten Gitterwerken mit den üblichen
kleiner Schachtquerschnitten (z. B. 10/10, 9.'/1?, 14/1.d cm) nach verhältnismäßig
kurzer Zeit :ein /'usetzen und Verstopfen der Schächte durch Schlaclenstaubanhaftungen
-ein, so daß das Gitterwerk vorzeitig teilw@,#is-e oder meistens sogar gänzlich
erneuert werden mußte, was jedesmal einen erheblichen Kostenaufwand und Betrieh:sausfall
verursachte.
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Die Erfindung bezweckt, diese Mängel der bekannten Gitterwerke zu
vermeiden und insbesondere ein vorzeitiges Zusetzen der Schächte zu verhindern.
. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß die Gittersteine stramm aufeinanderliegen
und an ihren beiden Enden keilförmig ausgebildet sind, wobei jeweils vier Gitterwerksteine
mit ihren keilförmigen Enden und ihren durch den Keil gebildeten geraden Kanten
in einer senkrechten Linie zusammenstoßen.
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Nach der Erfindung können die Gittersteine an ihren beiden Enden anstatt
keilförmig zapfenförmig auisgebildet sein. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß die Gittersteine einen geradlinig veränderlichen runden, ovalen oder
einen diesen Ouerschnittsformen angenäherten Querschnitt, wie Vieleck od. dgl.,
aufweisen. Noch ein Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Gittersteine
einer Richtung gegenüber den Gittersteinen der anderen Richtung etwa um eine halbe
Steindicke in der Höhe versetzt sind.
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Die durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Gittersteine
ermöglichte Vergrößerung der Schachtquerschnitte war bei dien bekannten und bisher
gebräuchlichen Gitterwerken nicht möglich, weil die Heizfläche in m= pro m3 und
das Steinvolumen in ins pro m3 Gitterwerk zu klein wurden, so daß der Wärmeaustausch
nicht mehr groß genug und der Ofen nicht mehr warm genug zu bekommen war; mit anderen
Worten, die Leistung des Ofens wurde zu gering.
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Durch die Erfindung wird nicht nur ein besseres und haltbareres Gitterwerk
geschaffen, das die erwähnten Mängel des vorzeitigen Zusetzens nicht aufweist, sondern
das Gitterwerk nach der Erfindung erfüllt auch die Forderung, daß wesentlich größere
Schachtquerschnitte, z. B. 20/20, 22/22 und 24/24 cm. ausgeführt werden können,
um so ein vorzeitiges Verstopfen der Schächte zu vermeiden.. Es wird ferner eine
gleich große Heizfläche in m2 pro m3 Gitterwerk wie bei dem bisherigen Gitterwerk
mit kleineren Schachtquerschnitten erreicht, damit ein gleich großer Heizeffekt
erzielt wird. Es wird schließlich das gleich große Steinvolumen in m3 pro m3 Gitterwerk
wie bei dem bisherigen Gitterwerk mit kleinen Schachtquerschnitten erzielt, wodurch
Verteuerungen vermied-eii werden. Schließlich wird der gleiche. Strömungsquerschnitt
in, 1/o wie bei den b;isberigen Gitterwerken. mit kleinen Schachtdurchschnitten
ermöglicht, wodurch sich, die gleiche Gasgeschwindigkeit ergibt. Schließlich sind
gleich .große Gittersteindieken möglich, um die gleichen Aufheizzeitintervalle in
beiden Strömungsrichtungen für das Gitterwerk bzw. für den Gas- bzw. Luftstrom zu
erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt, es zeigen Fig. 1 und 2 die bisherige Rostgitterung
im Grundriß und im Aufriß, Fig. 3 und 4 den Gitterstein gemäß der Erfindung in Ansicht
und in Draufsicht,-Fig. 5 und 6 das aus den Gitterwerksteinen gebildet Gitterwerk
im Grundriß und im Querschnitt, Fig. 7 eine zweckmäßige Ausführungsform, Fig. 8
bis 11 weitere Ausfiih:rungsformen der Enden der Gitterwerksteine, Fig. 12 eine
--eitere Ausführungsform.
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Die Gitterw-erhsteine sind an ihren Enden keilförmig ausgebildet,
wie es in Fig. 3 in Ansicht und Fig. - in Draufsicht dargestellt ist. Das aus diesen
Gitterwerksteinen gebildete Gitterwerk ist in Fig. 5 im Grundriß und in Fig. 6 im
Querschnitt dargestelM. In diesem Gitterwerk stoßen jeweils vier Gitterwerksteine
mit ihren keilförmigen Enden und ihren durch dien Keil gebildeten geraden Kanten
in einer senkrechten Linie zusammen. Das Gitterwerk hat durchgehende große Schächte,
wobei die durchgehenden Schachtwände diese Schächte allseitig begrenzen. Di;@ Schachtwände
bestehen nach der Erfindung aus aufeinanderliegenden Gittersteinen mit rundem, ovalem
oder einem diesen Onerschnittsform-en angenäherten Querschnitt, wie Vieleck od.
dgl.
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Da das erfindungsgemäße Gitterwerk jedoch schwer zu verlegen ist,
weil die Steine beim -Verlegen w-egrollen -würden, sind bei einer vorzugsweisen
Ausführungsform die Gittersteine in der einen Richtung gegenüber den Gittersteinen
der anderen Richtung um eine halbe Gitterst-eindicke in der Höhe versetzt (s. Fig.
7). Durch diese Ausführungsform wird das Aufsetzen der einzelnen Gitterwerk-steine
außerord entlich leicht und einfach, -weil die Steine ieweils nur in die passenden
öltnungeneingesctzt zu werden brauchen und nicht mehr wegrollen können. Außerdem
entsteht bei dieser Ausführungsform eine wesentlich größer,. Turbulenz des Gasstroms
in den Schächten, was für die Wärmeaufnahme und die Wärmeabgabe von großem Vorteil
ist.
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Das erfindungsgemäße Gitterwerk hat trotz der -wesentlich vergrößerten
Schächte die gleich große Heizfläche, das gleich große Steinvolumen und den gleichen
Strömungsquerschnitt und etwa die gleiche:i Gitterwerksteindicken wie die bisher
üblichen Rostgitterungen, so daß bei gleich guten Betriebsergebnissen ein vorzeitiges
Zusetzen der Schächte nicht mehr möglich ist und eine wesentlich längere Lebensdauer
des Gitterwerks erreicht wird. Schlacke und Staub haben wenig -Möglichkeit, an den
allseits runden Oberflächen der Gitterw:erksteine haftenzubleiben, was bei anderen
Gitterwerken an sich bereits bekannt ist.
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Das Gitter-,verk nach der Erfindung hat noch den -weiteren Vorteil,
daß die einzelnen Steine fest fixiert sind. Dadurch wird der Einsturz des Gitterwerks
vermieden, -wie er bei den Rostgitterungen oft zu beobachten ist. Weiter ist dadurch
erreicht, daß die Gitterw-erksteine bei eventuell notwendigem Ausblasen, z. B. mittels
Dampf, nicht umgeblasen oder durch das Dampfrohr umgestoßen werden können. Die zum
Ausblasen notwendigen seitlichen Reinigungsöffnungen oder -fenster können bei dem
Gitterwerk nach der Erfindung leicht geschaffen werden.
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Die oft gewünschte Verbreiterung der Gitterwerkschächte nach unten:
ist bei dem erfindungsgemäßen Gitterwerk ohne weiteres dadurch erreichbar, daß die
(;ittersteindicken nach unten abnehmen. Diese Form wird auch hei anderen Gitterwerken
ausgeführt, um ein ungehindertes Abtropfen der Schlacke nach unten in die Kanäle
unter dein Gitterwerk zu ermöglichen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gitterwerks besteht darin,
daß das Gitterwerk nach verhältnismäßig langem Gebrauch bei der dann auftretenden,
für den Ofenbetrieb zu großen Verschlackung iii den oberen Lagen mit den festen
Schlackenansätzen abgebaut werden kann und der restliche Unterteil d,cs Gitterwerks,
wie an sich bekannt, dadurch von nicht zu fest anhaftenden Schlackenansätzen und
Schlackenstaub gereinigt werden kann, daß handelsübliche bzw. besonders angefertigte
Drahtbesen und -bürsten, die durch eine lan-c biegsame Welle. die durch einen Antriebsmotor
mit etwa 3000 Upm angetrieben wird, in Drehung versetzt, in die einzelnen Schächte
von oben bis unten eingeführt und diese dadurch gereinigt --erden. Die abgebauten
oberen Lagen des Gitterwerk werden dann durch neue Gittersteine ersetzt, so daß
entgegen der sonst üblichen völligen Erneuerungeiaies verschlackten Gitterwerks
nur ein Viertel bis ein Drittel dkes Gitterwerks erneuert zu werden braucht.
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Bei der in F;-. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsform des Gitterwerkstei.ns
nach der Erfindung sind die Steine an den Enden keilförmig gestaltet. Es ist jedoch
auch möglich, an Stelle einer keilförmigen Form der Enden der Steine die Steine
in abweichender Weise auszubilden, wie es in mehreren weiteren Ausführungsformen
in Fig.8 bis 11 dargestellt ist, in denen die Enden der Steine etwa zapfenförmig
ausgebildet sind.
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Weiterhin 1__ö nn°n die erfindungsgemäßen Gittersteine einen geradlinig
veränderlichen runden, ovalen oder einen diesen Ouerschnittsforinen angenäherten
Querschnitt, wie Vieleck od. dgl., erhalten und entsprechen.d Fig. 12 aufgebaut
wegirden, wodurch die "I'urliul°nz @1;@ (asstronies weiter erhöht wird.