-
Ofenkonstruktion Die Erfindung betrifft eine mit an den Ofenwandungen
angebrachten Kühlrohren versehene Ofenkonstruktion, bei welcher die Ofenwandung
mit einer feuerfesten Auskleidungsschicht aus Bestandteilen der Beschickung gegen
den Einfluß der Wärme, der Gase usw. geschützt ist.
-
Es ist bekannt, die Auskleidung von Hoch-, Cupol-oder Tunnelöfen durch
die Beschickung selbst zu bilden und sie auf längs der Wandung des Ofens angeordneten
Kühlrohren zu halten, wobei die Kühlrohre mit Rippen zum Aufbringen der Auskleidungsschicht
versehen sind. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Öfen bei dieser Ausbildung nicht
ohne Störungen gefahren werden können, da die frei ins Innere des Ofens vorspringenden
Rippen den hohen Ofentemperaturen nicht widerstehen.
-
Ziel der Erfindung ist daher, unter Vermeidung der Nachteile, die
bisher bei solchen Konstruktionen in Kauf genommen werden mußten, für Hoch-, Cupol-oder
Tunnelöfen eine durch die Beschickung selbst gebildete Auskleidung zu schaffen,
die auf an den Wandungen der Ofen angebrachten Kühlelementen gehalten wird.
-
Gemäß der Erfindung ragen die Kühlelemente selbst von der Ofenwandung
ins Ofeninnere hinein und sind als übereinander angeordnete wassergekühlte Stege
ausgebildet, auf denen sich die Auskleidungsschicht fortlaufend absetzen kann.
-
Sollte ein Teil der Auskleidung durch Erosion oder vorübergehende
Änderung der Betriebsbedingungen im Ofen verlorengehen, beispielsweise bei erhöhter
Temperatur oder bei Intensivierung der Oxydationsbedingungen, dann wird die Auskleidung
automatisch durch weiteres Material aus der Ofeneinlage ersetzt, so daß Unterbrechungen
des Ofenganges infolge Auskleidungsfehler vermieden werden.
-
Im Betrieb ist die Durchlässigkeit dieser aus eingefangener Einlage
bestehenden Auskleidung infolge der Staub- und sonstigen kleinen Teilchen, die in
die Zwischenräume der die Auskleidung bildenden Körner eingedrückt werden, nur sehr
gering, so daß auch die Wärmeverluste über dem Mantel nur sehr klein sind.
-
Die erfindungsgemäßeAuskleidung hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit,
so daß die Wärmeverluste vom Ofen zur Wandung ebenfalls gering sind und der Ofen
wirtschaftlich arbeitet. Der langsame Wärmeübergang hat den weiteren Vorteil, daß
die mit der Ofenwandung in Berührung stehende Oberfläche der Auskleidung auf einer
niedrigen Temperatur gehalten wird, so daß kein Festsintern des Auskleidungsmaterials
auf der Wandung auftritt.
-
Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Beispiels näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt 111 Fig. 1 einen senkrechten
Mittelschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ofen, Fig. 2 einen Horizontalschnitt
längs der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch
einen erfindungsgemäßen Steg.
-
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines Ringsteges.
-
Nach der Zeichnung besteht der Ofen aus einem Metallmantel 12 üblicher
Form mit Ringstegen 13, die an die Innenfläche in vertikalen Abständen angeschweißt
sind. Wie man aus den Fig. 2 bis 4 entnehmen kann, besteht jeder Steg aus einer
Anzahl von segmentförmigen Teilen 14, die im vertikalen Schnitt im wesentlichen
Dreieckform aufweisen, wobei die oberste Abschlußfläche waagerecht liegt. Jeder
Teil 14 besteht somit aus einer horizontalen Platte 15, die mit einem Ende an den
Mantel 12 angeschweißt ist und am anderen Ende eine kurze vertikale Platte 16 trägt.
Das untere Ende der Platte 16 ist an eine Platte 17 angeschweißt, die gegen die
Horizontale geneigt ist und damit die ganze Stegkonstruktion abstützt. Diese Platte
ist wiederum mit dem Mantel 12 verschweißt. Die Enden jedes Segmentes 14 sind durch
Abschlußplatten 18 verschlossen. Die Mantelwandung 12 wird in bekannter Weise entweder
durch Luft oder durch Wasserbesprühung oder gegebenenfalls dadurch gekühlt, daß
man das Kühlwasser fortlaufend durch die Teile 14 hindurchleitet.
Die
Breite der Platten 15 und der vertikale Allstand der Stege 13 sind so gewählt, daß
bei in Betrieb hefindlichem Ofen eine zusammenhängende Schicht 20 aus im wesentlichen
in Ruhe befindlicher Einlage an der Innenfläche des Mantels 12 gebildet wird. Gewöhnlich
liegt die Breite der Stege zwischen ?0 und 100 em und der vertikale Abstand zwischen
den einzehicil Rahmen zwischen 1,5 und 6 m. In der Praxis hat <ich eine Breite
coi. d5 cin und ein vertikaler A1;-st:@nd v,@n et-,va 3#@0 in als sehr zt@-echniüßig
erwiesen.
-
Wird der Ofen gefüllt, damin fängt sich eilte Schicht 20 auf
den Stegen 13 an der lnnnenfichu de> Mantels 12. Zuerst entstehen
unterhalb jedes Steges Spalte. die sich aber mit der Geit auffüllen. Die Zwischenräume
in der gefangenen Einlage werden ebenfalls mit der Zeit mit Stauli und anderen im
Ofen hehndlichen Teilchen aufgefüllt. so claß <lie Schicht 20 eine feuerfeste
Auskleidung finit niedriger WärineJeitfübig@e@t und geringer Durchlässigkeit für
llie !Meißen )-inchnfenga@e für den Mantel 12 bildet. Auf diese Weise werden
Wärmeverluste in ausreichend niedrigen. d. b. vernachlässigbaren Grenzen gehalten.
wobei kein Angriff auf die Oberfläche des Mantels 12 zti hefürchten ist.
-
Die Schicht 20 wird beim Füllen des Hochofens durch den nach außen
gerichteten Druck des Einsatzes an ihrem Platz gehalten. Falls ein Teil der Schicht
durch 1?rosion oder aus anderen Ursachen entfernt wird. wird er unmittelbar durch
das au: dein weiter aufgegebenen Einsatz kommende -Material ersetzt. Der Ofen arbeitet
deshalb für verhältnismäßig lange Zeiträume einwandfrei, so daß Unterbrechungen
für Reparaturen überflüssig sind. Wenn ein Teil 14 eines Rahmens durch örtliche
Temperaturüberschreitungen oder aus anderen Gründen zerstört wird. dann kann die
Reparatur ohne Abschaltung des Ofens ausgeführt werden. Bei der in der Zeichnung
dargestellten Konstruktion erfolgt dies durch Ausschneiden des Teiles des Mantels
12, der den beschädigten Teil 14 trägt. worauf eine Deckplatte mit einem neuen Teil
14 über dein so entstandenen Loch aufgeschweißt wird.
-
Man kann auch eine andere Stegkonstruktion verwenden. So kann beispielsweise
jeder Teil 14 wie dargestellt konstruiert sein, aber eine Deckplatte aufweisen,
die auf die Enden der beiden Platten 15 und 17 aufgeschweißt ist und sich vertikal
über die Platte 15 erhebt. unter die Platte 17 herunterreicht und an beiden Seiten
der Endplatten 18 Befestigungsflansche bildet. Der Abschnitt wird durch eine Öffnung
im Mantel 12 eingesetzt und durch Schrauben oder Niete durch die Flansche und den
Mantel festgehalten. Wird ein Teil zerstört. dann wird er vom Mantel frei gemacht.
entfernt und durch einen neuen Teil ersetzt.
-
Infolge des nach außen gerichteten Druckes der Einlage können sich
auf der Schicht 20 Brücken bilden. Jede Ansammlung kann jedoch leicht durch periodisches
Steigern der Temperatur abgebrannt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen.
daß durch eine im -Mantel 12 angebrachte Bohrung Luft oder Sauerstoff zugeführt
wird. Der -Mantel kann auch mit regelbaren ZVindformen in Abständen rund um den
Ofen versehen sein. durch die dann Luft Oder Sauerstoff eingeleitet tverde;i.
-
Obwohl vorzugsweise ü')er cl"-- Geaümthöhe des 1;antels 12 eingefangene
Schichten <tus dem Einsatz verwendet werden kann diese =@;i,l@leidtnig a#_ich
nur auf peile der Ofenwandun- hesclir;iriht :eiii. Iln Unterschacht kann beispielsweise
an Stelle der Auskleidung 20 eine bekannte Ausk leiduiig aus hohle Blöcken verwendet
werden, da eine solche Auskleidung für diese Bereiche sehr dauerhaft ist. Itn übrigen
Ofen sind aber Kohleblöcke tvegeti der dort herrschenden stark oxcdiereiiden Bedingungen
Bekanntlich unzweckmäßig. Ani Oberteil Jedes Ofens, wo die Temperatur des Eimatzes
verliältnimäßig gering ist, kann die Auskleidung ohne Gefahr -roßer Wärmeverluste
weggelassen «-erden.
-
Gegebenenfalls kann der Ofen lies seinem Aufbau mit eines- Auskleidung
aus Ziegel oder anderem hitzebeständigem Material zwischen den Stegen versehen werden.
Die hitzebeständige Auskleidung nimmt dann die in Fig. 1 durch die Linie 20 eingezeichnete
Lage an. Wenn die innere Fläche der hitzebeständigen Auskleidung a.ufgeschniolzen
oder in anderer Weise verloren ist. wird sie laufend durch die von den Stegen 13
zurückgehaltenen Einsatzschichten ersetzt. Gegebenenfalls kann die Gesamtinnenfläche
verlorengehen, und die Auskleidung besteht dann aus eingefangenem Einsatz mit einer
verhätnismäßig dünnen Ziegelschicht unmittelbar an der Wandung 12.