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Feuerseitiger Wandabschnitt des Türkühlelem.ents oberhalb der Ofentüröffnung
metallurgischer Ofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen Bei Hängegewölben oder Hängedecken
von Industrieöfen, insbesondere von Siemens-Martin-Öfen, besteht oft das Bestreben,
diese möglichst flach auszuführen. Wünscht man nun einen Ofen mit vorgegebener maximaler
lichter Höhe des Herdraumes flacher einzudecken, so ist es notwendig, die beiderseitig
vorhandenen Gewölbewiderlagerbarren um so höher an dem Ofengerüst anzuordnen, je
flacher die Decke wird. Die Verschiebung der Widerlagerbarren nach oben würde nun
ein Verschieben der oberen Begrenzung der Ofentüröffnung in gleicher Weise notwendig
machen, wenn man zwischen Widerlagerbarren und oberer Ofentüröffnung den herkömmlichen
Abstand beibehalten wollte. Dies könnte einerseits durch Höhersetzen der Ofentür
oder andererseits durch Vergrößern ihrer Höhe erzielt werden. Ein Höhersetzen der
Ofentür kommt aber deshalb nicht in Frage, weil dies ein Heben der Schaffplatte
erfordern würde, deren Höhe im Ofenbau vorgegeben ist, wogegen sich die Dimensionierung
der Ofentür nach den Chargierverhältnissen richtet und ebenfalls als gegeben zu
betrachten ist. Es entsteht somit feuerseitig zwischen den Widerlagerbarren und
der genannten oberen Begrenzung der Türöffnung ein Wandabschnitt, der im Bau metallurgischer
Öfen genannter Art Probleme aufwirft.
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Dieser Wandabschnitt begrenzt feuerseitig das Türrahmen-Kühlelement.
An sich wäre es nun möglich, diese Zone infolge der Kühlung ohne Schutz der Ofenhitze
auszusetzen, doch würden die durch die große Kühlfläche bedingten Kühlverluste eine
wesentliche Verschlechterung der Wärmebilanz des Ofens bedeuten. Für längere Ofenreisen
wäre aber auch das Fehlen eines Wärmeschutzes für die Widerlagerbarren bedenklich.
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Es liegt nun nahe, diesen Wandabschnitt mit feuerfestem Material auszukleiden,
sei es durch Stampfen feuerfester Massen oder durch Vermauern feuerfester Steine.
Es zeigt sich aber, daß die feuerfeste Auskleidung einerseits wegen der starken
Beanspruchung beim Einsetzen und durch die heiße Ofenatmosphäre, anderseits infolge
der geforderten Austauschbarkeit des Kühlelements bei dessen Auswechslung starken
Beschädigungen, j a der Zerstörung unterworfen ist, deren Erneuerung oder Reparatur
nur im kalten Ofenzustand geschehen kann, da sie vom Ofeninneren aus gemacht werden
muß. Daraus sieht man, daß - der geforderten Auswechselbarkeit des Kühlelementes
wegen - die schlechte Zugänglichkeit und mangelnde Verankerung der feuerfesten Abdeckung
große Schwierigkeiten bereiten.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, den obergenannten Wandabschnitt
durch eine zum Teil selbsttragende, feuerfeste Ausmauerung abzudecken, doch besteht
kein Zweifel darüber, daß eine solche Abdeckung auch Teile besitzt, die bei einer
Entfernung des Kühlkastens von der Ofenwand dieser Entfernungsbewegung nicht folgen
können, da sie mit den restlichen selbsttragenden Teilen der Ausmauerung in inniger
Verbindung stehen.
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Man hat auch nach einem anderen Vorschlag versucht, den Wandabschnitt
zwischen Widerlagerbarren und Kühlkastenvorsprung einer Erneuerung bzw. Reparatur
zugänglich zu machen, indem man den Kühlkasten in der Höhe dieses Wandabschnittes
durchbricht, um die feuerfeste Ausmauerung durch die so entstandenen. Fenster in
diesen Wandabschnitt ein- und auszubrechen. Diese Lösung ergibt jedoch Schwierigkeiten,
die einerseits in der trotzdem umständlichen und schwierigen Aus- und Einbauarbeit,
anderseits in der Unterbrechung des Kühlsystems begründet sind.
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Weiter wurden noch feuerfeste Auskleidungssteine solcher Wandabschnitte
beschrieben, die von Hängegliedern, welche an einer eigenen Tragkonstruktion befestigt
sind, getragen werden. Durch eine solche komplizierte Tragkonstruktion wird jedoch
eine Verbesserung der Austauschbarkeit obgenannter Mauerwerksteile nicht erzielt.
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Diese Schwierigkeiten beseitigt die Erfindung dadurch, daß die feuerfeste
Abdeckung dieses Wandabschnittes an Traggliedern hängt, welche die Verbindung zwischen
ihr und dem Kühlelement und/oder dem Widerlagerbarren bilden. Diese feuerfeste Abdeckung
kann vorzugsweise aus feuerfesten Steinen zusammengesetzt sein.
Durch
diese Maßnahmen wird es nun möglich, daß die feuerfeste Abdeckung einerseits während
des Ausbaues des Kühlelementes nicht beschädigt wird und anderseits auch bei warmem
Ofenzustand einer Reparatur zugänglich ist, Es besteht- nun die Möglichkeit, das
Kühlelement in diesem Wandabschnitt mit' Ankern - etwa T-Schienen, die mit dem Kühlelement
verschweißt sind - zu versehen, auf welche die feuerfeste Abdeckung aufgebracht
wird, und dieses Kühlelement gemeinsam mit der feuerfesten Abdeckung in den Ofenverband
einzusetzen bzw. aus diesem zu entfernen. Eine andere Möglichkeit besteht darin,
den Widerlagerbarren mit Hängegliedern zu versehen und auf diese die feuerfeste
Abdeckung aufzuhängen, so daß die Abdeckung bei entferntem Kühlkasten austauschbar
ist. Die Kühlelemente sind meistenteils wassergekühlte Kästen oder in bestimmter
Anordnung verlegte wassergekühlte Rohre. Bisweilen werden die Kühlelemente feuerseitig
mit Kühlvorsprüngen versehen, und zwar in der Weise, daß entweder der Kühlkasten
einen nasen- bzw: wulstförmigen Vorsprung besitzt, der die ofenseitige Abgrenzung
des Kühlkastens überragt, oder aber, daß anstatt dieses Kühlwulstes mehrere Rohre
nebeneinander als Kühlvorsprung verlegt werden. Bei Kühlelementen, die einen Kühlvorsprung
aufweisen, läßt man die feuerfeste Abdeckung winkelig an diesen Kühlvorsprung anschließen.
Diese Kühlvorsprünge werden vorteilhaft feuerseitig entweder anschließend an die
obere Abgrenzung der Türöffnung oder aber unterhalb des Widerlagerbarrens vorgesehen,
so daß die feuerfeste Abdeckung, etwa eine oder mehrere Reihen von feuerfesten Steinen,
im ersten Falle über dem Kühlwulst direkt mit dem Kühlkasten und/oder Widerlagerbarren
verbunden, im zweiten Falle unterhalb der Kühlnase direkt an dem Kühlkasten verankert
ist. Verwendet man feuerfeste Steinreihen, so werden diese der Reihe nach auf Ankern
aufgefädelt bzw. auf Hängern aufgehängt. Besteht die feuerfeste Abdeckung aus feuerfesten
Massen, so wird man auch andersgeformte Anker verwenden können.
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Der Widerlagerbarren ist entweder am Ofensteher befestigt oder an
der Ofenarmierung aufgehängt, oder aber es werden beide Befestigungsarten zugleich
verwendet. Meistens überdeckt die feuerfeste Abdeckung nur einen Teil des Kühlelementes,
wogegen der restliche Teil des Kühlelementes an den Widerlagerbarren angelegt ist,
ohne aber eine Druckwirkung auf ihn auszuüben.
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Da die Beanspruchung des Mauerwerkes in jenen Zonen, wo Gewölbe bzw.
Decke und Seitenwände zusammentreffen, sehr groß ist, ist es wegen der anzustrebenden
leichten Reparaturmöglichkeit von Vorteil, wenn die mit dem Kühlelement verbundene
feuerfeste Abdeckung auswechselbar ausgeführt und gemeinsam mit dem Kühlelement
mittels Kran abnehmbar ist. Nach erfolgter Reparatur oder Erneuerung wird diese
Einheit wieder eingesetzt. Zum Zwecke der leichteren Austauschbarkeit kann das Kühlelement
des Türrahmenjoches von den Kühlelementen der Türrahmenschenkel getrennt ausgeführt
werden; die Teilungsebene liegt etwa in der Höhe der oberen Begrenzung der Ofentüröffnung.
Auf diese Weise ist es möglich, den die feuerfeste Abdeckung tragenden Kühlbalkenanteil
aus dem Ofen zu entfernen, ohne die Türrahmenschenkel aus dem Verband lösen zu müssen.
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Die feuerfeste Abdeckung kann je nach dem Anwendungszweck entweder
basischen, neutralen oder sauren Charakter haben. Werden insbesondere feuerfeste
Steine verwendet, so können diese auch mit einer metah lischen Bedeckung versehen
werden.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele dargestellt, die die
Auskleidung des beschriebenen WandabSChnittes mit feuerfesten Steinen zeigen. Die
Fig. 1, 2, 3, 4 sind jeweils senkrecht zur Ofenachse liegende Schnitte durch die
Mitte einer Ofentüröffnung, während Fig. 3 a und 3b zwei Details der Befestigung
von feuerfesten Steinen zeigen.
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Fig. 1 zeigt einen Kühlkasten 1, der oberhalb der Ofentüröffnung 2
angeordnet ist, einen Widerlagerbarren 3, der mittels Hängegliedern 4 auf dem Ofengerüst
aufgehängt ist, und eine Ofenarmierung 5. Der Wandabschnitt zwischen Widerlagerbarren
3 und oberer Begrenzung der Ofentüröffnung 2 ist durch zwei Reihen von feuerfesten
Steinen 6 abgedeckt, welche auf Ankern 7,
die mit dem Kühlkasten 1
fix verbunden sind, aufgefädelt sind- Oberhalb dieser SteinreihenF schließen sich
die Gewölbesteine 8 an den Widerlagerbarren an.
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In Fig. 2 ist der Kühlkasten 1 mit einer Kühlnase 9 versehen und oberhalb
der Ofentüröffnung 2 angeordnet. Der Widerlagerbarren 3 ist hier mit Hilfe einer
Fixiervorrichtung 10 an der Ofenarmierung 5 befestigt. Der Wandabschnitt zwischen
Kühlnase 9 und Widerlagerbarren 3 ist durch eine Reihe von feuerfesten Steinen 6,
welche ebenfalls auf Ankern 7 aufgefädelt sind, abgedeckt, und es schließen sich
in gleicher Weise wie in Fig. 1 die Gewölbesteine 8 an den Widerlagerbarren 3 an.
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Die Fig. 3 stellt dieselbe Anordnung von Kühlkasten 1 mit Kühlnase
9 und Ofentüröffnung 2 wie in Fig. 2 dar. Der Widerlagerbarren 3 ist mittels Hängegliedern
4 auf dem Ofengerüst aufgehängt und an der Ofenarmierung 5 abgestützt. Der beschriebene
Wandabschnitt ist hier jedoch durch eine Reihe von feuerfesten Steinen 6 bedeckt,
die auf Hängegliedern des Widerlagerbarrens 3 aufgehängt sind. Zur Verdeutlichung
dieser Aufhängung ist diese Einzelheit in den Fig. 3 a und 3 bin zwei Ausführungsmöglichkeiten
gezeigt. In Fig. 3 a besitzt der feuerfeste Stein 6 - in diesem Falle vorteilhaft
mit Blechummantelung ausgeführt - auf der Stirnfläche einen Vorsprung 12, welcher
durch ein Befestigungsglied 11 auf den Wid6rlagerbarren 3 aufgebracht wird, wogegen
in Fig. 3 b der Widerlagerbärren 3 auf seiner Unterseite Vorsprünge 13 aufweist,
auf welche die feuerfesten Steine 6 aufgedeckt werden können.
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Fig. 4 zeigt eine andere Variante, bei der die Kühlnase 9 des Kühlkastens
1 direkt unterhalb des Widerlagerbarrens 3 angeordnet ist, wobei wieder 2 die Ofentüröffnung,
10 die Fixiervorrichtung an der Ofenarmierung 5, 8 die Gewölbesteine und 6 zwei
Reihen von feuerfesten Steinen zeigt, die auf Anker 7 aufgefädelt sind. In diesem
Fall sind aber die feuerfesten Steine 6 zwischen Kühlnase 9 und oberer Ofentürbegrenzung
angeordnet.
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Die in diesen Figuren angedeuteten Befestigungsarten des Widerlagerbarrens
sollen nur zwei Möglickeiten zeigen und können selbstverständlich wahlweise vertauscht
oder anders ausgeführt werden. Ebenso sollen die Gewölbesteine 8 nur zur Kennzeichnung
des Anschließens einer Decke dienen.