-
Verfahren zur Herstellung von Drehrohrofen-Ausmauerungen und Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens Im Bau von Drehrohröfen, wie sie beispielsweise
für die Zementerzeugung fast ausschließlich verwendet werden, trachtet man nach
immer größeren lichten Weiten der Ofentrommel. Mit dem Krümmungsradius des Ofenmantels
steigen die Schwierigkeiten, die sich der Schaffung eines einsturzsicheren, den
Dehnungen des Ofenmantels verläßlich folgenden Ofenfutters entgegenstellen; je größer
der Ofendurchmesser wird, um so geringer wird die Keilung der Ausmauerungssteine
und demnach um so größer die Gefahr, daß sich Steine aus dem Futter lösen und dadurch
kostspielige Ofenstillstände notwendig werden. Zur Forderung nach größeren Ofendurchmessern
tritt der Wunsch, die Dicke des feuerfesten Futters auf ein wirtschaftlich günstiges
Verschleißmaß zu senken und auf höhere Arbeitstemperaturen überzugehen, womit andere
Schwierigkeiten, z. B. die verschlechterte Ansatzbildung verbunden sind. Der dadurch
insgesamt bedingten vergrößerten Beanspruchung des Futters soll das bewegte, ringförmige
Mauerwerk selbsttragend bis zu Minimalreststärken standhalten, ohne einzustürzen.
-
Um die feuerfesten Steine der Auskleidung eines Drehrohrofens gut
gegenseitig abzustützen, hat man zu Sondersteinen Zuflucht genommen, die durch eine
Nutung zweier gegenüberliegender Steinabgrenzungsflächen sowie durch Anhängen dieser
Steine an den Ofenmantel einen sicheren Halt jedes Steines gewährleisten sollen
(Deutsche Patentschrift 908 594); doch ist der Aufbau einer solchen Auskleidung
umständlich, die Formsteine sind teuer und die Verwendung eiserner Zwischenlagen
zwischen ihnen, wie solche bei basischen Steinen für heißgehende Öfen ratsam sind,
ist außerordentlich erschwert. Obgleich diese Vorschläge darauf abzielen, dem ringförmigen
Mauerwerk bei größeren Drehofendurchmessern größere Stabilität zu verleihen und
das Herausfallen von Steinen und damit die Einsturzgefahr zu verringern, sind die
Ergebnisse für große Ofendurchmesser unbefriedigend, denn das Ringmauerwerk muß
sich nach wie vor selbst tragen, was bei geringeren Steinreststärken und besonders
bei weichen Ofenmänteln zu kritischen Verhältnissen führt.
-
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Metallmantel eines Drehofens
mit ringförmigen oder längslaufenden Profilen zu versteifen und diese in entsprechende
Ausnehmungen der das Ofenfutter ergebenden Steine eingreifen zu lassen. In diesem
Falle hängen die Steine an den Profilleisten, doch ist der Aufbau eines solchen
Futters ebenfalls umständlich und der verwendeten Sonderformate wegen teuer.
-
Ein Ofenfutter soll zudem nicht nur eine angemessene Lebensdauer haben,
sondern auch zeitsparend Neuzustellungen erlauben, weil längere Betriebsstillstände
einen sehr großen Produktionsausfall bedingen; große Drehrohröfen nähern sich einer
Tagesproduktion von 1000 t Zement, d. h., daß diese letztgenannte Forderung in wirtschaftlicher
Hinsicht besonders dringend ist.
-
Die Erfindung weist nun einen Weg, wie man bei Drehrohröfen, insbesondere
solchen großen Durchmessers, eine Ausmauerung erhalten kann, die größte Betriebssicherheit
mit angemessener Lebensdauer vereinigt und gleichzeitig den Vorteil hat, sehr schnell
hergestellt werden zu können. Die Vorteile der vorliegenden Ausmauerung treten zwar
in besonderem Maße für Öfen mit großen lichten Weiten in Erscheinung, doch wird
aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, daß die Erfindung nicht auf das
Vorhandensein von Ofenmänteln großer lichter Durchmesser beschränkt ist.
-
Zur Verwirklichung dieser gestellten Aufgabe geht die Erfindung von
einem Verfahren zur Herstellung von Drehrohrofen-Ausmauerungen, die an mit dem Ofenmantel
fest verbundenen Aufhängevorrichtungen zu verankern sind, aus, und sie besteht darin,
daß
die Ausmauerungssteine vor ihrem Einbau gruppenweise zu größeren
Blocks zusammengesetzt werden, jeder Block mit einem flachen, z. B. plattenförmigen
Tragglied, das in die Aufhängevorrichtung einhängbar ist, versehen wird, die Steine
jedes Blockes an dem zugehörigen Tragglied befestigt werden und die Ausmauerung
blockweise in den Ofen eingebracht und dort verankert wird. Zweckmäßig ist es, wenn
Steine, die mindestens einseitig mit einer Blechauflage versehen sind, verwendet
und diese Blechauflagen mit den jeweiligen Traggliedern, beispielsweise durch Schweißen,
verbunden werden. Die genannten Tragglieder erlauben es, wie noch ersichtlich werden
wird, alle baulichen Vorteile, die einer aus dem Bau von Metallschmelzöfen her bekannten
Hängekonstruktion zukommen, numnehr auch in einem Drehrohrofen auszunutzen. Dadurch,
daß die Blöcke am Ofenmantel hängen, brauchen sie sich gegenseitig nicht mehr gewölbeartig
zu stützen und damit verliert das Problem, das aus der Tatsache folgt, daß die Keilung
eines Drehrohrofensteines um so geringer ist, je größer der Ofendurchmesser wird,
jede Bedeutung; abgesehen davon kann man Blöcke auch bei großen Ofendurchmessern
mit einer relativ großen Keilung ausführen, und die daraus resultierende Stützwirkung
tritt als zusätzliche Sicherung gegen Einsturz in Erscheinung. Da die die Auskleidung
des Ofens bildenden Blöcke oder Einheiten, welche ein Gewicht von etwa 100 kg und
darüber aufweisen können, erfindungsgemäß mit einiger Beweglichkeit am Ofenmantel
hängen, ist die Möglichkeit gegeben, der feuerseitigen Wärmedehnung in vollem Umfang
durch entsprechende Dehnfugen Rechnung zu tragen, und zwar in jedem gewünschten
Ausmaß, ohne die Gefahr des Einstürzens der Auskleidung zu vergrößern. Der Wegfall
der bisher besonders am feuerseitigen Ende auftretenden Pressungen wirkt sich im
Sinne einer Vergrößerung der Lebensdauer des Futters aus. Der Umstand, daß erfindungsgemäß
zwischen den Steinen nunmehr relativ breite Spalte frei gelassen werden können,
ist besonders beim weichen, sich während der Rotation oval deformierenden Ofenmantel
günstig.
-
Das vorhin genannte Tragglied kann in einer am kalten Blockende ausgebildeten
Vertiefung des Blockes angeordnet sein, wobei das Tragglied entweder die Form eines
durch eine Steingruppe oder einen Block hindurchgeführten und am Ofenmantel lösbar
befestigten Trägers aufweist oder jeder Stein des Blocks mit dem zugehörigen Tragglied
unlösbar verbunden ist.
-
Die schematischen Zeichnungen zeigen einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung.
-
Fig. 1 zeigt eine Ausführung des Erfindungsgedankens in einem achsparallel
durch den Ofen geführten Teilschnitt, wobei die blockartige Einheit in Fig. 2 als
Grundriß zu Fig. 1 nochmals dargestellt ist; Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach
Linie 111-11I der Fig. 1; Fig.4 zeigt das Schema einer Hilfsvorrichtung, deren Verwendung
sich bei der Zustellung eines Drehrohrofens mit einer erfindungsgemäßen Auskleidung
als vorteilhaft erwiesen hat.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 sind eine Mehrzahl
von feuerfesten Steinen 10,
die mit einer einseitigen Blechauflage 11 versehen
sind, an einem plattenförmigen Tragglied 12 befestigt, das in einer entsprechend
geformten, am kalten Ende der Steine vorgesehenen Ausnehmung derselben angeordnet
ist. Die Fixierung der Steine 10 am Tragglied 12 erfolgt in der Weise, daß die Blechauflagen
11 mit dem aus Eisen bestehenden Tragglied 12 verankert, z. B. verschweißt sind.
Die Blechauflagen 10 besitzen außerdem zungenförmige Fortsätze 13, welche den Nachbarstein
seitlich umgreifen. Ferner besitzen die Blechauflagen 11 Tragösen 14, mit denen
die einem Tragglied 12 zugeordneten und mit diesem einen transportablen Block bildende
Steingruppe angehoben werden kann. Das Tragglied 12 besitzt Durchbrechungen 15,
die sich mit Haken 16 zur Deckung bringen lassen. Die Schäfte der Haken 16 ragen
durch den Ofenmantel 1 nach außen und sind mittels Keilen 17 fixierbar. Das Einsetzen
dieser Blöcke in das Innere des Ofens geschieht in der Weise, daß der Block in radialer
Richtung von innen über die Haken 16 gesenkt und sodann axial verschoben wird, wodurch
die Haken eine Zunge 18, die in die Ausnehmung 15 vorragt, übergreifen. In dieser
Stellung wird der Block durch Anziehen des Keiles fixiert. Die Zunge 18 kann, wie
Fig. 1 zeigt, eine Rippe erhalten, die in eine entsprechende Vertiefung des Hakens
einfallen kann, woraus zwangschlüssige Blockbefestigung resultiert. Der Ringschluß
kann unter Verwendung von Sondersteinen oder auf eine andere, noch anzugebende Art
erfolgen.
-
Fig. 4 zeigt, in welcher Weise man beim Drehofen 20 mit erfindungsgemäßen
Blöcken 21 einen Drehrohrofen großen Durchmessers rasch zustellen kann.
-
In das Innere des Drehofens 20 reicht eine Laufschiene 22, die sich
mit dem einen Ende auf einen Bock 23 und mit dem anderen Ende mittels Stützen 24,
welche Stützräder 30 tragen, am Ofenmantel bzw. einen bereits fertiggestellten Teil
der Auskleidung 21 abstützt. Die Blöcke werden mittels einer Laufkatze 25 in das
Innere des Ofens gefahren und sodann in ihre Endlage abgesenkt und dort fixiert;
die hierfür nötigen Anker (etwa entsprechend 14, Fig. 1) sind nicht dargestellt.
Ein Block gemäß Fig. 1 bis 3 kann eine Länge von etwa 1 m haben. Nach Einlegen dieses
Blockes wird der Mantel um einen der Breite des Blockes entsprechenden Winkelbetrag
gedreht, ohne die Stützen 24 vorübergehend heben zu müssen, da die Räder 30 eine
solche Drehung erlauben. Handelt es sich um Blöcke, wie sie etwa in den Fig. 1 bis
3 dargestellt sind, so kann man den Ringschluß dadurch erleichtern, daß die Begrenzungsflächen
der vorletzten beiden einander gegenüberliegenden und durch einen noch unvermauerten
Ringbereich getrennten Blöcke gegen die Ofenachse stärker konvergieren, als dies
dem Zentriwinkel des Keilformates entsprechen würde.
-
Der beschriebene Erfindungsgedanke erlaubt zahlreiche konstruktive
Abänderungen. Im Hinblick darauf, daß die beschriebene hängende Befestigung der
das Futter bildenden Blöcke eine vollständige Sicherung gegen das Lösen einzelner
Blöcke aus einem Ausmauerungsring bietet, ist es nicht erforderlich, sämtliche die
Ausmauerung ergebenden Ringe aufzuhängen; auf einen Ring, der aus mit dem Ofenmantel
verhängten Blöcken besteht, kann ein nicht aufgehängter Ring folgen, der sich gegen
zwei verhängte Ringe abstützt. Dieser unverhängte Ring wird gegen Einsturz dadurch
gesichert, daß seine die Ofenachse schneidenden Begrenzungsflächen nicht Ebenen,
sondern Doppelkegelmäntel sind. Ein solcher nicht aufgehängter Ring hat somit eine
trapezförmige
Querschnittsfläche mit gegen das Ofeninnere weisender
kürzerer Parallelseite. In diesem Falle ist die durch den Doppelkegel gegebene Keilung
nicht mehr vom Ofendurchmesser abhängig; sie kann viehhehr so stark gewählt werden,
daß ein Herausfallen solcher Steine aus dem Verband mit völliger Sicherheit ausgeschlossen
ist. An Stelle derartiger Kegelflächen können auch ebene Begrenzungen mit entsprechenden
Abstufungen angewendet werden. Der Aufbau der Ofenauskleidung erfolgt dann so, daß
zuerst ein aus Hängesteinen gebildeter Ring hergestellt wird, anschließend ein nicht
aufgehängter, sodann wieder ein aufgehängter Ring usf. bis zum Ende.