DE1185157B - Deckel fuer grosse elektrothermische OEfen - Google Patents

Description

• Deckel für große elektrothermische Öfen In der deutschen Patentschrift 1143 186 wird ein Deckel für große elektrothermische Öfen beschrieben, der aus miteinander und mit dem Rand des Ofenmantels gasdicht verbundenen, den einzelnen Ofenphasen zugeordneten Haubensegmenten zusammengesetzt und mit einem Wärmeschutz versehen ist. Jedes Haubensegment besteht aus einem ringförmigen Tragkörper, der an nicht zum Ofen selbst gehörenden feststehenden Bauteilen aufgehängt ist, sowie aus elastisch verformbaren Deckelblechen. Für den Wärmeschutz sind zwei einen Wärmeentzug bewirkende Möglichkeiten vorgesehen: in einem Falle sind auf der Oberseite der Deckelbleche Kühlwasserkanäle -angeordnet, im anderen Falle sind unterhalb der Deckelbleche wasserdurchströmte Kühlschlangen angebracht, die mit hitzefestem Isoliermaterial umhüllt sind.
• In der vorliegenden Zusatzpatentanmeldung wird nun eine Wärmeschutzdecke für den den Gegenstand der Hauptpatentanmeldung bildenden Deckel für große elektrothermische Öfen beschrieben, bei dem der Wärmeschutz nicht durch Wärmeentzug, sondern durch Wärmedämmung erfolgt.
• Die erfindungsgemäße Wärmeschutzdecke besteht aus einer unterhalb der Haubensegmente des Deckels und mit Abstand von diesen eingezogenen, sich selbst tragenden Betondecke. Sie ist aus einem hohlzylindrischen, sich auf den oberen Rand der Ofenwanne abstützenden Randteil und der gegebenenfalls mit einer Bewehrung aus antimagnetischem Stahl versehenen eigentlichen Decke zusammengesetzt und mit Öffnungen zur Durchführung der Elektroden, der Beschickungsrohre und der Gasabzugsrohre versehen.
• In der einen Ausführungsform ist der zentrale Teil der eigentlichen Decke mit einer von Elektrodendurchführungsöffnung zu Elektrodendurchführungsöffnung reichenden Öffnung versehen, die mit einem aus dem gleichen Werkstoff wie die Decke selbst gefertigten, lose in Falzen liegenden Herzstück abgedeckt ist.
• Bei einer anderen Ausführungsform ist die eigentliche Decke in ihrem zentralen Teil mit nach unten sich erweiternden und oben mit dünnen Asbestplatten abgedeckten, in radialer Richtung von der Mittelachse der Wärmeschutzdecke ausgehenden Spalten versehen, von denen jeder in der Verbindungslinie zwischen der genannten Mittelachse und den Mittelachsen der Elektrodendurchführungsöffnungen liegt.
• Bei beiden Ausführungsformen ist in die eigentliche Decke eine Bewehrung aus antimagnetischem Werkstoff eingelegt.
• Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die Wärmeschutzdecke aus einem Kreisausschnitt je Elektrode, wobei ein zentral angeordnetes Herzstück mit einem eingebauten wassergekühlten Stern aus antimagnetischem Material vorgesehen ist und um die Elektrodendurchführungsöffnungen herum vorgebrannte feuerfeste Formsteine gewölbeähnlich angeordnet sind.
• Bei einer letzten Ausführungsform ist der hohlzylindrische Randteil an der Oberkante nach innen gezogen, mit Öffnungen für die Durchführung der Gasabzugsrohre, mit einem Kragarm für jede Elektrode sowie mit Falzen ausgeführt, in die aus zwei oder mehr Teilen bestehende, mit Durchführungsöffnungen für die Elektroden und für die Beschickungsrohre versehene Deckstücke sowie ein allen Deckstücken gemeinsames Herzstück eingelegt sind.
• Die im Ofen geformten Teile der Wärmeschutzdecke bestehen aus Tonerde-Schmelzzement mit Zuschlägen aus vorgebrannten und gebrochenen Schamottesteinen.
• Diese Teile sind mit einer Bewehrung aus antimagnetischem Stahl, durch die Kühlwasser geleitet wird, versehen. Die erfindungsgemäße Wärmeschutzdecke ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
• F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Wärmeschutzdecke mit den mit Zwischenraum über ihr befindlichen Haubensegmenten; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die gleiche Wärmeschutzdecke; F i g. 3 ist ein Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Wärmeschutzdecke mit den über ihr befindlichen Haubensegmenten und Beschickungsrohren; F i g. 4 ist eine Draufsicht auf die gleiche Wärmeschutzdecke, bei der für einen Sektor die Lage der Bewehrung angedeutet ist; F i g. 5 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Wärmeschutzdecke mit den über ihr befindlichen Haubensegmenten und Beschickungsrohren; F i g. 6 ist eine Draufsicht auf die gleiche Wärmeschutzdecke; F i g. 7 ist ein Querschnitt durch die letzte Ausführungsform der Wärmeschutzdecke mit den über ihr befindlichen Haubensegmenten und Beschickungsrohren; F i g. 8 ist wiederum eine Draufsicht auf die gleiche Wärmeschutzdecke.
• In sämtlichen Figuren ist der Erfindungsgegenstand für eine Dreiphasenanordnung der Elektroden und kreisrund dargestellt. Er kann mit den gleichen kennzeichnenden Merkmalen jedoch auch für eine andere Elektrodenanordnung, die beispielsweise dem Ein- oder Zweiphasenbetrieb entspricht, ausgeführt. werden. Ebenso ist es nicht zwingend erforderlich, die Wärmeschutzdecke kreisrund zu gestalten, sondern diese kann z. B. auch ein Polygon sein.
• Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist 1 der auf dem Rand der Ofenwanne sich abstützende hohlzylindrische Randteil, der an seinem oberen Rande in den die eigentliche Wärme-Schutzdecke bildenden, im wesentlichen horizontal liegenden Teil 2 übergeht. Beide Teile sind selbsttragend und bewirken die eigentliche Wärmedämmung. Diese Wärmeschutzdecke ist unter Einhaltung des Abstandes 4 von dem den Gegenstand des deutschen Patentes 1143186 bildenden, aus Haubensegmenten zusammengesetzten Deckel 3 überspannt.
• Teil 2 ist mit Öffnungen 7 für die Durchführung der Beschickungsrohre und mit Öffnungen 9 für die Durchführung der Elektroden in den Herdraum des Ofens versehen. Im zentralen Teil der eigentlichen Wärmeschutzdecke 2 ist eine Öffnung ausgespart, die von Elektrodendurchführungsöffnung zu Elektrodendurchführungsöffnung reicht und durch von Elektrodenaehse zu Elektrodenachse zu ziehende Verbindungslinien begrenzt. Die Ränder dieser Öffnung sind mit Falzen 6 versehen, in die das aus dem gleichen Werkstoff wie Teil 2 gefertigte Herzstück 5 lose eingelegt ist.
• Bei der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform der Wärmeschutzdecke geht der hohlzylindrische Randteil 1 wieder in den im wesentlichen horizontal liegenden Teil t über, der selbsttragend ist und die eigentliche Wärmedämmung bewirkt. Unter Einhaltung des Abstandes 4 ist darüber der schon erwähnte, aus Haubensegmenten zusammengesetzte Deckel 3 angeordnet. Der Ausführung des Deckels 3 entsprechend, ist auch die mit Abstand darunterliegende Wärmeschutzdecke 2 mit Öffnungen 7 für die Durchführung der an den nicht zum Ofen gehörenden feststehenden Bauteilen 12 mittels der Anordnungen 11 aufgehängten, das Gewicht der Haubensegmente aufnehmenden Beschickungsrohre 10 und mit den Öffnungen 9 für die Durchführung der Elektroden versehen. Im zentralen Teil der Wärmeschutzdecke 2 sind Spalten 13 ausgespart, die sich nach unten erweitern und oben mit dünnen Asbestplatten abgedeckt sind. Sie liegen in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den Mittelachsen der Elektrodendurchführungsöffnungen und der Mittelachse der Wärmeschutzdecke, verlaufen also radial.
• F i g. 4 zeigt als Beispiel auch die Lage der für einen Kreisausschnitt einer großen Wärmeschutzdecke angewandten Bewehrung aus antimagnetischem Stahl. Anordnung und Bemessung derselben werden nach den auch sonst angewandten Lehren der Betonstatik vorgenommen.
• Die in den F i g. 5 und 6 gebrachte Ausführungsform der Wärmeschutzdecke besteht für Dreiphasenbetrieb als Beispiel aus drei gleichen Kreisausschnitten, wobei auch der Randteil 1 aus drei Teilen zusammengesetzt ist. Zwischen den einzelnen Kreisausschnitten sind wieder Spalten 13 gelassen, die sich nach unten erweitern und oben mit dünnen Asbestplatten abgedeckt sind. Im zentralen Teil der Wärmeschutzdecke ist ein Herzstück 17 angeordnet, in dem ein wassergekühlter Stern 16 eingebaut ist. Eine Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, daß um jede Elektrodendurchführungsöffnung herum vorgebrannte feuerfeste Formsteine, die keine Bewehrung enthalten, gewölbeähnlich angeordnet sind.
• Bei der in den F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der Wärmeschutzdecke geht der Randteil 1 zwischen je zwei Elektroden in radial zur Wärmeschutzdecke liegende Kragarme 18 über, die an ihren vorderen Enden zu den Falzen 21 ausgebildet sind. An den Längsseiten der Kragarme 18 und an den Kanten von Teil 2 sind die Falze 22 angeformt. Auf den Falzen 21 der Kragarme 18 ruht ein Herzstück 19, das mit entsprechenden Gegenfalzen und an seinen Längsseiten wie die Kragarme 18 und die Kanten von Teil 2 mit Falzen 22 versehen ist. Auf diese Falze 22 sind als Abschluß Deckplatten 20 aufgelegt, die nach verschiedenen Umrißlinien als durch Gerade und/oder durch Bogen begrenzte ebene Platten angefertigt und mit Durchführungsöffnungen für die Beschickungsrohre versehen sind.
• Die Elektrodendurchführungsöffnungen entstehen beim Auflegen der Deckplatten 20 aus entsprechend geformten Ausschnitten derselben. Die Durchführungsöffnungen 8 für die Gasabzugsrohre sind in Teil 2 ausgespart. Die zwischen den einzelnen Teilen vorhandenen Fugen sind oben mit dünnen Asbestplatten abgedeckt.
• Als Werkstoff für die Herstellung der im Ofen geformten Teile kommt in erster Linie Tonerde-Schmelzzement mit Zuschlägen von vorgebrannten und gebrochenen Schamottesteinen in Betracht.
• Die aus antimagnetischem Stahl bestehende Bewehrung der im Ofen geformten Teile kann im Bedarfsfall so ausgebildet sein, daß Kühlwasser durch sie hindurchgeleitet werden kann.
• Die Anwendung der beschriebenen Art der Wärmedämmung zum thermischen Schutz des Deckels für große elektrothermische Öfen bewährt sich in der Praxis gut.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Deckel für große elektrothermische Öfen, insbesondere solchen für die Reduktion von Phosphaten nach dem deutschen Patent 1143 186, die aus miteinander und mit dem Rand des Ofenmantels gasdicht verbundenen, den einzelnen Ofenphasen zugeordneten, an nicht zum Ofen selbst gehörenden feststehenden Bauteilen aufgehängten Haubensegmenten zusammengesetzt und mit einem Wärmeschutz versehen sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß als Wärmeschutzdecke unterhalb der Haubensegmente und mit Abstand von diesen eine sich selbst tragende, eine Wärmedämmung bewirkende Betondecke eingezogen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzdecke aus einem hohlzylindrischen Randteil und der eigentlichen Decke besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzdecke in ihrem zentralen Teil mit einer von Elektrodendurchführungsöffnung zu Elektrodendurchführungsöffnung reichenden Öffnung versehen ist, die mit einem aus dem gleichen Material wie die Wärmeschutzdecke gefertigten, lose aufgelegten Herzstück abgedeckt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzdecke in ihrem zentralen Teil mit nach unten sich erweiternden und oben mit dünnen Asbestplatten abgedeckten, in radialer Richtung von der Mittelachse der Wärmeschutzdecke ausgehenden Spalten versehen ist, von denen jeder in der Verbindungslinie zwischen der Mittelachse der Wärmeschutzdecke und den Mittelachsen der Elektrodendurchführungsöffnungen liegt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzdecke aus einem Kreisausschnitt je Elektrode besteht, mit einem zentral angeordneten Herzstück mit einem eingebauten wassergekühlten Stern aus antimagnetischem Material versehen ist und um jede Elektrodendurchführungsöffnung herum vorgebrannte Formsteine gewölbeähnlich angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Randteil an der Oberkante nach innen gezogen, mit Öffnungen für die Durchführung der Gasabzugsrohre, mit einem Kragarm für jede Elektrode sowie mit Falzen ausgeführt ist, in die aus zwei oder mehr Teilen bestehende, mit Durchführungsöffnungen für die Elektroden und für die Beschickungsrohre versehene Deckplatten sowie ein allen Deckplatten gemeinsames Herzstück eingelegt sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ofen geformten Teile aus Tonerde-Schmelzzement mit Zuschlägen von vorgebrannten und gebrochenen Schamottesteinen bestehen. B. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ofen geformten Teile mit einer Bewehrung aus antimagnetischem Stahl versehen sind, durch die Kühlwasser geleitet wird.