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Die Erfindung bezieht sich auf einen Industrieofen, insbesondere Stoßofen,
mit gekühlten Tragrohren und die Tragrohre reiterartig überfassenden Gleitstücken
für das Wärmgut,- wobei die Tragrohre eine die Tragrohrbreite überkrage»de Hilfskonstruktion
aufweisen und die Gleitstücke an die Hilfskonstruktion angeschlossen sind. - Man
versucht durch die Anordnung der- Gleitstücke die Wärmeabgabe des Wärmgutes an das
Kühlmittel, welches in den Tragrohren fließt, zu reduzieren, da eine derartige Wärmeabgabe-sogenannte
»schwarze Streifen« an dem Wärmgut bedingen kann, die auf Untertemperatur beruhen.
Die Untertemperatur dieser Stellen' wirkt sich näelhteilig auch bei der Weiterverarbeitung
aus, beispielsweise können beim Auswalzen Dickenabweichungen auftreten.
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Bei bekannten Industrieöfen der eingangs beschriebenen Art (vgl. _
deutsche Auslegeschrift 1094 778) sind die Gleitstücke, wenn - auch mit zwischengeschalteten
Luftspalten, auf die Tragrohre unmittelbar aufgesetzt, wobei die Schenkel der Gleitstücke
die Tragrohre umfassen. Im übrigen weisen die Gleitstücke besondere, nicht isolierte
Gleitstege von beachtlicher Höhe auf,, auf denen das Wärmgut gleitet. Die Hilfskonstruktion
besteht bei diesen bekannten Industrieöfen aus seitlich an die Tragrohre angeschweißten
Führungsleisten aus hochhitzebeständigem Material. Diese greifen in entsprechende
Ausnehmungen in den Schenkeln der Gleitstücke ein. - Dieses bekannte System bietet
Vorteile in wärmetechnischer Hinsicht und gestattet außerdem bei Verschleiß ein
einfaches und rasches Auswechseln der einzelnen Gleitstücke, die. einfach ab-genommen
und durch neue ersetzt werden. Bei Temperaturen von, -125-0-bis 1300° C müssen die
Gleitstücke aus hochwärmebeständigem Stahl bestehen, da sie einerseits den hohen
Druck des Gutes aufzunehmen haben und andererseits im Dauerbetrieb keinen allzu
hohen Verschleiß aufweisen dürfen, was zu häufigem Auswechseln und damit unerwünschten
Betriebsstillständen führen würde. Als Nachteil weist diese---hehännte. Ausführungsförm
einen immerhin relativ hohen Verbrauch an diesen hochlegierten und damit kostspieligen
Materialien sowie auch einen relativ hohen Wärmeverbrauch auf. Der letztere ist
darauf zurückzuführen, daß der hohe Gleitsteg, wie im vorstehenden dargelegt, zwar
eine Verringerung der Wärmeleitung mit sich bringt, andererseits aber zu einer Vergrößerung
des Wärmeübergangs ,durch Strahlung aus der Umgebung an seinen verhältnismäßig großen
Seitenoberflächen führt. Ferner muß er so dimensioniert sein, daß er bei hohen Temperaturen
den Beanspruchungen gewachsen ist.
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Um die beschriebenen Nachteile zu reduzieren, ist es bekannt (vg1.
deutsche Auslegeschrift 1193 528), zwischen einem gekühlten Tragrohr und hochwärmebeständigen
Gleitschienen druckbeständige, wärmeisolierte Füllstücke anzuordnen, wobei diese
Füllstücke und die Füße der Gleitschienen gleichsam aufeinandergepackt sind und
von rahmenartigen, auf das Kühlrohr aufgesetzten metallischen Haltern umfaßt werden,
die ihrerseits keinen Druck aufnehmen. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht
darin, daß bei wesentlich herabgesetztem Aufwand an hochwärmebeständigem Material
und bei gesenktem Wärmeverbrauch günstige Temperaturverhältnisse an der Gleitstelle
und damit im Wärmgut erzielt werden. Auch diese Ausführungsform ist jedoch verbesserungsfähig,
wenn unter speziellen Bedingungen die keramischen Füllstücke den auftretenden mechanischen
Beanspruchungen, nämlich Druckbelastungen, nicht gewachsen sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Industrieofen des
eingangs beschriebenen Aufbaus in einfachster Weise so zu gestalten, daß einerseits
extreme Beanspruchungen aufgenommen werden und andererseits mit einem sehr geringen
Aufwand an hochwärmebeständigem Material gearbeitet werden kann, wobei darüber hinaus
der Wärmeverbrauch günstig beeinflußt werden kann.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Tragrohre aus zwei
Halbrohren und zwischen den Halbrohren horizontal angeordneten, über die Halbrohre
beidseitig vorstehenden Flachstahlstreifen bestehen. Zweckmäßig sind in an sich
bekannter Weise im Zwischenraum zwischen Tragrohr und den überbrückenden Gleitstücken
keramische Füllstücke angeordnet. Bei den Gleitstücken können besondere Gleitstege
fehlen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke eine Gleitoberfläche und daran angeschlossene,
zu den Schenkeln führende Schrägflächen aufweisen.
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Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß die vorkragenden Flachstahlteile gleichsam unmittelbar von dem Kühlmittel
in den Tragrohren gekühlt werden, so daß diese vorkragenden Flachstahlteile ihrerseits
zur Aufnahme hoher Belastungen geeignet sind. Darüber hinaus erfahren die Tragrohre
durch die Einbeziehung der Flachstahlstreifen eine wesentliche Verstärkung. In thermodynamischer
Hinsicht ergeben sich nur geringe Berührungsflächen zwischen den reiterartig aufgesetzten
Gleitstücken und den vorkragenden Flachstahlteilen. Das führt zu einer Reduzierung
des Wärmeübergangs und reduziert die Gefahr der Bildung von schwarzen Streifen wesentlich.
Die keramischen Füllstücke erfahren keinerlei mechanische Beanspruchung. Im Ergebnis
werden die Temperaturverhältnisse im Bereich der Gleitstellen des Wärmgutes beachtlich
verbessert und sind folgende Forderungen unschwer erfüllbar: A) Verkleinerung des
durch Leitung erfolgenden Wärmeübergangs vom Wärmgut an die Trag-. rohre und damit
an das Kühlmittel, a) infolge Vergrößerung des Wärmeleitwiderstandes, b) infolge
Verringerung des Temperaturunterschiedes zwischen Wärmgut und Gleitstücken. B) Verkleinerung
des auf Strahlung beruhenden Wärmeübergangs vom Wärmgut an die Tragrohre und damit
an das Kühlmittel, a) infolge Vergrößerung des Wärmeübergangswiderstandes, b) infolge
Verringerung des Temperaturunterschiedes zwischen Wärmgut und Gleitstücken.
Wenn
man bisher versucht hat. diese Forderungen zu erfüllen, so war das Er_ebnis die
Anordnun- von verliiiltnismäßi#, ; flohen Gfcitstegen und damit eine Vcr"rößcrun`;
der Bauhöhe der Gleitstücke sowie endlich eine Ver@(Trößerung des Einsatzes an hochwäi'mebeständige:n
Material. Oberraschenderweise ist es erfindungsgemäß gelungen, die vorstehend angegebenen
Forderungen ohne besondere Gleitstege und sogar mit reduzierter Bauflöhe der Gleitstücke
zu verwirklichen.
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Im folgenden wird die Erfindung( an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i @@. 1 einen vertikalen
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Industrieofen, F i g. 2 in gegenüber der
F i g. 1 wesentlich ver-=;:'ößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Ge@,enstand
nach F i g. 1, F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach
F i @@. 2.
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Der in den Figuren dariuiestellte lildustrieofen "I ist cal Stoßofen,
der beispielsweise für die Wärmebehandlung von Blöcken 2 Lind Brammen eingerichtet
ist. Er besitzt Lekühlte -- ragrohre 3 und die Tragrohre 3 reiterartig überfassende
Gleitstücke 4 für das Wärmintt. Die Tragrohre sind nach unten hin, wie üblich, in
isoüermaterial9 eingebettet. -Die Beheizung erfolgt in an sich bekannter Weise und
ist hier irn einzelnen ni;;?it b;:_clirieben, da sie nicht zur Erfindung gehört.
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Die Tragrohre 3 werden von einem Kühlmittel durchflossen. Erfindun@as#aemäß
weisen die Trag--0'". re 3 eine beidseits die Trag rohrbreite überkrauende Filfskonstruktion
5 auf. Die Gleitstücke 4 sind finit ihren Schenkeln 6 auf die EEüfslonstruktiotl
J aufgesetzt und Überbrücken die Tragrohre 3 ohne Berührung. Im Ausführungsbeispiel
nach den F i la. ? und 3 ist die Anordnung so -etroffen, daß die Tragrohre 3 aus
zwei Halbrohren a, 6 aufgebaut sind und zwischen den Halbrohren a, b horizontal
ein F iachstahlstreifen 5 angeordnet ist. Haibrolire a, b
ur@d Flachstahlstreifen
5 sind zusammengeschweißt. Auf die stegartig und horizontal vorkra@,endeii Teile
des F lachstahlstreifens sind die Schenkel 6 der Gleitstücke -* aufgesetzt. Der
Zwischenraum zwisc;lea Tragrohr3 und den überbrückenden Gleitstücken 4, kann keramische
Füllstücke 7 aufweisen- die auch an der Druckübertragung teilnehmen können. Die
Gleitstücke 4 besitzen regelmäßig keinen ausgeprägten Gleitsteg mehr, sondern nur
noch eine Gleitoberfläche. die möglichst schmal @@ehälten wird. An diese Gleitoberfläche
schließen zu den Schenkeln führende Sehr ädächen 8 an.