DE1583373A1 - Hubbalkenofen - Google Patents

Description

Essen, den 13. April 196? F 4190/W Vo/B.

Koppers-*Wistra~Ofenbau Gesellschaft mit "beschränkter Haftung, Düsseldorf, Wlesenstrasse 134

Hubbalkenofen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubbalkenofen, dessen lest- und Hubherde aus fliissigkeitsgekühlten, nach außen isolierten Hohlträgern bestehen, wobei die Heizgaße das Wärmgut auch iron unten umspülen.

Zur Förderung von vorzugsweise metallischem Gut durch kontinuierlich betriebene Öfen sind sowohl Stoßöfen wie Hubbalkenofen bekannt. Die Stoßöfen, bei denen das Gut auf sogenannten Gleitschienen durch den Öfen gestoßen wird, haben den Vorteil, daß die Werkstücke von oben und unten von den Heizgasen umspült werden. Sie haben dagegen den Nachteil, daß der Ofen nicht ohne weiteres leergefahren werden kann, so daß bei Betriebspausen das Material im Ofen bleiben muß, was im allgemeinen unerwünscht ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß beim Schieben des erhitzten Materials auf den Gleitschienen und auf dem im allgemeinen vorhandenen durchgehenden Ausgleichsherd die Oberfläche des Wärmgutes zerkratzt wird, was vor allem bei teuren Materialien nachteilig ist. Umgekehrt liegen die Dinge beim Hubbalkenofens er kann ohne weiteres leergefahren werden, und es besteht keine Gefahr von Oberflächenbesehädigungen· Außerdem können im Hubbalkenofen auch längere Knüppel und ähnliche

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ORlQlNAl.

Teile einwandfrei transportiert werden, die beim Stoßofen zum , gegenseitigen Übereinanderechieben oder infolge ihres Verziehens in der Wärme zu einer ungleichmäßigen, gestörten Förderung neigen würden. Dagegen wirkt beim Hubbalkenofen in den bisherigen Ausführungen die Beheizung im wesentlichen nur von oben, was besonders bei dickerwandlgem Wärmgut, wie Platten und Brammen in größeren Stärken, eine nur ungleichmäßige Erwärmung bedingt oder sehr lange Wärmzeiten erfordert.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung dieses Nachteils des Hubbalkenofens Los- und Pestherde nicht wie bisher üblich als durchgehende Ebenen, die mit geringstmöglichem Spiel aneinandergrenzen und auf denen das Material aufliegt, auszuführen, sondern die Herde so auszubilden, daß sie aus je zwei oder mehr flüsslgkeltsgekühlten Längsträgern bestehen, auf denen das Material frei aufliegt, so daß eine Beheizung des Wärmgutes von unten ermöglicht wird.

Hierbei wird allerdings bei gleichen Ofen- und Wärmgutabmessungen die doppelte Anzahl von Trägern' erforderlich, als in einem Stoßofen Grlelischienen vorhanden sind. Der Abstand der Schienen voneinander in letzterem richtet sieh danach, daß einerseits das kifegsate Material noeh mit genügender Sicher- / heit auf äss B©M@s©& aufliegt, andererseits, das längste Material TiQQh geaügenc!'Stabilität gegen Hörunterkippen von den 8ύΙιί<ΒϊΐΘΏ, S3?MäIt_a Dia .gieiöhen Bedinfmngen gelten naturgemäß für die f©@ts-t®2ä©aa@ä Srägear siaes uaterfeuestin Hmbiaalkenofens.

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Zwischen den Festträgern müssen hierbei aber auch noch die Losträger angeordnet werden, die die Hub- und Vorschubbewegungen ausführen»

Will man übermäßige Wärmeverluste vermeiden und eine gleichmäfiige Temperaturverteilung im Ofen erzielen» so müsaen die wassergekühlten Träger in bekannter Weise nach außen isoliert werden. Durch eine wirksame seitliche Isolation werden die Träger 3©doch recht breit. Im Bereich oberhalb der Träger kann die erwähnt© tjmepülung des Wärmgutes von unten nicht v/irksam werden* Bei Stoßofen mit ihrem relativ großen Abstand der Schienen untereinander bleibt diese Behinderung der TJmspülung ohne stärkeren Binfluß. Bei Hubbalkenöfen mit ihrer doppelten Anzahl von Trägern werden dagegen im allgemeinen die Abstände zwischen den Trägern bzw. deren Isolation an den engsten Stellen ao klein» daß eine Umspülung des Wärmgutes durch die Heizgase von unten stark beeinträchtigt wird und der erwünscht® Effekt der Unterbeheizung weitgehend aufgehoben wird. Dies ist im übrigen um so ungünstiger» je schmaler der Ofen pro Bubherd ist« Während die Dicke der die Kräfte aufnehmenden Trägerkonstruktion mit kleiner werdendem Ofen wegen der kleiner werdenden Kräfte und kürzer werdenden Stützweiten abnimmt, bleibt die erforderliche Dicke der Isolation bei allen Of engröfiexi die gleiche. Daher wird der Anteil der freien Unterfeuerungsfläche bei kleineren Öfenabmessungen noch ungünstiger.

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Zur Vermeidung dieses liachteilö wird @3?fiaäTingBgemäß ein Hubbalkenofen mit nach außen wärmeisolierten, durch ein durchströmendes Medium gekühlten Hohlträgern vorgeschlagen> der dadurch gekennzeichnet ist, daß HuB- und festträger paarweise so erig wie m%lioh ajisinandergör^okt eind> wofeei die Isolation an den zueinaMergekelirten Seiten fortgelassen ist«

Nimmt man an, daß die Isolation ami jeder Seite etwa die. gleiche Stärke hat wie der Träger selbst _t so wird - wenn man £rä~ ger und Isolation mit je einer Breiteneisiheit beaißt - die Gesamtbreite von 2 frägern is der bekannten Ofenkonstruktion 1 + 1 + 1 plus 1 + 1 * 1 a 6 Breiteneinhelteji, diö öesamt« breite eines SDragerpaares nach der Erfindung dagegen nur etwa 1 + 1 plus 1 + 1 β.- 4- Breiteneinheiten« Der Stoßofen benötigt dagegen für den nur eisen erforderlichen $rager 1 + 1+1*3 Breiteneinheiten,

Durch die Erfindung wird also das Verhältnis von freier Unterfeuerungsfläche zur nutzbaren Herdfläche erheblich vergrößert und dem beim Stoßofen erzielbaren Verhältnis angenähert. Je größer dieses Verhältnis ist, desto gleichmäßiger wird die Erwärmung des Gutes von unten, wodurch die erwünschte gleichmäßige Wärnieverteilung im Gut erzielt wird.

Die Ausführung kann dabei so gewählt werden, daß die gekühlten Hohlträger und die untere Isolation sowie die der Wärme ausgesetzten Aufsatzstücke in der Ruhestellung des Hubbalkens

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nebeneinander liegen, so daß die Isolationswirkung des ■beieinanderliegenden Fest- und Hubträgerpaares gegenüber der bekannten Bauart kaum vermindert wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die gekünlten HoKLträger in an sich bekannter Weise im wesentlichen, rechteckigen Querschnitt haben. Der Heehteck-Querschnitt benötigt zur Srsielung des aus Festigkeitsgründen erforder liehen Trägheits- und Widerstandsmomentes nur eine geringe Erstreckung in der Breite und fördert dadureh ebenfalls das irfindungssiel, ein großes Verhältnis von freier Unterfeuerungsfläche und nutsbarer Herdfläche zu erreichen. .

Zur Erzielung einer gleichmäßigen !Pemperaturverteilung im Wärmgut ist es weiter erforderlich, das Wärmgut in bekannter Weise mittels wärmeisolierender, druckbeständiger Zwischenstücke auf den gekühlten Prägern aufzulagern. Es wird daher vorgeschlagen, daß die wärmeisolierenden, druckbeständigen und wärmefesten Aufsatzstücke zur Auflage des Gutes auf den gekühlten Prägern die gleiche Breite wie die träger haben. Durch diese Bauart wird einerseits, entsprechend dem Erfindungsziel, die Breite der Konstruktion nicht über das ohnehin für die gekühlten Träger erforderliche Maß hinaus vergrößert, andererseits der zur Verfügung stehende Raum vollständig ausgenutzt* Letzteres let für den oberen sehr heiß werdenden Teil der Aufsatzstück© wichtig, da die bei den infolge der Temperaturen nur noch geringeren Pestigkeitswerten des Materials

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der Zwischenstücke ein möglichst großer Querschnitt zur Aufnahme der Druckkraft9 vom Wärmgut erforderlich ist.

Weiter wird vorgeschlagen« daß die Aufeatsjßtücke der Hubträger niedriger als die der Festträger ausgeführt werden· Dadurch kann erreicht werden, daß in der Ruhestellung der HuTi)träger, d.h. in deren unterster Stellung, die gekühlten Träger und die untere Isolierung auf der gleichen Höhe nebeneinander liegen, wobei gleichzeitig zwischen Wärmgut und Aufsatzstück des Hubträgers ein freier Raum bleibt? der wenigstens eine beschränkte Wirkung der tinterbeheizung in dieser Partie zuläßt. Sie verminderte Isolationswirkimg des niedrigeren Hubträger-Aufsatzstückee kann aus diesem Grunde in Kauf genommen werden, zumal die Tsrweilzeit des Wärmgutes auf des Hubträger nur einen kleinen Teil der Gesamtzeit ausmacht.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die wärmeisolierenden, druckbeständigen Aufsatzstücke mittels Yorsprüngen an den gekühlten Trägern, die in entsprechende Ausnehmungen der Aufsatzstücke greifen, gegen Verschieben und lippen gehalten werden. Diese Ausführung benötigt für die Halterung keinen zusätzlichen Raum in der Breite und dient dadurch dem Erfindungsziel, ι

J)Ie Auf satzstücke können in an sich bekannter Weise den Druck des Wärmgutes unter Vermittlung von feuerfesten, druckbeständigen Zwischenstücken auf den gekühlten Trager ütiartragen»

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wobei die Aufsatzstücke von keinen Xteuok aufnehmenden rahmenartigen, auf die Träger aufgesetaten Haltern umfaßt werden. Die β e Aueführung ermöglicht erfahrungsgemäß * daß die obere Partie der Auf satzstticke auf lärmguttemperatur erwärmt wird und gleichseitig die erforderliche Eeetigkeit erhalten bleibt» Sie ermöglicht damit eine gleichmäßige Mrehwärmung des Wärmgutes*

Weiter wird vorgeschlagen, daß die oben erwähnten Vorspränge en dea gekühlten Trägern gerade so groß Ausgeführt sind» daß die keinen Bruok aufnehmenden rahmenartigen Halter diese umfassen und durch sie gegen Verschieben und Kippen gesichert J

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Die Aufsatsetüoke werden zweckmäßigerweise gegen Abheben von den gekühlten !Prägern mechanisch gesichert. Die Ausführung dieser Sicherung kann nach einer der vielen bekannten Bauarten erfolgen. Sie soll verhindern, daß die Aufsatsetücke oder Teile derselben sich im Falle eines Klebena des heißen Värmgutes bei einer Hubbewegung von dem gekühlten Träger abheben od«r abkippen.

Sie Aufeataatücke können ferner einen nach oben ragenden, nach außen nioht isolierten Steg besitzen, der nach einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag dadurch gekennzeichnet 1st» daß der Steg sieh Über zwei äußere Schenkel auf dem Trä ger abstutzt, so daß Steg mit Schenkel ein auf dem Kopf stehendes U bildet. 009833/150A

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung "besteht darin, daß der Abstand zwischen den Aufsatzstücken der einander zugeordneten Pest- und Hu"bträger am obersten Ende am kleinsten ist* Daduroh kann Zunder, der zwischen die Träger gerät, leicht nach unten durchfallen. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Wandungen der Aufsatzstücke vertikal verlaufen, und daß die niedriger gehaltenen Aufsatzstüeke des Losträgers in ihrem oberen Steg eine zum Aufsatzstück des Pestträgers hin vorspringende Partie mit ebenfalls vertikaler Begrenzung besitzen, wobei die Höhe dieser vorspringenden Partie etwas größer ist als das Maß, um das die Oberkante des Hubträger-Aufsatzstückes beim Hub über die Oberkante des Pestträger-Aufsatzstüokes angehoben wird. Letzteres Maß ist bei der erfindungsgemäßen Bauart kleiner als bei den üblichen Hubbalkenöfen, well bei der Festlegung der Hubhöhe das Durchhängen des Wärmgutes und ein daduroh bedingtes Schleifen auf den Pestherden nicht berücksichtigt zu werden braucht. Durch diese Maßnahme soll ebenfalls das Durchfallen des Zunders im Raum zwischen den Trägern erleichtert werden.

Bei den üblichen Hubbalkenöfen mit durchgehendem Hub- und Pestherd ohne Ünterfeuerung muß der Hub relativ groß gewählt werden, damit das sich unter Beinern Eigengewicht durchbiegende Wärmgut beim Transport an keiner Stelle auf dem Pestherd schleift, wobei auch eventuelle Aufbauten von Zunder auf dem Festherd berücksichtigt werden müssen. Bei dem erfindungsgemäßen Hubbalkenofen besteht diese Notwendigkeit wegen der schmalen

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unmittelbar nebeneinanderliegenden Hub~ und Pestträger nicht, so daß der über die JSull-Dage, d.h. über die gleiche Höhenetellung von Hub-und Festbalken nach oben hinausgehende Hub sehr kleingehalten werden kann« Dagegen wird man den von der Hull-Iiage nach unten gehenden Hub der Hubbalken gern größer wählen, damit die Wärmgase das Wärmgut auch in dem sich ergebenden Raum zwischen Wärmgut und'Hubbalken bespülen können. XJm das Wärmgut und vor allem auch die Konstruktionsteile von Hub™ und Pestherd zu schönen} soll die Hubgeschwindigkeit beim Heben und Senken bei der Übernahme des Gutes durch die Hubbalken bzw. bei der übergabe an dia Pestbalken möglichet klein sein, um die Stöße aus den sich ergebenden Beschleunigungen bzw. Terzögerungen kleinzuhalten. Dagegen kann die Hub- und Senkgeschwindigkeit im Bereich unterhalb der 2TuIl-S teilung groß sein, ohne daß dadurch besondere Beanspruchungen entstehen. Zur Schonung der Ofenkonstruktion wird daher weiter vorgeschlagen, daß die Hub- und Senkgeschwindigkeit im Bereich der Übernahme des Gutes durch die Hubbalken bsw. der übergabe des Gutes an die Jestbalken klein ist, während sie in dem darunterliegenden Hubbereich größer sind.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Träger an den einander zugekehrten Seiten mit Schleißleisten ausgerüstet sind, die beim gegenseitigen Berühren von Pest- und Hubträger die Kräfte aufnehmen»

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Schließlich ist auch noch vorgesehen, daß Fest- und Hubträger an ihren kalten Partien führungen besitzen» die fest- und Hubträger in einem gegebenen Abstand voneinander halten.

Durch die beiden letzteren Maßnahmen kann in Sonderfällen die Stabilität der Konstruktion erhöht werden.

Die Erfindung ist In der Zeichnung beispielsweise -veranschaulicht.

Abbildung 1 zeigt Im. Querschnitt, Abbildung 2 in der Draufsicht eine Ausführung der Erfindung. Darin bezeichnen 1 die Pestträger und 2 die Hubträger, die beide aus je zwei quadratischen Profilrohren zusammengeschweißt sind. 3 bezeichnet das metallische AufsatzstÜok des Pestträgers, das etwa die gleiche Breite wie der Festträger hat und In der oberen» d.h. der helssen Partie, einen durchgehenden massiven Steg besitzt, der sich über zwei Schenkel auf die flüssigkeitsgekühlten Rohre 1 abstützt. 4 sind mit den Vierkant-Rohren durch Schweißen verbundene Vorsprünge,·die In entsprechende Ausnehmungen der-Aufsatzstücke greifen und letztere gegen Verschieben und Kippen sichern. Die Aufsatzstücke 3 können mit den Torsprüngen 4 auch durch Bolzen oder andere geeignete Maßnahmen verbunden werden, um sie gegen Abheben zu sichern. Aufsatzstücke 5 und Vorsprünge 6 der Hubträger sind im Prinzip ebenso ausgebildet wie die entsprechenden Seil der Pestträger, Jedoch sind die Aufsatzstücke in diesem F^Il nur .etwa halb so hoch wie die der Festträger

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und besitzen an.ihrem oberen Steg einen sich zxm des Pestträgers hin erstreckenden Vorsprung mit Begrenzung 7» Mit 8 und 9 sind die Isolationen der _r mit to''des l^nagut 'bezeichnet«

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Hubbalkenof en mit nach, außen wärmeisolierten» durch, ein durchströmendes Medium gekühlten-Hohlträgern zur Auflage des Wärmgutes, dadurch gekennzeichnet, daß Hut»- und Festträger paarweise so eng wie möglich, aneinandergerückt sind, wobei die Isolation an den' zueinandergekehrten Seiten fortgelassen ist.

   2. Hubbalkenofen nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlten Hohlträger in an sieh bekannter Weise im wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben.

   3. Hubbalkenofen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärragut in an sich, bekannter Weise mittels wärmeisolierender, druckbeständiger und wärmefester Aufsatzstücke auf den"Trägern aufliegen.

   4. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch-gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke die gleiche Breite wie die Träger haben.

   5. Hubbalkenofen nach.einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke der Hubträger niedriger als die der Pestträger ausgeführt werden.

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   β. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden, druckbeständigen Aufsatzstücke mittels Vorsprünge an den gekühlten Trägern, die in entsprechende Ausnehmungen der Aufsatzstücke greifen, gegen Verschieben und Kippen gehalten werden.

   - 7. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke in an sich schon vorgeschlagener Weise den Druck des Wärmgutes unter Vermittlung von feuerfesten, druckbeständigen

   " Zwischenstücken auf den gekühlten Träger übertragen und von keinen Druck aufnehmenden rahmenartigen, auf die Träger aufgesetzten Haltern umfaßt werden.

   8.-- Hubbalkenofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsprünge an den gekühlten Trägern gerade so groß ausgeführt sind, daß die keinen Druck aufnehmenden rahmenartigen Halter¹diese umfassen und durch sie gegen Verschieben und Kippen gesichert werden.

   9. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke in an sich bekannter Weise gegen Abheben von den gekühlten Trägern mechanisch gesichert sind.

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   10. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstüeke einen nach oben ragenden, nach außen nichtisolierten Steg besitzen, der sich nach einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag über 2 äußere Schenkel auf dem Träger abstützt, so daß Steg mit Schenkel ein auf dem Kopf stehendes U bildet.

   11. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Aufsatzstücken der einander zugeordneten Fest- und Hubträger am obersten Ende am kleinsten ist.

   12. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Senkgeschwindigkeit im Bereich der Übernahme des Gutes durch die Hubbalken bzw. der Übergabe des Gutes an die Pestbalken klein ist, während sie in dem darunterliegenden Hubbereich größer sind.

   13. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden ^

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Träger an den <&

   einander zugekehrten Seiten mit Schleißleisten ausgerüstet ο sind, die beim gegenseitigen Berühren von Pest- und Hubträger die Kräfte aufnehmen.

   14. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Fest- und Hubträger an ihren kalten Partien Führungen besitzen, die Hub- und !Festträger in einem gegebenen Abstand voneinander halten.

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