DE19508848A1 - Refractory molded part for rotary hearth furnaces - Google Patents

Refractory molded part for rotary hearth furnaces

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Abstract

In revolving hearth furnaces for annealing cylindrical or tubular materials (5), these materials are set into semicircular radial recesses that prevent them from rolling sideways. In time, wear causes these recesses to work themselves into the refractory material, so that the materials to be annealed sink down and the surface available for heating is reduced. As wearing down progresses, quality problems may result. In addition, the availability of known furnaces is reduced, since they must be repaired from time to time. To solve these problems, a moulding (3) is disclosed in which the semicircular recess (6) is shaped at the top of a bulge (7) whose cross-section tapers towards its top.

Description

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes Formteil zur Bodenaus­ kleidung von Drehherdöfen für zylindrisches oder rohrförmiges Glühgut, mit einer in Längsrichtung des Glühgutes verlaufen­ den, etwa teilkreisförmigen Aufnahme für das Glühgut.The invention relates to a fireproof molded part for flooring clothes of rotary hearth furnaces for cylindrical or tubular Annealing material, with a run in the longitudinal direction of the annealing material the, approximately part-circular receptacle for the annealing material.

Zum Glühen bzw. Erwärmen von Stahlrohlingen bzw. Knüppeln oder sonstigem Halbzeug werden neben den sogenannten Stoßöfen auch Drehherdöfen verwendet, bei denen die Rohlinge mittels einer Chargiervorrichtung, beispielsweise eines Chargiermanipula­ tors, auf den Boden des Drehherdofens aufgelegt und nach dem Durchlauf durch den Ofen im heilen Zustand zur Weiterverarbei­ tung wieder entnommen werden.For annealing or heating steel blanks or billets or other semi-finished products are also in addition to the so-called pusher furnaces Rotary hearth furnaces used, in which the blanks by means of a Charging device, for example a charging manipulator tors, placed on the bottom of the rotary hearth furnace and after the Pass through the oven in the healed state for further processing tion can be removed again.

Beim Glühen von zylindrischem oder rohrförmigem Glühgut sind dabei in der feuerfesten Bodenplatte des Drehherdofens radial verlaufende, etwa teilkreisförmige Aufnahmen vorgesehen, die verhindern sollen, daß sich das Glühgut durch seitliches Weg­ rollen auf der Bodenplatte bewegen kann.When annealing cylindrical or tubular material to be annealed radial in the refractory base plate of the rotary hearth furnace running, approximately part-circular recordings provided that should prevent the annealing material from moving sideways can roll on the bottom plate.

Zumindest bei der Neuzustellung der Bodenplatte werden nach dem Stand der Technik dazu feuerfeste Fertigformteile verwen­ det, die im Gegensatz zu gestampften Bodenplatten eine ver­ gleichsweise hohe Haltbarkeit aufweisen.At least when the floor plate is redelivered use state-of-the-art refractory molded parts det, which, in contrast to stamped base plates, ver equally high durability.

Durch die Temperaturunterschiede zwischen dem kalteingesetzten Glühgut und der heißen Feuerfestauskleidung im Bereich der teilkreisförmigen Aufnahme kommt es zu einem fortschreitenden Verschleiß der Bodenauskleidung bzw. Aufnahme derart, daß die Berührungszone unterhalb des Glühgutes oberflächlich abplatzt und das Glühgut im Laufe der Zeit in der Bodenauskleidung durch die sich vertiefende Aufnahme nach unten sinkt.Due to the temperature differences between the cold Annealing material and the hot refractory lining in the area of Partial circular recording there is a progressive  Wear of the floor lining or recording such that the The surface of the contact zone below the annealing material has flaked off and the annealing material in the bottom lining over time due to the deepening sinking down.

Durch diesen fortschreitenden Verschleiß wird nicht nur die Bodenauskleidung geschwächt bzw. zerstört, es kommt auch beim Glühgut zu Qualitätseinbußen, da ein immer geringerer Bereich des Glühgutumfanges den Herdboden nach oben überragt und für eine direkte Erwärmung durch die Ofenatmosphäre bzw. Wärme­ strahlung zur Verfügung steht. Dadurch ergibt sich über den Glühgutquerschnitt gesehen eine ungleichmäßige Erwärmung, wodurch sich beispielsweise bei der Herstellung von Rohren aus Vollzylindern auf einer Lochpresse bzw. einem Schrägwalzwerk radiale Abweichungen des Dornes ergeben können. Auch werden durch den beschriebenen Mechanismus der Wirkungsgrad des Ofens und die Aufheizgeschwindigkeit des Glühgutes verringert, so daß ggf. die Glühzeiten verlängert werden müssen.Due to this progressive wear and tear, not only that The floor lining is weakened or destroyed, it also occurs in Annealing material at a loss in quality, since an ever smaller area of the annealing material protrudes above the hearth and for direct heating through the furnace atmosphere or heat radiation is available. This results in the Cross-section of annealing material seen an uneven heating, which, for example, in the manufacture of pipes Solid cylinders on a punch press or cross-rolling mill radial deviations of the mandrel can result. Be too through the mechanism described, the efficiency of the furnace and the heating rate of the annealing material is reduced, so that the glow times may need to be extended.

Eine Neuauskleidung der Bodenplatte und ein damit verbundener längerer Stillstand des Drehherdofens wird schließlich dann unumgänglich, wenn die Rohlinge in die Bodenplatte derart weit abgesenkt sind, daß sie von dem Chargiermanipulator nicht mehr erfaßt und entnommen werden können.A new lining of the base plate and an associated one The rotary hearth will then come to a long standstill indispensable if the blanks in the bottom plate so far are lowered that they are no longer by the charging manipulator can be detected and removed.

Beim Glühen von zylindrischem Halbzeug mit einem Durchmesser von ca. 200 mm ist beispielsweise ein maximaler Verschleiß von 50 mm zulässig, der bei den bekannten Zustellungsarten etwa nach zwei Jahren erreicht ist.When annealing cylindrical semi-finished products with a diameter of about 200 mm is, for example, a maximum wear of 50 mm permissible, which is the case with the known delivery types is reached after two years.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein feuerfestes Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindri­ sches oder rohrförmiges Glühgut zu schaffen, mit dem die Ver­ fügbarkeit des Ofens erhöht und die Qualität des Glühgutes verbessert werden kann.The invention has for its object a refractory Molded part for the bottom lining of rotary hearth furnaces for cylindri to create sches or tubular annealing material with which the Ver The availability of the furnace increases and the quality of the annealing material can be improved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Aufnahme auf der dem Glühgut zugewandten Oberseite einer sich in Längsrichtung des Glühgutes erstreckenden Aufwölbung ausgebildet ist, die sich über den Drehherdboden erhebt und einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt aufweist.This object is achieved in that the recording on the the upper side of the annealing material facing itself in the longitudinal direction  the bulge extending bulge is formed, the rises above the base of the rotary hearth and one rises up has a tapering cross-section.

Durch die erfindungsgemäße Aufwölbung mit der oberen teil­ kreisförmigen Aufnahme ist der Verschleißweg des Feuerfestma­ terials unterhalb des Glühgutes wesentlich erhöht, ohne daß es zu einer nicht zulässigen Abdeckung der umfänglichen Seiten­ flächen des Glühgutes durch Absenkung in die Bodenauskleidung kommen kann. Auf diese Weise kann die Verfügbarkeit des Ofens bzw. die Lebensdauer der Feuerfestauskleidung nahezu verdop­ pelt werden, wobei gleichzeitig eine gleichmäßigere Erwärmung des Glühgutes und damit eine entsprechende Verbesserung der Qualität bzw. Vereinfachung der Weiterverarbeitung gegeben ist. So ist beispielsweise beim Verarbeiten der Rohlinge auf einer Lochpresse bzw. einem Schrägwalzwerk die Gefahr eines seitlichen Verlaufens des Lochdornes wesentlich verringert.Due to the bulging according to the invention with the upper part circular intake is the wear path of the refractory terials below the annealing material increased significantly without it to an impermissible covering of the circumferential sides surfaces of the annealing material by lowering it into the floor lining can come. In this way, the availability of the furnace or the lifespan of the refractory lining almost doubled pelt, while at the same time a more uniform heating of the annealing material and thus a corresponding improvement in Quality or simplification of further processing given is. For example, when processing the blanks a punch press or a cross roll mill the risk of lateral course of the piercing mandrel significantly reduced.

Die seitlichen Flanken der Aufwölbung nehmen zur Horizontalen vorzugsweise einen Winkel zwischen etwa 30 und 60° ein. Bei dieser Ausbildung der seitlichen Flanken können die auftreten­ den Wärmespannungen und Scherkräfte optimal in das Formteil in­ nere abgeleitet werden, ohne daß es zu größeren Abplatzungen kommt.The side flanks of the bulge take on the horizontal preferably an angle between about 30 and 60 °. At this formation of the side flanks can occur the thermal stresses and shear forces optimally into the molded part nere can be derived without causing major flaking is coming.

Wie bereits erwähnt, werden die einzelnen Formteile derart in die Bodenauskleidung eingefügt, daß die Aufwölbungen in Längs­ richtung des Glühgutes radial zur Drehachse des Drehherdbodens verlaufen.As already mentioned, the individual molded parts are so in the bottom lining inserted that the bulges in longitudinal Direction of the annealing material radial to the axis of rotation of the base of the rotary hearth run.

Ggf. können sich dabei zwischen in radialer Richtung benach­ barten Formteilen quaderförmige Steine ohne Auswölbung bzw. entsprechend ausgebildete feuerfeste Stampfmassen mit ebener Oberfläche befinden. Zwar kann durch die höhere Druckbelastung ggf. ein erhöhter Verschleiß der einzelnen erfindungsgemäßen Formteile hervorgerufen werden, andererseits ist durch die für die Ofenatmosphäre oder Strahlungswärme frei zugängliche ge­ samte Umfangsfläche des Glühgutes in den dazwischen liegenden Bereichen eine Erhöhung der Durchsatzleistung des Ofens mög­ lich.Possibly. can adjoin each other in the radial direction beard moldings cuboid stones without bulge or appropriately trained refractory ramming masses with level Surface. Although the higher pressure load possibly increased wear of the individual inventive Moldings are caused, on the other hand, by the for the furnace atmosphere or radiant heat freely accessible ge Entire circumferential surface of the annealing material in between  Areas may increase the throughput of the furnace Lich.

Der Radius der teilkreisförmigen Aufnahme kann bei einer wei­ teren Ausgestaltung des Formteiles kleiner als der Radius des Glühgutes ausgebildet sein. Dadurch kommt es an den seitlichen Kanten der Aufnahme zu einer linienförmigen Zweipunktbela­ stung, wodurch in diesen Bereichen ein gewisser vorauseilender Verschleiß hervorgerufen wird, der jedoch dazu führt, daß die zur Erwärmung zur Verfügung stehende Oberfläche des Glühgutes erhöht ist. Diese Wirkung ergibt sich im übrigen auch dann, wenn das kalt eingesetzte Glühgut seinen Durchmesser aufgrund der Erwärmung erhöht und es somit zu einer vermehrten Bela­ stung der seitlichen Kanten der Aufnahme kommt.The radius of the part-circular recording can be with a white teren design of the molded part smaller than the radius of the Annealing good be formed. So it comes to the side Edges of the admission to a linear two-point covering stung, making a certain leading in these areas Wear is caused, which however leads to the fact that the surface of the annealing material available for heating is increased. This effect also arises when the cold-applied annealing material is due to its diameter the warming increases and thus it leads to an increased Bela side edges of the receptacle.

Je nach Durchmesser des Glühgutes, der Ofengröße und dem re­ sultierenden Gewicht der Formteile können zwei oder mehrere Aufwölbungen bzw. Aufnahmen vorgesehen sein, so daß die Neu­ zustellung der Bodenauskleidung vereinfacht ist.Depending on the diameter of the annealing material, the furnace size and the right Resulting weight of the molded parts can be two or more Bulges or shots can be provided so that the new delivery of the floor lining is simplified.

Die erfindungsgemäßen Fertigformteile bestehen aus hochver­ schleißfesten Feuerfestmaterialien und können beispielsweise industriell durch Stampfen, Gießen und Vibrieren oder Pressen hergestellt werden.The finished molded parts according to the invention consist of hochver wear-resistant refractory materials and can, for example industrial by stamping, pouring and vibrating or pressing getting produced.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschau­ licht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im ein­ zelnen erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing, for example light and is based on the drawing in the following individual explained. Show it:

Fig. 1 ein herkömmliches Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindrisches Glühgut, Fig. 1, a conventional mold for the bottom lining of rotary hearth furnaces for annealing goods cylindrical,

Fig. 2 ein Verschleißbild eines Formteiles gem. Fig. 1, Fig. 2 shows a wear pattern of a molded part. Fig. 1

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Formteil und Fig. 3 shows a molded part according to the invention and

Fig. 4 ein Verschleißbild eines Formteiles gem. Fig. 3. Fig. 4 shows a wear pattern of a molded part. Fig. 3.

Das dem Stand der Technik entsprechende Formteil gem. Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem etwa quaderförmigen Stein 1 mit zwei in Glühgutlängsrichtung verlaufenden teilkreisförmi­ gen Aufnahmen 2.The molded part corresponding to the state of the art. Fig. 1 consists essentially of an approximately block-shaped stone 1 with two in the longitudinal direction of the annealing Teilkreisförmi gene receptacles 2 .

Beim Glühen von zylindrischen Knüppeln ergibt sich ein Ver­ schleißbild gem. Fig. 2, wobei die teilkreisförmige Aufnahme 2 und mit ihr das Glühgut nach unten in die feuerfeste Aus­ kleidung abgesenkt wird. Die Verschleißkurven sind jeweils für ein Absinken des Glühgutes um 10 mm dargestellt.When cylindrical billets are annealed, a wear pattern results according to. Fig. 2, the part-circular receptacle 2 and with it the annealing material is lowered down into the refractory clothing. The wear curves are shown for a 10 mm drop in the annealing material.

Das erfindungsgemäße Formteil 3 nach Fig. 3 besteht ebenfalls aus einem etwa quaderförmigen Grundkörper 4 mit in Längsrich­ tung des Glühgutes 5 verlaufenden teilkreisförmigen Aufnahmen 6.The molded part 3 of FIG. 3 also consists of an approximately cuboid body 4 with part-circular receptacles 6 extending in the longitudinal direction of the annealing material 5 .

Die Aufnahmen 6 sind auf der Oberseite von Aufwölbungen 7 ausgebildet, deren seitliche Flanken 8 mit der Horizontalen einen Winkel von ca. 45° einschließen.The receptacles 6 are formed on the top of bulges 7 , the side flanks 8 of which form an angle of approximately 45 ° with the horizontal.

Das in Fig. 4 gezeigte Verschleißbild lädt erkennen, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Verschleißtiefe erheblich vergrößert werden kann, ohne daß es zu unzulässigen Abdeckun­ gen der Umfangsfläche des Glühgutes 5 kommen kann. So ent­ spricht der sich bei einem herkömmlichen Formteil 1 nach einem Verschleiß von 50 mm ergebende abgedeckte Winkelbereich etwa demjenigen, der sich bei dem erfindungsgemäßen Formteil 3 nach einem Verschleiß von 90 mm einstellt.The wear pattern shown in Fig. 4 loads recognize that, in contrast to the prior art, the depth of wear can be increased significantly without inadmissible coverage of the circumferential surface of the annealing material 5 can occur. Thus, the covered angular range resulting in a conventional molded part 1 after a wear of 50 mm corresponds approximately to that which occurs in the molded part 3 according to the invention after a wear of 90 mm.

BezugszeichenlisteReference list

1 Formteil
2 teilkreisförmige Aufnahme
3 Formteil
4 quaderförmiger Grundkörper
5 Glühgut
6 teilkreisförmige Aufnahme
7 Aufwölbung
8 seitliche Flanke 1 molding
2 part- circular recording
3 molding
4 cuboid bodies
5 annealing material
6 part- circular recording
7 bulge
8 side flank

Claims (6)

1. Feuerfestes Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindrisches oder rohrförmiges Glühgut, mit einer in Längsrichtung des Glühgutes verlaufenden, etwa teilkreis­ förmigen Aufnahme für das Glühgut, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) auf der dem Glühgut (5) zugewandten Oberseite einer sich in Längs­ richtung des Glühgutes (5) erstreckenden Aufwölbung (7) ausgebildet ist, die sich über den Drehherdboden erhebt und einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt auf­ weist.1. Refractory molded part for the bottom lining of rotary hearth furnaces for cylindrical or tubular annealing material, with an approximately part-circle-shaped receptacle for the annealing material extending in the longitudinal direction of the annealing material, characterized in that the receptacle ( 6 ) on the top of the annealing material ( 5 ) facing one another in the longitudinal direction of the annealing material ( 5 ) extending bulge ( 7 ) is formed, which rises above the bottom of the rotary hearth and has a cross-section tapering upwards. 2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seitlichen Flanken (8) der Auf­ wölbung (7) zur Horizontalen einen Winkel zwischen 20 und 80°, vorzugsweise zwischen 30 und 60° einschließen.2. Molding according to claim 1, characterized in that the side flanks ( 8 ) on the arch ( 7 ) to the horizontal include an angle between 20 and 80 °, preferably between 30 and 60 °. 3. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufwölbung (7) radial zur Drehachse des Drehherdbodens erstreckt.3. Molding according to claim 1 or 2, characterized in that the bulge ( 7 ) extends radially to the axis of rotation of the base of the rotary hearth. 4. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der teilkreis­ förmigen Aufnahme (6) kleiner als der Radius des Glühgutes (5) ist.4. Molding according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radius of the part-circular receptacle ( 6 ) is smaller than the radius of the annealing material ( 5 ). 5. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Aufwölbungen (7) bzw. Aufnahmen (6) aufweist. 5. Molding according to one of claims 1 to 4, characterized in that it has several bulges ( 7 ) or receptacles ( 6 ). 6. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem gestampften, gegossenen oder gepreßten Feuerfestmaterial besteht.6. Molding according to one of claims 1 to 5, characterized characterized that it came from a stamped, cast or pressed refractory material.
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