DE19508848C2 - Refractory molded part for rotary hearth furnaces - Google Patents

Refractory molded part for rotary hearth furnaces

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Description

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindrisches oder rohrförmiges Glühgut, mit einer in Längsrichtung des Glühgutes verlaufenden, Aufnahme für das Glühgut.The invention relates to a fireproof molding Bottom lining of rotary hearth furnaces for cylindrical or tubular annealing material, with one in the longitudinal direction of the annealing material trending, recording 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 Chargiermanipulators, auf den Boden des Drehherdofens aufgelegt und nach dem Durchlauf durch den Ofen im heißen Zustand zur Weiterverarbeitung 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 one Charging manipulator, on the bottom of the rotary hearth furnace put on and after passing through the oven in the hot Condition can be removed again for further processing.

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 Wegrollen 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 Rolling away on the floor plate can move.

Zumindest bei der Neuzustellung der Bodenplatte werden nach dem Stand der Technik dazu feuerfeste Fertigformteile verwendet, die im Gegensatz zu gestampften Bodenplatten eine vergleichsweise hohe Haltbarkeit aufweisen.At least when the floor plate is redelivered state-of-the-art refractory molded parts used, which in contrast to stamped base plates have comparatively 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. Wärmestrahlung 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 Thermal radiation is available. This results in over seen the cross section of the annealing material 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.

Aus dem DE-Gm 19 67 747 sind zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen balkenförmige Bauteile bekannt, die im Abstand zueinander in dem Boden eingelassen sind. In diesen Aufnahmen befinden sich unterhalb des Glühgutes in Längsrichtung verlaufende Freiräume, in dem der vom Wärmegut abfallende Zunder gesammelt wird. From DE-Gm 19 67 747 are for the floor lining of Rotary hearth-known beam-shaped components that are at a distance are embedded in each other in the floor. In these shots are located below the annealing material in the longitudinal direction running open spaces, in which the falling from the heat Tinder is collected.  

Bei den bekannten Aufnahmen liegt das runde Glühgut jedoch linienförmig bzw. nach einem gewissen Verschleiß mit relativ schmalen Umfangsbereichen auf dem Balken auf, so daß es zu einer Erhöhung des Verschleißes der feuerfesten Balken im Berührungsbereich mit dem Glühgut und zu einem raschen Absinken des Glühgutes kommt. Dadurch wird ein immer größerer Umfangsflächenbereich des Glühgutes abgedeckt, so daß sich auch diesen Aufnahmen eine ungleichmäßige Erwärmung des Glühgutes mit entsprechender Qualitätsminderung ergibt.In the known recordings, however, the round annealing material lies linear or after a certain wear with relative narrow peripheral areas on the beam so that it is too an increase in the wear of the refractory beams in the Area of contact with the annealing material and to a quick The annealing material drops. This will make it bigger and bigger Circumferential surface area of the annealing material covered, so that an uneven warming of the images Annealing material with a corresponding reduction in quality results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein feuerfestes Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindrisches oder rohrförmiges Glühgut zu schaffen, mit dem die Verfügbarkeit 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 to create cylindrical or tubular annealing material with which increases the availability of the furnace and the quality of the Annealing good 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, wobei die Aufnahme in allen Verschleißzuständen teilkreisförmig ist oder verbleibt.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, the inclusion in all Wear conditions is part-circular or remains.

Durch die erfindungsgemäße Aufwölbung mit der oberen teilkreisförmigen Aufnahme ist der Verschleißweg des Feuerfestmaterials unterhalb des Glühgutes wesentlich erhöht, ohne daß es zu einer nicht zulässigen Abdeckung der umfänglichen Seitenflächen des Glühgutes durch Absenkung in die Bodenauskleidung kommen kann. Auf diese Weise kann die Verfügbarkeit des Ofens bzw. die Lebensdauer der Feuerfestauskleidung nahezu verdoppelt 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 Partial circular recording is the wear path of the Refractory material significantly increased below the annealing material, without causing an impermissible coverage of the circumferential side 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 can be almost doubled, whereby at the same time a more uniform heating of the annealing material and a corresponding improvement in quality or Simplification of further processing is given. So is for example when processing the blanks on a Hole press or a cross rolling mill the risk of a 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 auftretenden Wärmespannungen und Scherkräfte optimal in das Formteilinnere 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 occurring thermal stresses and shear forces optimally in the Molded interior can be derived without making it larger Flaking is coming.

Wie bereits erwähnt, werden die einzelnen Formteile derart in die Bodenauskleidung eingefügt, daß die Aufwölbungen in Längsrichtung 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 radially to the axis of rotation of the Rotary hearth floor run.

Ggf. können sich dabei zwischen in radialer Richtung benachbarten 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 gesamte Umfangsfläche des Glühgutes in den dazwischen liegenden Bereichen eine Erhöhung der Durchsatzleistung des Ofens möglich.Possibly. can be between in the radial direction neighboring shaped parts cuboid stones without bulge or appropriately trained refractory ramming compounds level surface. Although the higher Pressure load, possibly increased wear of the individual Moldings according to the invention are caused, on the other hand is free for the furnace atmosphere or radiant heat accessible entire circumferential surface of the annealing material in the intermediate areas an increase in Throughput of the furnace possible.

Der Radius der teilkreisförmigen Aufnahme kann bei einer weiteren Ausgestaltung des Formteiles kleiner als der Radius des Glühgutes ausgebildet sein. Dadurch kommt es an den seitlichen Kanten der Aufnahme zu einer linienförmigen Zweipunktbelastung, 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 Belastung der seitlichen Kanten der Aufnahme kommt.The radius of the part-circular receptacle can be further configuration of the molded part is smaller than the radius of the annealing material. So it comes to the lateral edges of the receptacle to a line Two-point loading, which creates a certain degree in these areas leading wear is caused, but this too leads to the surface available for heating of the annealing material is increased. This effect is moreover even if the cold-applied annealing material is its Diameter increases due to heating and therefore it increases an increased load on the lateral edges of the receptacle is coming.

Je nach Durchmesser des Glühgutes, der Ofengröße und dem resultierenden Gewicht der Formteile können zwei oder mehrere Aufwölbungen bzw. Aufnahmen vorgesehen sein, so daß die Neuzustellung der Bodenauskleidung vereinfacht ist.Depending on the diameter of the annealing material, the size of the furnace and the resulting weight of the molded parts can be two or more  Bulges or shots can be provided so that the Relining 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 veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is in the drawing for example illustrated and is illustrated below with reference to the drawing explained in detail. 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 teilkreisförmigen Aufnahmen 2.The molded part corresponding to the state of the art. Fig. 1 consists essentially of an approximately parallelepiped-shaped block 1 with two extending in Glühgutlängsrichtung part circular receptacles 2.

Beim Glühen von zylindrischen Knüppeln ergibt sich ein Verschleißbild gem. Fig. 2, wobei die teilkreisförmige Aufnahme 2 und mit ihr das Glühgut nach unten in die feuerfeste Auskleidung abgesenkt wird. Die Verschleißkurven sind jeweils für ein Absinken des Glühgutes um 10 mm dargestellt.When cylindrical billets are annealed, the wear pattern acc. Fig. 2, wherein the part-circular receptacle 2 and with it the annealing material is lowered down into the refractory lining. 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 Längsrichtung des Glühgutes 5 verlaufenden teilkreisförmigen Aufnahmen 6. The molded part 3 according to FIG. 3 likewise consists of an approximately cuboid base 4 with part-circular receptacles 6 running 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 läßt erkennen, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Verschleißtiefe erheblich vergrößert werden kann, ohne daß es zu unzulässigen Abdeckungen der Umfangsfläche des Glühgutes 5 kommen kann. So entspricht 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 shows that, in contrast to the prior art, the depth of wear can be increased considerably without inadmissible covering of the peripheral surface of the annealing material 5 . Thus, the covered angular range which results 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

11

Formteil
Molding

22nd

teilkreisförmige Aufnahme
part-circular recording

33rd

Formteil
Molding

44th

quaderförmiger Grundkörper
cuboid base

55

Glühgut
Annealing material

66

teilkreisförmige Aufnahme
part-circular recording

77

Aufwölbung
Bulge

88th

seitliche Flanke
side flank

Claims (5)

1. Feuerfestes Formteil zur Bodenauskleidung von Drehherdöfen für zylindrisches oder rohrförmiges Glühgut, mit einer in Längsrichtung des Glühgutes verlaufenden, Aufnahme für das Glühgut, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) auf der dem Glühgut (5) zugewandten Oberseite einer sich in Längsrichtung des Glühgutes (5) erstreckenden Aufwölbung (7) ausgebildet ist, die sich über den Drehherdboden erhebt und einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt aufweist, wobei die Aufnahme in allen Verschleißzuständen teilkreisförmig ist oder verbleibt.1. Refractory molded part for the bottom lining of rotary hearth furnaces for cylindrical or tubular annealing material, with a running in the longitudinal direction of the annealing material, receptacle for the annealing material, characterized in that the receptacle ( 6 ) on the top of the annealing material ( 5 ) facing a 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, the receptacle being in all wear states being part-circular or remaining. 2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seitlichen Flanken (8) der Aufwölbung (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 lateral flanks ( 8 ) of the bulge ( 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 teilkreisförmigen 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) oder Aufnahmen (6) nebeneinander aufweist.5. Molding according to one of claims 1 to 4, characterized in that it has several bulges ( 7 ) or receptacles ( 6 ) side by side.
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