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Drehherdofen Die Erfindung betrifft Drehherdöfen zum Anwärmen von
Schmiede- und Walzgut, wobei dieses in einer durch Brenner beheizten ringförmigen
Ofenkammer mit rotierender Herdsohle auf Tragschienen ruht.
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Solche Öfen finden insbesondere dort bevorzugt Verwendung, wo mechanische
Beschädigungen der Wärmgutunterseite, wie sie bei Stoßöfen auftreten, vermieden
werden sollen. Auf der anderen Seite ist jedoch wegen der ringförmigen Bauweise
der Platzbedarf von Drehherdöfen grösserer Leistung beträchtlich. Die Grösse oder
Leistung eines Drehherdofens aber ist abhängig von der Art und Weise der Beheizung.
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Bei bekannten Ausführungen von Drehherdöfen liegt das Wärmgut in zweckentsprechender
Vereinzelung auf einem Rost, so daß es aE seitig von den Feuergasen der Brenner
umspült und erwärmt werden kann Wegen der durch die Vereinzelung des Wärmgutes an
sich gegebenen günstigen
Voraussetzungen für eine gleichmässige
Durchwärmung schienen neben den normalerweise vorhandenen Brenneren an den Seitenwänden
oder der Decke der Ofenkammer über dem Wärmgut weitere Brenner unterhalb dessen
Auflagefläche entbehrlich, im Gegensatz zum Stoßofen, wo eine Unterzone der Beheizung
schon deshalb notwendig ist, weil das Wärmgut aneinander liegt und von den Feuergasen
nicht frei umspült werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Platzbedarf von Drehherdöfen
durch vergrösserte Herdflächenleistung zu verringern.
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Obgleich auch bisher schon das Wärmgut von fast allen Seiten für die
heißen Feuergase zugänglich war, wurde als Lösung der genannten Aufgabe überraschend
gefunden, daß ein Drehherdofen, bei welchem ausser den an sich bekannten Brennern
oberhalb des Wärmgutes (Oberbrenner) unterhalb desselben weitere Brenn ner (Unterbrenner)
angeordnet sind, nicht nur eine deutliche Verbesserung der Durchwärmqualität aufwies,
sondern auch das Aufwärmen des Gutes ganz wesentlich beschleunigte, so daß der Durchmesser
des Drehherdofens entsprechend verkleinert werden konnte.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Heizleistung der
Unterbrenner grösser eingestellt als die der Oberbrenner.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Brenner
derart angeordnet und gerichtet, daß die Feuergase in der ringförmigen Ofenkammer
schraubenförmig und'entgegengesetzt zur Drehrichtung der Herdsohle strömen.
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Eine Beheizung des Wärmgutes von unten stellt besonders hohe Anforderungen
an dessen Tragschienen. Bei Stoßöfen ist es deshalb schon bekannt, die Tragschienen
von Kühlwasser durchströmen zu lassen. In weiterer bevorzugter Ausführung wird diese
Maßnahme auf den erfindungsgemässen Drehherdofen über tragen, wobei als Besonderheit
zu berücksichtigen ist, daß
hier, anders als beim Stoßofen, die
Wasserversorgung der mit der Herdsohle rotierenden Tragschienen Schwierigkeiten
bereitet. Zu deren Behebung wird in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagen, daß Pumpen zur Förderung des Kühlwassers durch die als Rohre ausgebildeten
Tragschienen am rotierenden Teil des ofens angebracht sind und das Wasser aus einer
stationären Ringwanne ansaugen. Weiterhin bevorzugt wird eine Konstruktion , bei
welcher das Kühlwasser über innere und aussere, Dichtungen bildende Ringrinnen zwischen
Herdsohle und Gehäusemantel ableitbar ist.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ei-n Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt
durch die ringförmige Ofenkammer eines Drehherdofens gemäß der Erfindung, Fig. 2
eine Prinzipskizze zum Strömungsverlauf des Kühlwassers in den Tragrohren des Drehherdofens
nach Fig. 1.
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Der in der Zeichen dargestellte Drehherdofen ist in bekannter Weise
auf einem Fundament 1 aufgestellt und besitzt ein bis auf vorgesehene Türen rundum
geschlossenes Gehäuse, welches aus einer in Draufsicht kreisringförmigen Innenwand
2, einer mit radialem Abstand zu dieser parallelen Aussenwand 3 und einer Decke
4 besteht. Wie gezeigt,-bestehen die Wände und die Decke in bekannter Weise aus
einer Stahlkonstruktion mit einer feuerfesten und wärmeisolierenden Auskleidung.
Ebenfalls im Rahmen des bisher Bekannten halten sich die Lagerung und der Antrieb
der drehbaren Herdsohle 5. Diese läuft mit Laufschienen 6 auf ortsfest gelagerten
Rollen 7, und als Drehantrieb dient ein mit einem Elektrogetriebemotor verbundenes
Zahnrad 8, welches mit einem auf der Unterseite der Herdsohle befestigten Zahnkranz
9 kämmt. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten und gleichzeitig Schutz der Lagerung
und des Drehantriebs ist auch die Herdsohle 5 mit einer ausreichenden Isolationsschicht
versehen.
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Das Wärmgut ruht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf jeweils
zwei parallel zueinander angeordneten Tragrohren (lo) n Die Tragrohrpaare sind zentrisch
zum Mittelpunkt hin ausgerichtet. Ihre Oberseiten sind mit Auflagestücken (11) versehen,
so daß das Wärmgut keine direkte Berührung mit den Kühlwasser führenden Tragrohren
hat Hierdurch wird übermässige Wärmeabfuhr aus dem Wärmgut (Schattenbildung) vermieden.
Aus statischen Gründen sind die Tragrohre 1o in der Mitte nach abwärts eingekrümmt,
wodurch an der Krümmung eine weitere Abstützung gewonnen wird. Die Auflagestücke
11 können beispielsweise 6omm breit und 150 mm lang sein.
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Zur Unterhaltung einer Kühlwasserzirkulation durch die Tragrohre 1o
dienen Pumpen 12, welche auf der Unterseite der Herdsohle 5 befestigt sind und über
ein Saugrohr 13 mit einem Saugkopf 14 und Filter 15 in eine stationär angeordnete
Ringwanne 16 tauchen. Der Wasserspiegel der Ringwanne 16 wird durch nicht gezeigte
Schwimmer konstant gehalten. Die Stromversorgung der Pumpenantriebsmotore erfolgt
über Schleifleitungen und Kontakte, die unter der Herdsohle 5 zwischen den Laufschienen
6 angebracht sind. Es können beispielsweise drei Pumpen 12 vorgesehen sein, die
jeweils die Tragrohre 1o auf einem Drittel des Umfangs der Herdsohle 5 mit Kühlwasser
versorgen. Die Strömungsrichtung des Wassers ist dabei aus Fig. 2 ersichtlich.
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Es dtrömt-in dem ersten an eine Pumpe 12 angeschlossenen Tragrohr
1o beispielsweise radial von aussen nach innen, dann durch eine Verbindungsleitung
loa zum nächsten Tragrohr, dort radial von innen nach aussen, wieder durch eine
Verbindungsleitung lob zum nächsten Tragrohr, welches wieder radial von aussen nach
innen durchströmt wird usw. Vom in-Strömungsrichtung gesehen jeweils letzten an
eine Pumpe 12 angeschlossenen Tragrohr 1o gelangt das Wasser durch ein im einzelnen
nicht dargestelltes Syphonartiges Abflußrohr 17 in eine innere oder äussere ringförmige
Wasserrinne 18 bzw. 19, welche die Funktion einer gleitenden Dichtung zwischen dem
drehbaren und stationären Teil des Drehherdofens übernimmt. Das syphonartige Abflußrohr
17
hat den Zweck, für eine gleichbleibende Füllung der Tragrohre mit Kühlwasser zu
sorgen.
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Erfindungsgemäß ist der Drehherdofen nicht nur mit Brennern 20 im
Raum oberhalb des Wärmgutes versehen, sondern auch it Unterbrenneren 21. Beide sind
so angeordnet und gerichtet, daß sie eine Feuerwalze erzeugen, die sich entgegengesetzt
zur Herddrehrichtung schraubenförmig durch den Ringkanal des Ofens bewegt.
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Eine besonders gleichmässige Durchwärmung des Wärmgutes wird erhalten,
wenn die Heizleistung der Unterbrenner grösser als die der Oberbrenner eingestellt
wird, da hierbei der durch die Kühlung auftretende Wärmeverlust ausgeglichen wird.
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Der durch die Erfindung erzielbare Vorteil wird anhand der folgenden
vergleichenden Gegenüberstellung deutlich: Ein konventioneller Drehherdofen mit
einer Leistung von 45 t/std.
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bei Blöcken mit 45O mm Kantenlänge und einem Gewicht von 2,7 t/ 0
pro Stück, die kalt eingesetzt werden und auf 1 200 C aufgeheizt werden sollen,
muß einen Durchmesser von 26 m aufweisen.
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Die spezifische Wärmzeit beträgt in diesem Fall 11,9 Minuten pro Zentimeter.
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Für einen Drehherdofen gemäß der Erfindung genügt dagegen unter denselben
Voraussetzungen ein Durchmesser von 22,5 m, wobei die spezifische Wärmzeit nur 6,6
min/cm beträgt.
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Ansprüche