DE19654774A1 - Ofenmantel für einen Schachtofen, Ringschachtofen und dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofenmantel für einen Schachtofen, Ringschachtofen und dergleichen, mit
einem Stahlblechmantel,
einem innenseitigen Futtermauerwerk und
mindestens einer an dem Stahlblechmantel befestigten Konsole, auf der ein Abschnitt des Futtermauerwerks ruht,
wobei die Konsole einen unterseitig abgestützten Ringflansch aufweist, der unter einem spitzen Winkel zum Stahlblechmantel ausgerichtet ist und eine Auflagefläche für Futtersteine bildet.

Der Ofenmantel des vorstehend beschriebenen Aufbaus weist ein in Schüssen gemauertes Futter auf, wobei jeder Schuß auf einer Konsole abgestützt ist. Zwischen den Schüssen bleiben Dehnungsfugen. Die Dehnungsfugen verhindern durch Wärmedeh­ nung verursachte Schäden des Ofenmantels. Bei einem Ring­ schachtofen empfiehlt es sich, jeweils unterhalb der im Ringraum angeordneten Brückenbögen eine Konsole im Ofenmantel vorzusehen. Eine Unterteilung des Futtermauerwerks in Schüsse, die jeweils auf einer Konsole aufgebaut sind, hat auch bei Reparaturen der feuerfesten Ausmauerung Vorteile.

Diese lassen sich kostengünstiger durchführen, da beispiels­ weise die Ausmauerung einer unteren Brennzone ersetzt werden kann, ohne daß das Futtermauerwerk im Bereich der oberen Vor­ wärmzone herausgebrachen werden muß.

Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen bestehen die Konsolen aus einem Ringflansch, der unmittelbar an den Stahl­ blechmantel des Ofens angeschweißt ist. An der Unterseite des Ringflansches ist eine Mehrzahl radial ausgerichteter Rippen vorgesehen, die ebenfalls mit ihrem rückwärtigen Ende am Stahlblechmantel befestigt sind. Der Stahlblechmantel ist üblicherweise nicht zur Aufnahme der Last des Futtermauer­ werks ausgelegt. Um ein Ausbeulen des Stahlblechmantels zu verhindern, wird der Stahlblechmantel außenseitig im Bereich der Konsolen durch Verstärkungsringe versteift, wobei als Verstärkungsringe Hohlprofile mit hohem Widerstandsmoment eingesetzt werden. An der Außenseite eines Schachtofens bzw. Ringschachtofens vorhandene Bühnen, Rohrleitungen und der­ gleichen stehen einer Montage der Verstärkungsringe oft im Wege. Nicht selten können die Konsolen aufgrund von konstruk­ tiven Zwängen, die sich durch vorhandene Bühnen und außensei­ tige Rohrleitungen ergeben, nicht in der gewünschten und optimalen Höhe des Schachtofens angebracht werden. Schließ­ lich ist die Montage der Konsolen durch eine Vielzahl von Schweißnähten, die sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite des Stahlblechmantels angebracht werden müssen, sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konsole für einen Ofenmantel der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist und sich leicht montieren läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Kon­ sole eine an der Innenwand des Stahlblechmantels befestigte Manschette aufweist, an welche der Ringflansch sowie die unterseitige Stützeinrichtung des Ringflansches umfangsseitig angeschlossen sind. Durch die erfindungsgemäße Manschette wird die Auflast des Futtermauerwerks auf einer großen Fläche gleichmäßig in den Stahlblechmantel des Ofens eingeleitet. Die Manschette erfüllt eine wesentliche Verstärkungsfunktion und verhindert das Ausbeulen des Stahlblechmantels unter der Last des Futtermauerwerks. Der Raumbedarf der an der Innen­ seite des Stahlblechmantels angeordneten zylindrischen Man­ schette ist klein. Diese kann in dem Futtermauerwerk oder Dämmstoffen, die an der Rückseite des Futtermauerwerkes in der Regel vorgesehen sind, ohne weiteres untergebracht werden und beeinträchtigt die Wärmedämmung des Ofenfutters nicht. Da die Manschette an der Innenseite des Stahlblechmantels ange­ ordnet ist, kann ihre Position nach wärmetechnischen Gesichtspunkten optimal und ohne störende konstruktive Zwänge festgelegt werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Stützeinrichtung aus einer Mehrzahl, in gleichmäßiger Verteilung am Umfang angeordneter Rippen besteht, die mit ihrem rückwärtigen Ende an die Manschette angeschweißt sind. Vorzugsweise besteht die Stützeinrichtung jedoch aus einem Ring, der an seinem äußeren Umfang an die Manschette sowie an seinem inneren Umfang mit dem Ringflansch verbunden ist, wobei der Ringflansch und der unterseitige Ring im Querschnitt ein Stützdreieck bilden. Eine günstige Lastverteilung ergibt sich insbesondere dann, wenn der Ringflansch und der unterseitige Ring im Querschnitt rechtwinklig aneinander anschließen. Die beschriebene Ausfüh­ rung hat einen überraschend einfachen Aufbau und läßt sich kostengünstig fertigen. Zwischen dem Ringflansch und dem unterseitigen Ring können radial ausgerichtete Stützrippen angeordnet sein, um die Formsteifigkeit der Konsole zu ver­ bessern. Allerdings sind solche Stützrippen im Regelfall nicht erforderlich.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß der Stahl­ blechmantel und die Manschette fluchtende Belüftungsöffnungen aufweisen, die in einen von der Konsole rückseitig einge­ schlossenen Raum münden, wobei die Belüftungsöffnungen in zwei in Ofenlängsrichtung beabstandeten Lochreihen angeordnet sind. In dem rückseitigen Raum der Konsole, der von dem Ring­ flansch und dem unterseitigen Ring begrenzt ist, entsteht eine Kühlluftströmung durch freie Konvektion, wobei Außenluft durch die untere Lochreihe einströmt und erhitzte Luft durch die obere Lochreihe aus dem rückseitigen Raum der Konsole wieder austritt. Um die Kühlwirkung zu verbessern, kann innerhalb des von der Konsole rückseitig eingeschlossenen Raums ein ringförmiges Luftleitblech angeordnet werden, das zwischen den Lachreihen an die Manschette angeschlossen ist und Kühlluft, welche durch die untere Lochreihe eintritt, an den Innenflächen der Stützeinrichtung und des Ringflansches entlang zu der oberen Lochreihe leitet.

Die erfindungsgemäße Lehre ermöglicht auch eine leichte Mon­ tage der Konsole. Zweckmäßig besteht die Konsole aus vorge­ fertigten Segmenten, die in den Innenraum des Ofens einge­ bracht und als vargefertigte Einheiten an dem Stahlblechman­ tel befestigt werden. Jedes Segment besteht dabei aus einem bogenförmigen Abschnitt der Manschette und daran befestigten Abschnitten des Ringflansches und der Stützeinrichtung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ofenmantel eines Ring­ schachtofens,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Ofenmantel in vergrößerter Darstellung.

Der Ofenmantel des in Fig. 1 dargestellten Ringschachtofens besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Stahl­ blechmantel 1 und einem innenseitigen Futtermauerwerk 2. Das Futtermauerwerk 2 besteht aus mehreren Schüssen, wobei jeder Schuß auf einer an dem Stahlblechmantel 1 befestigten Konsole 3 ruht. Zwischen den einzelnen Schüssen des Futtermauerwerks sind Dehnungsfugen 4 eingerichtet. Der Fig. 1 entnimmt man, daß unterhalb der Brücken 5 des Ringschachtofens Konsolen angeordnet sind und daß eine weitere Konsole im Übergangs­ bereich zwischen der Vorwärmzone und der Brennzone vorgesehen ist. Die Anordnung der Konsolen 3 verhindert das Auftreten temperaturbedingter Spannungen im Futtermauerwerk 2 im Bereich der Brücken 5, die eine Beschädigung der Brücken 5 verursachen könnten. Ferner läßt es die dargestellte Anord­ nung der Konsolen 3 zu, daß die Ausmauerung der Brennzone repariert werden kann, ohne daß das Futtermauerwerk der Vorwärmzone, welches aufgrund der niedrigeren Temperaturen weniger beansprucht ist und eine größere Lebensdauer hat, ebenfalls herausgebrochen werden muß.

Die Konsolen 3 weisen einen unterseitig abgestützten Ring­ flansch 6 auf, der unter einem spitzen Winkel α zum Stahl­ blechmantel 1 ausgerichtet ist und eine Auflagefläche für Futtersteine 7 bildet (Fig. 2). Ein zwischen den Futterstei­ nen 7 und dem Stahlblechmantel 1 verbleibender Ringraum ist mit Dämmaterial 8 ausgefüllt. Der Fig. 2 entnimmt man, daß die Konsole 3 eine an der Innenwand des Stahlblechmantels 1 befestigte Manschette 9 aufweist, an welche der Ringflansch 6 sowie ein den Ringflansch unterseitig stützender Ring 10 umfangsseitig angeschlossen sind. Der Ring 10, im folgenden auch Stützring genannt, ist an seinem äußeren Umfang an die Manschette 9 sowie an seinem inneren Umfang mit dem Ring­ flansch 6 verbunden. Dabei bilden der Ringflansch 6 und der unterseitige Stützring 10 im Querschnitt ein Stützdreieck.

Vorzugsweise schließen der Ringflansch 6 und der unterseitige Stützring 10 rechtwinklig aneinander an.

Der Fig. 2 entnimmt man auch, daß der Stahlblechmantel 1 und die Manschette 9 fluchtende Belüftungsöffnungen 11 aufweisen, die in den von der Konsole 3 rückseitig eingeschlossenen Raum münden. Die Belüftungsöffnungen 11 sind in zwei in Ofenlängs­ richtung beabstandeten Lachreihen angeordnet, wobei die obere Lachreihe nahe des Ringflansches 6 und die untere Lachreihe nahe des Stützringes 10 vorgesehen ist. Durch freie Konvek­ tion entsteht in dem rückwärtigen Raum der Konsole 3 eine Kühlluftströmung, wobei Außenluft durch die untere Lachreihe zuströmt und erhitzte Luft den rückwärtigen Raum durch die obere Lochreihe verläßt. Um die Kühlwirkung nach zu verbes­ sern ist innerhalb des Raumes ein ringförmiges Luftleitblech 12 angeordnet, das zwischen den Lochreihen an die Manschette 9 angeschlossen ist und die Kühlluft an den Innenflächen des Stützringes 10 sowie des Ringflansches 6 entlang zu der oberen Lachreihe leitet. Durch die erfindungsgemäße Gestal­ tung können hohe Temperaturen von der Konsole 3 fern gehalten werden.

Die Konsole ist außerhalb des Ofens weitgehend vormontierbar. Zweckmäßig besteht die Konsole aus vorgefertigten Segmenten, die in den Innenraum des Ofens eingebracht und als vorgefer­ tigte Einheiten an dem Stahlblechmantel befestigt werden. Dabei besteht jedes Segment aus einem bogenförmigen Abschnitt der Manschette, an der bereits der zugeordnete Ringflanschab­ schnitt und der zugeordnete Stützringabschnitt angeschlossen sind.

Claims (7)

1. Ofenmantel für einen Schachtofen, Ringschachtofen und der­ gleichen mit
einem Stahlblechmantel,
einem innenseitigen Futtermauerwerk und
mindestens einer an dem Stahlblechmantel befestigten Konsole, auf der ein Abschnitt des Futtermauerwerks ruht,
wobei die Konsole einen unterseitig abgestützten Ringflansch aufweist, der unter einem spitzen Winkel zum Stahlblechmantel ausgerichtet ist und eine Auflagefläche für Futtersteine bil­ det, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ sole (3) eine an der Innenwand des Stahlblechmantels (1) befestigte Manschette (9) aufweist, an welche der Ringflansch (6) sowie die unterseitige Stützeinrichtung des Ringflansches (6) umfangsseitig angeschlossen sind.

2. Ofenmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung einen Ring (10) aufweist, der an seinem äußeren Umfang an die Manschette (9) sowie an seinem inneren Umfang mit dem Ringflansch (6) verbunden ist, wobei der Ring­ flansch (6) und der unterseitige Ring (10) im Querschnitt ein Stützdreieck bilden.

3. Ofenmantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (6) und der unterseitige Ring (10) im Quer­ schnitt rechtwinklig aneinander anschließen.

4. Ofenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringflansch (6) und dem unterseitigen Ring (10) radial ausgerichtete Stützrippen angeordnet sind.

5. Ofenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlblechmantel (1) und die Man­ schette (9) fluchtende Belüftungsöffnungen (11) aufweisen, die in einen von der Konsole (3) rückseitig eingeschlossenen Raum münden, wobei die Belüftungsöffnungen (11) in zwei in Ofenlängsrichtung beabstandeten Lochreihen angeordnet sind.

6. Ofenmantel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des von der Konsole (3) rückseitig eingeschlossenen Raumes ein ringförmiges Luftleitblech (12) angeordnet ist, das zwischen den Lochreihen an die Manschette (9) angeschlos­ sen ist und Kühlluft, welche durch die untere Lochreihe ein­ tritt, an den Innenflächen der Stützeinrichtung und des Ring­ flansches (6) entlang zu der oberen Lochreihe leitet.

7. Ofenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (3) aus vorgefertigten Seg­ menten besteht, die in den Innenraum des Ofens eingebracht und als vorgefertigte Einheit an dem Stahlblechmantel (1) befestigt werden, wobei jedes Segment aus einem bogenförmigen Abschnitt der Manschette mit daran befestigten Abschnitten des Ringflansches (6) und der Stützeinrichtung besteht.