DE1993950U - Drehherd fuer industrielle drehherdoefen. - Google Patents

Description

In Walzwerk-, Schmiede- und anderen Industriebetrieben sind in den letzten Jahren zahlreiche Drehherdöfen aufgestellt worden. Diese Öfen bestehen aus einem ringförmig angeordneten Kanal, der an einer oder mehreren Stellen beheizt wird. Den unteren Abschluss des Ringkanals bildet ein sich auf einer Kreisbahn bewegender Herd, auf welchem das aufzuheizende Gut ruht.

Grundsätzlich besteht der sich drehende Herd (von unten nach oben) aus einer Stahlkonstruktion, dem Fahrherd, die in geeigneter Weise mit der Antriebsvorrichtung verbunden ist. Darüber sind mehrere Lagen von feuerfesten bzw. wärmedämmenden Steinen angeordnet. Den oberen Abschluss bildet der eigentliche Verschleißherd. Nach beiden Seiten hin ist der Herd durch die sogenannten Randsteine abgeschlossen, die in ihrem Unterteil durch einen Rand aus Stahl gefasst sind.

Beim Betrieb dieser Drehherde haben sich sehr häufig Störungen ergeben. Vor allem brachen Randsteine in ihrem Oberteil weg, die Bruchstücke verklemmten sich zwischen Herd und Ofenwand und damit kam der Ofen zum Erliegen. Auch eine Verkürzung der Randsteine der Höhe nach, sodass der eigentliche Verschleißherd nicht mehr am Rand gefasst wurde, brachte praktisch keine

Besserung, da sehr häufig der Verschleißherd selbst nach außen trieb und durch Schleifen am Außenmauerwerk des Ofens den weiteren Betrieb unmöglich machte.

Gegenstand der Erfindung ist eine Herdgestaltung, die nach sorgfältigem Studium der hier obwaltenden Vorgänge die wesentlichen Störungsursachen beseitigt und damit den Drehherdofen betriebssicher macht. Es wurde einmal erkannt, dass unter den Betriebsbedingungen eines Drehherdofens die Randpartien des Herdes in Bezug auf Expansions- und elastisches Verhalten deutlich vom Mittelteil verschieden sind. Es wurde weiter erkannt, dass der eigentliche Verschleißherd, der bei einem Umlauf kältere und heißere Zonen durchläuft, auch - durch die thermische (reversible) Ausdehnung bedingt - Bewegungen macht. Es wurde schließlich erkannt, dass es wichtig ist, ein Hineinfallen von körnigen und anderen Stoffen in Dehnfugen und Spalten zu verhindern.

Gemäß der Erfindung wird der Drehherd wie folgt gestaltet: (vgl. dazu auch die Abbildungen 1 bis 3).

Auf die untere Stahl-Tragplatte, die nach innen und außen winkelartig abgebogen ist, ist die Steinkonstruktion aufgebaut. Wie Abb. 1, die einen Längsschnitt durch einen solchen Drehherd in schematischer Darstellung wiedergibt, zeigt, besteht der Mittelteil aus 5 Steinlagen (a), deren beide untere aus mechanisch festen Isoliersteinen gebildet sind, während die 3 oberen aus Feuerleichtsteinen bestehen. Nach außen hin sind die 5 Steinlagen durch die Randsteine (b und c) begrenzt, die ihrerseits nach außen hin in ihrem unteren Teil durch die Winkel der Stahl-Tragkonstruktion gefasst sind. Den oberen Teil des Herdes bildet der eigentliche Verschleißherd (d) mit den beiden Randpartien (e). Der Teil (d) soll in seinen Abmessungen so gehalten sein, dass er ausschließlich auf dem Mittelteil des Unterherdes - selbst bei Vergrößerung infolge thermischer Ausdehnung - aufliegt, niemals auf den Randsteinen (b und c). Er soll und muss aus großformatigen Platten bestehen. Bis zu einer Breite dieses Verschleißherdes (d) von etwa 2 m soll er möglichst einstückig sein; erst bei noch größeren Abmessungen ist eine mittlere Dehnfuge zulässig. Die beiden Randpartien (e) sollen sich ohne Fuge an die Platten (d) anschließen. Diese Partien, die ja beim Betrieb des Ofens mechanisch kaum beansprucht werden, sollen durch ein poröseres, mechanisch weniger widerstandsfähiges Material gebildet werden.

Durch diese Herdgestaltung wird erreicht: Der Verschleißherd (d) liegt stets satt auf und wird während des Betriebes des Ofens praktisch ausschließlich auf Druck beansprucht. Damit ist das Entstehen von Brüchen weitgehend ausgeschaltet. Mit den Randpartien (e) sind Zonen geringerer mechanischer Widerstandsfähigkeit geschaffen. Wenn die Gefahr von Brüchen besteht, werden ausschließlich Teile der Randpartien abbrechen. Das ist jedoch leicht zu erkennen; die abgebrochenen Teile können leicht entfernt werden. Ein Ersatz der Randpartien ist in Betriebspausen - auch bei heißem Ofen - leicht möglich, wie praktische Versuche bewiesen haben. Da im übrigen die Randpartien aus mechanisch, weniger widerstandfähigem Material bestehen sollen, würden sie, wenn sie in den Spalt zwischen Herd und Ofenmauerwerk hineinfallen sollten, zermahlen werden und daher keine Betriebsstörung verursachen können.

Wichtig ist, dass die Randpartien fest mit den Platten (d), d.h. ohne Fugen, verbunden sind. Fugen, sofern sie nach oben offen sind, bilden stets eine Gefahr. Durch die Vorschrift der Verwendung großformatiger Platten ist bereits zum Ausdruck gebracht, dass die Zahl der Fugen möglichst klein gehalten werden soll. Dieser Grundsatz gilt sowohl hinsichtlich der parallel zum inneren bzw. äußeren Kreis der Herdbegrenzung anzuordnenden Fugen als auch in Bezug auf die in radialer Richt unerlässlichen Radialfugen, durch welche der Herdring in einzelne Teile unterteilt wird. Es ist vorteilhaft, alle Fugen nach Zahl und Größe auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Es erscheint dabei weiter von Vorteil, die Fugen etwa in der Weise zu gestalten, wie das in Abb. 2 schematisch wiedergegeben ist. Hiernach ist die Fuge in ihrem Unterteil schmal, in ihrem Oberteil breit gehalten. Der Unterteil der Fuge (g) ist nach oben hin durch eine Abdeckung (f) abgedeckt, deren Breite so bemessen ist, dass sich die untere Fuge schließen kann ohne durch die Abdeckung gehindert zu werden. Zum Schutz der Abdeckplatte gegen Beschädigungen kann sie nach oben hin durch eine Lage körniges Material (h) abgedeckt werden. Diese Fugengestaltung hat sich in der Praxis bewährt.

Eine besondere Ausführungsart des Verschleißherdes (d) ist in Abb. 3 dargestellt. Um stets die Lage der Platten im Unterherd zu sichern und um gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des am stärksten beanspruchten Mittelteiles der Platten zu erhöhen, ist am Unterteil der Platten (d) eine Liste (i) vom Querschnitt eines Kreisabschnittes angeordnet. Diese Leiste ist satt in den Unterherd einzubetten. Damit die thermische Ausdehnung sich stets nur nach beiden Seiten auswirken kann und stets die satte Auflage in der Mulde des Unterherdes gesichert ist, sind im Unterherd (a) Dehnfugen (g) angeordnet.

Auch das Material, aus dem der Verschleißherd (d) zu bilden ist, spielt eine nicht unerhebliche Rolle. Es ist selbstverständlich, dass es ausreichende thermische Beständigkeit und auch genügend große mechanische Widerstandfähigkeit besitzen muss. Von Wichtigkeit sind aber weiter: mäßige Wärmeausdehnung, gute Temperatur-Wechselbeständigkeit, ausreichende Raumbeständigkeit, auch unter den Bedingungen des Ofenbetriebes.

Es wurde gefunden, dass für den Aufbau des Verschleißherdes vorzüglich Platten geeignet sind, die aus korund- und mullitreichem Material bestehen und einen Gesamtporenraum von höchstens 20 Prozent aufweisen. Ganz besonders bewährt haben sich Platten, welche keramisch und durch Aluminium-Phosphat-Polymerisate gebunden waren. Diese Aluminium-Phosphat-Polymerisate entstehen bei thermischer Einwirkung auf Mono-Aluminium-Phospaht (Al H[tief2]PO[Tief4]) 3).

Der Drehherd gemäß der Erfindung kann aufgebaut werden aus vorgefertigten, d.h. gebrannten feuerfesten Steinen und Platten bzw. Formstücken. Es ist aber auch möglich, zwecks Vermeidung von Transportschäden an den empfindlichen Herdplatten, letztere an Ort und Stelle anzufertigen, z.B. im Ofen auf dem Unterherd aus Stampfmasse aufzustampfen. Nach der Stampfung ist der aus Rohplatten bestehende Herd auszutrocknen und einzubrennen. Der Aufbau des Herdes geschieht also zweckmäßig wie folgt:

Der Teil (a) (Abb. 1 und 3) wird aus mehreren Lagen von Isolier- und Feuerleichtsteinen unter Vermörtelung in den Lagerfugen (Ausgleichsmörtel) gebildet, die Ränder (b) und (c) aus Hartschamotte-Formsteinen unter Vermörtelung bei Belassung ausreichender Dehnfugen (in radialer Richtung). Der Verschleißherd (d) wird aus einer feuerfesten Stampfmasse aufgestampft, deren stofflicher Aufbau der obigen Kennzeichnung entsprechen kann. Nach dem Aufstampfen wird der Herd getrocknet, dann bei hohen Temperaturen eingebrannt und betriebsmäßig belastet. Erst jetzt wird die Randstein-Abdeckung (e) angearbeitet. Hierfür ist ein Mörtel zu verwenden, der eine gute Haftung an den Herdplatten (d) gewährleistet, im übrigen aber eine wesentlich geringere mechanische Festigkeit im Brand erlangt als die Herdplatte (d).

Die im Verschleißherd anzuordnenden Fugen - etwa in der Ausbildung nach Abb. 2 - werden beim Aufstampfen des Herdes (d) gebildet; die Abdeckung (f) wird nach Beendigung der Stampfung plastisch eingearbeitet und nach dem Einbrennen des Herdes wird das körnige Abdeckmaterial eingebracht (vor dem Belegen des Herdes mit Aufheizgut).

Claims (5)

1.) Herd für Drehherde von Walzwerk-, Schmiede- und anderen Industrie-Betrieben, bestehend aus gut wärmedämmendem Mittelteil (a), beiderseitig begrenzt durch mechanisch widerstandsfähige Randsteine (b und c), dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abdeckung (d) des Mittelteiles aus großformatigen Platten guter Verschleißfestigkeit gebildet, die Abdeckung der Randsteine durch poröseres, mechanisch weniger widerstandfähiges Material (e), das fest mit den Platten des Mittelteiles verbunden ist.

2.) Herd nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, dass Zahl und Größe von Dehnfugen auf ein Mindestmaß begrenzt ist, wobei vorzugsweise die Fuge (g) nach oben hin durch eine Abdeckung (f) und lockeres körniges Material (h) abgedeckt ist.

3.) Herd nach Anspruch 1.) und 2.) dadurch gekennzeichnet, dass die großformatigen Verschleißplatten (d) durch eine Leiste (i) vom Querschnitt eines Kreisabschnittes im Unterherd verankert sind.

4.) Herd nach Anspruch 1.) bis 3.) dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißplatten (d) aus korund- und mullitreichem Material bestehen, dass - vorzugsweise keramisch und durch Aluminium-Phosphat-Polymerisate gebunden - einen Gesamtporenraum von höchstens 20 Prozent aufweist.

5.) Herd nach Anspruch 1.) bis 4.) dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (a) aus mehreren Lagen von Isolier- und Feuerleichtsteinen, die Ränder (b) und (c) aus Hartschamottesteinen aufgemauert, die Abdeckung (d) aus Stampfmasse aufgestampft, danach getrocknet und eingebrannt und dann die Randstein-Abdeckung (e) durch einen plastischen Mörtel mit gutem Haftvermögen angearbeitet wird.