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Stoßofen Die Erfindung bezieht sich auf die Anordnung und Gestaltung
von Gleitschienen in Stoßöfen, bestehend aus wassergekühlten Rohren und den auf
die gekühlten Rohre aufgesetzten Reit.rn btw. Gleitstücken.
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Beim Erwärmen von Brammen in Stoßöfen entstehen an den Berührungsstellen
zwischen den Brammen und den gekühlten Gleitschienen unterkühlte Zonen, sogenannte
schwarze Streifen. Um diese unterkühlten Zonen in den Brammen zu beseitigen, wird
Üblicherweise ein Ausgleichsherd vorgesehen, der zwar die genannten unterkühlten
Zonen verwischt, sie aber in ihrer Gesamtheit nicht beseitigt, zumal die Wärmezufuhr
im Bereich des Ausgleichsherdes zwangsläufig nur einseitig erfolgen kann, was stets
su großen Temperaturgradienten von der Brammenoberseite zur Brammenunterseite führt.
Besonders unangenehm im Hinblick auf die Walzbarkeit ungleichmäßig warmer Brammen
wirkt sich diese Erscheinung bei dicken Brammen aus.
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(von 200 - 300 mm Dicke an) Bekannt sind die Gleitschienenausführungen
nach DAS 1 094 778 und DAS 1 193 528. Sie repräsentieren den derseitigen Stand der
Technik.
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So beschreibt DAS 1 094 778 eine Gleitschiene, die durch massive
auf
ein Kühlrohr aufgesetzte Reiter gebildet wird, die zusammen über die gesamte Länge
des Ofens die Gleitschiene bilden.
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Andererseits wird in DAS 1 193 528 eine Gleitschiene beschrieben,
bei der die Kraftübertragung auf das wassergekühlte Rohr von den eigentlichen hochhitzebeständigen
Gletstücken über druckfeste, höchstisolierende Druckkörper direkt auf das gekühlte
Rohr erfolgt.
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Diese hochisolierende Ausfuehrung macht sogar den sonst unbedingt
erforderlichen Ausgleichsherd im Stoßofen überflüssid. Der große Vorteil dieser
Reiterausführung liegt darin, daß sogenannte schwarze Streifen auf des Wäragut ale
Polge unterkühlter Zonen weitgehend entfallen.
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Nun iuß berücksichtigt werden, daß der Kostenaufwand tUr die Erstellung
der verschiedenen in der Praxis gebräuchlichen Gleitschienenbauarten sehr unterschiedlich
ist. Mit setigender Qualität fdes Gleitschienensystems bezüglich des Wärmeausgleichs
in den zu erwärmenden Brammen steigen die Herstellungskosten - durch den aufwendigere
Bauart und vor allem durch die bei Heißgleitschienen erforderlichen teueren hochhitzebeständigen
Materialien bedingt -erheblich an. Aus dieses Grunde werden heute Je nach den Erfordernissen,
die das zu erwärmende Material bezüglich der Temperaturgleichmäßigkeit stellt, die
Stoßöfen mit den verschiedenen Gleitschienensystemen ausgerüstet.
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Es ist weiter bekannt, daß das Wärmgut auf Temperaturen von 1250°
C erwärmt werden zuß. Bei dieser Temperatur liegt auch die
Grenze,
bei der die derzeit verftigbaren hochhitzebeständigen Metallegierungen noch eine
ftlr die Verwendung als Reiter ausreichende Warmfestigkeit besitzen. In der Schlußzone
des Ofens vor dem Austritt der Brammen, d. h. in der sogenannten Ausgleichstone,
eoll eine möglichst gleichmäßige Temperatur in der gesamten Bramme erzielt werden.
Die Brammenober- und -unterseiten sollen beim Verlassen des Ofens nur um etwa 10
- 200 wärmer sein als der Kern der Brammen. Damit die gleichen Temperaturen auch
an der Auflegestellte der Brammen auf der Tragschiene erreicht werden, muß der Reiter
in der Ausgleichszone an seiner Berührungsstelle mit der Bramme ebenfalls die Brammentemperatur,d.h.
etwa 12500, annehmen. Da zur Erzielung eines guten Temperaturausgleiches in der
Ausgleichszone die Ofenraumtemperaturen nur wenig über der geforderten Brammentemperatur
liegen dürfen, kann die Forderung nach Temperaturgleichmäßigkeit an der Auflegestellte
nur von einem hochisolierenden Reiter erfüllt werden.
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Anders liegen die Verhältnisse in der Hauptheizzone. Um höchste Ofenleistungen
zu erreichen, kann man diese als Hochtemperaturzone mit Ofenraumtemperaturen, die
erheblich über 13000 liegen, ausführen. Je nach der Belaetung des Ofens, den gefahrenen
Temperaturen und der Lage im Ofen können die Brammen hierbei an ihrer Oberfläche
Temperaturen annehmen, die auch ueber 12500 C liegen.
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Wenn das Durchschieben der Brammen Jedoch durch eine unvorhergesehene
Störung des des Ofen folgenden Walzwerkes unterbrochen wird, werden die Brammen
auch bei rechtzeitiger Reduzierung der Ofenbrennerleistung
infolge
der Speicherung des Ofenmauerwerkes eo hoch erwärmt, daß die Brammen an ihrer Oberfläche
eine Temperatur annehmen, die nahe dem Erweichungs- bzw. Verflussigungspunkt des
Stahles liegt. In der Hsuptwormsone iet einerseits eine weitgehende Temperaturgleichmäßigkeit
vom Prinzip her nicht zu erreichen, zum anderen auch nicht so wichtig, da flir den
Topersturauogloloh die anschließende Ausgleichszone dient. Bei Ofenraumtemperaturen,
die über 13000 liegen, ist darüber hinaus ein hochisolierender Reiter in seiner
Warmfestigkeit überfordert.
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Daher wird erfindungsgemäß ein Stoßofen vorgeschlagen, dessen Gleitschienen
in seinem - in Durchstoßrichtung gesehen - hinteren Teil mit hochisolierenden Reitern
ausgerüstet sind, bei denen in an sich bekannter Weise zwischen dem Kühlrohr und
den hochwärmebeständigen Aufsatzstücken druckbeständige, wärmeisolierende Zwischenstücke
angeordnet sind, die von druckfreien, auf das Kühlrohr aufgesetzten rahmenartigen
Haltern umfaßt werden, während im weiter vorn liegenden Teil fes Ofens Gleitschienen
anderer, an sich bekannter Bauarten verwendet werden, bei denen die Steghöhe des
Gleitstückes nacg Maßgabe der herrschenden Temperaturen festgelegt wird. Die Steghöhe
der Reiter wird so gewählt, daß der Kühleinfluß des wassergekühlten Tragrohres auch
bei den höchstmöglichen Temperaturen und den ungUno tigsten Betriebsumständen gerade
so groß ist, daß die heißeste Stelle des Reiters nur eine Temperatur annimt. bei
der die Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Materials noch ausreichend vorhanden
ist. Ei wird daher in weiterer Ausbildung der
Erfindung vorgeschlagen,
die Hauptwärmzone als Hochtemperaturzone auszubilden.
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Diese Ausbildung der Gleitschienen im Stoßofen steht im Gegensatz
zu den bisherigen Anschauungen. Diese gingen davon aus, daß das Wärmgut bei seinem
Transport vom Ofenanfang zum Ofenende hin immer wärmer wird, und daß damit auch
die Temperaturbeanspruchung des Reitermaterials zum Ofenende hin immer kritischer
wird. Entsprechend sehen auch die modernen Stoßöfen, soweit sie Reiter auf den Gleitschienen
verwenden, die Reiterbestückung in den Heizzonen vor, während für die Ausgleich
szone weiterhin ein Pestherd angeordnet ist.
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Die vorstehend genannten Vberlegungen zeigen Jedoch, daß im Gegensatz
sur herrschenden Ansicht gerade die Aungloichbsonc die Verwendung von hochisolierenden
Reitern nicht nur erfordert, sondern auch ermöglicht.
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In der Hauptheizzone wird dagegen die Isolationswirkung des Reiters
durch entsprechende Wahl der Steghöhe den dort herrschenden Temperaturen anzupassen
sein.
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Die Verwendung der hochisolierenden Reiterbauart in der Ausgleichszone
erwöglicht es, den in dieser Zone üblichen Festherd fortzulassen und die Brammen
auch in diesem Bereich gleichmäßig von oben und unten zu beheizen. Bei dieser Lösung
entfallen auch der hohe
Unterhaltungsaufwand und die betrieblichen
Schwierigkeiten des Festherdes.
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Der bauliche Aufwand kann bei der erfindungsgemäßen Ausführung noch
weiter dadurch herabgesetzt werden, daß der Teil der Gleitschiene, auf dem die Brammen
noch wenig erwärmt sind, als konventionelle Gleitschiene ausgeführt wird. In weiterer
Ausbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß der Ofen an Eintrittsende
des Wärmgutes mit einem gekühlten Rohr mit aufgeschweißter Schleißleiste ausgerüstet
ist, woran sich die erfindungsgemäße Gleitschiene mit ihren vorstehend beschriebenen
Bereichen anschließt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgerüsteten
Stoßofen Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Pig. 1, Fig. 3 einen Schnitt
nach der Linie III-IIX der Fig. 1 und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie n-n der
Fig. 2 Der im ganzen mit 1 bezeichnete Stoßofen wird von mit 3 angedeuteten Brennern
beheizt. Das zu erwärmende Gut, das hier nicht eingezeichnet ist, durchwandert den
Stoßofen in Richtung des Pfeiles A und liegt dabei unter Zwischenschaltung von noch
näher zu beschreibenden Gleitstücken auf zwei oder mehr Tragrohren 5 auf. Die Tragrohre
werden von einer Kühlflüssigkeit durchströmt und liegen auf Standrohren 7 auf, die
mit den Querrohren 9 ein Traggerüst bilden.
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Wie Zig. 2 zeigt, sind zur Auflage des Gutes im Stoßofen in seinem
- in Durchstoßrichtung gesehen - hinteren Ende Gleitstücke 11 aus hochwärmebeständigem
Material vorgesehen. Zwischen diesen Gleitstücken und dem gekühlten Tragrohr 5 sind
druckbeständige, wärmeisolierende Zwischenstücke 13 angeordnet, die von druckfreien,
auf das Tragrohr aufgesetzten rahmenartigen Haltern 15 umfaßt werden. Die Halter
sind an dem Tragrohr mittels Bolzen 17 befestigt.
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Im mittleren Bereich des Stoßofens sind gemäß Fig. 3 Gleitatücke 19
direkt auf das Tragrohr aufgesetzt, wobei sie von seitlichen, auf das Tragrohr aufgeschweißten
Rippen 21 gehalten-werden.
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Im Bereich des Eintritts des Gutes in den Stoßofen sind schließlich
wie in Fig. 4 dargestellt, Schleißleisten 23 auf das Tragrohr 5 aufgeschweißt.