DE2039507A1 - Stossofen - Google Patents

Stossofen

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/22Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace on rails, e.g. under the action of scrapers or pushers

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Description

  • Stoßofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßofen mit wassergekühlsten Tragrohren und daraur aufgesetzten Aufsatzstücken0 Derartige Stoßöfen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die bekannten Stoßdfen dieser Art besitzen im allgemeinen Aufsatzstücke mit Gleitflächen für das aufzulegende Wärmgut, welches mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedrückt wird, wobei die Aufsatzstücke mit ihren Aufsatzflächen auf die Tragrohre unmittelbar (unter Verzicht auf isolierende Zwischenstücke) aufgesetzt sind. Die Tragrohre müssen gekühlt werden, um die Beanspruchungen aufzunehmen. Bei allen bekannten Ausführungsformen sind die Verhältnisse insofern nicht befriedigend, als am Wärmgut sogen. schwarze Streifen auftreten können Das gilt insbes.
  • dann, wenn die Ofenleistung eines Stoßofens voll ausgefahren wird und dadurch das Wärmgut mit verhältnismäßig großer Transportgeschwindigkeit durch den Ofen gedrückt wird.- Unter schwarzen Streifen versteht man gegenüber den angestrebten Temperaturen des Wärmguts unterkühlte Bereiche, die auf Wärmeabfuhr über die Aufsatzstilcke und Tragrohre beruhen. Im einzelnen ist zum Stand der Technik folgendes zu bemerken: Es sind Aufsatzstücke bekannt, die in Schlitzen eines fest mit dem Xühlrohr verbundenen Tragstückes, in Längsrichtung frei beweglich angeordnet sind, wobei sich die Fugen der Stirnteile der Aufsatzstücke zur Vermeidung des Zundereinfalls durch Vor- und Rücksprung überdecken. Diese Aufsatzstücke liegen unmittelbar auf Tragstücken auf, die mit dem wassergekühlten Tragrohr verbunden sind. Zur möglichst weitgehenden Reduzierung der schwarzen Streifen müssen die das Wärmgut tragenden Aufsatzatücke eine entsprechend große Bauhöhe haben, was einen relativ großen Materialaufwand bedingt.
  • Weiter sind Aufsatzstücke bekannt, die seitlich über die Tragrohre ragen, in der Mitte einen nach oben ragenden, im Querschnitt prismatischen, nicht wärmeisolierten, als Auflage für das Gut dienenden Oleitsteg haben und unter Zwisohenschaltung einer Luftschicht auf die Tragrohre aufgesetzt sind.
  • Hier muß der Gleitsteg eine solche Höhe aufweisen, daß der dem Wärmgut als Gleitfläche dienende Teil des Steges eine störende Kühlung praktisch nicht mehr erfährt.
  • Ferner sind dreiteilige Aufsatzstücke bekannt, die zwischen dem Tragrohr und dem hitzebeständigen Auflagestück druckbeständige wärmeisolierende Zwischenstücke aufweisen, die von rahmenartigen, auf das Tragrohr aufgesetzten metallischen Haltern, die keinen Druck aufnehmen, umfaßt werden.
  • Bei allen bekannten Aufsatzstücken können bei voller Ausnutzung der Ofenleistung die schwarzen Streifen nicht immer vermieden werden. Sie würden allenfalls dann vermieden, wenn man unendlich lange Liegezeit des Wärmegutes auf den Aufsatzstücken bei gegebener Ofentemperatur annehmen würde. In dem dynamischen Temperaturfeld des praktischen Ofenbetriebes lassen sich diese Verhältnisse nicht erreichen. Hinzu kommt, daß das Wärmgut bei den herkömmlichen Aufsatzstücken beim Durchstoßen durch den Ofen immer mit der gleichen Stelle auf der Gleitfläche der Aufsatzstücke aufliegt, so daß die Wärmeableitung immer von der gleichen Stelle des Wärmgutes aus erfolgt.
  • Im übrigen sind die bekannten hitzebeständigen Aufsatzstücke wegen ihrer durch die beträchtliche Bauhöhe bedingten großen Gewichte relativ teuer. Das ist insbesondere deshalb erheblich, weil mit hochwarmfesten Werkstoffen gearbeitet werden muß. Schließlich pflegt man bei herkömmlichen Aufsatzstücken einen Großteil ihrer Oberfläche durch feuerfeste Stoffe gegen Wärme zu isolieren, was sich wegen ihrer beachtlichen Bauhöhe als notwendig erweist. Bei den herkömmlichen Aufsatzstücken, die eine große, dem freien Ofenraum ausgesetzte Oberfläche aufweisen, die entweder nicht oder nur unvollkommen isoliert werden können, werden dem Ofen durch das Kühlsystem erhebliche Wärmemengen entzogen, ein Umstand, der im Sinne der Entstehung der schwarzen Streifen gleichsam eine Unterkühlung bewirkt.
  • Mit dem Ausdruck "unvollkommen isoliert soll gesagt sein, daß auch die bisher bekanntgewordenen Isoliermaßnahmen derartiger Aufsatzstücke sich als nicht genügend haltbar erwiesen haben und im Betrieb verhältnismäßig leicht abfallen, was einerseits zu Störungen führt und andererseits den Isolierungseffekt zunichte macht.- Im Ergebnis liegen die Dinge so, daß bei den herkömmliohen Aufsatzstücken durch das Kühlwasser, welches durch die Tragrohre fließt, dem freien Ofenraum beträchtliche Wäriemengen entzogen werden, was sich in der Ausbildung der schwarzen Streifen bemerkbar macht, wobei sich diese nicht nur an den Auflagestellen, sondern auch in deren unmittelbarer Umgebung bis zu einer Breite von 300 mm zeigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stoßofen der eingangs beschriebenen Art die Anordnung so zu treffen, daß störende Wärmeabfuhr über die AufsatzstUcke und die Tragrohre nicht mehr erfolgt, - daß auch bei extrem hoher Ofenleistung und voller Ausnutzung derselben am Wärmgut schwarze Streifen nicht mehr auftreten können.
  • Die Erfindung betrifft einen Stoßofen mit wassergekühlten Tragrohren und darauf aufgesetzten Aufsatzstücken mit Gleitflächen für das aufzulegende Wärmgut, welches mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedrückt wird, wobei die Aufsatzstücke mit ihrer Aufsatzfläche auf die Tragrohre unmittelbar (unter Verzicht auf isolierende ZwischenstUcke) aufgesetzt sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Aufsatzstücke einen im wesentlichen trapezförmigen Vertikalquerschnitt und eine Gleitfläche aufweisen, welche etwa doppelt so breit ist wie die Breite der Aufsatzfläche.
  • Die Breite der Gleitfläche wird unter Berücksichtigung des Werkstoffes nach den Beanspruchungen eingerichtet. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Flächen, mit denen die Aufsatzstücke unmittelbar druckübertragend auf den wassergekühlten Tragrohren aufliegen, so kleingehalten werden können, daß die Wärmeableitung geringer ist als die Wärmezufuhr aus dem freien Ofenraum, d.h. daß die vom Tragrohr ausgehende Kühlwirkung geringer ist als die Wärmezuführung auf das Wärmgut aus dem freien Ofenraum heraus. Dazu läßt sich auch die Höhe der Aufsatzstücke reduzieren. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke eine Höhe aufweisen, die etwa 4mal so groß ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche.
  • Die Gleitflächen können im Rahmen der Erfindung ohne weiteres nach den aufzunehmenden Beanspruchungen dimensioniert werden.
  • Um die Gewichte aus Aufsatzstücken plus Wärmgut aufzunehmen, ergibt sich dann eine Breite, korrekter ausgedrückt ein Durchmesser der Tragrohre, die bzw. der mehrfach größer ist als die Breite der Aufsatzflächen. Vorzugsweise ist diese Breite der Tragrohre oder ist deren Durchmesser etwa drei bis viermal größer als die Breite der Aufsatzfläche. Das führt zu einer Ausführungsform der Erfindung, die von besonderer Bedeutung ist und in Kombination zu den beschriebenen Maßnahmen darin besteht, daß an die Tragrohre Rahmen oder Halteleisten mit einer Aufnahme, die ein Mehrfaches der Breite der Aursatzfläohen ausmacht, angeschlossen sind, während die Aufsatzstücke schräg oder außermittig zur Achse der Aufnahmen in diese eingesetzt sind. Zusätzliche Arretierungsstücke können vorgesehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen an den AufsatzstUcken einfassen und diese gegen Verschiebung auf den Tragrohren in Längsrichtung sichern.
  • Trifft man die beschriebene Anordnung der Aufsatzstücke, so wird erfindungsgemäß ohne weiteres verhindert, daß das Wärmgut auf seinem Weg durch den Stoßofen stets an gleicher Stelle mit den Gleitflächen der Aufsatzstücke in Berührung kommt.
  • In konstruktiver Hinsicht ist diese Ausführungsform dadurch leicht zu verwirklichen, daß die Aufsatzstücke mit Hilfe von Querstegen an den Rahmen bzw. Halteleisten abgestützt sind.
  • Diese Querstege können an den Aufsatzstücken, aber auch an den Rahmen bzw. an den Halteleisten, angeordnet sein. Die Halteleisten und die Rahmen sind im allgemeinen mittels Schweißung mit den Tragrohren verbunden.- Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Tragrohre von einer ausreichend dicken Isolierschicht zu umgeben, die bis zu den Aufsatzstücken geführt und an diese angeschlossen sein kann.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei erfindungsgemäßen Stoßöfen schwarze Streifen am Wärmgut praktisch nicht mehr auftreten können, und zwar auch nicht bei voller #Ausnutzung der Ofenleistung.
  • Die erfindungsgemäße, Wärmeübergang und Wärmeleitung besonders berücksichtigende aestaltung der Aufsatzstücke läßt darüber hinaus eine vorteilhafte Orientierung der Aufsatzstücke auf den Tragbalken bzw. in den Aufnahmen zu, die den abgestrebten Effekt erheblich unterstützt. - Ein besonderer, sog. Ausgleichsherd im Bereich des Ofenausganges ist bei einem erfindungsgemäßen Stoßofen nicht mehr erforderlich.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßofen mit Aufsicht auf die Tragrohre mit den Aufsatzstücken, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2, Fig. 4 die Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 2 und Fig. 5 entsprechend der Fig. 2 eine andere AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Stoßofens.
  • Der in den Figuren dargestellte Stoßofen 1 besitzt wassergekühlte Tragrohre 2 und darauf aufgesetzte Aufsatzstücke 3. Diese sind mit Gleitflächen 4 für das aufzulegende Wärmgut G ausgerüstet.
  • welches mit zur Ofenachse 5 paralleler Transportachse 6 durch den Stoßofen 1 gedrückt wird. Die Aufsatzstücke 3 sind mit ihren Aufsatzflächen 7 auf die Tragrohre 2 unmittelbar, d.h. unter Verzicht auf isolierende Zwischenstücke aufgesetzt. Man entnimmt zunächst aus der Figur 3, daß die Aufsatzstücke 3 im wesentlichen trapezförmigen Vertikalquerschnitt aufweisen. Sie besitzen fernerhin eine den Beanspruchungen angepaßte Gleitfläche 4, die etwa doppelt so breit ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche 7.
  • Im übrigen besitzen die Aufsatzstücke 3 nach bevorzugter Ausführungsform und auch im Ausführungsbeispiel eine Höhe h, die etwa viermal so groß ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche 7.
  • Insbesondere aus den Figuren l und 2 bzw. 5 entnimmt man, daß an die Tragrohre 2 Rahmen oder Halteleisten 8 mit einer Aufnahme 9 angeschlossen sind, die ein Mehrfaches der Breite der Aufsatzflächen 7 aufweist. Die Aufsatzstücke 3 sind schräg (vgl. rechter Teil der Fig. 1) oder außermittig (vgl. linker Teil der Fig. 1) zur Achse 10 der Aufnahmen 9 in diese eingesetzt. Dabei erkennt man in Fig. 5 , daß die Aufsatzstücke mit Hilfe von Querstegen 11 an den Rahmen bzw. Halteleisten8abgestützt sind. Im Ausführungs bei spiel ist gezeigt, daß die Aufsatzstücke 3 selbst diese Querstege 11 aufweisen. Sie können auch an den Rahmen bzw. an den Halteleisten 8 angeschlossen sein.- Die dargestellte Breite der Tragrohre 2 ist etwa drei bis viermal so breit, wie die der Aufsatzflächen 7. Das ist im allgemeinen aus statischen Gründen erforderlich.
  • Anaprttche :

Claims (4)

  1. Anspritohe : 1. Stoßofen mit wassergekühlten Tragrohren und darauf aufgesetzten Aufsatzstücken mit Gleitflächen für das aurzulegende Wärmgut, welches mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedrückt wird, wobei die Aufsatzstücke mit ihrer Aufsatzfläche auf die Tragrohre unmittelbar aufgesetzt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Aufsatzstücke ( 3) im wesentlichen trapezförmigen Vertikalquerschnitt und eine Gleitfläche (4) aufweisen, die etwa doppelt so breit ist, wie die Breite ihrer Aufsatzfläche (7).
  2. 2. Stoßofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke (3) eine Höhe (h) aufweisen, die etwa viermal so groß ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche (7).
  3. 3. Stoßofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Tragrohre (2) Rahmen oder Halteleisten (8) mit einer Aufnahme (9), deren Breite ein Mehrfaches der Breite der Aufsatzflächen (7) aufweist, angeschlossen sind und die Aufsatzstücke (3) schräg oder außermittig zur Achse (10) der Aufnahmen (9) in diese eingesetzt sind.
  4. 4. Stoßofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzstücke (3) mit Hilfe von Querstegen (11) an den Rahmen bzw. Halteleisten (8) abgestützt sind. Leerseite
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