DE2039507B2 - Aufsatzstuecke fuer wassergekuehlte tragrohre eines stossofens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Aufsatzstücke für wassergekühlte Tragrohre eines Stoßofens, die mit ihren Aufsatzflächen auf die Tragrohre unmittelbar aufgesetzt und mit Gleitflächen für das aufzulegende Wärmegut versehen sind, auf denen das Wärmegut mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedrückt wird. Derartige Aufsatzstücke sind bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1 094 778). Die Tragrohre müssen gekühlt werden, um die Beanspruchungen aufzunehmen. Bei der bekannten Ausführungsform sind die Verhältnisse insofern nicht befriedigend, als am Wärmegut sogenannte »schwarze Streifen« auftreten können. Das gilt insbesondere dann, wenn die Ofenleistung eines Stoßofens voll ausgefahren wird und dadurch das Wärmegut mit verhältnismäßig großer Transportgeschwindigkeit durch den Ofen gedrückt wird. — Unter schwarzen Streifen versteht man gegenüber den angestrebten Temperaturen des Wärmeguts unterkühlte Bereiche, die auf Wärmeabfuhr über die Aufsatzstücke und Tragrohre beruhen. Im einzelnen ist zum Stand der Technik folgendes zu bemerken:

Es sind Aufsatzstücke bekannt, die in Schlitzen eines fest mit dem Kühlrohr verbundenen Tragstükkes, 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 Wärmegut tragenden Aufsatzstücke eine entsprechend große Bauhöhe haben, was einen relativ großen Materialaufwand bedingt.

Weiter sind Aufsatzstücke bekannt, die seitlich über die Tragrccire ragen, in der Mitte eines nach 5 oben ragenden, i.~i Querschnitt prismatischen, nicht wärmeisolierten, als Auflage für das Gut dienenden Gleitsteg haben und unter" Zwischenschaltung einer Luftschkht auf die Tragt öhre aufgesetzt sind. Hier muß der Gleitsteg eine solche Höhe aufweisen, daß

ίο der dem Wärmegut als Gleitfläche dienende Teil des Steves eine störende Kühlung praktisch nicnt 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 Otenleistung die schwarzen Streifen nicht immer vermieden werden. Sie wurden allenfalls dann vermieden, wenn man unendlich lange Liegezeit des Wärmegutes auf den Aufsatzstükken bei gegebener Ofentemperatur annehmen würde.

In dem dynamischen Temperaturfeld des praktischen Ofenbetriebes lassen sich diese Verhältnisse nicht erreichen. Hinzu kommt, daß das Wärmegut 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 Wärmegutes 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 Ofenfiäche 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 dei schwarzen Streifen gleichsam eine Unterkühlung bewirkt. Mit dem Ausdruck »unvollkommen isoliert« soll gesagt sein, daß auch die bisher bekanntgewordenen Isoliermaßnahmen derartiger Aufsatzstückc sich als nicht genügend haltbar erwiesen haben unc im Betrieb verhältnismäßig leicht abfallen, was einerseits zu Störungen führt und andererseits den Isolierungseffekt zunichte macht. — Im Ergebnis lieger die Dinge so, daß bei den herkömmlichen Aufsatzstücken durch das Kühlwasser, welches durch du Tragrohre fließt, dem freien Ofenraum beträchtliche Wärmemengen entzogen werden, was sich in dei Ausbildung der schwarzen Streifen bemerkbai macht, wobei sich diese nicht nur an den Auflagestel len, sondern auch in deren unmittelbarer Umgebum bis zu einer Breite von 300 mm zeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, di< Aufsatzstücke auf den wassergekühlten Tragrohrei eines Stoßofens so anzuordnen, daß eine störendi Wärmeabfuhr über die Aufsatzstücke und die Trag rohre nicht mehr erfolgt. Es sollen auch bei extren

hoher Ofenleistung und voller Ausnutzung derselben am Wärmegut schwarze Streifen nicht mehr auftreten.

Die Erfindung betrifft Aufsatzstücke für wassergekühlte Tragrohre eines Stoßofens, die mit ihren Aufsatzflächen auf die Tragrohre unmittelbar aufgesetzt und mit Gleitflächcn für das aufzulegende Wärmegut versehen sind, auf denen das Wärmegut mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedruckt wi . Die Erfindung besteht darin, daß sie einen trapez^ migen Vertikalquerschnitt und eine Gleitfläche aufweisen, die doppelt so breit ist wie die Breite ihrer 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 körnen, 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 Wärmegut aus dem freien Ofenraum heraus. Dazu läßt sich auch die Höhe der Aufsatzstücke reduzieren. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß sie 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 Gew'chte aus Aufsatzstücken plus Wärmegut aufzunehmen, ergibt sich dann eine Breite, korrekter ausgedrückt ein Durchmesser der Tragrohre, die bzw. der mehrfach gröf:r 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 sie schräg oder außermittig in Aufnahmen eines an die wassergekühlten Tragrohre des Stoßofens angeschlossenen Rahmens oder einer Halteleiste eingesetzt sind und die Breite der Aufnahmen ein Mehrfaches der Breite der Aufsatzflächen beträgt. Zusätzliche Arretierungsstücke können vorgesehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen an den Aufsatzstücken einfassen u;id diese gegen Verschiebung auf den Tragrohren in Längsrichtung sichern. Trifft man die beschriebene Anordnung der Aufsatzstücke, so wird erfindungsgemäß ohne weiteres verhindert, daß das Wärmegut 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 sie 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 rier 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 Einsatz erfinduugsgemäßer Aufsatzstücke in Stoßofen schwarze Streifen am Wärmegut praktisch nicht mehr auftreten können, und zwar auch nicht bei voller Ausnutzung der 5 Ofenleistung. Die erfindungsgemäße, Wärmeübergang und Wärmeleitung besonders berücksichtigende Gestaltung der Aufsatzstücke läßt darüber hinaus eine vorteilhafte Orientierung der Aufsatzstücke auf den Tragbalken bzw. in den Aufnahmen zu, die den

ίο abgestrebten Effekt erheblich unterstützt. — Ein besonderer, sogenannter Ausgleichsherd im Bereich des Ofenausganges ist nicht mehr erforderlich.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert, es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Stoßofen mit Aufsicht auf die Tragroh ·, mit den Aufsatzstücken,

ao F i g. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Stoßofen nach F i g. 1,

Fig.3 einen Schnitt in Richtung B-B durch das Tragrohr nach F i g. 2.

Fig.4 die Seitenansicht des Tragrohres nach F i g. 2 und

F i g. 5 entsprechend der F i g. 2 pine andere Ausführungsform der Aufsatzstücke auf dem Tragrohr.

Der in F i g. 1 dargestellte Stoßofen 1 besitzt %vassergekühlte Tragrohre 2 und darauf aufgesetzte Auf-

satzstücke 3. Diese sind gemäß F i g. 4 mit Gleitflächen 4 für das aufzulegende Wärmegut G ausgerüstet, welches mit zur Ofenachse 5 paralleler Transportachse 6 durch den Stoßofen 1 gedruckt wird. Die Aufsatzstücke 3 sind mit ihren Aufsatzflächen 7 auf die Tragrohre 2 unmittelbar, d. h. unter Ven-Icht auf isolierende Zwischenstücke aufgesetzt. Man entnimmt zunächst aus der F i g. 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/i, die etwa viermal so groß ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche 7. — Des weiteren erkennt man, insbesondere aus der Fig. 3, daß die Tragrohre2 von einer Isolierschicht 12 umgeben sind, die durch an den Tragrohren 2 befestig e Stege 13 sowie ein Drahtgeflecht 14 gehalten ist. Im Bereich der Halteleisten 8 ist zwischen Aufsatzstücken 3 und Isolierschicht 12 zusä'zliches Isoliermaterial 15 eingebracht.

Insbesondere aus den F i g. 3 und 2 bzw. 5 entnimmt man, daß an die Tragrohre 2 Rahmen oder Halleleisten 8 mit einer Aufnahme 9 angeschlossen sind, die ein Mehrfaches der Breite der Aufsatzflächen? aufweist. Die Aufsatzstücke 3 sind schräg (vgl. rechter Teil der Fig. 1) oder außermittig (vgl. linker Teil der F i g. 1) zur Achse 10 der Aufnahmen 9 in diese eingesetzt. Dabei erkennt man in F i g. 5, daß die Aufsatzstücke mit Hilfe von Querstegen 11 an den Rahmen bzw. Halteleisten 8 abgestützt sind. Im Ausführungsbeispiel ist gezeigt, daß die Aufsatzstücke 3 selbst diese Querstege 11 aufweisen.

Sie können auch an den Rahmen bzw. an den Halteleisten 8 angeschlossen sein. — Im übrigen entnimmt man den Figuren, daß die Aufsatzstücke 3 in Längsrichtung durch an den Tragrohren 2 angebrachte Ar-

retierungsstücke 16 gehalten sind, die sie mit Ausnehmungen 17 überfassen. Je zwei benachbarte Aufsatzstücke 3 fassen durch an den Aufsatzstücken 3 ausgebildete Rücksprünge 18 bzw. Zungen 19 ineinander. Schließlich weisen die Aufsatzstücke 3 an ihren in Stoßrichtung hinten liegendem Ende eine Abschrägung 20 auf, die sicherstellt, daß das über d Aufsatzstücke 3 gestoßene Wärmegut G nicht ι überstehenden Kanten hängenbleibt. Die dargestell Breite der Tragrohre 2 ist etwa drei- bis viermal : breit, wie die der Aufsatzflächen 7. Das ist im allg meinen aus statischen Gründen erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Auf: ^stücke für wassergekühlte Tragrohre eines Stoßofens, die mit ihren Aufsatzflächen auf die Tragrohre unmittelbar aufgesetzt und mit Gleitflächen für das aufzulegende Wärmegut versehen sind, auf denen das Wärmegut mit zur Ofenachse paralleler Transportachse durch den Stoßofen gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen trapezförmigen Vertikalquerschnitt und eine Gleitfläche (4) aufweisen, die doppelt so breit ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche (7).

2. Aufsatzstücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal sie eine Höhe (Λ) aufweisen, die etwa viermal so groß ist wie die Breite ihrer Aufsatzfläche (7).

3. Aufsatzstücke nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie schräg oder außermittig in Aufnahmen (9) eines an die wassergekühlten Tragrohre (2) des Stoßofens (1) angeschlossenen Rahmens oder einer Halteleiste

(8) eingesetzt sind und die Breite der Aufnahmen

(9) ein Mehrfaches der Breite der Aufsatzflächen (7) beträgt.

4. Aufsatzstücke nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sL mit Hilfe von Querstegen (11) an den Rahmen b*.w. Halteleisten (8) abgestützt sind.