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Verzinkungsofen Sie Erfindung betrifft einen Verzinkungsofen, der
mit einem für die Aufnahme einer Metallschmelze bestimmten Kessel aus Metall ausgerüstet
ist und der zur Herstellung von Metallüberzügen, wie Verzinnung, Verbleiung, vorzugsweise
Jedoch zur Feuerverzinkung dient.
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Die bekannten Verzinkungsöfen haben den Nachteil, daß ihre Kessel
aus Metall häufig in sehr kurzer Zeit unbrauchbar werden. Die Kesselwandung ist
einmal dem direkten Angriff der Metallschmelze und deren schädlicher Wirkung in
Porm einer Abtragung der Wanddicke ausgesetzt und zum anderen dem Angriff der hohen
Temperatur und deren schädlichen Wirkung in Form einer Festigkeitsminderung des
Kesselmaterials.
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Das oft notwendige Auswechseln der Kessel von Verzinkungs öfen aus
oben angeführten Grilnden hat erwiesen, daß das dichte Umkleiden des Behälters mit
Mauerwerk im Ofen unzweckmäßig ist. Es hat sich deshalb im allgemeinen eine Anordnung
des Kessels in Verzinkungsbfen mit einem bestimmten Abstand zum Ofenmauerwerk entlang
der gesamten Wandung des Behälters durchgesetzt. Ohne jede Abstützung der Kesselwandung
kommt einer solchen Anordnung Jedoch nur für kleinere Öfen praktische Bedeutung
zu.
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Die Produktionsentwicklung erfordert ständig größer werdende Abmessungen
der Kessel in Verzinkungsöfen, so daß zur Sicherung ausreichender Tragfähigkeit
bei vorgegebener Wanddicke Versteifungerippen und Stützungen an den Wandflächen
unvermeidlich sind. So: sind beispielsweise Verzinkungsöfen bekannt, in denen Kessel
zur Aufnehme des flüssigen Metalls mit ebenen oder schwach gekrümmten Wandflächen
angeordnet sind, die an Vorlagen im
Ofenmauerwerk anliegen und von
diesen gestützt werden.
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Die Form dieser Kessel sowie ihre Anordnung unmittelbar zwischen den
Vorlagen des Ofenmauerwerkes ist Jedoch äußerst ungünstig, weil die ebenen oder
schwach gekrümmten Wandfiächen der Kessel statisch als Platten wirken.
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Sie übertragen den hydrostatischen Druck aus dem fldssigen Metall
auf die Wandfläche über Biegung zum Boden und zu den jeweils an den Bändern einer
Wand anschließenden Seitenwänden, sowie zu den zusätzlichen Punkt-oder Linienstützungen
der Kesselwandung in der Ofenkonstruktion. Dabei treten an den Ecken und an den
Stützen durch die Eck- und Stützmomente erhebliche Spannungsspit zen auf. An diesen
Stellen wird bei großen Abmessungen der Verzinkungskessel die Festigkeit des Materials
überschritten und ein Bruch verursacht, wobei überelastische Beanspruchungen und
Temperaturzwängungen, die das Material verspröden, mitwirken. Die im Zusammenhang
mit der Arbeitstemperatur von etwa 450°C auftretende Blaubruchgefährdung des Stahles
und die durch das flüssige Zink bzw. Blei verursachte interkristalline Spannungsrißkorrosion
begünstigen die Sprödbrüche, durch die die Kessel unbrauchbar werden.
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Diesen großen Nachteil aller bisher bekannten Verzinkungsöfen hat
man bereits zu beheben versucht, indem in bekannten Öfen eine Kesselwandung aus
plattiertem Blech, aus zwei verschiedenen, eich ergänzenden Materialien verwendet
wurde. Eine solche Ausbildung der Kessel in Verzinkungsöfen ist Jedoch teuer und
aufwendig und mitunter, wenn es sich um größere Kessel handelt, kaum möglich. Zur
Verlängerung der Standzeit der Kessel in Verzinkungsöfen hat man auch bereits versucht,
die Temperatur an der Außenseite der Behälterwandung im Ofen an den gefährdeten
Stellen zu senken. Dazu ist beispielsweise ein mit Heizkanälen versehener Verzinkungsofen
mit wassergektüllten
Rohren an den Stellen ausgerüstet worden, an
denen Temperaturspitzen in der Wandung auftreten. Auch dieaer wassergekühlte Verzinkungsofen
konnte Jedoch das Problem der geringen Standzeit der Kessel in diesen Öfen nicht
losen.
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Ein Rohrleitungssystem ist, zumal wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt
ist, teuer, aufwendig und vor allem stUranfällig.
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Noch immer ist also die geringe Standzeit von Kesseln in Verzinkungsöfen
das ungelöste Problem.
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Es ist deshalb Zweck der Erfindung, den größten Nachteil der bekannten
Verzinkungsöfen, der in der geringen'Standzeit ihrer die Metallschmelze aufnehmenden
Kessel besteht, zu beseitigen und einen Verzinkungsofen zu schaffen, bei dem die
Standzeit des Kessels wesentlich erhöht wird, dessen Betrieb also dadurch wesentlich
wirtschaftlicher ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, den o. a. Zweck mit einer besonderen
Anordnung des Kessels zwischen Stützen innerhalb einer Ofenkonstruktion oder einer
umhüllenden StUtzkonstruktion und einer, den verschiedenen Beanspruchungen in besonderem
Maße Rechnung tragenden Form des Kessels zu erreichen.
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Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Verzinkungsofen
mit einem Kessel ausgerüstet ist, dessen Seitenwandung im Bereich Ton an die Ofenkonstruktion
oder eine umhüllende Stützkonstruktion angeschlossenen StUtzelementen mehr oder
weniger Bchalenförmig ausgebildet ist; weiterhin dadurch, daß die mit Zwischenstützen
versehenen Stützträger oder auch die Zwischenstützen allein in der Ofenkonstruktion
an Stellen angeordnet sind, die die schalenförmige Ausbildung der Wandung des Kessels
erfordert.
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Zur Absicherung eines Abstandes bestimmter Abmessungen zwischen den
Stützelementen und der Schalenwand sind Abstandhalter oder eine Isolierschicht angeordnet.
Die
Stützelemente sind dabei ganz oder teilweise mit Kanälen oder
Leitungen ausgerüstet, an denen ein Kühlkreislauf angeschlossen ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausföhrungsbeispiel dargestellt
und beschrieben, die eichnung zeigt in Fig. die Längenansicht auf einen Kessel und
den Längssohnitt in einem erfindungegemäßen Verzinkungsöfen, Fig. 2s die Draufsicht
eines erfindungsgemäßen Verzinkungsöfens nach Fig. 1, Fig. 3: eine Einzelheit der
Ofenkonstruktion gemäß der Schnittverlaufslinie A-A in Fig. 1, Fig. 4t eine Einzelheit
der Ofenkonstruktion gemäß der Schnittverlaufslinie O-c in Fig. 3 mit sichtbaren
Abstandhaltern und Luftspalt, Fig. 5: eine Einzelheit der Ofenkonstruktion gemäß
der Schnittverlaufslinie C-C in Fig. 3 mit sichtbarer Isolierschicht, Fig. 6: eine
Einzelheit der Kesselkonstruktion gemäß Schnittverlaufslinie B-B in Fig. 2.
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Der erfindungsgemäße Verzinkungsofen besteht aus einem Kessel und
einer Ofenkonstruktion 12 mit Stützträgern 5 und Zwischenstützen 6. Dabei besteht
der Kessel aus einem Bodenblech 9 und einer Schalenwand 3, die aus Seitenschalenelementen
1 und Stirnschalenelementen 2 mit Schweißnähten 4 zusammengefügt ist. Der Kessel
ist in der Ofenkonstruktion 12 mit bestimmtem Abstand zum Ofenmauerwerk entlang
einer gesamten Wand angeordnet. In der Ofenkonstruktion 12 sind die Stützträger
5 mit Zwischenstützen 6 so angeordnet, daß sie den Kessel an den Verbindungsetellen
seiner Schalenelemente 1 abstützen. Zur Sicherung einen Luftspaltes bestimmter Abmessung
sind zwischen der Schalenwand 3 und den Stützträgern 5 Abstandshalter 7
eingebaut.
An Stelle des Luftspaltes zwischen der Schalenwand 3 und den Stützträgern 5 ist
in einer anderen Ausführung eine Isolierschicht 8 angeordnet. Das Bodenblech 9 des
Kessels im Ofen ist über eine Bodennaht 10 an die Schalenwand 3 angeschweißt. Zur
Erläuterung der erfindungsgemäß gelösten Aufgabe sei noch angeführt, daß die Stützträger
5 mit dem Bodenblech 9 des Kessels fest verbunden sind. Die Stützträger 5 leiten
ihre unteren Stützkräfte in das Bodenblech ein und werden oben an der Fußbodenplatte
11 gestützt. Über die Zwischenstützen 6 geben die Stützträger 5 die Stützkräfte
der Seitenschalenelemente 1 und Stirnschalenelemente 2 an die Ofenkonstruktion 12
oder an eine besondere umhüllende Stützkonstruktion, die hier nicht dargestellt
ist, ab.
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Es ist somit ein Verzinkungsofen geschaffen, der durch günstige Stützung
seines Kessels in der Ofenkonstruktion und entsprechend günstige Form des Kessels
die Voraussetzungen für eine wesentlich längere Standzeit der Kessel schafft. Damit
werden die Verzinkungsöfen funktionssicher und wenig störanfällig.