DE2241268C3

DE2241268C3 - Process for extending the uninterrupted service life of furnace vaults and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: DE2241268C3
Application number: DE19722241268
Authority: DE
Original assignee: Nautschno lssledowatelskij insti tut mechaniki pn Moskowskom Gosudarst
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1977-09-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verlängern der ununterbrochenen Standzeiten von Ofengewölben und auf Vorrichtungen zum Durchführen dieses Verfahrens und kann beispielsweise bei Siemens-Martin-, Lichtbogen-, Glasschmelz- und andern Öfen verwendet werden.The invention relates to a method for extending the uninterrupted service life of Furnace vaults and on devices for carrying out this process and can for example at Siemens-Martin, electric arc, glass melting and other furnaces can be used.

Die Betriebspraxis beim Einsatz von modernen Schmelzöfen hat gezeigt, daß die Länge der ununter-The operating practice with the use of modern melting furnaces has shown that the length of the

irochenen Standzeit des Ofens (die Olcnreisi) durch lie Abnutzung des Ofengewölbes beslininu wird. I lieriei ist der (irund für die Abnutzung des Ol'enge-,s'lilbes hauptsächlich das Ahsplillern von Teilchen ler feuerfesten Blöcke (Steine), aus denen das Ge-■völbe besteht. In geringerem M-¹LV als durch das Absplittern wird die Abnutzung des Gewölbes durch .las Abschmelzen infolge chemischer und Gefügeinderungen der heißen Oberfläche des feuerfesten Mauerwerks beobachtet. Beispielsweise wurde auf Grund einer Reihe von besiehenden Schätzungen festgestellt, daß der Anteii tier Absplitterungszone bei der Abnutzung von Siemens-Martin-Ofen aus feuerfestem Chrommagnesiumsteinen 70... 80% beträgt.The service life of the furnace (the Olcnreisi) is increased by wear and tear on the furnace vault. I lieriei is the (IR and for the wear of the Ol'enge-, s'lilbes mainly the Ahsplillern of particles ler refractory blocks (stones) from which the overall ■ völbe consists. Lesser M- ¹ LV as by chipping The wear and tear of the vault through glass melting as a result of chemical and structural changes in the hot surface of the refractory masonry was observed. .. 80%.

Bei diesen Schmelzofengewölben befindet sich die heißeste (innenseitige) Schicht in einem wechselnden Temperaturfcld, das sich mit der Zeit (von Schmelze zu Schmelze) wiederholt. Während einer solchen Zeitperiode (d. h. während eines solchen Thermozyklus) wird das Gewölbe einmal bis auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt (diese Periode wird die »kalte« Ofengangsperiode genannt), einmal bis auf eine bestimmte Temperatur erhitzt (diese Periode wird die »heiße« Ofengangsperiode genannt). Beispielsweise wird während einer Schmelze das Gewölbe eines Siemens-Martin-Ofens bis auf eine Temperatur von 1400⁰C abgekühlt und bis auf 1650⁰C erhitzt.In these furnace vaults, the hottest (inside) layer is in a changing temperature range, which repeats itself over time (from melt to melt). During such a period of time (i.e. during such a thermal cycle) the vault is cooled once to a certain temperature (this period is called the "cold" oven period) and heated once to a certain temperature (this period is called the "hot" oven period ). For example, the vault of a Siemens-Martin furnace is ^{cooled down to a temperature of 1400 °} C. and heated up to 1650 ^{° C. during a melt.}

Die innenseitige Gewölbeschicht ist nicht nur der Hinwirkung der Thcrmozyklcn unterworfen, sondern befindet sich auch in einem mit der Zeit wechselnden Spannungszustand und kann dem Einfluß von Angriffsmitteln (z. B. von Schlacken, welche durch Gasströme auf die Gcwölbcoberfläche aufgetragen werden) ausgesetzt sein. Unter diesen Bedingungen verläuft, wie dies experimentell im Institut für Mechanik der Moskauer Staatsuniversität nachgewiesen wurde, der beschleunigte thermische F.rmüdungsprozeß jener Feuerfeststoffschicht, d.h. er verläuft in der innenseitigen Gewölbeschicht, welche während einer geringen Anzahl von Thermozyklen bei der Einwirkung von Kräften und Wärmebelastungcn widerstandsfähig ist, aber nach einer bestimmten Anzahl von Thermozyklen ihre Widerstandsfähigkeit verliert, wobei (5...50mm tiefe) Risse entstehen, welche das Absplittern hervorrufen. In demselben Institut wurde nachgewiesen, daß die Anzahl der Thermozyklen, welche die heiße Feuerfeststoffschicht aushält, schnell geringer wird, wenn die Schicht auf Zug beansprucht wird; wenn sie dagegen keiner Krafteinwirkung unterworfen ist, hält die heiße Schicht eine größere Anzahl von Thermozyklcn aus; aber der Feuerfeststoff hält eine maximale Anzahl von Ther.nozyklen bei einer gewissen bestimmten Druckbeanspruchung aus.The inner vault layer is not only subject to the effect of the thermal cycles, but also is also in a state of tension that changes over time and can be exposed to the influence of attack agents (e.g. from slag that is applied to the vaulted surface by gas flows) be exposed. Under these conditions, as is done experimentally in the Institute of Mechanics Moscow State University, the accelerated thermal fatigue process of those Refractory layer, i.e. it runs in the inside vault layer, which during a small Number of thermal cycles under the action of forces and heat loads is, but loses its resistance after a certain number of thermal cycles, whereby Cracks (5 ... 50mm deep) arise, which cause chipping. In the same institute was demonstrated that the number of thermal cycles the hot refractory layer can withstand is rapid decreases when the layer is subjected to tensile stress; if, on the other hand, they are not subjected to any force is, the hot layer can withstand a greater number of thermal cycles; but the refractory material holds a maximum number of thermal cycles at a certain specific pressure load.

Auf diese Weise wurde festgestellt, daß ein Optimalwert für die Größe der Druckbeanspruchung des jeweiligen Feuerfeststoffes bei vorgegebenen Thermozyklen (mit bestimmten Temperaturen und Perioden) und bei Beeinflussung durch die Schlacken besteht, bei denen der Feuerfeststoff eine maximale Anzahl von Thermozyklen aushält, ohne zerstört zu werden.In this way it was found that an optimum value for the magnitude of the compressive stress of the respective Refractory material at specified thermal cycles (with specific temperatures and periods) and when influenced by the slags, in which the refractory material has a maximum number withstand thermal cycles without being destroyed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verlängern der ununterbrochenen Standzeit von Ofengewölben zu entwickeln, hei dem in der innenseitigen heißen Gewölbeschicht während der Wärmeführung im Ofen eine Spannung erzeugt wird, ti ie dem Optimalwert naheliegt oder gleich ist.The invention is based on the object of a method to extend the uninterrupted service life of furnace vaults, in the hot vault layer on the inside during the heat transfer in the furnace, a tension is generated, ti ie is close to or equal to the optimal value.

Die: e \ufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verfahren zum Verlängern der ununterbruchenen Standzeit von Gewölben lür Schmelzofen die eine verhältnismäßig »kalte« und eine »heiße« Ofengangsperiode haben, entwickelt wird, wobei erfindungsgemiiß während der Perioden zwangsweise die meehani-■> sehen Spannungen im Gewölbe reguliert werden, wozu an der Gewölbeoberfläche wechselnde Slreckenlaslen, die entgegengesetzt zur Schwerkraft und längs derselben gerichtet sind, angelegt werden, während an den Gewölberändern der Angriff von wechselndenThe task is solved by a process to lengthen the uninterrupted service life of vaults for melting furnaces one of them is relatively "Cold" and a "hot" furnace cycle period is developed, whereby according to the invention during the periods forcibly the meehani- ■> see tensions in the vault being regulated, including changing slanting glasses on the vault surface, which are opposite to gravity and directed along it, are applied while at the vault edges the attack of changing

in Biegemomenten vorgesehen wird.is provided in bending moments.

Ein solches Verfahren ermöglicht es, die Geschwindigkeit der Gewölbeabnutzung durch Absplittern von Teilchen zu vermindern.
Während der »heißen« Periode kann die Summe derSuch a method makes it possible to reduce the rate of vault wear by chipping particles.
During the "hot" period, the sum of the

is wechselnden, an das Gewölbe angelegten Streckenlasten 30...60'/D des Gewölbegewichts betragen und entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtet sein, während der »kalten« Periode kann die Summe der an das Gewölbe angelegten, wechselnden Streckenlastenis changing line loads applied to the vault 30 ... 60 '/ D of the weight of the vault and directed opposite to the force of gravity, while the "cold" period can be the sum of the changing line loads applied to the vault

><> bis zu 15% des Gewölbegewichts betragen und beim Abkühlen der Innenseite des Gewölbes um 200.. .300⁰C entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtet sein. Wenn die Innenfläche des Gewölbes um 400...600⁰C abgekühlt wird, können die erwähnten Lasten längs der><> be up to 15% of the weight of the vault and be directed opposite to gravity ^{when the inside of the vault cools down by 200 ... .300 0 C.} If the inner surface of the vault is ^{cooled by 400 ... 600 0} C, the mentioned loads can be along the

2s Schwerkraft gerichtet sein, wobei die an den Gewölberändern angreifenden Biegemomente während der »heißen« Periode eine Richtung, bei der eine Zugspannung in der innenseitigen Gewölbeschicht erzeugt wird, und wahrend der »kalten« Periode eine Richtung, bei der eine Druckspannung in der innenseitigen Gewölbeschicht erzeugt wird, haben.2s gravity be directed, with those at the vault edges applied bending moments during the "hot" period a direction in which a tensile stress is created in the inside vault layer, and during the "cold" period a direction in which a compressive stress is generated in the inside vault layer.

Eine derartige Richtung und Größe der an das Gewölbe angelegten, wechselnden Strcckcnlasten und Biegemomentc ermöglichen es, die Druckspannung an der heißen Innenseite des Gewölbes, welches eine größere Anzahl von Thermozyklen aushalten kann, dem Optimalwert zu nähern.Such a direction and magnitude of the alternating stress loads applied to the vault and Bending moments allow the compressive stress on the hot inside of the vault, which is a can withstand a greater number of thermal cycles, approaching the optimum value.

Da die Wärmeführung am Schmelzofengewölbc sich infolge des sich wiederholenden technologischen Ofenganges wiederholt, wird das I lauptprogramm für die Gewölbebelastung mit an der Oberfläche angreifenden Kräften und Momenten für einen gemitteltcn Thermozyklus des Ofenganges gewählt, d.h. es wird ein autonomes System für die Belastungssteuerung verwendet.Because the heat at the furnace vault changes due to the repetitive technological furnace cycle repeated, the main program for the vault loading with attacking the surface Forces and moments are selected for an averaged thermal cycle of the oven passage, i.e. it becomes an autonomous one System used for load control.

Es wird, um den Abweichungen der Wärmeführung am Gewölbe von den vorgegebenen Werten Rechnung zu tragen, ein zusätzliches Folgesteuerungssystem verwendet.
Während des Ofenganges werden der tatsächliche Wert der Durchbiegungen, die Temperatur und die Gewölbedicke gemessen. Entsprechend den Abweichungen der erhaltenen Werte von den vorgegebenen wird die Größe der am Gewölbe angelegten Streckenlasten und Biegemomente korrigiert.An additional sequential control system is used to take account of the deviations in the heat distribution at the vault from the specified values.
During the furnace cycle, the actual value of the deflections, the temperature and the vault thickness are measured. The size of the line loads and bending moments applied to the vault is corrected according to the deviations of the values obtained from the specified values.

Auf diese Weise kann die Größe der am Gewölbe angelegten Lasten beim Abweichen der Wärmeführung von der vorgegebenen (d.h. vom Durchschnittswert) reguliert werden.
Zum Durchführen des Verfahrens bei einem OfenIn this way, the size of the loads applied to the vault can be regulated if the heat transfer deviates from the specified (ie from the average value).
For performing the procedure on an oven

do mit einem Gewölbe, das aus Ziegelgroßblöcken zusammengesetzt ist, die in Querrichtung durch Dübel und in Längsrichtung durch längsliegende Winkel miteinander verbunden sind, das an den am Rand der Ofenjoche angebrachten Riegeln des Ofengerüstes auf-do with a vault composed of large brick blocks is that in the transverse direction by dowels and in the longitudinal direction by longitudinal angles with each other are connected, which is attached to the bolts of the furnace frame attached to the edge of the furnace yokes.

('■- gehängt ist und das auf gekühlten Kämpferbalken aufliegt, die am Senkrechtteil des Gerüstes befestigt sind, wird eine Vorrichtung geschaffen, die erfindungsgemäß eine am Ofengewölbe und -gerüst angebrachte('■ - is hung and rests on cooled transom beams, which are attached to the vertical part of the scaffolding, a device is created according to the invention one attached to the furnace vault and frame

Hinrichtung enthält, welche /um Anlegen von wechselnden Streckenlastcn an die Gewölbeobcrlläche, wobei die Strcckenlasten entgegengesetzt /ur Schwerkraft und längs derselben gerichtet sind, und zum Anlegen von wechselnden Biegemomenten an den auf den s Kämpfcrbalkcn ruhenden Gcwölberändern dient.Execution contains, which / in order to apply alternating line loads to the vaulted surface, whereby the strains are opposite to gravity and directed along it, and for application of changing bending moments at the vault edges resting on the crossbeams.

Die Einrichtung /um Anlegen von entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichteten Streckenlastcn besitzt Querträger, welche gelenkig mit den längsliegeiulen Winkeln des Gewölbes verbunden sind, wobei in der n> Mitte eines jeden Querträgers eine lose Rolle angebracht ist, und an jedem Riegel sich mindestens eine feste Rolle befindet, die auf derselben Längsachse wie die lose Rolle angeordnet ist und jede Längsreihe aus losen und festen Rollen durch ein Drahtseil is verbunden ist, dessen eines Ende starr im Mittelteil des Olengerüstc.' befestigt und dessen anderes Ende über eine Dynamometerfeder mit dem auf dem Ofengerüst montierten Krafterzeuger verbunden ist, während zum Anlegen von Streckenlasten, die längs der Schwerkraft gerichtet sind, zwischen dem Gewölbe und jedem Riegel und zwar parallel zu letztcrem je zwei Bögen aufgestellt sind, deren eine linden gelenkig am Scnkrcchttcil des Olcngerüstes befestigt sind, während die anderen Enden mit dem Antrieb zu ihrer Verschiebung in der Ofenquerschnittsebene verbunden sind, und zwischen dem Gewölbe und den Bögen längs des Gewölberadius Federn vorgesehen sind, welche auf Stäben aufgesetzt sind, deren eine Enden durch die Bögen geführt und so an ihnen be- (ο festigt sind, daß sie sich axial vom Ofenmittclpunkt fortschieben können, während die anderen linden an den längsliegenden Gewölbewinkeln angelcnkt sind, wobei zum Anlegen der Biegemomente an den Gewölberändern jeder Kämpferbalken über elastische .vs Elemente auf zwei senkrechte Hebel aufgelegt ist, welche gelenkig am Senkrechtteil des Gerüstes befestigt sind und von denen jeder durch den gelenkig am Riegel an tlessen Bel'estigungsstelle am Olengerüst befestigten waagerechten I lebel angelenkl ist, tier über .|u ein Dynamometer durch ein Drahtseil von den Antrieben aus in Bewegung gesetzt wird.The device / in order to apply line loads directed opposite to the force of gravity Cross beams, which are articulated with the longitudinal angles of the vault, where in the n> A loose roll is attached to the middle of each cross member, and at least one roll is attached to each transom Fixed roller is located, which is arranged on the same longitudinal axis as the loose roller and each longitudinal row of loose and fixed pulleys is connected by a wire rope, one end of which is rigid in the middle part des Olengerüstc. ' attached and the other end via a dynamometer spring with the one on the furnace frame mounted power generator is connected, while for the application of line loads, which are along the Gravity are directed between the vault and each transom, parallel to the last crem each two arches are set up, one of which is hingedly attached to the cross section of the oil framework are, while the other ends with the drive for their displacement in the furnace cross-sectional plane are connected, and springs are provided between the vault and the arches along the radius of the vault which are placed on bars, one end of which is passed through the arches and thus attached to them (ο are fixed so that they can move axially away from the center of the furnace, while the others are attached the longitudinal vault angles are angled, whereby the bending moments are applied to the vault edges each transom beam is placed on two vertical levers via elastic .vs elements, which are articulated to the vertical part of the scaffolding and each of which is articulated through the on the transom at tlessen Bel'estigungsstelle attached to the oil frame, horizontal lever is hinged, animal over. | u a dynamometer is set in motion by a wire rope from the drives.

Eine solche konstruktive AuslÜhiungtler Vorrichtung ermöglicht es, tlas Gewölbe in eine Reihe von Sektoren zu unterteilen und an jedem von ihnen auf .|.s gleicht' Weise am Gewölbe kon/entrierle Kräfte anzulegen, die in verschiedenen Sekloren voneinander verschiedene Grölte haben. Hierbei können die Sekloren in einer Richtung durch tlie Grenzen tier Olenjoehc, d.h. durch den Anstand zwischen den Riegeln, und so in der andern Richtung durch tlie Anzahl der die losen Blöcke tragenden Querträger bestimmt werden. Line st)lche Konstruktion tier Vorrichtung ermöglicht auch, stufenförmig tlie Biegemomcnte am Gcwölhei'iiiul anzulegen, wobei tlie Länge einer Stufe durch ss die Länge des Käniplcibalkcns bestimmt wird. Aul diese Weise ermöglicht tlie Vorrichtung es, bei bestimmten Abmessungen tier Sektoren tlie Gewölbcbclastung während ties Thctmo/yklus auf vorgegebe-All /u verteilen. <«>Such a constructive AuslÜhiungtler device allows tlas vaults to be divided into a number of sectors and on each of them. | .s is like a way of applying con / entrant forces to the vault which differ from one another in different seclores Have grölte. Here the Sekloren can go in one direction through tlie boundaries tier Olenjoehc, i.e. by the decency between the bars, and so on in the other direction are determined by the number of transverse girders supporting the loose blocks. Line st) lche construction of the device also enables step-shaped tlie bending moments at the bulge where the length of a step is determined by the length of the cranial bar. Aul In this way tlie device makes it possible, with certain dimensions, to load sectors tlie vault during the thctm / cycle on given-all / u distribute. <«>

Außerdem können /um Anlegen von /usäl/lichen, wechselnden Sticckciikisleii, tlie enlgenengcsct/t /ur Schwerkraft gerichtet sind, bei tier Vorrichtung die freien linden tier Sliibc, welche durch tlie Bögen geführt siiul, mil Mullein versehen werden, während i>s /wischen den Mutlern und den Bögen auf den Stäben Feilem aufgesetzt werden können, deren Druckkraft über die beweglichen Bögen mittels der Antriebe reguliert wird. Auf diese Weise kann ein größerer Bereich erhalten werden, in dem die an der Gewölbeoberfläche angelegten Strcckenlasten geändert werden können.In addition, / to create / usäl / lichen, changing Sticckciikisleii, tlie enlgenengcsct / t / ur Gravity are directed, at tier device the free linden tier sliibc, which by tlie arches led siiul, with mullein provided, while i> s / wipe the Mutlern and the arches on the rods Feilem can be placed, their compressive force is regulated via the movable arches by means of the drives. This way you can cover a larger area can be obtained by changing the stress loads applied to the vault surface be able.

Hs sind zum Regulieren der Größe der an die Gewölheoberfläche anzulegenden Strcckenlasten bei der Vorrichtung an einem linde jeder Dynamometerfeder Schalter für die Lasten vorgesehen, deren Anzahl durch die Anzahl der vorgegebenen Belastungsänderungen bestimmt wird, während am anderen linde Anschläge befestigt sind, welche beim Dehnen und Zusammendrücken der Federn mit den Schaltern zusammenwirken. Hs are used to regulate the size of the vault surface load to be applied to the device on one of each dynamometer spring Switches are provided for the loads, the number of which is determined by the number of load changes specified is determined, while on the other lime stops are attached, which are stretched and compressed the springs interact with the switches.

Auf diese Weise können die Schalter mit der Steueranlage verbunden werden, welche in bestimmten Augenblicken des Thcrmozyklus des Ofens Befehle zum Einschalten des Krafterzeugers gibt, wobei der Schalter und der Anschlag automatisch den Krafterzeuger beim Erreichen der vorgegebenen Bclastungshöhe ausschalten.In this way, the switches can be connected to the control system, which in certain Commands to switch on the power generator at moments of the stove's thermal cycle, with the Switch and the stop automatically activate the power generator when the specified load height is reached turn off.

Nachstehend wird eine Ausführung der Vorrichtung für das Gewölbe eines Siemens-Martin-Ofens anhand der Zeichnung beschrieben; es zeigtAn embodiment of the device for the vault of a Siemens-Martin furnace is shown below the drawing described; it shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erllndungsgegemäße Vorrichtung,Fig. 1 is a cross section through the erllndgegemäße Contraption,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Elemente der erfinclungsgcmiilten Gcwölbcaufhängung,2 shows a cross-section through the elements of the inventive arched suspension,

F i g. 3 die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, und zwar auf deren von der Bcschickungsseile her gesehenen, in bezug auf die Ofcnlängsachsc rechten Teil,F i g. 3 shows the plan view of the device according to the invention, specifically on the one of the loading ropes seen in relation to the right part of the longitudinal axis,

Fig. 4 die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, und zwar auf deren linken Teil,4 shows the plan view of the device according to the invention, specifically on its left-hand part,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4,Fig. 5 is a section along line V-V of Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Variante der Befestigung des erfindungsgemäßen Querträgers mil tlci losen Rolle am Gewölbe,6 shows a section through a variant of the fastening of the cross member according to the invention with a loose role on the vault,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VIl der F'ig. (>.7 shows a section along line VII-VIl of FIGS. (>.

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VlIl-VUl der F'ig. 4.8 shows a section along line VII-VI of FIG. 4th

Fig. ^l) einen Schnitt nach Linie IX-IX und 1X'-1X der Fig. K,Fig. ^L ) a section along line IX-IX and 1X'-1X of Fig. K,

Fig. IU einen Schnitt nach Linie X-X der Fig. 4,Fig. IU a section along line X-X of Fig. 4,

Fig. 11 einen Schnitt nach Linie Xl-Xl der Fig. K),11 shows a section along line Xl-Xl in FIG. K),

Fig. 12 in schematischcr Darstellung den Antrier /um Verschieben tier Bögen tier erfiiuhingsgemäßer Vorrichtung,12 shows the drive in a schematic representation / to move tier arches tier more appropriately Contraption,

F'ig. 13 die Seitenansicht der Dynaniomeleifeder mi l'rogtammeinrichlung für die Steuerlage tier erfin dungsgemiißen Vorrichtung,F'ig. 13 the side view of the Dynaniomeleifeder mi l'rogtammeinrichlung for the tax position tier invent according to the device,

F'ig. 14 die Ansicht gemäß Pfeil /I der Fig. 13,F'ig. 14 the view according to arrow / I in FIG. 13,

Fig. 15 einen Querschnitt durch die schematised Anordnung im Olengcwölbc der erfintlungsgcmiiltei Temperatur- und Verschiebungsgeber,15 shows a cross section through the schematized Arrangement in the oil vault of the invention Temperature and displacement transmitter,

Fig. H) das Sehaubild tier Teniperaturänilcrung ai tier Innenfläche ties Ofengewölbes,Fig. H) the visual image of the teniperaturation ai the inner surface of the furnace vault,

F'ig. 17 das Schaubild der Belaslungsäiulemng ai tier Gcwölbeobci fläche in Abhängigkeil von tlei technologischen Schmel/pcrioden des Ofens undF'ig. 17 the diagram of the Belaslungsäiulemng ai tier vaulted surface in a wedge dependent on tlei technological melting periods of the furnace and

Fig. IS tlie Bloekschallung tier Steueranlage für tlii ertliulungsgemäße Vorrichtung.Fig. IS tlie Bloekschallung tier control system for tlii Apparatus according to the invention.

Die eilindungsgemäßc Vorrichtung kann für ein In: liebiges bestehendes Gewölbe im SM-Ofen, z. B. lü das Tonnengewölbe I (Fig. I), das auf einei Schaltuni durch aufeinantlerf(il|',endes Zusammensetzen vtu Ringen (Bögen) aus feuerfesten ZiegclgroUblöcki montiert wird, verwendet werden. Zwischen den IcIzIe reu befinden sieh (aus der Figur nicht ersichtlich Stahl/wischenlagi'ii. Die Ziegelgroßblöcke wertleiThe device according to the invention can be used for an In: lovely existing vault in the SM furnace, e.g. B. lü the barrel vault I (Fig. I), which on one Schaltuni by aufeinantlerf (il | ', endes assembling vtu Rings (arches) made of refractory brickwork installed. Between the IcIzIe reu are located (not evident from the figure Stahl / wischenlagi'ii. The large brick blocks are valuable

durch Dübel 2 (Fig. 2), welche (in Querrichtung) in der Nähe der Oberkanten liegen, zu einem Bogen verbunden. Die Bögen des Gewölbes 1,/wischen denen sich auch Stahlzwischenlagen befinden können, werden miteinander in Längsrichtung durch einige Reihen von längsliegcnden Winkeln 3 verbunden. Das Gewölbe 1 ist im niehterhitzten Zustand an den Riegeln 4 des Ofengerüstes aufgehängt. Die Länge der längsliegenden Winkel 3 ist gewöhnlich gleich der .lochlänge zwischen den Senkrechtslützen 5 des Ol'cngerü.stes oder zwischen den Riegeln 4 dieses Gerüstes. Im Bereich eines jeden Jochs liegt der Rand des Gewölbes 1 auf an den Scnkrcchtstützcn 5 des Gerüstes befestigten Kämpfcrbalkcn 6 auf.by dowels 2 (Fig. 2), which (in the transverse direction) are near the upper edges, to form an arch connected. The arches of the vault 1, / between which there can also be steel intermediate layers connected to one another in the longitudinal direction by several rows of longitudinal angles 3. The vault 1 is suspended from the bars 4 of the furnace frame when it is not heated. The length of the longitudinal Angle 3 is usually equal to the length of the hole between the vertical supports 5 of the oil framework or between the bars 4 of this frame. The edge of the vault lies in the area of each yoke 1 on fighting beams 6 fastened to the crossbars 5 of the scaffolding.

Die Hinrichtung zum Anlegen der Streckcnlastcn, welche entgegengesetzt zur Schwerkraft sind, besteht aus einem System von Querträgern7 (Fig. 3 und 4), welche gelenkig mit den Winkeln 3 des Gewölbes 1 verbunden sind und die ganze Fläche des Gewölbes 1 bedecken. Längs des gesamten Gewölbes 1 sind vier Reihen solcher Träger 7, und zwar je zwei Träger in jedem Joch vorgesehen. Jede Reihe der Winkel 3 des Gewölbes 1 ist gelenkig durch Zugstangen K mit den Querträgern 7 verbunden. Auf den oberen linden der Zugstangen«, die frei durch den Träger7 geführt sind, sind Federn 9 und Stellmuttern 10 aufgesetzt. In der Mitte jedes Trägers 7 ist eine lose Rolle 1! (Fig. 5) angebracht, die in der F.bene des Ofenlängsschnitts verschiebbar ist. Zwei in jedem Joch befindliche Nachbarträger7 einer Reihe sind durch den Längsträger 12 verbunden, welcher an den Achsen der losen Rollen 11 befestigt ist. Zwei Nachbar-Querträger 7 können auch nicht miteinander verbunden werden. In diesem Fall wird jeder Querträger7 gelenkig mil Mille eines Hebels 13 mit dem Riegel 4 verbunden. Im milllercn Olcnjoch weiden die losen Rollen Il der Querträger 7 gelenkig mil den Riegeln 4 durch (aus der figur η ic hl ersichtliche) I Ie bei verbunden. Inder Lbene jeder Reihe der losen Rollen Ii sind in Längsrichtung auf dem Oberteil dei Riegel 4 des Gerüstes je zwei feste Rollen 14 aufgesetzt.The execution consists in applying the stretching loads which are opposite to the force of gravity from a system of cross members7 (Fig. 3 and 4), which are articulated with the angles 3 of the vault 1 are connected and cover the entire surface of the vault 1. Along the entire vault 1 are four Rows of such carriers 7, two carriers provided in each yoke. Each row of angles 3 of the vault 1 is articulated to the cross members 7 by tie rods K. On the upper linden springs 9 and adjusting nuts 10 are attached to the tie rods «, which are guided freely through the carrier 7. In the middle of each support 7 is a loose roll 1! (Fig. 5) attached, which can be moved in the plane of the furnace longitudinal section. Two in each yoke Neighboring beams 7 of a row are connected by the longitudinal beam 12, which is attached to the axes of the loose Rollers 11 is attached. Two neighboring cross members 7 cannot be connected to one another either. In this In this case, each cross member 7 is articulated with a lever 13 with the bolt 4. In the milllercn Olcnjoch graze the loose roles II of the cross beams 7 articulated with the bolts 4 by (from the figure η ic hl visible) I Ie at connected. Indian life each row of the loose rolls Ii are lengthways two fixed rollers 14 are placed on the upper part of the bolt 4 of the frame.

In einzelnen Füllen können die Querträger 7. welche ilie losen Rollen Il tragen, gelenkig mit ilen Mittelpunkten von zwei liebeln 15 (I¹'ig. (>) verbunden weiden, von denen jeder mil den längsliegenden Wm kein 3 des Gewölbes 1 diiieh Zugslangen H veibundcn isl. In diesem lall sind keine Stellmullun IO voi h.iiulr ηIn individual cases, the transverse girders 7, which carry ile loose rollers II, can be articulated with ile centers of two dangling 15 (I ¹ 'ig veibundcn isl. In this lall there are no garbage dumps IO voi h.iiulr η

I )ie losen Rollen 11 und die festen Rollen 14 in jcdu I ängsieihc sind durch ein DiahlseilHi veibimden, dessen eines Linie am MiIU¹UuI des Olens liefestigl ist, wählend sein anderes Fnde an der Ofensliniseile liuausgdüliil und mit einem Kialtuzcugu 17 ν er blinden ist, ilei a''s einei Dvnanioinelerledei IH be sieht, welche ubei das Drahlseil mil iWi Trommel eines 1 ! Ii ι ei sei/ ungsgcl liebes |⁽) mit dei 1 'bei setz utigszahl / LI(M) VU blinden isl. Das I luluselziingsi'.ctncbe I') isl über eine mechanische Sicherung 20 (Fig. 3) mit einem /weiten t liilusctzungsgetiiebe 21 verbunden, das eine I Ibuset/iingszahl von / I."»... '(> besitzt und dessen Achse mil dun Diehsliom Svnchion moloi, dei eine leistung von I)₁S... I kW und eine I »rehzahl von S(H). . . /()() I l/inin besitzt, verbunden isl.I) The loose rollers 11 and the fixed rollers 14 in jcdu I are longitudinally connected by a dial rope, one of which is laid on the MiIU ¹ UuI of the oil, while its other end on the furnace line rope is liuausgdüliil and with a kialtuzcugu 17 ν it is blind , I’ll see what a Dvnanioinelerledei IH see what the wire rope with iWi drum of a 1! Ii ι ei sei / ungsgcl dear | ⁽ ) with dei 1 'at set number / LI (M) VU blind isl. The I luluselziingsi'.ctncbe I ') is connected via a mechanical safety device 20 (Fig. 3) to a wide opening mechanism 21, which has an Ibuset / ling number of / I. ""...'(> and its Axis mil dun Diehsliom Svnchion moloi, which has an output of I) ₁ S ... I kW and a speed of S (H)... / () () I l / inin, connected isl.

I ine solche Konstruktion ermöglichl es, die Ober lläelienbelasiimg im Grwölbeiiueisclinilt während eines Thumo/yUus in viel vnneiiiandei unabhängige!! Stufen zu leguiiuui.Such a construction enables the upper lläelienbelasiimg im Grwölbeiiueisclinilt during of a thumo / yUus in much vnneiiiandei independent !! Stages to leguiiuui.

Zum Anlcmi von Stieckuilaslcn. die längs du Schwerkraft gerichtet sind, und von Zusatzlaslen, die entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtet sind, sind unter jedem Riegel 4 oder neben dem Riegel parallel zum Gewölbe zwei Paare beweglicher Bögen (Bogenhalften) 22 (Fig. 8, 9) vorgesehen. Der Bogen 22 besteht aus zwei gebogenen und starr miteinander verbundenen U-Trägern. Jeder bewegliche Bogen 22 ist am Aulienende gelenkig mit der Senkrechtstütze 5 des Gerüstes verbunden. Die andern linden der Bögen 22, die sich im Scheitelpunkt des Bogens 1 befinden, sind mit einem Antrieb 23 (F'ig. K), II, 12) verbunden, welcher diese linden in der Hbcnc des Olcnqucrschnitts verschiebt.On the occasion of Stieckuilaslcn. along you Are directed by gravity, and by additional lasers that are directed opposite to gravity under each ledger 4 or next to the ledger parallel to the vault two pairs of movable arches (arch halves) 22 (Fig. 8, 9) is provided. The arch 22 is made made of two curved and rigidly connected U-beams. Each movable arch 22 is at the end of the outside articulated with the vertical support 5 of the scaffolding. The rest of the arches 22, which are located at the apex of the arc 1 are connected to a drive 23 (Fig. K), II, 12), which these linden in the lower part of the oil cross-section shifts.

Zwischen dem Gewölbe 1 und den Bögen 22 sind geeichte Federn 24 (F"ig. 2, K)) vorgesehen. Diese Federn 24 sind auf Stäbe 25 der Aufhängung des Gewölbes 1 aufgesetzt. Die radial angeordneten Stäbe sind gelenkig mit den längsliegcnden Winkeln 3 des Gewölbes 1 verbunden und derartig frei durch Öffnungen in den Bögen 22 geführt, daß sie sich längs ihrer Achse vom Ofcnmittelpunkt fort verschieben können.Calibrated springs 24 (FIG. 2, K)) are provided between the vault 1 and the arches 22 Springs 24 are placed on rods 25 of the suspension of the arch 1. The radially arranged bars are articulated with the longitudinal angles 3 of the vault 1 and so free through openings guided in the arches 22 that they can move along their axis from the furnace center away.

Oben auf die freien oberen linden der Stäbe 25 der Aufhängung des Gewölbes 1 sind Muttern 26 (Fig. 2) aufgesetzt. Zwischen letzteren und dem Riegel 4 befinden sich geeichte Federn 27.On top of the free upper linden of the bars 25 of the suspension of the vault 1 are nuts 26 (Fig. 2) put on. There are calibrated springs 27 between the latter and the bolt 4.

Während eines Thennozyklus des Ofens verschieben die Antriebe 23 derartig das linde des bewegliehen Bogens 22, dall die Druckkraft der Feder27 und folglich auch die entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtete Kraft geändert wird.During a Thennocycle of the furnace, the drives 23 move the linden of the moving one in this way Arch 22, because the compressive force of the spring27 and consequently also the opposite to the force of gravity Force is changed.

Beim Ausbessern des Herdes eines Siemens-Martin-Ofens (uler wenn das (iewölbe 1 eine ziemlich geringe Dicke besitzt, drückt der bewegliche Bogen 22 die Ledern 24 zusammen, und auf diese Weise wird eine längs der Schwerkraft gerichtete Last angelegt.When repairing the hearth of a Siemens-Martin oven (but if the (vault 1 is a fairly small Thickness, the movable sheet 22 compresses the leathers 24, and thus becomes one applied load directed along the force of gravity.

Die Biegemomeute werden an den Rändern lies (icwölbes 1 durch Drehen der Kämplerbalken 6, aul denen sie aufliegen, angelegt. An den Stützenden jedes Kämpferbalkens (> sind über elastische Flemente 2S (F'ig. I) senkrechte Hebel 2¹J angebracht, die mil ihren freien F'tulen in Δνη Oberteil des Olengeriislu lagen. Die Hebel 20 wiederum stützen sich über dii Grundfläche des Prismas 30 auf K ragarmen 31 ab welche derartig an den Scnkreehtstülzen 5 des Gerüste' befestigt sind, daH zwischen uc\ rückseitigen F'beiu des Känipfubalkens <> und der Scnkrechlstiit/c 5 deⁱ Gerüstes ein K)... Ismiii gioßer Spalt verbleibt. Die liiol.te des Spalls wild nut I MiIc von Schrauben 3i leguliul, welche durch die Tragplatte des Kiagarni' 31 gelührt sind, Um eine ungehinderte geringe Vu Schiebung der Käniplulmlken (> in senkrechter Rieh lung zu ei möglichen, isl zwischen dem Aullagu'prism; 311 und dun Hebel 2') ein flaches Rollenlager .\.\ au l'.eoidnel.The bending moments are applied to the edges by turning the joist beams 6 on which they rest. Vertical levers 2 ¹ J are attached to the supporting ends of each joist beam (> via elastic elements 2S (Fig. I), which mil their free F'tulen were in Δνη top of the Olengeriislu. the lever 20, in turn, are supported via dii base of the prism 30 to K 31 from which such ragarmen to the Scnkreehtstülzen 5 of the scaffolds' are attached daH back between uc \ F'beiu of the Känipfu beam <> and the Scnkrechlstiit / c 5 de ⁱ framework a K) ... Ismiii gioßer gap remains. to (lung> vertically Rieh to ei possible, isl between the Aullagu'prism; 311 and dun lever 2 ') unhindered low Vu shift the Käniplulmlken \ a flat roller bearings \ au l'.eoidnel...

Die oberen Luden dei senkrechten llchel2'J sini durch zweigliedrige waagerechte Ilcbel34 (F ig,. und Ί) mil einem Diahlseil35 vubiinden. Das cim I iule des Drahtseiles 35 ist mit unun Kialtuveugc M) und (Ins aiidcic Fnde mit einer Ziigledu 37 vu blinden Zwischen dem Dialilseil 35 und dun Krall UZUIgU Mt sind lensonietiische DynamomeU'i 3H ein gesel/l, welche die Grolle du llie|enioniente lein sleiiein.The upper pits of the vertical ceiling panels are connected by two-part horizontal panels34 (Figs. 1 and 3) with a wire rope35. The cim I iule of the wire rope 35 is with unun Kialtuveugc M) and (Ins aiidcic Fnde with a Ziigledu 37 vu blind Between the Dialilseil 35 and dun Krall UZUIgU Mt are Lensonieti DynamomeU'i 3H a Gesel / l, which the Grolle du llie | enioniente lein sleiiein.

Zum automatischen und halbaiilomaliscliui lern regulieren der Größe und Richtung du au die Ge wnlheobu fläche angelegten lasten und Biege nioinente sind, wie dies schon oben erwähnt wurde /wischen den I Inluselzuiigsgeliiebui I·) und deiFor automatic and semi-ailomaliscliui learning regulate the size and direction of the loads and bending applied to the swiveling area as mentioned above / wipe the I Inluselzuiigsgeliiebui I ·) and dei

Drahtseilen 16 der Antriebe Dynamometerfedern 18 angeordnet. Die Federn 18 sind /wischen den PlattenWire ropes 16 of the drives dynamometer springs 18 arranged. The springs 18 are / wipe the plates

39 und 42 (Fig. 13, 14) befestigt und über Aufbol/.en39 and 42 (Fig. 13, 14) attached and over Aufbol / .en

40 mit den Drahtseilen 16 verbunden. An der einen der Platten, und zwar an der Platte 39 jeder Feder 18 sind starr die linden von zwei Paaren Führungsstangen40 connected to the wire ropes 16. On the one of the plates, namely on the plate 39 of each spring 18, the linden of two pairs of guide rods are rigid

41 befestigt, welche längs dieser Feder 18 liegen und durch die andere Platte, nämlich Platte 42. in Führungshohrungen derselben geführt werden.41 attached, which lie along this spring 18 and through the other plate, namely plate 42. in guide holes the same are performed.

An der anderen Platte, nämlich der Platte 42, sind ebenfalls /wei Stangenpaare, nämlich die Stangen 43, befestigt, welche längs den Führungen der gegenüberliegenden Platte gleiten. Auf diese Weise befinden sich auf jeder Seite der Platten 39 und 42 /wei Paare Stangen 41 und 43, die sich in entgegengesetzten Richtungen bei der Formänderung der Federn 18 verschieben. On the other plate, namely the plate 42, there are also / white pairs of rods, namely the rods 43, attached, which slide along the guides of the opposite plate. Located in this way on each side of the plates 39 and 42 / two pairs of rods 41 and 43 which extend in opposite directions move when the shape of the springs 18 change.

Die Steifigkeit der Federn 18 ist so errechnet, daß beim Hrrcichcn der vorgegebenen Belastungen die Größe der Formänderung dieser Federn 18 unvergleichlich größer als die der entsprechenden Verschiebungen des Gewölbes 1 ist. An den Führungsstangen 41 sind Fndschalter44 und an den anderen Stangen 43, die sich in entgegengesetzter Richtung bewegen, Anschläge 45 angebracht. (Diese können durch andere telemetrische Flemenle ersetzt werden, welche entweder stufenförmiges oder ununterbrochenes automatisches Anlegen von Streckenlasten an die Gewölbeoberflaehe und von Biegemomenten nach einem vorgegebenen Programm gewährleisten.)The rigidity of the springs 18 is calculated so that when listening to the predetermined loads Size of the change in shape of these springs 18 incomparably larger than that of the corresponding displacements of the vault 1 is. There are limit switches 44 on the guide rods 41 and 43 on the other rods. which move in the opposite direction, stops 45 attached. (This can be done by others telemetric Flemenle are replaced which either stepped or uninterrupted automatic application of line loads to the vault surface and guarantee of bending moments according to a specified program.)

Zum genaueren Aufrechterhalten des vorgegebenen Spannungszustandes des Gewölbes 1, insbesondere beim Abweichen der Wärmeführung im Ofen von den vorgegebenen Parametern sind an der Oberfläche des Gewölbes 1 und innerhalb des Gewölbes 1 Geber46 (Fig. 15) der Verschiebung der Oberlläche des Gewölbes !,Temperaturgeber 47 und (Jeher der Gewölberestdicke vorgesehen. Als Verschiebungsgeber46 können übliche Widerstandsumformer oder induktive Umformer verwendet werden, die /um Finsat/ bei hohen Temperaturen und grolkr Staubmenge geeignet sind. Die Verschiebungsgeher 46 weiden in der Höhe der Riegel 4 des Ol'engerüstes befestigt. Sie sind mit der Oberfläche des Gewölbes 1 durch Stangen 4H verbunden. Um ilio Fehler, welche bei einem unbeständigen TcmperaHirfeld entstehen, /η vermindern, werden die Stangen 48 aus einem Werkstoff mit geringer l.ängenausdehiuinr,s/ahl, ihr Unterteil aus Soiiderleueifesl sliilTuiul ihr Oberteil aus Invarslahl gefertigt.To more precisely maintain the predetermined stress state of the vault 1, in particular if the heat in the furnace deviates from the specified parameters are on the surface of the Vault 1 and within the vault 1 encoder46 (Fig. 15) the displacement of the surface of the vault !, Temperature sensor 47 and (Jeher the remaining vault thickness intended. Conventional resistance converters or inductive converters can be used as displacement transducers46 that / around Finsat / are suitable for high temperatures and large amounts of dust. The displacement walkers 46 are fastened at the level of the bolts 4 of the oil frame. You are with the Surface of the vault 1 connected by rods 4H. To ilio mistakes, which with an inconsistent TcmperaHirfeld arise, / η diminish, become the Rods 48 made of a material with a small length extension, s / ahl, their lower part from Soiiderleueifesl sliilTuiul her top made from Invarslahl.

Die Tcmpeialurgchcr 47 bestehen aus Thermoelementen, und /war aus PkUiu-l'latinihodium I¹Ie inenten für die inneren GewölbcschichlcM und aus Chioiucl Aluminium-Heinentcn für die Außenschichten, The Tcmpeialurgchcr 47 consist of thermocouples, and / was made of PkUiu-l'latinihodium I ¹ Ie inenten for the inner vaulted layers and of Chioiucl Aluminum-Heinentcn for the outer layers,

Die Vorrichtung arbeitet lolgcndcrmahen.The device works continuously.

Während verschiedener Perioden des I heiiiio/yklus (lies Nchmcl/pio/esses) werden an die Gcwolbcoberlliiihe Kralle und im die K äinplci balken Biege monioMU¹ bestimmter Gröhr und Kiehhmi¹. i'.cmäh einem vorgegebenen Programm angelegt, welches die Spamiuni'.siiit und größe in der inneren heihen Ge wöllieschiclil während der »kalten« und der »heißen« Ofeni'.angspeiiode dei optimalen Pruekspannunj¹. nähert, bei der diese Schicht die nröhtc Au/ahl von Theimo/ykleu aiishäll. Pas Regulieren der von außen her am Gesvölhe angreifenden Fasten gemüß einem voi|;er,eheneu Programm beruht hauptsächlich darauf, daß heim Wiederholen der Schinel/imi'.en im Siemens Martin-Ofen auch die Wänneströme in Richtung des Gewölbes sich wiederholen, d. h. es entstehen Thermo-/yklen in der Gewölbeinnenschicht, die einer sich von Thermo/yklus /u Thermo/.yklus wiederholenden, gleich großen Spannung unterworfen ist, welche sich im Laufe des Thermo/.yklus ändert, wobei diese Gewölbeschicht durch Schlacke mit einer bestimmten Geschwindigkeit gesättigt wird. AulGrund der Analyse und Auswertung einer großen Anzahl von auf experimentellem Wege erhaltenen Schaubildern der Temperaturänderung der heißen innenseiligen Oberlläche des Gewölbes eines Siemens-Martin-Ofens kann eine grundlegende Approximation dieser Schaubilder, welche in Fig. 16 enthalten ist, durchgeführt werden.During different periods of the I heiiiio / cycle (read Nchmcl / pio / esses) the claws are attached to the bulging claws and in the K äinplci beam bending monioMU ¹ certain Gröhr and Kiehhmi ¹ . i'.cmäh a predetermined program laid out, which the spamiuni'.siiit and size in the inner hot wool chiclil during the "cold" and the "hot"oveni'.angspeiiode the optimal test tension ¹ . approaches, at which this layer the nröhtc Au / ahl of Theimo / ykleu aiishäll. To regulate the fasts that attack the Gesvölhe from outside, a voi | er, eheneu program is mainly based on the fact that after repeating the Schinel / imi'.en in the Siemens Martin oven, the streams of heat in the direction of the vault are also repeated, that is, it Thermal cycles arise in the inner layer of the vault, which is subjected to an equally high stress that repeats itself from the thermal cycle / u thermal / cycle and changes in the course of the thermal / cycle, with this vault layer being caused by slag at a certain speed becomes saturated. On the basis of the analysis and evaluation of a large number of experimentally obtained graphs of the temperature change of the hot inner surface of the vault of a Siemens-Martin furnace, a basic approximation of these graphs, which is contained in FIG. 16, can be carried out.

Der aufsteigende Ast (der Kurven k,g) im Schaubild entspricht der Frhöhung der Gewölbetemperatur, welche nach dem Hingielkn ties Roheisens beginnt. Die langsame Frhöhung der Gewölbetempcralur (von 14(K)⁰C auf 1650⁰C) setzt sich während der folgenden Arbeitsgänge (dem Schmelzen, Garschmelzen und Polieren) bis zur Fertigstellung des Stahls fort. Zu Beginn des Abstechens der Schmelze beginnt die Temperatur zu sinken (absteigender Ast im Schaubild der Fig. 16). Die Gewölbetemperatur sinkt auch bei den folgenden Arbeitsgängen (beim Zurichten des Ofens und Hinsetzen der Charge) auf 14(K)⁰C. Die Gewölbetemperatur ändert sich während des Krhitzens der Charge wenig (unterer waagerechter Abschnitt des Schaubilds der Fig. 16). Das Schaubild 16 zeigt hauptsächlich die Temperatiiriinderung der innenseitigen Gewölbeoberflüche, nimmt aber nicht die unbedeutende Schwankung der Gewölbetemperatur in Betracht, die beispielsweise bei der Richtungsänderung dei Flammen und bei einigen /weitrangigen Arbeitsgängen vor sich geht. Ausgehend von dieser Approximation der Wärmeführung an der heißen Gewölbeoberfliichc und vom Wärmeaustausch der äußeren (kalten) Gewölbeoberfläche mit dem Umgebungsmediuni (untei Inhetrachtnahme anderer dauernd wirkender äußerei Lasten, Verformung- und Wärmehesländigkeitseigen schafli.il der Feuerfeststoffe, die sich teilweise uiitei der I inwirkung der Sehlacken ändern, unter Inbetracht nähme des Anwachsens der heilkn Schicht, welclu mit eisenhaltigen Schlacken gesättigt ist, für ein unter leilles Gewölbe mit Metallzwischenlagen) wurde du gemäß der vom Institut für Mechanik der Moskaue Slaatsuniversität entwickelten Methodik ein dreiposi lionelles System für die /usat/lasten des Gewölbe; errechnet und unter natürlichen Bedingungen geprüft Hierbei entspricht das eine System der /usät/liehet Lasten und Biegemoinente der »kalten Periode« de SiJinicl/ung und das andere der »heißen Periode«. Zu »kalten« Periode gehört die Zeitspanne, in der folgendi technologische Arbeitsgänge ausgeführt werden: Ab stechen des Slahls, Zurichten des Ofens, Hiiiscl/cii de Charge, Fihil/eii derselben und teilweises Fingiehei iles Roheisens. Zur »heißen« Periode des Thermo /yklus gehören lingiehen des Roheisens, Schmel/er Garsehinel/cn, Polieren.The ascending branch (of the curves k, g) in the diagram corresponds to the increase in the vault temperature, which begins after the hot metal has been turned down. The slow increase in the vault temperature (from 14 (K) ⁰ C to 1650 ⁰ C) continues during the following work steps (melting, deep melting and polishing) until the steel is finished. At the beginning of the tapping of the melt, the temperature begins to drop (descending branch in the diagram in FIG. 16). ^{The vault temperature also drops to 14 (K) 0} C. during the following operations (when preparing the oven and sitting down the batch). The vault temperature changes little during the heating of the batch (lower horizontal section of the diagram in FIG. 16). Diagram 16 mainly shows the temperature reduction of the inside vault surfaces, but does not take into account the insignificant fluctuation of the vault temperature, which takes place, for example, when changing the direction of the flames and during some / high-level operations. On the basis of this approximation of the heat transfer to the hot vault surface and the heat exchange of the outer (cold) vault surface with the surrounding media (taking into account other permanent external loads, deformation and heat resilience properties of the refractory materials, some of which are affected by the effects of the paint change, taking into account the growth of the healing layer, which is saturated with iron-containing slag, for an under vault with metal interlayers) you have developed a three-position system for the / usat / loads according to the methodology developed by the Institute of Mechanics of the Moscow Slat University Vault; calculated and tested under natural conditions. One of the systems corresponds to the load and bending components of the "cold period" of the SiJinicl / ung and the other to the "hot period". The "cold" period includes the period of time in which the following technological operations are carried out: cutting off the steel, preparing the furnace, heating up the batch, filling it with the same and partly cutting the pig iron. The "hot" period of the thermal cycle includes linging of pig iron, smelting, Garsehinel / cn, polishing.

Während dei »kalten« Periode sind die Oberflächen lasleii [¹Ieich 15% desGcwölbei'.ewichtcs und entgegen l',esel/l /tir Sehweikrall gerichtet. Sie sind, wenn ili Resldieke des Gewölbes weniger als .'()() nun betrüg gleich höchstens 15% des. Gewölbcgewiehts und läng der Schwcrkiall gerichtet.While dei "cold" period, the surfaces lasleii ^[1 Ieich 15% desGcwölbei'.ewichtcs and directed opposite l ', donkey / l / tir Sehweikrall. If the height of the vault is less than 15% of the vault, they are at most 15% of the vault and directed along the narrow vault.

Wählend der »heißen« Periode sind die Oberflächen laslen gleich H)...00% des Gewölbegewichtes im cMli'cncMt'eset/1 /ur Schwerkraft gerichtet. Die ZeDuring the "hot" period, the surfaces are equal to H) ... 00% of the weight of the vault cMli'cncMt'eset / 1 / ur gravity directed. The Ze

/um Übergang von einem Belastiingssyslem /um andern beträgt 20 min./ um Transition from a stress system / um other is 20 min.

Die Oberflächcnlaslen sind im Querschnitt ungleichmäßig verteilt. Die äußeren am Gerüst anliegenden Sektoren werden l,3mal höher als die mittleren belastet. Die dem Programm entsprechenden Biegemomente, welche während der »kalten« und der »heißen« Periode angelegt werden, ändern sich wenig, d. h., sie siiul konstant.The surface cells are uneven in cross-section distributed. The outer sectors adjacent to the scaffolding are loaded 1.3 times higher than the middle ones. The bending moments corresponding to the program, which during the "cold" and the "hot" Period, change little, i. that is, it is constant.

Das dritte System der/usät/lichen 1 asten und Biegeniomenle entspricht nicht dem llauptlhermo/yklus, der auf Fig. 17 abgebildet ist. Kr findet während tier Abk'ihlungsperiode des Gewölbes auf 1 KX)⁰... KXK)⁰C und während seines folgenden Krhitzens auf 1500°... 1550° C bei Herdausbesserungen statt (tlie erste Ausbesserung erfolgt rechnungsmäßig nach 40... 50 Schmelzen). Während dieser Periode sind im Augenblick tier größten Abkühlung die Oberfläehenlasten gleich 5% des Gewölbegewichtes und längs der Schwerkraft gericht!?¹, während die Biegemomente 1,2... 1,5-mal vergrößert werden und zusätzlich Druck in der Innenzone erzeugen. Die Regulierungsperiode wirtl entsprechend der vorgesehenen llerdausbesserungsperiode gewählt.The third system of essential branches and bending principles does not correspond to the main thermal cycle shown in FIG. Kr takes place during the cooling period of the vault to 1 KX) ⁰ ... KXK) ⁰ C and during its subsequent heating to 1500 ° ... 1550 ° C when the hearth is repaired (the first repair is calculated after 40 ... 50 Melt). During this period, at the moment of the greatest cooling, the surface loads are equal to 5% of the weight of the vault and are directed along the force of gravity !? ¹ , while the bending moments are increased 1.2 ... 1.5 times and also generate pressure in the inner zone. The regulation period is chosen according to the planned improvement period.

Ks ist auch neben dem tlreipositionellen System der zusätzlichen Lasten und Biegemomente ein lünfpositionelles System errechnet und verwirklicht worden, welches ermöglicht, die Änderung des Spannungszustands ties Gewölbes auch beim Finsetzen tier Charge und zu Beginn des Fingießens ties Roheisens in Betracht zu ziehen. Das t|ualilative Bild der Änderung tier Oberllächenbelastung in Abhängigkeit von tier technologischen Sehmelzperiode ist in Fig. 17 abgebildet. Besides the three-position system of additional loads and bending moments, KS is also a five-position system System calculated and implemented, which enables the change of the voltage state deep vault also into consideration when setting the batch and at the beginning of the pouring of deep pig iron to pull. The annual picture of the change in animal surface load as a function of animal technological simmering period is shown in FIG.

Zum Verwirklichen des Programms des drei- oder lünlpositionellen Systems tier zusätzlichen Kasten und Biegemomente ist praktisch eine autonome (halbautomatische) Steueranlage vorgesehen. Befehl /um 11hergehen von einem Belastungssystem zum andern während des Betriebs gibt die Bedienkralt (tier Stahlwerker). Weilerhin arbeitet die Steueranlage automatisch. Die Blockschaltung tier Steueranlage ist aus Tig. IS ersichtlich.To implement the program of the three or three-position system, there are additional boxes and Bending moments, an autonomous (semi-automatic) control system is practically provided. Command / go at 11 from one load system to the other during operation is the responsibility of the operator (tier steelworker). The control system works automatically. The block circuit of the control system is off Tig. IS visible.

Die Steueranlage wirtl (durch den Stahlwerker) vom Steuerpult 49 aus eingeschaltet, welches sich am Ofen steuerstand befindet.The control system is switched on (by the steelworker) from the control panel 49, which is located on the furnace control station is located.

Das Steuerpult hai drei Druekknöple: den Finsehalldruckknopf zum Belasten aller acht Hlcktromolorcn 51) des Syslems heim Fiveugen einer Oherllächenlast, ilen Tinschalldiuckknopf für das Intlastungssystem und den Fmsehalldruekknopl für das System, wrlcln-s bei Störungen und bei Sonderfällen verwendet wird. Ts ist ein Handgriff vorgesehen, um die Steueranlage auf die beim I lcrdaushesscru erforderliche Arbeitsweise iim/uslellcn, welche der minimalen Belastung durch ObcillacMcnkräflc enlspnchl Außerdem sind noch je drei Steuertlruckkiiöple für die vier Molon.ii des Kial! er/eugcrs 3d (Fig. 3, 4) /um Steuern des Systems, durch das zusätzliche Bicgeinoiucntc erzeugt werden, vorgesehen. Jeder diesel Kraltei/eiiger 3d wild durch die Beilienkiall (den Stahlwerker) entsprechend den Angaben des an jedem Kraltei/cuger 3d angebrachten, lensomelrischen Dynamometers 3H ein- und ausgeschaltet. Die Angaben tier tcnsomctrischc-u Dynamometer werden automalisch auf einem Mehrpunklgeiäl aufgezeichnet. Die ungelegten I asten werden periodisch in Abhängigkeit von der Kesldiekc des Gewölbes I bei einer bestimmten Abweichung der faktischen Gewölbedecke von tier errechneten geändert. Als eine solche Abweichung wird die Gewölbedickenäiiderung von 60 mm angenommen, bei tier die Größe der Belastung durch entsprechendes Verschieben der Hnsschalter 44 (Fig. 13, 14) längs den Dynamometerledern 37 tier Krafterzeuger 36 korrigiert wird. Die Dicke ties Gewölbes 1 wird an neun Punkten desselben und /war in drei Jochen an je drei Punkten des Gewölbes gemessen.The control panel has three pushbuttons: the Finsehall pushbutton for the loading of all eight rear-current magnets 51) of the system under the strain of an eye-surface load Tinschalldruekknopl for the stress system and the Fmsehalldruekknopl for the system, wrlcln-s at Faults and is used in special cases. A handle is provided to turn the control system on the working method required for the I lcrdaushesscru iim / uslellcn, which of the minimum load by ObcillacMcnkräflc enlspnchl also are still ever three taxlruckkiiöple for the four Molon.ii of the kial! er / eugcrs 3d (Fig. 3, 4) / to control the system by which additional bicgeinoiucntc are generated, intended. Every diesel cracker / egg 3D wildly through the Beilienkiall (the steelworker) according to the Details of the lensomelric dynamometer 3H attached to each Kraltei / cuger 3d switched on and off. The details of the tcnsomctrischc-u dynamometer are automatically recorded on a Mehrpunklgeiäl. The unplaced branches are periodic depending on the kesldiekc of the vault I changed in the event of a certain deviation of the actual vaulted ceiling from the calculated one. As one such a deviation is assumed to be the vault thickness decrease of 60 mm, for tier the size of the load by moving the switch 44 (Fig. 13, 14) along the dynamometer leather 37 tier power generator 36 is corrected. the Thick, deep vault 1 becomes the same at nine points and / was in three yokes at three points each of the vault measured.

Praktisch wird tlie Resttlicke des Gewölbes 1 in diesen Punkten mit Hilfe der Geher (Thermoelemente) 47 (Fig. 15) gemessen, die in einem Abstand von 50...60mm und 120mm von der heißen Gewölbeoberfläche angebracht sind. Anstelle der Geber kann die Resttlicke des Gewölbes 1 durch einen (aus der Figur nicht ersichtlichen) Sonderfühler überÖITnungen in denselben Gewölbepunkten von Hand oder mit 1 IiHe eines Gebers (Dickenmessers) gemessen werden.In practice, the remaining parts of the vault 1 are measured in these points with the help of the walkers (thermocouples) 47 (Fig. 15) measured at a distance of 50 ... 60mm and 120mm from the hot vault surface are attached. Instead of the encoder, the remaining parts of the vault 1 can be replaced by a (from the Not visible in the figure) special sensor via openings in the same vault points by hand or with 1 IiHe can be measured by an encoder (thickness meter).

Außer dem obenbesehriebenen kann auch ein anderes Programm zum Regulieren des Spannungszustands des Gewölbes verwendet werden, welches eingehender die Änderungen seiner Temperatur während des Ablaufs von jedem Zyklus in Betracht nimmt. Bekanntlich steigt nach dem Abkühlen des Gewölbes 1 (beim Abstechen der Schmelze) beginnend in einem bestimmten Augenblick beim Krhitzen der Charge die Gewölbetemperatur etwas (um 50... 100⁰C) an. Weiterhin sinkt sie wiederum nach Beendigung des Krhitzens der Charge im ersten Augenblick nach dem Kingießen ties Roheisens auf ihren niedrigsten Wert (1450... 1500⁰C). Während des Schmelz.ens und Garschmelzens tier Charge steigt die Gewölbetemperatur wieder auf ihren höchsten Wert (~ 1650° C).In addition to the one described above, another program can be used to regulate the state of tension of the vault, which takes more into account the changes in its temperature during the course of each cycle. As is known, the vault 1 the crown temperature rises after cooling (for parting the melt) starting at a certain moment when the batch Krhitzen bit (50 ... 100 ⁰ C). Furthermore, it decreases again after completion of the Krhitzens of the batch in the first instant after the Kingießen ties pig iron to its lowest value (1450 ... 1500 ⁰ C). During the melting and final melting of the batch, the vault temperature rises again to its highest value (~ 1650 ° C).

Fig. 17 enthält das Programm tier Gewölbebelastung durch Streckenlasten an der Gewölbeoberfläche unter Inbetiachtiiahme eines derartigen Ansteigens und Absinkens tier Gewölbelemperatur in der Zyklusmitle.Fig. 17 contains the vault loading program due to line loads on the vault surface, taking into account such a rise and fall tier vault temperature in the cycle mean.

Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, wird zu Beginn des Ahstechens der Schmelze (Punkt n) ein Befehl gegeben und die Belastung auf ihren untersten Wert (bis zum Ausschalten ties Kndsehallers 44 im Punkt l>) vermindert. Nach Beendigung aller Arbeitsgänge einschließlich ties Finsetzens tier Charge wird zu Beginn des Krhilzens tier letzleren (Punkt c) ein Befehl gegeben, und die Belastung wird auf einen Wert erhöht welcher dem Ansteigen tier Gewölbeteinperatur um 5( ...KH)¹¹C (bis /um Ausschallen des Fndschalters 44 im Punkt <l) entspricht. Während ties Kingießens de> Roheisens sinkt wiederum die Gewölhetemperatur Is wird (im Punkt r) ein neuer Befehl gegeben unt die Belastung erneut bis auf ilen Miiuleslwerl (bis z.uir Ausschalten ties Fndschalters 44 im Punkt,/') gesenkl Nach dem Ausschalten tier Flcklromotoren 50 und dei Kiafler/eugei 17 durch tlie entsprechenden Fnd schalter 44 wird automatisch tlas (aus tier Figur nicli eisichtliche) Befehlsgerä! (Zeitrelais) eingeschaltet welches den Reslteil ties Kegulierungsprogramms /ι linie führt. Das Befehlsgeräl sorgt für tlas Finhallei einer entsprechenden Pause (10... 15min), welche de Zeil entspricht, während tier die auf dem Mindestwcr veibleibende Gewölhetemperatur sich praktisch nich ändert. Dann schaltet zu Beginn des Ansteigens tie Gewölbeteinperalui das Befehlsgerät tlie Hleklmnio loien 5(1 tier Kralter/eugei 17 ein, und tlie entgegen gesel/t zur Schwerhält gerichteten Slreckenlastei wachsen bis zum Fircichcn des llöehstwciles (bis zu η Ausschalten der Kndsehaller 44 im Punkt L). Da da: Ansteigen der Temperatur langsamer als das SinketAs can be seen from FIG. 17, at the beginning of the piercing of the melt (point n) a command is given and the load is reduced to its lowest value (until the Kndsehallers 44 is switched off at point l>) . After completing all operations including the setting up of the batch, a command is given at the beginning of the batching of the latter (point c) , and the load is increased to a value which corresponds to the rise in the temperature of the vaulted ceiling by 5 (... KH) ¹¹ C (to / to turn off the finder switch 44 in point <l) . While the cast iron is being poured down, the dome temperature Is again sinks (at point r) and the load is again lowered to the point where the limit switch 44 is turned off at point, / ' 50 and the Kiafler / Eugei 17 through the corresponding Fnd switch 44, the command device (not shown in the figure) is automatically activated. (Time relay) switched on which leads the reslteil ties kegulierungsprogramm / ι line. The command device ensures that there is a corresponding pause (10 ... 15min), which corresponds to the time, while the vault temperature, which remains at the minimum, practically does not change. Then at the beginning of the ascent deep vaulted intralui, the control device tlie Hleklmnio loien 5 (1 tier Kralter / eugei 17, and the opposite to the difficult hold directed sluggish load grow up to the firmness of the llöehstwciles (up to η switching off the Kndsehaller 44 at point L ) da da. the temperature rises more slowly than the Sinket

derselben ist (während die Belaslungsgeschwindigkeil konstant blcihl), sorgt das Bcl'ehlsgeiäl Im eine stufenförmige Melastung des Gewölbes (Hchislungsanwaclr. im Laufe von S min bei je 5 min Pause).the same (while the Belaslungsgeschwindigkeil constant blcihl), the Bcl'ehlsgeiäl ensures a step-shaped Load of the vault (Hchislungsanwaclr. in the course of 5 min each with a 5 min break).

Heim Ausbessern des Herck.s wird (im l'unkl t>) ein Befehl gegeben und die Belastung auf den vorbestimmten Wert (bis zum Aussehalten des Endschalters 44 im Punkt n) gesenkt, Ein entsprechender Befehl wird (im Punkt />) nach Beendigung der llerdausbcsserung zum Erhöhen der Belastung aiifden früheren Weri (Punkt c) gegeben.When repairing the Herck.s a command is given (in l'unkl t>) and the load is reduced to the predetermined value (until the limit switch 44 is turned off at point n) . A corresponding command is given (at point />) after completion the general remedies to increase the exposure to the previous value (point c) .

Beim vorliegenden Steuerungsschema der Krafterzeuger können alle Belastungswerte beliebig in Abhängigkeit von den Besonderheiten des technologischen Ofenganges des Siemens-Martin-Ofens gewählt werden.In the present control scheme the power generator can all load values arbitrarily depending on the peculiarities of the technological Oven gear of the Siemens-Martin oven can be selected.

Zu Beginn der Olcnrcisc wird das Gewölbe 1 entsprechend der für Siemens-Martin-Öfen herkömmlichen Technologie aus feuerfesten Chrommagncsiasfeinen unter Verwendung einer Schablone zusammengesetzt. Die Zicgelgroßblöcke sind 380 oder 460 mm hoch. Nach dem Hinschlagen des Gewölbekronensteines in jedem Bogen muli unbedingt der Bogensehub mit einem Sondergerät geprüft werden. Der Schablonenradius (der Radius der innenseitigen Gewölbeobcrflächc) ist gleich 4800... 5500 mm. Die Höhe des Gewölbes 1 ist im Punkt c über der Schwellcnoberflächc bei Öfen mit einem Fassungsvermögen von 200t gleich 3000...32(X)mm, für Öfen mit einem Fassungsvermögen von 400t gleich 33(X). ..3600mm, für Öfen mit einem Fassungsvermögen von 600t gleich 3800...3900mm und für Doppclölcn gleich 42(X)... 4300 mm.At the beginning of the Olcnrcisc, the vault 1 is assembled from refractory chrome magnesia fine using a template in accordance with the technology conventional for Siemens-Martin ovens. The large brick blocks are 380 or 460 mm high. After the vault crown stone has been knocked down in each arch, the arch stroke must be checked with a special device. The template radius (the radius of the inside vault surface) is equal to 4800 ... 5500 mm. The height of the vault 1 at point c above the threshold surface is 3000 ... 32 (X) mm for ovens with a capacity of 200t and 33 (X) for ovens with a capacity of 400t. .3600mm, for ovens with a capacity of 600t it is 3800 ... 3900mm and for double clamps it is 42 (X) ... 4300mm.

Das auf der Schablone zusammengesetzte Gewölbe 1 (Fig. 1, 8) wird vor Inbetriebnahme des Ofens gelenkig an den Vorrichtungsstellcn, und zwar den Zugstangen 8 der Hängebögen 22 und an den Querträgern 7 mittels Stäben 25 befestigt. Mit Hilfe der Kraftcrzeuger 17 und 36 (Fig. 3, 4, 5) werden allmählich die Drahtseile 16 und 35 angezogen, um das Spiel in den Aulhängungsteilen des Gewölbes 1 und in den Teilen zum Drehen der Kämpferbalken 6 beim Anlegen von Biegemomenten zu beseitigen. Die Schablone wird fortgenommen. Das Gewölbe 1 wird durch den Bogenschub in Form von Bögen festgehalten und hängt an den Zugstangen 8. Hiernach wird mit dem Erhitzen des Ofens gemäß einem festgelegten Terminplan begonnen. Während des Erhitzens hebt sich das Gewölbe um 20...40 mm. Deshalb werden die Drahtseile 16 und 35 von Zeit zu Zeit angezogen, um das entstandene Spiel in der Vorrichtung des Systems zum Erzeugen von Oberflächenlasten und Biegemomenten zu beseitigen. Nachdem die Temperatur des Gewölbes 1 die untere Grenze (1400... 145O⁰C) des Hauptthermozyklus erreicht hat, wird mit der Stahlproduktion begonnen: der Ofen wird zugerichtet, die Charge wird eingesetzt und erhitzt. Später, nach dem Eingießen des Roheisens, beginnt das zusätzliche Erhitzen des Gewölbes 1. In diesem Augenblick schaltet die Bedienkraft (der Stahlwerker) vom Ofenstcuerpult aus die Krafterzeuger 17. 36 zum Vergrößern der Belastung (Belastungsdruckknopf) ein, die Drahtseile 16, 35 werden angezogen und auf die Trommeln der Untersetzungsgetriebe 21 und 51 der Krafterzeuger 17 und 36 aufgewickelt sowie die Dynamofedern 18 gedehnt. Die auf den festen Rollen 14 aufliegenden Drahtseile 16 werden angezogen und sind bemüht, die losen Rollen Il vom Gewölbe 1 fortzuschicbcn. Die losen Rollen 11 übertragen über die Querträger 7 und die Zugslangen in de entsprechende!' Punkten des Gewölbes I enlgegengi setzt zur Schwel krall [',erichiele Kralle. Die Groß dieser auf Längsstreifen des Gewölbes angreifende: s Streckenlasten wird automatisch bis zum Erreiehei der vorgegebenen Werte (3(1... 60% des Gewichts de entsprechenden Gewölbeabschnitte) erhöhl. Analoi werden mit Hilfe der Bögen 22 und der Stäbe 25 \<>n Antrieb 23 aus die im Querschnitt liegenden und entThe vault 1 assembled on the template (FIGS. 1, 8) is articulated to the device positions, namely to the tie rods 8 of the hanging arches 22 and to the cross members 7 by means of rods 25, before the furnace is put into operation. With the help of the power generators 17 and 36 (Fig. 3, 4, 5) the wire ropes 16 and 35 are gradually tightened to eliminate the play in the suspension parts of the vault 1 and in the parts for rotating the transom 6 when bending moments are applied. The template is removed. The vault 1 is held in place in the form of arches by the arch thrust and hangs on the tie rods 8. Thereafter, the heating of the furnace is started according to a fixed schedule. During the heating process, the vault rises by 20 ... 40 mm. Therefore, the wire ropes 16 and 35 are tightened from time to time in order to remove the play that has been created in the device of the system for generating surface loads and bending moments. After the temperature of the vault 1 has reached the lower limit (1400 ... 1450 ⁰ C) of the main thermal cycle, steel production begins: the furnace is prepared, the batch is inserted and heated. Later, after the pig iron has been poured in, the additional heating of the vault 1 begins. At this point, the operator (the steelworker) on the furnace control panel switches on the power generators 17, 36 to increase the load (load push button), the wire ropes 16, 35 are tightened and wound onto the drums of the reduction gears 21 and 51 of the force generators 17 and 36 and the dynamo springs 18 stretched. The wire ropes 16 resting on the fixed rollers 14 are tightened and try to move the loose rollers II away from the vault 1. The loose rollers 11 transfer over the cross member 7 and the Zugslangen in de corresponding! ' Points of the vault I enlgegengi sets to smoldering claw [', erichiele claw. The size of these: line loads acting on the longitudinal strips of the vault is automatically increased until the specified values (3 (1 ... 60% of the weight of the corresponding vault sections) are reached n drive 23 from the lying in cross section and ent

ii· gegengesetzt zur Schwerkraft gerichteten Strecken lasten geändert. Gleichzeitig ziehen die Krallerzeuge 36 über die Dynamometer 38 die Drahtseile an um drehen die mit ihnen verbundenen waagerechten liebe 34 um ihre unbeweglichen Achsen. Diese Hebel wieii · stretches directed opposite to gravity loads changed. At the same time, the claw tools 36 pull the wire ropes via the dynamometer 38 rotate the horizontal love associated with them 34 about their immobile axes. These levers like

is dcrum übertragen die Kräfte auf die oberen Eiulei der senkrechten Hebel 29 und die mit ihnen verbundenen Kämpferbalken 6 derartig, daß das Biegemo ment eine Druckspannung in der innenseitigen Zone des Gewölbes 1 erzeugt, bis die für diese Zone vor-is dcrum transfer the forces to the upper egg the vertical lever 29 and the crossbar 6 connected to them in such a way that the Biegemo ment creates a compressive stress in the inside zone of the vault 1 until the pre-

jo gegebene Spannung erreicht wird. Die Ciruße ilei Biegemomente wird mit Hilfe von Dynamometern 3N überwacht, welche mit (aus der Figur nicht ersichtlichen) Widerstandsgebern und einem automatischen Mehrpunkt-Brückenschreibgerät, das am Ofcngang-Steuerpult befestigt ist, ausgerüstet sind.jo given voltage is reached. The Cirusses ilei Bending moments are monitored with the help of 3N dynamometers, which are (not shown in the figure) Resistance sensors and an automatic multi-point bridge writing device that is located on the opening control panel is attached, are equipped.

Auf diese Weise werden gleichzeitig mit dem Erhitzen des Gewölbes I auf den Höchstwert (1650° C), ti. h. im Augenblick, in dem die Schmelze gargeschmolzen und fertiggestellt wird, die vorgegebenen (30.. .60% des Gewölbegewichts betragenden) größten Strcckenlastcn an der Oberfläche des Gewölbes 1 eingestellt, die entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtet sind. Gleichzeitig werden auch Biegemomente vorgegebener Größe, welche das Gewölbe 1 zusammen-In this way, at the same time as the vault I is heated to the maximum value (1650 ° C), ti. H. at the moment when the melt is fully melted and completed, the specified (30 ... .60% of the weight of the vault) maximum strain loads set on the surface of the vault 1, which are directed opposite to gravity. At the same time, bending moments are also specified Size, which the vault 1 together

is drücken, angelegt. Weiterhin fangt zu Beginn des Abstcchens der Schmelze das Gewölbe 1 an, sich abzukühlen. Vom Ofcngang-Steucrpult aus gibt die Bedienkraft (der Stahlwerker) durch Einschalten des Entlastungsdruckknopfes den Befehl, durch den die Krafl-is press, applied. Continue to start at the beginning of the racking the melt the vault 1 to cool off. The operator gives from the opening control panel (the steelworker) the command by which the force-

-IO erzeuger 17 und 36 und die Antriebe 23 (Fig. 10, 11, 12) der Hängebögen 22 in Tätigkeit gesetzt werden. Das Senken der Strcckcnlastcn an der Oberfläche des Gewölbes 1 und das Andern der an seinen Rändern angelegten Biegemomente erfolgt in umgekehrter Richhing. Die Dynamometerfedern 18 ziehen sich während der Entlastung der Drahtseile 16, welche an den Trommeln der Krafterzeiigcr 17 und der Antriebe 23 befestigt sind, so lange zusammen, bis die Endschalter 44 die Kreise der entsprechenden Elektromotoren 50-IO generator 17 and 36 and the drives 23 (Fig. 10, 11, 12) the hanging arches 22 are put into action. The lowering of the load on the surface of the vault 1 and the changing of the bending moments applied to its edges takes place in reverse direction. The dynamometer springs 18 pull during the relief of the wire ropes 16, which are attached to the drums the Kraftzeiigcr 17 and the drives 23 attached are together until the limit switches 44 circle the corresponding electric motors 50

:ίο unterbrechen. Der neue Wert der Streckcnlastcn, deren Größe (10...20% des Gewölbegewichts) durch die Dynamometerfedern bestimmt wird, wird über die Drahtseile 16, die losen Rollen 11, die festen Rollen 14, die Träger 7 und die Zugstangen 8 in Längs-: ίο interrupt. The new value of the load whose size (10 ... 20% of the arch weight) is determined by the dynamometer springs, is determined by the Wire ropes 16, the loose rollers 11, the fixed rollers 14, the beams 7 and the tie rods 8 in longitudinal

ss richtung einerseits sowie durch die Bögen 22 und die Stäbe 25 andererseits an der Oberfläche des Gewölbes 1 angelegt. Gleichzeitig entlasten die Krafterzeugcr 36 die Drahtseile 35, und die mit ihnen verbundenen waagerechten Hebel 34 drehen sieh unter der Einwir-ss direction on the one hand and by the arches 22 and the On the other hand, bars 25 are placed on the surface of the vault 1. At the same time, the force generators 36 relieve the load the wire ropes 35 and the horizontal levers 34 connected to them rotate under the influence

kung der Federn 37 um ihre feststehende Athse. Diese Hebel 34 wiederum übertragen derartig die Kräfte auf die oberen Finden der senkrechten Hebel 29 und die mit ihnen verbundenen Kämpferbalken 6, daß das Biegemoment in der innenseitigen Schicht des Gc-kung of the springs 37 around their fixed Athse. This Lever 34 in turn transfer the forces to the upper finding of the vertical lever 29 and the with them connected transom 6 that the bending moment in the inside layer of the Gc-

6s wölbes I eine Zugkraft erzeugt, bis die vorgegebenen Spannungen in dieser Schicht erreicht werden. Die Krafterzeuger 36 werden durch die Bedienkraft (den Stahlwerker) auf Grund der Angaben des (aus der Figur6s völbes I generated a tensile force until the predetermined Stresses can be achieved in this layer. The force generators 36 are operated by the operator (the Steelworker) on the basis of the information provided by (from the figure

nicht ersichtlichen) Kontrollgeräts am Ofengang-Sleuerpull stillgesetzt.control device on the kiln aisle sleuerpull shut down.

ΛιιΓdiese Weise werden gleichzeitig mil dein Sinken der Temperatur des Gewölbes 1 auf den Minimalwert (1450°C), d. h. im Augenblick, in dem das Abstechen der Schmelze beendet wird, Jie vorgegebenen minimalen Streckenlasten (H)... 20% des Gewölbegewichts), die entgegengesetzt zur Schwerkraft gerichtet sind, an der Oberfläche des Gewölbes 1 und die vorgegebenen Biegemomentc, welche eine Zugkraft in der innenseitigen Gewölbeschicht hervorrufen, angelegt.ΛιιΓThis way will be simultaneously with your sinking the temperature of the vault 1 to the minimum value (1450 ° C), d. H. at the moment in which the parting the melt is ended, the specified minimum line loads (H) ... 20% of the vault weight), which are directed opposite to gravity, on the surface of the vault 1 and the predetermined Bending moment, which is a tensile force in the create inside vault layer, applied.

Weiterhin wird das Ofengewölbe, welches mit der obenbeschriebenen Hinrichtung zum Belasten des Gewölbes mit .Streckenlasten an seiner Oberfläche undFurthermore, the furnace vault, which was carried out with the execution described above, is used to load the vault with line loads on its surface and

mit Bicgemoiiienten, die an den Gewölheräi Kämpleibalken angelegt werden, mit einer lage für diese Belastungen und einem MeI.¹ ausgerüstet ist, als Gewölbe mit optimaler bezeichnet. Der betriebliche 1 insalz eines Martin-Ofengewölbes mit optimaler Spar seine große ITI'ektivität gezeigt. Hierbei wi unterbrochene Standzeit der Siemens-Martii mehr als das Anderthalbfache erhöht.with bicycles that are attached to the vaulted ceiling beams, with a layer for these loads and a layer. ^{1 is} equipped, referred to as the vault with optimal. The operational 1 insalz of a Martin furnace vault with optimal savings demonstrated its great ITI'ectivity. The interrupted service life of the Siemens Martii is increased by more than one and a half times.

l'in Gewölbe mit optimaler Spannung kam in Verbindung mit einem Tonnengewölbi auch bei einem sphärischen Gewölbe für StaI Lichtbogenöfen verwendet werden.l'in vault with optimal tension came in connection with a barrel vault even with a spherical vault for StaI Arc furnaces are used.

1 lierzu I I Ulall /.eichnuii'jcn1 lierzu I I Ulall /.eichnuii'jcn

Claims

Patent claims:

1. Seducing / to lengthen the uninterrupted Service life of vaults for ovens, ti ie a> relatively "cold" and a "healthy" oven period have, thereby denote :, that during the periods forcibly regulates the mechanical stresses in the vault become, to what end on the vault ceiling m Selective line loads, which are directed opposite to and along the force of gravity, are applied are provided, while the attack of changing bending moments at the vault edges is. is

2. The method according to claim 1, characterized in that during the "hot" period the sum of the alternating strains applied to the vault is 30 ... 60% of the vault weight and opposite to gravity: i> are directed, during the "cold «Period the sum of the changing line loads applied to the vault is up to 15% of the vault weight and is directed opposite to gravity when the inside of the vault cools down by 2OO ... 3OO ° C, when the inside of the vault cools down by 400 .. .600 ⁰ C is directed along the force of gravity, the bending moments acting on the vault edges during the "hot" period a direction in which a tensile stress is generated in the inside vault layer, and during the "cold" period a direction in the one Compressive stress is generated in the inside vault layer.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that during the oven cycle the actual value of the deflections, the temperature and the vault thickness are measured and according to the deviations of the values obtained from the specified the size of the am Line loads and bending moments applied to the vault are corrected.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 ... 3 in an oven with a vault that can be assembled from large brick blocks that go through in the transverse direction Dowels and can be connected to one another in the longitudinal direction by longitudinal angles, the Vault is attached to the edge of the furnace yoke bars of the furnace frame and can be suspended cooled transom beams which are attached to the vertical part of the scaffolding, characterized in that that it contains a device attached to the furnace vault (1) and frame, for creating of changing line loads on the surface of the vault (1), the line loads are directed opposite to gravity and along it, and to create alternating ones Bending moments at the edges of the vault (1) resting on the transom beam (6).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the device for applying Strckkenlastcn cross members (7) directed opposite to gravity and which are articulated are connected to the longitudinal angles (3) of the vault (1), in the middle of each Cross member (7) a loose RoIIe (II) is attached.

and on each bolt (4) there is at least one l'esle roller (14) which is arranged on the same longitudinal axis as the loose roller (II), and that each longitudinal row of loose rollers (11) 1111Ί fixed rollers (14) a wire rope (IK) is connected, one of which is fixed in the middle of the furnace frame by a linden tree and the other linden tree is connected via a dynamo spring (18) to a Krafler / cuger (17) monliivlcn on the furnace frame, while for the application of Sirecken loads, the longitudinal are directed by gravity, between the Gewöibe (l) and each bolt (4), namely parallel to the latter two arches (22) are set up, one end of which is hinged to the vertical part of the furnace frame, while the other ends with the drive (23) are connected to their displacement in the furnace cross section plane, and that between the vault (1) and the arches (22) along the vault radius springs (24) are provided which are placed on rods (25), one end of which d are guided through the arches (22) and attached to them in such a way that they can be pushed axially away from the furnace center, while the other ends are hinged to the longitudinal angles (3) of the vault (1) Vault (1) each striker beam (6) is placed on two vertical levers (29) via elastic elements (28), which are hinged to the vertical part of the scaffolding and each of which is hinged to the bolt (4) at its fastening point on the furnace frame attached horizontal lever (34) is articulated, which can be set in motion via the dynamometer (38) through the wire rope (35) of the drives.

6. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that for the creation of additional changing line loads to the vault, which are directed opposite to the force of gravity, the Free ends of the rods (25), which are guided through the arches (22), are provided with nuts (26) are, while springs (27) can be placed on the rods (25) between the nuts (26) and the arches (22) are whose compressive force can be regulated via the arches (22) by means of the drives.

7. Device according to one of claims 4 ... 6, characterized in that for regulating the Size of the line loads to be applied to the surface of the vault (1) at one end of each Dynamometer spring (18) switch (44) door the loads are provided, the number of which by the number the predetermined load changes is determined, while at the other end stops (45) attached which cooperate with the switches (44) when the springs (18) are stretched and compressed.