DE2505130A1

DE2505130A1 - Tragschiene fuer waermoefen

Info

Publication number: DE2505130A1
Application number: DE19752505130
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Current assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Priority date: 1975-02-07
Filing date: 1975-02-07
Publication date: 1976-08-19
Also published as: FR2300305A1; SU651726A3; FR2300305B3; JPS51103809A; US4035141A; GB1469394A

Description

HK

Düsseldorf, den 5. .2. 1975 N 4649/W Vo/Wi.

Koppers-Wistra-Ofenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 4000 Düsseldorf-Heer dt, Wiesenstrasse 134

Tragschiene für Wärmöfen

Für die Erwärmung von Metallen für das Walzen werden Stoss- und Hubbalkenöfen verwendet, in denen das Wärmgut nicht nur von oben sondern auch von unten her beheizt wird. Das Wärmgut ruht dabei auf im Durchfluss gekühlten Tragrohren. Um die Temperatur differenzen im Wärmgut, die von den Tragrohren hervorgerufen werden, zu vermeiden* werden oft besondere Zwischenstücke aus hochhitzebeständigen Materialien, sogenannte Reiter, auf die Tragrohre aufgelegt. Diese bewirken eine Isolation zwischen Wärmgut und gekühltem Tragrohr.

Es ist bekannt, dass die Temperaturdifferenzen im Wärmgut hauptsächlich durch zwei Einflüsse hervorgerufen werden : Einmal durch den Wärmeabfluss vom Wärmgut zum gekühlten Tragrohr, zum anderen durch die vom Tragrohr hervorgerufene Abschattung der Wärmestrahlung des Ofenraumes. Während der Aufheizung des Wärmgutes ist vor allem die Abschattung massgeblich. Während der Aus gleiche zeit spielt dagegen der Wärmeabfluss zum Tragrohr eine grössere Rolle. -

Es ist bekannt, das Tragrohr möglichst dünn auszuführen, um die Abschat-

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tung entsprechend zu vermindern. Um die Last des Wärmgutes tragen zu können, müssen dann jedoch sehr viele Abstützungen in vertikaler und auch in horizontaler Richtung vorgesehen werden. Dies hat den Nachteil, dass die vielen Abstützungen viel Wärme verbrauchen und die gleichmässige Ausbreitung der Flammen im Unterofen verhindern, was wiederum für die erstrebte Gleichmässigkeit von Nachteil ist. Es ist weiter bekannt, die Tragrohre aus einem rechteckigen Profil mit abgerundeten Ecken auszuführen. Dabei wird die Höhe grosser als die Breite gewählt, um durch die grössere Höhe die grosse Biegebeanspruchung des Tragrohres aus dem Eigengewicht des Wärmgutes aufnehmen zu können« Die relativ schmälere Breite soll dagegen den Einflussbereich der Abschattung der von unten kommenden Ofenstrahlung vermeiden. Es ist auch bekannt, die Tragschienen als in etwa gleichseitiges Dreieck auszuführen, wobei eine Dreieckseite die untere horizontale Begrenzung bildet und die nach oben ragende Spitze abge· flacht ist, um eine breitere Auflägefläche zu bieten. Bei dieser Lösung ruht das Wärmgut auf einem entsprechend schmalen Streifen der Tragschiene oder der zur Tragschiene gehörenden, entsprechend schmalen Schleis sie la te bzw. dem Reiter. Dabei können diejenigen der von unten kommenden Wärmestrahlen bis an diesen relativ schmalen Auflage streifen he range langen, die schräg von unten kommen und an der Schräge der nach oben liegenden Dreiecksflächen des Tragrohres bzw. an deren Isolation vorbeikommen. Bei dieser Lösung wird zwar bei einem entsprechenden Abstand der Tragrohre

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voneinander die Breite dee Bereiches des Wärmgutee, der keine Wärmestrahlung von unten empfängt, vermindert. Nachteilig ist jedoch, dass zur Erzielung eines entsprechenden Trägheitsmomentes und Widerstandsmomentes um die vertikale Achse, die untere horizontale Seite des Dreiecke recht breit sein muss, weil sich der von der Trägheitsachse (d.h. von der senkrechten Symmetrieachse) am weitesten entfernte und damit wirksamste Materialquerschnitt in den unteren Ecken des Dreiecks entsprechend der Form des Dreiecks nach oben hin sofort zu verjüngen beginnt. Durch diese, bei dieser Bauart vergrösserte Breite wird die stärkste, also die senkrecht von unten kommende Wärmestrahlung, in einer vergrösserten Breite abgeschattet, was für die erstrebte gleichmässige Erwärmung des Wärmgutea nachteilig ist.

Zweck der Erfindung ist es, eine Tragschiene zu schaffen, die eine verbesserte Erwärmung durch verminderte Abschattung ermöglicht und die dabei durch die Gestaltung des tragenden Querschnitts gleichzeitig eine hohe mechanische Belastung verträgt, so dass ein grosser Abstand der Stützen gewählt werden kann.

Ee wird daher eine Tragschiene vorgeschlagen, die durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist :

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a) Der obere Bereich ist als Trapez mit sich nach unten öffnenden Schenkeln ausgebildet, wobei Ober- und Unterseite horizontal sind.

b) Die vertikale Erstreckung deB unteren Bereiches der Tragschiene beträgt etwa die Hälfte oder mehr der vertikalen Erstreckung dee oberen, trapezförmigen Bereiches.

c) Die Breite des unteren Teiles der Tragschiene ist nicht grosser als der breiteste, also unterste Teil des oberen, trapezförmigen Teiles.

Derartige Lösungen sind in den Figuren 1-4 im Querschnitt dargestellt. Dabei bezeichnet 1 das Tragrohr, dessen oberer Bereich als Trapez mit sich nach unten öffnenden Schenkeln ausgebildet ist, 2 bezeichnet aufgesetzte Reiter, 3 die zugehörige keramische Isolation des gekühlten Tragrohres. Figur 2 zeigt eine Ausführung mit einem Reiter 4, der nach einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag ausgeführt ist, wobei dessen oberer Bereich wesentlich breiter als dessen unterer Bereich ist. Der untere Teil der Tragschiene kann, wie in Figur 3 dargestellt, als Rechteck mit abgerundeten Kanten ausgebildet sein. Er kann jedoch auch als Halbkreis ausgebildet sein, der sich unmittelbar an den oberen Teil anechlieset. Bei den Figuren 1 und 2 befinden eich unterhalb dee trapezförmigen Oberteils

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zunächst parallele, lotrechte Wände, die nach unten durch einen Halbkreis abgeschlossen werden. Der untere Teil kann aber auch als Trapez ausgebildet werden, dessen schmale Seite die untere Seite des Trapezes ist. Auch dabei können zwischen oberem und unterem Trapez parallele, ebene, vertikale Wände liegen. Die Tragschiene kann auch, wie in Figur 3 gezeigt, eine horizontale Teilung besitzen. Die Tragschiene kann weiter, wie ebenfalls in Figur 3 dargestellt, an ihrer oberen Seite horizontale Verlängerungen besitzen,, die nach aussen kragen und die Auflage für das Wärmgut oder den Reiter verbreitern. Um Wärme spannungen zu vermeiden, können diese horizontalen Verlängerungen im Verlauf des Tragrohres Unterbrechungen besitzen. Diese Verlängerungen brauchen auch nicht durchgehend, sondern nur stellenweise vorhanden zu sein. Diese seitlichen, horizontalen Verlängerungen der oberen Seite stehen nicht im Gegensatz zum Erfindungeziel. Die keramische Isolation muss nämlich zur Erzielung eines ausreichenden Haltbarkeit erfahrungsgemäß s eine Stärke von mind. 50 mm besitzen. Wie in Figur 3 erkenntlich, wird durch den Einfluss der I eolations stärke die Abschaltung durch die horizontale Verlängerung der oberen Seite nicht verbreitert.

Die erfindungsgemäsee Konstruktion hat folgende Vorteile : Die nach oben schmaler werdende Form der Tragschiene ermöglicht es der schräg von unten kommenden Wärmestrahlung den von ihr nicht erreichten, abgeschat-

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teten Streifen relativ schmal zu halten. Andererseits und gleichzeitig bleibt aber auch der Streifen, der von der wirksamsten, d.h. von der etwa senkrecht von unten kommenden Wärmestrahlung nicht erreicht wird, ebenfalls relativ schmal. Die Erfindung ermöglicht es also, durch eine entsprechende und unterschiedliche Gestaltung des oberen Teils wie auch des unteren Teils der Tragschiene die Kriterien hinsichtlich der Festigkeit der Schiene einerseits und der Abschattungswirkung andererseits so zu kombinieren, dass eine verbesserte Erwärmung des Wärmgutes erzielt wird.

Gegenüber der rechteckigen Tragechienenform ist der von der Ofenstrahlung nicht oder nur wenig erreichte Streifen schmaler. Gegenüber der dreieckigen Schienei\_form iat die Schienenbreite und damit die Abschattung der etwa senkrecht von unten kommenden Strahlung vermindert. Die erforderliche Steifigkeit der Schiene gegenüber horizontalen, quer zur Schienenlängsachse gerichteten Kräften ist dadurch gewahrt, das· eine gegenüber der dreieckigen Schienenform erheblich groese Querschnitts - fläche der Schiene dort liegt, wo die Schiene ihre gröaete Breite hat. Schliesslich ist die konventionalle, kreisrunde Tragschiene - bei ausreichender Dimensionierung zur Aufnahme der senkrechten Kräfte - unnötig breit, so dass wiederum die Abschattung des Wärmgutes unnötig gross ist.

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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird für einen Hubbalkenofen, bei dem je ein Hubbalken und ein Festbalken nach der DT-PS 1 533 978 so dicht zusammenliegen, dass die nicht isolierten, einander zugekehrten Seiten der Tragschiene nur einen schmalen Spalt zwischen den zugeordneten Tragschienen lassen, vorgeschlagen, dass, wie in Figur 4 dargestellt, die eine, der zugeordneten Tragschiene zugekehrten Seite eben und vertikal angeordnet ist. Dabei kann die der zugeordneten Tragschiene zugekehrte Fläche nach unten über den gekühlten Bereich hinaus verlängert sein, wobei diese Verlängerung in Abständen vertikale Schlitze (Unterbrechungen) besitzt.

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Claims

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Patentansprüche

1. Tragschiene für Stoss- und Hubbalkenofen, die durch ein Medium im Durchfluss gekühlt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale :

a) Der obere Bereich ist als Trapez mit sich nach unten öffnenden Schenkeln ausgebildet, wobei Ober- und Unterseite horizontal sind.

b) Die vertikale Erstreckung des unteren Bereiches der Tragschine beträgt etwa die Hälfte oder mehr der vertikalen Erstreckung des oberen, trapezförmigen Bereiches.

c) Die Breite des unteren Teiles der Tragschiene ist nicht grosser als der breiteste, also unterste Teil des oberen, trapezförmigen Teils.

2. Tragschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene einen aufgesetzten Reiter oder eine mit der Tragschiene fest verbundene Schleiesleiste trägt, die in ihrem oberen Bereich wesentlich breiter als in ihrem unteren Bereich sind.

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3. Tragschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil der Tragschiene als Rechteck mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist.

4. Tragschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil der Tragschiene als Halbkreis ausgebildet ist.

5. Tragschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil der Tragschiene im inittleren Bereich der Tragschiene parallele, lotrechte Wände hat und im unteren Bereich als Halbkreis ausgebildet ist.

6. Tragschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass der untere Teil der Tragschiene ebenfalls ale Trapez ausgebildet ist, dessen schmale Seite die untere Seite der Tragschiene ißt.

7. Tragschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen denn oberen und dem unteren Trapez parallele, ebene, vertikale Wände lie gen. "■"'■".

8. Tragschiene nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekenn- -* zeichnet, dass die Tragschiene eine horizontale Teilung besitzt.

ORIGINAL INSPECTED

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9· Tragschiene nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Seite horizontale Verlängerungen besitzt, die nach aus sen kragen und die Auflage für Wärmgut oder Reiter verbreitern,

10. Tragschiene nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontalen Verlängerungen der oberen Seite im Verlauf des Tragrohres Unterbrechungen besitzen.

11. Tragschiene nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» dass die horizontalen Verlängerungen der oberen Seite nicht in Längsrichtung der Schiene durchgehend, sondern nur stellenweise vorhanden sind.

12. Tragschiene nach Anspruch 1 für einen Hubbalkenofen, bei dem je ein Hubbalken und ein Festbalken so dicht zusammenliegen, dass die nicht isolierten, einander zugekehrten Seiten der Tragschienen nur einen schmalen Spalt zwischen den zugeordneten Tragschienen lassen, nach der DT-PS 1 533 978 dadurch gekennzeichnet, dass die eine, der zugeordneten Tragschiene zugekehrte Seite eben und vertikal angeordnet ist. ;

13. Tragschiene nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die der zugeordnete^ Tragschiene zugekehrte Fläche nach unten über den gekühlten Bereich hinaus verlängert ist, wobei diese Verlängerung in Abständen vertikale Schlitze (Unterbrechungen) besitzt.

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