DE2505179A1

DE2505179A1 - Tragelement fuer waermoefen

Info

Publication number: DE2505179A1
Application number: DE19752505179
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: FR2300306A1; FR2300306B3; SU645620A3; US4056351A; CS188990B2; GB1530003A; JPS51103808A

Description

HK

Düsseldorf, den 4. 2. 1975 N 4648/W Vo/Wi.

Koppers-Wie tr a-Ofenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 4000 Düsseldorf-Heerdt, Wiesenstrasse 134

Tragelement für Wärmöfen.

Die Erfindung betrifft ein metallisches Tragelement für Wärmöfen, das auf den gekühlten Tragrohren von Stoss- und Hubbalkenöfen, die von oben und unten beheizt werden, befestigt wird. Das Wärmgut lagert dabei nicht direkt auf der wassergekühlten Tragschiene, sondern auf den Tragelementen auf. Diese Tragelemente sollen, insbesondere bei Stoesöfen, das im allgemeinen wassergekühlte Tragrohr vor Verschleiss durch das Wärmgut schützen und auch für eine Isolation zwischen dem Wärmgut und dem gekühlten Tragrohr dienen. Die metallischen Trageleinente können als sogenannte Schleis sie is ten mit den gekühlten Tragrohren verschweisst sein. Sie können aber auch als sogenannte Reiter aufgesetzt sein und durch formschlüssige Verbindungen in ihrer Lage auf dem Tragrohr gehalten werden. Die Tragelemente bestehen oft aus besonders hitzebeständigen Metallen.

Es sind bereite viele Vorschläge zur Gestaltung der Tragelemente gemacht worden. Einige Bauarten sind auch ausgeführt worden und haben sich in der Praxis bewährt. Dabei wird der bauliche Aufwand für die Tragelemente um so grosser, je höhere Anforderungen an die thermische Iso-

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lation zwischen Wärmgut und wassergekühltem Tragrohr gestellt werden. Aufwendige hochisolierende Tragelemente werden als Reiter mit grösserer Bauhöhe, beträchtlicher Breite und unter Verwendung von keramischen Druckatücken gebaut. Einfachere Reiter bestehen aus einem Stück und sind um so kleiner, je geringer die Anforderungen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tragelement zu schaffen, das wirtschaftlich herzustellen ist, d.h. vor allem einen geringen Materialeinsatz dee hitzebeständigen Metalls erfordert und dabei den Einfluss des gekühlten Tragrohre β auf die Durchwärmung des Wärmgutes soweit wie möglich vermindert.

Es ist aus der DT-OS 1 583 372 bekannt, das Tragelement als nach oben ragenden Steg auszubilden, wobei sich der Steg über 2 äuseere Schenkel auf den Träger abstützt, so dass Steg mit Schenkel ein auf dem Kopf stehendes U bilden. Bei dieser Lösung wird davon, ausgegangen, dass der oberste Teil des Aufsatzstückes infolge der Beheizung und des dort am grösaten Abstandes von dem gekühlten Träger am heisseeten wird. Das Material hat daher dort seine geringste Festigkeit. In der Nähe des Tragrohres sind die Temperaturen des Tragelementes dagegen niedriger und die Festigkeit entsprechend höher, so dass dort eine Verkleinerung des Querschnittes gerechtfertigt ist. Durch die Verminderung des tragenden

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Querschnittes wird gleichzeitig der Wärmeleitwiderstand erhöht, so dass dieses Tragelement gegenüber einem. Vollkörpertragelement niedriger ausgeführt werden kann, ohne dass dadurch die Isolations wirkung gemindert wird.

Weiter ist vorgeschlagen worden (Patentanmeldung L 11428 VI a/ 18 c), dass die Gleitschiene in ihrem oberen Teil so breit gestaltet ist, dass sie die zwischen Wärmeschutzmantel und Gleitechienentragstück vorhandene Fuge überdeckt. Hierbei «oll verhindert werden, dass Zunder in die Fuge eindringt und im Laufe der Zeit den Wärmeschutzmantel durch Treiben zerstört. Erfahrungsgemäß wirkt eich allerdings in Schlitze oder Fugen eindringender Zunder bei Gleitschienen nicht so nachteilig aus, weil die Temperatur derartiger Ofen entweder konstant gehalten wird oder auch in den Stillstandseiten nur massig abgesenkt wird, so dass ein Arbeiten der Fuge nicht vorkommt. Damit kann auch der eingedrungene Zunder nicht seine treibende Wirkung entfalten. Diese Lösung trägt auch nicht der Herabsetzung der Festigkeitswerte in den oberen Partien des Tragektrentes Rechnung, da die obere tragende Fläche stärker gewölbt vorgesehen ist, so dass nur eine mehr oder weniger walzenförmige Berührung zwischen Tragelement und Wärmgut stattfindet. Auch die Ausbildung der seitlich überstehenden Lappen, die keine entsprechende Abstützung nach unten finden, zeigt, dass diese nur zum überdecken der Fuge, aber nicht zum Mittragen dea Wärmgutes dienen können.

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Aufgabe der Erfindung ist ei also, einen Reiter zu schaffen, der bei geringem Materialaufwand den Einfluss des Tragbalkens auf den Erwärmungsvorgang des Warmgute* se weit wie möglich vermindert.

Es wird daher erfindungsgemSe· ein Tragelement vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Tragelement einteilig ist, die obere Auflagefläche für das Warmgut horizontal und im wesentlichen eben ist, die Breite der Auflagefläche für das Wärmgut 60 - 100 mm betrügt, die Auflagefläche auf dem gekühlten Tragrohr wenigstens 25 mm weniger breit ist als die Auflagefläche für das Wärmgut, die Höhe des Tragelemente β ca. 50 mm beträgt und die Stärke der seitlich überkragenden Stücke etwa gleich der Hälfte der Höhe des Tragelementes beträgt. Derartige Tragelemente sind in den Figuren 1-3 im Querschnitt dargestellt. Darin ist das im Durchfluss gekühlte Tragrohr mit 1, das als Reiter ausgebildete Tragelement mit 2 und die keramische Isolation des gekühlten Tragrohres mit 3 bezeichnet.

Das erfindungsgemässe Tragelement hat durch seine breite ebene Auflagefläche für das Wärmgut den Vorteil, dass die obere Partie, die durch die höheren Temperaturen nur geringe Festigkeit«werte aufweist, breit ist und dadurch eine geringe spezifische Belastung erfährt. Im unteren und kühleren Bereich ist der Materialquerschnitt degegen geringer, was wegen

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der dort höheren Festigkeitswerte zulässig ist. Gleichzeitig wird der Wärme leitwiderstand durch den verminderten Querschnitt entsprechend erhöht. Die geringere Breite der Auflagefläche des Tragelementes auf dem Tragrohr ermöglicht es, ein Tragrohr entsprechend geringer Breite zu verwenden. Bei der bekannten Ausführung des Reiters mit Schenkeln, die ein nach unten offenes U bilden, muss dagegen die Auflagebreite des Tragrohres wenigstens gleich der oberen Breite des Tragelementes seir*. Die Verringerung der erforderlichen Breitenabmessung des Tragrohres ist für die gleichmässige Erwärmung des Wärmgutes wichtig : Der für die gleichmässige Erwärmung schädliche Einfluss des Tragrohres rührt nämlich zu einem erheblichem Teil auch von der vom Tragrohr verursachten Abschattung der bei hohen Temperaturen sehr intensiven Wärmestrahlung des Ofenraumes her. Diese Strahlung wird natürlich um ao weniger behindert, je schmäler die Tragschiene ist« Dabeiist zu berücksichtigen, das β im Bereich des gekühlten Tragrohres die Gesamtbreite durch die dort erforderliche Isolation aus keramischem Material ohnehin vergrössert wird. Die Verringerung der Breite der Tragelemente nach unten hin ermöglicht es also, die Breite des Tragrohres einschliesslieh seiner keramischen Isolation schmäler zu halten und somit die Abschattung des Wärnagutes durch das Tragrohr zu vermeiden. Damit wird eine gleichmässigere Erwärmung des Wärmgutes erreicht. Die Verbreiterung des oberen tragenden Bereiche des Tragelementes ist durch die erfindungs·

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gennässe Ausführung so ausgebildet, dass die seitlich überkragenden Partien ihre Kräfte auf die schmälere untere Auflagefläche übertragen können, ohne dass das Material der überkragenden Partien dabei überlastet wird. Bezüglich der ebenen horizontalen Ausführung der oberen Auflagefläche des Tragelementes ist zu berücksichtigen, dass hohe Flächenbelastungen nur bei entsprechend starken Wärmgutdicken auftreten. Starkwandiges Wärmgut biegt sich jedoch beim normalen Ofenbetrieb zwischen den Tragschienen nicht durch, so dass keine Notwendigkeit für eine Wölbung der Auflagefläche besteht. Bei dünnwandigem, durchbiegendem Wärmgut ist die Gewichtsbelastung dagegen so kleie, dass ebenfalls keine Wölbung der Auflagefläche erfoderlich ist. Die ebene, horizontale und breite Auflagefläche ist daher für die Verminderung des Verschleisses am Tragelement ein wesentliches Merkmal. Eine breite Auflage auf spezifisch niedrig belastetem, he is sen hochhitzebe ständigem Material bietet weiterhin erfahrungsgemäss Schutz vor dem Entstehen von Kratzmarken am Wärmgut. Die Kratzmarkenbildung wird um so sicherer vermieden, je geringer die spezifische Eindringkraft, d.h. je geringer die Flächenbelastung ist und je geringer die Unterschiede in der Härte der aufeinander gleitenden Werkstoffe sind, d. h. je wärmer die Auflagefläche des Tragelementes ist. Dabei muss die Auswahl dee Materials des Tragelementes sicherstellen, dass Dauerstandfestigkeit und Zähigkeit bei herabgesetzter Härte ausreichend sind.

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Weiter wird vorgeschlagen, dass im Falle der Ausbildung der Tragelemente als Reiter die Horizontalkräfte in Querrichtung des Tragrohres durch schmale, an das Tragrohr angeschweisste Stege aufgenommen werden und die Horizontalkräfte in Längsrichtung durch schmale Stege aufgenommen werden, die auf das Tragrohr geschweisst und zwischen den Reitern angeordnet sind oder in entsprechende Ausnehmungen der Reiter eingreifen.

Die Figur 4 zeigt einen erfindungsgemäesen Reiter auf einem Tragrohr im Querschnitt, die Figur 5 in der Seitenansicht. Mit 4 sind dabei schmale Stege bezeichnet, die am gekühlten Tragrohr angeschweisst sind und die Horizontalkräfte in Querrichtung zur Schiene aufnehmen sollen. Mit 5 sind derartige Stege zur Aufnahme der Längekräfte bezeichnet·

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Claims

4. 2. 1975 N 4648/W Patentansprüche

1. Tragelement für Tragschienen von Wärmöfen, wie Stose- und Hubbalkenöfen, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement einteilig ist, die obere Auflagefläche für das Wärmgut horizontal und im wesentlichen eben ist, die Breite der Auflagefläche für das Wärmgut 60 - 100 mm beträgt, die Auflagefläche auf dem gekühlten Tragrohr wenigstens 25 mm weniger breit ist als die Auflagefläche für das Wärmgut, die Höhe des Tragelementes ca. 50 mm beträgt und die Stärke der eeitlich überkragenden Stücke etwa gleich der Hälfte der Höhe de· Tragelementes beträgt.

2. Tragelement nach Anspruch 1, das als Reiter aus hitzebeständi gem Metall auf das gekühlte Tragrohr aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalkräfte in Querrichtung des Tragrohres durch schmale, an das Tragrohr angeschweieste Stege aufgenommen werden und die Horizontalkräfte in LÄngerichtung durch schmale Stege aufgenommen werden, die auf das Tragrohr geschweißt und zwischen den Keitern angeordnet sind oder in entsprechende Ausnehmungen der Reiter eingreifen.

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