DE2749590C2

DE2749590C2 - Feuerfeste Kopfwand für Industrieöfen

Info

Publication number: DE2749590C2
Application number: DE2749590A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. 4220 Dinslaken Schäfer
Original assignee: THYSSEN AG VORM AUGUST THYSSEN-HUETTE 4100 DUISBURG DE
Current assignee: THYSSEN AG VORM AUGUST THYSSEN-HUETTE 4100 DUISBURG DE
Priority date: 1977-11-05
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1984-02-02
Also published as: GB2007816B; ATA786278A; AT357585B; FR2408106B1; BE871764A; FR2408106A1; US4218212A; JPS5474529A; IT7829469A0; DE2749590B1; GB2007816A

Description

(10) besteht, wobei die nebeneinander angeordneten _r _e_

Einzelbauteile (10) über eine Nut/Feder-Anordnung io re Haltbarkeit hatund bei Schäden schnell zu reparie-

(11) ineinandergreifen. ren ist

2. Feuerfeste Kopfwand nach Anspruch 1, da- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, durch gekennzeichnet, daß jedes Einzelbauteil (10) daß die feuerfeste Kopfwand aus mehreren vertikalen, eine bis in den Fußteil (22) der Einzelbauteile (10) quer zur Ofenlängsachse verschiebbaren Einzelbauteireichende metallische Haltestange (12) aufweist, die 15 len besteht, wobei die nebeneinander angeordneten Einan ihrem unteren Ende ein Ankerelement (13) zur zelbauteile über eine Nut/Feder-Anordnung ineinan-Verankerung des Fußteils (22) der Einzelbauteile dergreifen. Über die Breite der Kopfwand sind je nach (10) aufweist Größe des Zündofens z. B. 5 -15 Einzelbauteile vorge-

3. Feuerfeste Kopfwand nach Anspruch 2, da- sehen. Die in Querrichtung nebeneinanderliegenden durch gekennzeichnet, daß der Fußteil (22) durch auf 20 Einzelbauteile weisen ein oder mehrere Nut/Federdem Ankerelement (13) angebrachte Steine (16, 17, Anordnungen auf, die sich zweckmäßigerweise in verti-18) hoher Heißbiegefestigkeit gebildet ist, und daß kaier Richtung erstrecken und einen Gasdurchgang der verbleibende obere Teil der Einzelbauteile (10) zwischen den Einzelbauteilen behindern. Für Zündöfen aus üblichen Feuerfeststeinen (19,21) besteht, die in hat sich gezeigt, daß bereits eine vertikale Nut/Federvertikaler Richtung auf dem Fußteil (22) aufliegen 25 Anordnung ausreichend ist, da bekanntlich im Zündofen und in horizontaler Richtung von der Haltestange ein geringer Unterdruck herrscht.

Die quer zur Ofenlängsachse verschiebbaren Einzelbauteile haben den Vorteil, daß in einem Schadensfall nur das jeweilige Einzelbauteil ausgewechselt werden muß. Hierbei ist es nicht erforderlich, daß der Ofen vollkommen kaltgefahren wird. Vielmehr kann ein neues Einzelbauteil schnell in die schadhafte Stelle gefahren werden. Um diesen schnellen Wechsel zu ermöglichen, ist es besonders zweckmäßig, die Einzelbauteile gleich und untereinander austauschbar auszubilden. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Einzelbauteile mittels einer Rolle an einem Querträger aufzuhängen. Bei bestimmten Konstruktionen von Industrieöfen, z. B. beim Stoßofen, ist es wünschenswert, auch eine vertikale Heb- und

(12) gehalten sind.

4. Feuerfeste Kopfwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbauteile (10) an einem heb- und senkbaren Querträger (9) aufgehängt sind.

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Entspechendes gilt für den Zündofen, wenn man mit unterschiedlicher Höhe des Sinterbettes arbeitet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs-

Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste Kopfwand für Industrieöfen, die an ihrem oberen Ende aufgehängt ist. Eine derartige Konstruktion von Kopfwänden wird gewählt, wenn am unteren Ende der Kopfwand der Durchgang von Heißluft zu gewährleisten ist. <to Senkbarkeit der Einzelbauteile zu ermöglichen, um den Eine derartige Konstruktion ist insbesondere bei einem Durchgang der Brammen nach Aufheizung zuzulassen. Zündofen für ein Sinterband notwendig, um den Durchgang des Sinterbettes zu ermöglichen. Derartige Konstruktionen sind auch bei Stoßöfen für den Durchgang

von Brammen nützlich. Aus der DE-OS 19 01 096 ist ein 45 gemäßen Kopfwand sind die Einzelbauteile dazu an ei-Zündofen für ein Sinterband bekannt, bei dem die in den nem heb- und senkbaren Querträger aufgehängt. Stirnwänden befindlichen Brenner geneigt ausgebildet Die Einzelbauteile können in einem Stück aus einem

sind. Nach einem Ausführungsbeispiel der Offenle- Feuerfestbeton gefertigt sein. Es sind heute Feuerfestgungsschrift können auch die Stirnwände geneigt aus- betone bekannt, die eine solch hohe Zugfestigkeit aufgebildet sein. Diese Konstruktion zeigt eine Reihe von 50 weisen, daß nur eine Verankerung (Aufhängung) im Nachteilen. Die Kopfwände sind fest mit dem übrigen oberen Teil des Einzelbauteiles notwendig ist. Als derar-Teil des Zündofens verbunden und bei Reparaturarbei- tige Werkstoffe empfehlen sich Feuerbetone mit einer ten sind umfangreiche Tätigkeiten erforderlich. Wegen Heißbiegefestigkeit von mindestens 11,2 N/mm² bei der Bogenkonstruktion ist die Ausdehnung der veran- 1200⁰C, bzw. mindestens 5,1 N/mm² bei 130O⁰C . Die kerten Steine behindert. Es kann zu hohen Kantendrük- 55 chemische Zusammensetzung derartiger Feuerbetone ken und Steinabplatzungen kommen. Bei großen Hau- beträgt beispielsweise 93-94% AI₂O₃,4,5-5%% SiO₂ ben besteht außerdem die Gefahr der Durchbiegung 1,0—1,2% TiO₂,0,4% CaO, Spuren Fe₂O₃. der Strahlkonstruktion, die Schäden an den Steinen ver- Bevorzugt wird jedoch eine Konstruktion, bei der je-

ursachen. Anfang der 60er Jahre ist auch der Vorschlag des Einzelbauteil eine bis in den Fußteil der Einzelbaubekanntgeworden, die Kopfwände vertikal auszubilden 60 teile reichende metallische Haltestange aufweist, die an fDF-PS 11 30 1 sm Rpi Hipcpr ^n_t.n,i,₍i_nn :» J— ..—.; ihrem unteren Ende ein Ankerelement für die Veranke-

(DE-PS 11 30 181). Bei dieser Konstruktion ist die vertikale Kopfwand mittels eines Metallrahmens 27 am oberen Ende an einem Träger angelenkt. Ein Metallrahmen umgreift dabei eine gesamte, aus feuerfesten Steinen gemauerte Wand und ist an seinem unteren Ende auf wassergekühlten Tragstücken gelagert.

Nach Wissen der Anmelderin hat diese Konstruktion keinen Eingang in die Praxis gefunden. Dies mag darauf

rung der Einzelbauteile aufweist. Die sich bis in den Fußteil erstreckende Haltestange gewährleistet eine bessere Haltbarkeit. Diese Konstruktion ist besonders vorteilhaft, wenn der Fußteil der Einzelbauteile durch auf dem Ankerelement angebrachte Steine hoher Heißbiegefestigkeit gegeben ist, wogegen der verbleibende obere Teil der Einzelbauteile aus übereinander an-

geordneten üblichen feuerfesten Steinen, vorzugsweise Feuerleichtsteinen, besteht, die in vertikaler Richtung auf dem Fußteil aufliegen und in horizontaler Richtung von der Haltestange gehalten sind. Diese Konstruktion hat eine Reihe von Vorteilen. Wesentlich ist zunächst einmal, daß keiner der Steine auf Scheiung beansprucht wird. Die übereinander angeordneten üblichen feuerfesten Steine liegen (aufgrund der Schwerkraft) auf den hochwertigen feuerfesten Steinen (Steine mit einer Heißbiegefestigkeit von mind. 11,2 bzw. 5,1 N/mm² bei 1200⁰C bzw. 1300⁰C) auf, so daß die Hauptlast von dem hochwertigen Material, dem Ankerelement und der Haltestange übernommen wird. Zusätzlich sind die üblichen feuerfesten Steine in waagerechter Richtung über Ankerteile von der Haltestange gehalten. Es ist nicht erforderlich, daß die Verankerung in horizontaler Richtung für jeden der üblichen feuerfesten Steine erfolgt. Vielmehr hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn von den vertikal übereinander angeordneten üblichen feuerfesten Steinen jeder dritte bis fünfte Stein mittels eines Ankers an der Haltestange verankert ist. Feuerleichtsteine werden für die üblichen feuerfesten Steine bevorzugt, da sie aufgrund es geringen Gewichts eine leichte Konstruktion enauben. Zwischen den üblichen feuerfesten Steinen, vorzugsweise Feuerleichtsteinen, und der Haltestange kann eine zweite Schicht von Feuerleichtsteinen angeordnet sein, die die Isolierung verbessert und zum Schutz der Anker dient

Der Fußteil der feuerfesten Kopfwand erstreckt sich etwa über '/5 bis '/3 der Höhe der feuerfesten Kopfwand, während der verbleibende Teil von den üblichen feuerfesten Steinen, vorzugsweise Feuerleichtsteinen, gebildet wird.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion des Fußteils aus Steinen hoher Heißbiegefestigkeit ist in Kornbination mit einer metallischen Haltestange möglich, die an ihrem unteren Ende ein Ankerelement aufweist, das zündofenseitig in vertikaler Richtung eine T-förmige Verankerungsrippe aufweist und am unteren Ende, d. h. sinterbettseitig, eine weitere T-förmige Verankerungsrippe. Als Ankerelement wird bevorzugt ein gegossenes Ankerelement eingesetzt, das mit der metallischen Haltestange durch Verschrauben oder Verschweißen verbunden ist. Das Ankerelement kann auch Bestandteil der Haltestange sein. Auf ein derartiges Ankerelement kann dann zunächst auf die sinterbettseitige Rippe ein oder mehrere Steine hoher Heißbiegefestigkeit aufgeschoben werden und anschließend auf die zündofenseitige Rippe ein oder mehrere weitere Steine hoher Heißbiegefestigkeit. Auf der oberen Fläche der letztgenannten Steine hoher Heißbiegefestigkeit liegt dann der unterste Feuerleichtstein mit seiner Bodenfläche auf. Die Mehrteiligkeit der Steine hoher Heißbiegefes'igkeit im Fußteil bringt den Vorteil, daß schadhafte Stellen selektiv ausgewechselt werden können.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Zündofens im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Ausschnitt der F i g. 1 in Draufsicht,

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung in vergrößertem Maßstab ein Einzelbauteil.

In Fig. 1 zeigt das Sinterband 1 das darauf liegende Sintergut 2 und den Zündofen 3. Der Zündofen weist eine Deckenwand 5 und Seitenwände 6 auf. In den Seitenwänden 6 sind die Brenner 7 angeordnet. Jede Kopfwand 4 ist an ihrem oberen Ende über Rollen 8 an dem Querträger 9 aufgehängt. Die Einzelbauteile sind somit in Querrichtung verschiebbar.

Wie insbesondere Fig.2 verdeutlicht, besteht die einzelne Kopfwand 4 aus mehreren vertikalen Einzelbauteilen 10. Die nebeneinander angeordneten Einzelbauteile greifen über eine Nut/Feder-Anordnung 11 ineinander.

Wie die F i g. 1 bis 3 verdeutlichen, weist jedes Einzelbauteil 10 eine metallische Haltestange 12 auf, die am unteren Teil ein Ankerelement 13 hat. Das Ankerelement 13 ist Bestandteil der Haltestange 12 oder an der Haltestange 12 angeschraubt oder angeschweißt. Das Ankerelement 13 weist am unteren Ende eine sich in Sinterbandrichtung erstreckende T-förmige Rippe 14 auf, die nach unten leicht V-förmig zusammenläuft Auf diese Rippe können die beiden unteren Steine 16 und 17 aufgeschoben werden. Außerdem weist das Ankerelement 13 an seinem vorderen Ende (sinterofenseitig) eine sich im wesentlichen vertikal erstreckende T-förmige Rippe 15 auf, auf welche der Stein 18 aufgeschoben werden kann. Die Steine 16,17,18 weisen den T-förmigen Rippen 14, 15 entsprechend geformte Nuten auf. Die Steine 16,17,18 sollen eine Heißbiegefestigkeit von mindestens 11,2 bzw. 5,1 N/mm² bei 1200° C bzw. 1300⁰C haben. Die Steine erstrecken sich etwa in der Höhe auf V₄ der gesamten feuerfesten Kopfwand 4. Der verbleibend? obere Teil der feuerfesten Kopfwand 4 ist durch übereinander angeordnete Feuerleichtsteine 19 gegeben, die in horizontaler Richtung über den Anker 20 von der Haltestange 12 gehalten sind. Zwischen den Feuerleichtsteinen 19 und der Haltestange 12 ist eine weitere Schicht mit Feuerleichtsteinen 21 angeordnet.

Wie die F i g. 3 zeigt, ist nur jeder vierte Feuerleichtstein 19 mittels eines Ankers 20 an der Haltestange 12 befestigt. Dies hat sich als ausreichend erwiesen, da die wesentliche Last der Feuerleichtsteine im wesentlichen vom insgesamt mit 22 bezeichneten Fußteil aufgenommen wird. Der Fußteil besteht aus dem Ankerelement 13 und den Steinen hoher Heißbiegefestigkeit 15—18. Die aus den Einzelbauteilen bestehende Kopfwand 4 wird gegen die Seitenwände 6 und die Deckwand 5 gedruckt, indem sie mit üblichen Mitteln angedrückt wird oder auch der Aufhängepunkt 23 der Haltestange so gewählt wird, daß aufgrund der Schwerkraft die Kopfwand 4 gegen die übrigen Wände anliegt.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion sind darin zu sehen, daß bei einer vertikalen Kopfwand eine Aufhängung gewährleistet ist, die einerseits eine lange Haltbarkeit hat und andererseits in Schadensfällen selektiv schnell repariert werden kann. Tritt nämlich ein Schadensfall in einem Einzelbauteil 10 auf, so ist es lediglich erforderlich, die Einzelbauteile in Querrichtung über den Querträger 9 zu verfahren und ein bereits vorbereitetes neues Einzelbauteil 10 an die Stelle des beschädigten Einzelbauteiles wieder einzusetzen. Bei gleicher Ausbildung der Einzelbauteile 10 brauchen nach Entfernen des beschädigten Einzelbauteiles die vorhandenen verbleibenden Einzelbauteile nur zusammengefahren und das neue Einzelbauteil am Rande angesetzt, oder, falls es in Bereitschaft am Querträger 9 hängt, herangeschoben zu werden. Ein Wechsel ist somit in kürzester Zeit möglich. Hinzu kommt der Vorteil, daß bei der Konstruktion mit Feuerleichtsteinen im oberen Teil eine sehr preiswerte und leichte Konstruktion gewährleistet ist, wobei gleichzeitig durch die Steine hoher Heißbiegefestigkeit 16—18 eine hinreichende Haltbarkeit selbst bei hoher thermischer Beanspruchung besteht. Der hochwertig ausgebildete Fußteil 22 gewährleistet ohne Wasserkühlung die hinreichende

Haltbarkeit. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß gegenüber der üblichen Konstruktion des Zündofens mit geneigter Kopfwand beim Erfindungsgegenstand nicht das Problem besteht, daß Einzelsteine aufgrund von Scherwirkungen beschädigt werden. Die Feuerleichtsteine liegen auf dem Fußteil 22 sicher auf, ohne daß die Gefahr von Scherwirkungen auch bei größeren Temperaturwechseln besteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: zurückzuführen sein, daß die Anordnung von Kühlrohren im Bereich des heißen Sinters, der nach dem Zündvorgang intensive thermische Reaktionen zeigt, keine Haltbarkeit hatte. Bei einem kleineren Schaden muß dana jeweils der Zündofen erst kaltgefahren werden, so daß sich lange Stillstands- und Reparaturzeiten ergeben. Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine feuerfeste Kopfwand zu entwickeln, die eine länge-

1. Feuerfeste, sich vertikal erstreckende Kopfwand für Industrieöfen, die an ihrem oberen Ende aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfwand (4) aus mehreren vertikalen, quer zur Ofenlängsachse verschiebbaren Einzelbauteilen