DE2805263C2 - Wassergekühlter Ofendeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ^-fendeckel gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Bei einem bekannten Ofendeckel dieser Art (US-PS 30 53 237) ist der Hauptteil mit parallel zueinander angeordneten Rohren als Hohlkörpern aufgebaut, wobei die Rohre an der heißen Seite mit einer Vielzahl von beabstandeten. einzelnen Vorsprüngen versehen sind. Dieser Aufbau aus geradlinigen, zueinander parallelen Rohren mag bei der im wesentlichen ebenen Gestalt des bekannten Ofendeckels mit vertretbarem Aufwand verwirklichbar sein; bei komplizierteren Gestaltungen des Ofendeckels, insbesondere bei im Längsschnitt gewölbter Gestalt des Ofendeckels, würde sich jedoch die Notwendigkeit ergeben, die einzelnen Rohre in voneinander unterschiedlicher und komplizierter Weise zu biegen. Die einzelnen Vorsprünge dienen zum Verankern einer eingegossenen, feuerfesten Schicht. Wenn einzelne Rohre schadhaft geworden sind, gestaltet sich die Reparatur des bekannten Ofendeckels schwierig, da die schadhaften Rohre mühsam aus der durch die Vorsprünge miteinander verschränkten Rohranordnung herausgelöst werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ofendekkel verfügbar zu machen, die — auch bei gewölbter Gestalt — einfach herstellbar sind, an der Innenseite zur Festhaltung einer Schlackenschicht besser geeignet sind und für eine EinzeNAuswechselbarkeit von schadhaft gewordenen Hohlkörpern reparaturgünstiger sind.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet. b5

Bei den erfindungsgemäßen Ofendeckeln haben die einzelnen Hohlkörper eine auf häufige Deckelformen abgestimmte Gestalt und lassen sich komplikationslos einzeln auswechseln. Schlacke, die während des Ofenbetriebs hochspritzt, haftet aufgrund der Rippen an der Innenseite des Ofendeckels und baut so schichtweise eine dicke, wärmeisolierende Beschichtung auf. Selbst wenn bei zu großer Dicke der Beschichtung Schlacke bereichsweise herabfällt, verbleibt eine Wärmeisolierung ausreichender Dicke.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei der die Rippen günstig auf die Gestalt der Hohlkörper abgestimmt sind, ist in Anspruch 3 gekennzeichnet

Erfindungsgemäße Ofendeckel eignen sich besonders für Stahlherstellungs- bzw. Schmelzöfen, wie Lichtbogenofen, Plasmaofen, Induktionsöfen u. dgl.

Wassergekühlte, mit Rippen versehene Wandelemente von Hochtemperaturöfen sind an sich aus der DE-PS 24 43 662 bekannt

Es ist ferner aus der US-PS 36 01 379 an sich bekannt, einen Ofendeckel aus ringförmigen Rohrspulen aufzubauen, die einzeln an einen Kühlwasserverteiler angeschlossen sind.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 5 Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines wassergekühlten Ofendeckels;

F i g. 2 eine Draufsicht des Ofendeckels nach F i g. 1 teilweise im Schnitt;

F i g. 3 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines wassergekühlten Ofendeckels;

F i g. 4 eine Draufsicht des in F i g. 3 dargestellten Ofendeckels; und

F i g. 5 eine Teilschnittansicht längs der Linie X-X in Fig. 4.

Die F i g. 1 und 2 stellen einen wassergekühlten Ofendeckel mit einem Hauptteil dar, der einen ringförmigen Rahmen 11 und mehrere Mantelrohre 13, 14 und 15 als Hohlkörper sowie eine kleine Decke 17 umfaßt.

Der ringförmige Rahmen 11 enthält einen Hauptabschnitt 11a und Flansche 116 sowie lic, die mit dem oberen bzw. dem unteren Ende des Hauptabschnittes 11a verbunden sind. Der Rahmen 11 ist einstückig aus Stahlmaterial ausgebildet. Die Flansche 11 b und 11 csind vorgesehen, um den Hauptabschnitt 11a zu verstärken. Der ringförmige Rahmen 11 weist innen ein ringförmiges Auflager 12 auf. Dieses ist so abgeschrägt, daß der Durchmesser am oberen Ende größer als am unteren Ende ist.

Das Auflager 12 ist aus Stahlmaterial gebildet. Sein oberes Ende ist am Hauptabschnitt 11a angeschweißt, während sein unteres Ende am Flansch lic angeschweißt ist.

Das Mantelrohr 13 ist als rechteckiges, zu einem Ring geformtes Hohlprofil ausgebildet, welches im Innern einen Wasserkanal 13' enthält. Die äußere Umfangsfläche des Mantelrohres 13 ist so abgeschrägt, daß sie die gleiche Neigung wie das Auflager 12 aufweist. Der Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsfläche und dem Auflager 12 ist mit Asbest 16 ausgefüllt. Das Mantelrohr 13 weist eine innere Umfangsfläche auf, die ebenfalls schräg verläuft, so daß das obere Ende einen größeren Durchmesser als das untere Ende hat.

Das Mantelrohr 13 weist auf seiner oberen Fläche einen Einlaß 13a und einen Auslaß \Zb für Kühlwasser auf. Im Innern des Mantelrohres 13 ist eine Unterteilungsplatte 13c vorgesehen, um zu verhindern, daß das durch den Einlaß 13a eintretende Kühlwasser unmittelbar zum Auslaß 136 fließt. An der Unterseite des Mantelrohres 13 sind mehrere nippen 19 angebracht.

Diese Rippen 19 sind so angebracht daß während des Betriebs des Ofens, wie weiter unten beschrieben, Spritzer innerhalb des Ofens leicht an der Unterseite des Mantelrohres 13 haften bleiben und durch Anhaften der Spritzer an dieser Unterseite eine Schlackenschicht erzeugt wird, die sich kaum ablösen läßt und abfallen kann. Der Abstand zwischen den zahlreichen RipDen 19, 19,19', 19'... und ihre Höhe sind so gewählt, daß, selbst wenn die an der Unterseite des Mantelrohres 13 anhaftende Sch^!ackenschicht abgelöst wird, noch ein to Teil haften bleibt Ein weiteres Mantelrohr 14 ist mit Ausnahme der Größe des Durchmessers in ähnlicher Weise wie das Mantelrohr 13 aufgebaut und weist an seiner Unterseite Rippen 19' auf. Zwischen das Mantelrohr 14 und das Mantelrohr 13 ist, ähnlich wie oben beschrieben. Asbest 16' eingesetzt.

Ein Mantelrohr 15 ist in ähnlicher Weise ausgebildet und weist auf der Unterseite Rippen 19" auf. Zwischen das Mantelrohr 15 und das Mantelrohr 14 ist ebenfalls Asbest 16" eingesetzt Falls gewünscht können die Rippen 19,19' und 19" mit Rippen einstückig verbunden sein, die sich unter einem Winkel zu den Rippen 19,19', 19" erstrecken. Es soll bemerkt werden, dai bei den genannten Mantelrohren 14 und 15 die Teile, d'e Teilen des Mantelrohres 13 entsprechen, gleiche, mit a. b. c oder mit ' bzw. " gekennzeichnete Bezugszeichen tragen, so daß sich eine wiederholte Erläuterung erübrigt. Ferner soll bemerkt werden, daß die Anzahl der Mantelrohre gegenüber der in den Figuren dargestellten erhöht werden kann. so

Die kleine Decke 17 ist aus Feuerfestmaterial wie feuerfesten Steinen gebildet. Ihre äußere Umfangsfläche ist so abgeschrägt wie die innere Umfangsfläche des Mantelrohres 15. Die kleine Decke 17 weist im mittleren Bereich Löcher 18, 18 ... auf. um im Falle eines r> Lichtbogenofens eine Elektrode und im Falle eines Plasmaofens einen Plasmabrenner aufzunehmen. Die Anzahl dieser Löcher ist die gleiche wie die der Elektroden.

Im folgenden wird die Montage des beschriebenen Deckels im Lotail erläutert

Zunächst wird der Rahmen 11 mit dem auf ihm befestigten Sitz bzw. Auflager 12 hergestellt Dann wird auf die innere Umfangsfläche des Auflagers 12 Asbest 16 aufgelegt. Sodann wird das Mantelrohr 13 bezüglich F i g. 1 von oben in die Innenseite eingepaßt. Daraufhin wird auf die innere Umfangsfläche des Mantelrohres 13 Asbest 16' gelegt. Das Mantelrohr 14 wird in gleicher Weise wie das Mantelrohr 13 in die Innenseite eingepaßt. In ähnlicher Weise wird auf die innere "><> Umfangsfläche des Mantelrohres 14 Asbest 16" gelegt und das Mantelrohr 15 eingepaßt. Schließlich wird die kleine Dec*e 17 in das Mantelrohr 15 eingeschoben, um den Deckel zu vervollständigen. Der so hergestellte Deckel wird in bekannter Weise angeordnet, um den « Ofen zu bedecken und es werden zum Betrieb des Ofens in die Löcher 18 Elektroden eingesetzt.

Wenn der Ofen betrieben wird, wird über die Einlasse 13a, 14a und 15a Kühlwasser eingeführt. Das Kühlwasser fließt durch die Wasserkanäle 13', 14' und 15'. um die Mantelrohre 13, 14 und 15 zu kühlen, und strömt über die Auslässe 136, 146 und 15b ab. So wird verhindert, daß sich die Mantelrohre 13,14 und 15 überhitzen.

Während des Betriebs des Ofens entstehen im Ofen Spritzen und die Schlacke haftet allmählich an der Unterseite der Mantelrohre 13, 14 und 15 sowie an den Rippen 19, 19' und 19" an und sammelt sich hier an. Durch das Anhaften und Ansammeln der Schlacke wird so eine Schlackenschicht gebildet Diese verl rindert daß die Unterseiten der Mantelrohre 13,14 und 15 sowie die Rippen 19,19' und 19" direkt der hohen Temperatur des Ofens ausgesetzt sind. Das heißt, die Schlackenschichi dient als hitzeisolierende Schicht

In den F i g. 3 bis 5 ist eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt Es handelt sich hierbei um eine abgeänderte Konstruktion des Hauptteils des Ofendeckels. Der Hauptteil enthält einen ringförmigen Rahmen 111, ein Auflager 102 und eine Vielzahl von Kästen 103, 103 .., als Hohlkörper, die im Innern des Auflagers angeordnet sind. Der ringförmige Rahmen

111 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Rahmen 11, der in Verbindung mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist und enthält einen Hauptabschnitt lila und Flansche 1116 und HIc. Das Auflager 102 hat ebenfalls einen Aufbau, der dem Auflager 12 der beschriebenen Ausführungsform entspricht.

Der Kasten 103, der aus Stahlplatten gebildet ist, weist einen hohlen Aufbau auf. Der Kasten 103 ist wie dargestellt, so aufgebaut, daß die äubere I Jmfangsfläche 103a entsprechend einer konvexen Krümmung ausgebildet ist, während die innere Umfangsfläche 1036 entsprechend einer konkaven Krümmung ausgebildet ist. Die äußere Umfangsfläche 103a weist eine größere Länge als die innere Umfangsfläche 1036 auf und die Seiten 103cund 103dsind eben ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche 103a weist eine Kurvenform auf. die identisch zur Form des Auflagers 102 ist, während die innere Umfangsfläche 1036 eine Kurvenform aufweist, die identisch zur Form der äußeren Umfangsfläche der kleinen, weiter unten beschriebenen Decke ist.

Der Kasten 103 weist im Innern eine Vielzahl von Leitblechen 104 auf. die einen zickzackförmigen Wasserkanal 105 bilden. Auf dem Kasten 103 sind ein Einlaßrohr 106 und ein Auslaßrohr 107 angeordnet, durch die das Kühlwasser fließt. Das Einlaßrohr und das Auslaßrohr stehen mit dem einen bzw. dem anderen Ende des Wasserkanals 105 in Verbindung.

Der Kasten 103 ist an der Unterseite mit Rippen 114 verr ?hen. die in ähnlicher Weise wie die obenerwähnten Rippen 19 ausgebildet sind. Der Kasten 103 wird von einem Halteteil getragen. Das heißt, ein an der Oberseite des Flansches 1116, der sich am Rahmen 111 befindet, vorstehender Bügel 109 und ein weiterer an der Oberseite des Kastens 103 vorstehender Bügel 110 sind durch eine Verbindungsstange 11Γ und eine auf diese Stange aufgeschraubte Mutter 115 miteinander verbunden und tragen auf diese Weise den Kasten 103. Ein aus korrosionsbeständigem Materia! gebildetes Blockierteil 108 ist zwischen benachbarte Kästen 103 eingesetzt. Das Blockierteil 108 umfaßt einen Schenkel 108a, Her zwischen einer Seite 103c des einen der benachbarten Kästen 103 und einer Seite 103c/ des anderen der benachbarten Kästen 103 eingpfügt ist und einen Schenkel 1086. der die oberen Seiten dieser Kästen 103 teilweise bedeckt

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine kleine Decke 113 ähnlich wie die Decke 17 bei der ersten Ausführungsform ausgebildet und weist ein Loch

112 ähnlich wie das Loch 18 bei der ersten Ausführungsform auf.

Der in der beschriebenen Weise aufgebaute Ofendekkel wird wie folgt zusammengebaut.

Innerhalb des Auflager 102 werden nacheinander mehrere in Umfangsrichtung aneinander anschließende Kästen 103 angeordnet, die jeweils durch Halteteile

gehalten werden. Es soll bemerkt werden, dal! die Kästen in die beschriebene Position entweder von oberhalb des ringförmigen Rahmens 111 oder von unterhalb eingesetzt werden können. Wenn sämtliche Kästen 103 innerhalb des Auflagers 102 angeordnet und die Blockierteile 108 jeweils zwischen die Kästen 103 eingesetzt sind, dann können die einzelnen Kästen fest positioniert werden, nicht nur durch Zusammendrücken der Halteteile, sondern durch Auseinanderdrücken der einzelnen Kästen 103 in Umfangsrichtung.

Es wird innen die kleine Decke 113 eingepaßt und so der Hauptteil und der Ofendeckel vervollständigt.

Da die Blockierteile 108 zwischen benachbarte Kästen 103 eingesetzt sind, kann der in der beschriebenen Weise zusammengebaute Ofendeckel ähnlich der ersten Ausführungsform benutzt weiden, und es werden im Ofen vorhandene Gase hoher Temperatur wegen des Vorhandenseins der Blockierteile 108 am Austreten durch die Zwischenräume zwischen den Kästen 103 gehindert, so daß die Wärmeverluste auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ofendeckel, der einen mit mehreren nebeneinander angeordneten, kühlwasserdurchströmbaren Hohlkörpern aufgebauten Hauptteil aufweist, der an seiner dem Ofeninneren zugewandten Oberfläche mit Vorsprüngen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil mit ringförmigen, jahresringartig zusammengebauten Hohlkörpern (13,14,15) aufgebaut ist und mit Vorsprüngen in Form von Rippen (19, 19', 19") versehen ist und daß die Rippen (19, 19', 19") der einzelnen Hohlkörper (13, 14,15) unabhängig von den Rippen der anderen Hohlkörper sind.

2. Ofendeckel, der einen mit mehreren nebeneinander angeordneten, kühlwasserdurchströmbaren Hohlkörpern aufgebauten Hauptteil aufweist, der an seiner dem Ofeninneren zugewandten Oberfläche mit Vorsprüngen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dev Hauptteil mit ringsegmentförmigen, in Umfangsrichtung zusammengebauten Hohlkörpern (103) aufgebaut ist und mit Vorsprüngen in Form von Rippen (114) versehen ist und daß die Rippen (114) der einzelnen Hohlkörper (103) unabhängig von den Rippen der anderen Hohlkörper sind.

3. Ofendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (19, 19', 19"; 114) ein Gitter bilden, vorzugsweise ein Gitter aus konzentrischen Rippen und radialen Rippen.