DE2923540B2 - Rohrverkleidung für Rohre in Feuerungsräumen von Industrieöfen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Rohrverkleidung für Rohre in Feuerungsräumen von Industrieöfen, mit in Umfangsrichtung ringförmig angeordneten Steinen aus feuerfestem Material und mit jeweils an einem Rohr angeschweißten, sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen oder Bolzen, die beidseitig in an gegenüberliegenden Stirnseiten der Steine ausgebildete Vertiefungen eingreifen.

Es ist bekannt, gekühlte Rohrsysteme in Industrieöfen wie z. B. Hubbalken- oder Stoßöfen mit einer Verkleidung zu versehen, deren Halterungen jeweils in einer radialen Ebene zwischen den Stirnseiten aneinanderliegender Steine angeordnet sind. Die Halterungen sind ungefähr scheibenförmig und haben an ihrem Umfang einen in Richtung auf die Stirnfläche der zu halienden Steine abgewinkelten Rand, der in die Vertiefungen an den Stirnseiten der Steine eingreift.

Diese Halterungen erfordern einen verhältnismäßig großen technischen Aufwand. Wegen des in Umfangsrichtung durchgehenden Verlaufes des abgewinkelten Randes müssen die scheibenförmigen Halterungen im allgemeinen durch Tiefziehen hergestellt werden. Auch sind aufwendige Schweißarbeiten erforderlich. Aufgrund der Ausführung der Halterungen als geschlossene Scheibe können in radialen Ebenen zwischen den Steinen vorgesehene Trennschirhten keinen durchgehenden Verlauf haben, was ebenfalls die Montage erschwert Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Materialbedarf für die Halterungen relativ groß ist Die hierdurch bedingte Gewichtserhöhung der Rohrverkleidung ist ungünstig. Ferner bilden die Halterungen Wärmebrücken von verhältnismäßig großem Querschnitt.

Es ist aus der DE-OS 24 44 553 eine Rohrverkleidung bekannt, deren Steine sich in Umfangsrichtung jeweils über mehr als 180° erstrecken und in ihren Endbereichen in axialer Richtung eine Abmessung haben, die im Durchschnitt etwa der Hälfte der axialen Abmessung des mittleren Bereiches entspricht In den sich überlappenden Endbereichen greifen jeweils zwei Steine ineinander, wobei sie über den Umfang des Rohres hin einen geschlossenen Ring bilden. Im Überlappungsbereich sind radiale Stifte angeordnet, die die beiden jeweils an ihnen angreifenden Steine gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung sichern, während jeder Stein für sich durch die Stifte nur in der einen axialen Richtung gehalten wird. Derselbe Stein hat in der anderen axialen Richtung wiederum nur Halt mit Hilfe eines angrenzenden Steines, sobald letzterer zusammen mit einem in ihn eingreifenden weiteren Stein in Umfangsrichtung einen geschlossenen Steinverband bildet und dadurch an dem Rohr selbst gehalten ist.

Diese Ausführungsform hat zahlreiche Nachteile, von denen einer darin besteht, daß zwei unte-schiedliche Steintypen erforderlich sind, was die Herstellung und die Lagerhaltung verteuert. Ferner ist die Herstellung der einzelnen Steine aufgrund des unregelmäßigen Konturenverlaufes desselben sehr aufwendig und schwierig. Im Bereich der wesentlich geringeren Querschnitte an den Steinenden sind verhältnismäßig leicht Beschädigungen möglich.

Besonders schwierig sind aber die Erstmontage und die Reparatur der bekannten Rohrverkleidung. Zum Montieren der Steine und auch zum Auswechseln ist es erforderlich, daß in Richtung des Rohrverlaufs ein ausreichende! Freiraum zur Verfügung steht. Diese Voraussetzung ist aber nur erfüllt, solange die radialen Stifte nicht stören. Die Stifte können also während der Erstmontage nur einzeln nacheinander im Zuge des Montagefortschritts angeschweißt werden. Im Reparaturfall ist das Abschneiden der Stifte und das Anschweißen derselben nach Auswechseln der beschädigten Steine erforderlich. Es ergibt sich also ein überaus großer Montageaufwand. Aufgrund dieser Gegebenheiten ist insbesondere die Montage von senkrecht verlaufenden Rohrleitungsteilen äußerst schwierig und aufwendig.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverkleidung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Montage und Reparatur wesentlich vereinfacht und der für Montage und Herstellung erforderliche Aufwand bedeutend herabgesetzt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Halterungen dienende Stege oder Bolzen an ihren Enden einen in axialer Richtung vorspringenden Teil aufweisen, daB die in den Stirnflächen ausgebildeten Vertiefungen jeweils die Form einer kreisförmig verlaufenden Nut haben und daß die Stege oder Bolzen an dem Rohr so verteilt sind,

daß jeweils zwei in axialer Richtung hintereinander liegende Stege oder Bolzen mit ihren in axialer Richtung vorspringenden Teilen in eine kreisförmige Nut eingreifen.

Die Steine lassen sich also bei der Montage in Umfangsriichtung auf die zu beiden Seiten angreifenden Stifte oder Stege aufschieben. Jeder Sum ist sofort nach dem Aufschieben sowohl in beiden axialen Richtungen als auch in radialer Richtung gehalten, und zwar auch dann, wenn das zu umkleidende Rohr einen senkrechten Verlauf hat Ferner können für die nach der Erfindung ausgebildete Rohrverkleidung Steine verwendet werden, die eine wesentlich geschlossenere und kompaktere Form haben und deren Herstellung deshalb einfacher und billiger ist. Zum Montieren und Auswechseln is einzelner Steine brauchen die in axialer Richtung angrenzenden Steine nicht entfernt zu werden.

Aufgrund der geschlossenen Bauform gibt es auch weniger Querschnittsbereiche, in denen Kerbbeanspruchungen auftreten und zu Beschädigungen führen können. Es läßt sich ferner ohne Schwierigkeiten zwischen benachbarten Steinen ein ausreichend großes Spiel vorgeben, um Wärmedehnungen ausgleichen zu können, wobei sich in einfacher Weise Zwischenlagen einsetzen lassen, die in axialer Richtung durchgehend verlaufen können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man mit nur einem einzigen Steintyp auskommt Auch ergibt sich aufgrund der von der E-findung vorgeschlagenen Ausbildung der Halterungen ein sehr geringes Konstruktionsgewicht, wobei die Halterungen aufgrund ihres kleinen Querschnitts nur eine verhältnismäßig geringe Wärmeableitung verursachen.

Erfindungsgemäß können die Stege durch flache, an ihren Enden in die axiale Richtung abgewinkelte Laschen gebildet sein.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jeweils 2 Laschen so zusammengesetzt sind, daß sich ihre abgewinkelten Teile in entgegengesetzter Richtung erstrecken. Eine solche Halterung kann somit jeweils 2 in axialer Richtung aneinandergrenzende Steine jeweils an einer Seite halten.

Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, daß jeweils eine Lasche an ihrem freien Ende aufgetrennt ist und daß die Enden in entgegengesetzter Richtung abgewinkelt sind.

Als Halterung kann erfindungsgemäß aber auch jeweils ein mit einem Kopf versehener Bolzen dienen, wobei dann der Bolzenkopf an 2 gegenüberliegenden Stellen in die Vertiefung eines angrenzenden Steines eingreift.

Ferner sollte der abgewinkelte Teil einer Lasche oder der Bolzenkopf jeweils Auflageflächen für die Steine bilden, die in einem Winkel von etwa 30°—45° zur axialen Richtung liegen.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 die Teilansicht eines Rohres als Bestandteil des Feuerungsrostes in einem Industrieofen;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil des Rohres;

F i g. 3 einen Querschnitt hierzu;

F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Halterung.

Eine einen Teil des Feuerungsrostes bildende Schiene 10 ist an ihrer Unterseite mit einem Rohr 11 verschweißt. Letzteres wird von einem Kühlmittel — im allgemeinen Wasser — durchströmt Da in dem hier nicht im einzelnen dargestellten Feuerungsraum sehr hohe Temperaturen herrschen, muß das aus metallischem Material bestehende Rohr 11 ausreichend gegen zu große Temperaturbeanspruchungen geschützt werden.

Der obere Bereich des Rohres 11 und der untere Bereich der Schiene 10 sind zu diesem Zweck mit einer Isolierschicht 12 aus feuerfestem Material umgeben. An diesen Bereich anschließend ist die übrige Verkleidung des Rohres 11 durch Steine 13 aus keramischem Material gebildet

Jeder Stein 13 ist an seiner dem Rohr 11 zugewandten Seite konkav und an der gegenüberliegenden Außenseite konvex abgerundet und in Umfangsrichtung sind jeweils mehrere Steine 13 ringförmig angeordnet Zwischen den einzelnen Steinen 13 sind im Bereich dieser ringförmigen Anordnung Zwischenlagen 14 aus einem temperaturbeständigen Filz vorgesehen.

Die zwischen in axialer Richtung benachbarten ringförmigen Steingruppen gebildeten Fugen haben ebenfalls Zwischenlagen 15 aus gleichem oder ähnlichem Material. Die diesen Bereich begrenzenden Stirnseiten der Steine 13 haben über die Stirnseite jeweils kreisförmig verlaufende und nutförmig ausgebildete Vertiefungen 16.

In Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind auf dem Rohr 11 Bolzen 17 angeschweißt deren Kopf 18 in bezug auf Form und Durchmesser so ausgelegt ist daß gegenüber der axialen Richtung in einem Winkel zwischen 30° bis 45° geneigte Auflageflächen entstehen, auf denen zu beiden Seiten des Bolzens 17 jeweils ein Stein 13 aufliegen kann. Wie F i g. 3 erkennen läßt ist die Befestigungsstelle der Bolzen 17 so gewählt, daß jeweils ein Bolzen 17 im mittleren Bereich einer Stirnseite an 2 benachbarten Steinen 13 angreifen kann. Dies ist im allgemeinen ausreichend, obwohl gegebenenfalls auch mehrere Bolzen 17 je Steinseite vorgesehen werden können.

Fig.3 läßt ferner erkennen, daß die im unteren Bereich des Rohres 11 angeordneten Steine 13 in Umfangsrichtung etwas scnmaler sind als die zu den Seiten hin anschließenden Steine 13. Entsprechend unterschiedlich ist auch der Winkelabstand der Bolzen 17. Zwischen dem Rohr 11 und den Steinen 13 ist eine Isolierschicht 19 aus keramischem Fasermaterial vorgesehen.

Nach dem Anschweißen der Bolzen 17 an das Rohr U wird also zunächst die Isolierschicht 19 aufgebracht Anschließend werden die Steine 13 von der Seite her in Umfangsrichtung auf die Köpfe 18 der jeweils zugeordneten Bolzen 17 aufgeschoben, wobei gleichzeitig die Zwischenlagen 14 und 15 hergestellt werden. Hierbei kann dann auch der zwischen den Bolzen 17 bzw. den Bolzenkörpern 18 und den Steinen 13 verbleibende Raum mit Isoliermaterial ausgefüllt werden.

F i g. 4 zeigt eine durch 2 flache Laschen 20 gebildete Halterung. Die freien Enden der Laschen 20 sind in axialer Richtung abgebogen und bilden zu dieser Richtung einen Winkel von etwa 30°. Die Laschen 20 sind so aneinandergesetzt, daß die abgebogenen Teile in entgegengesetzte axiale Richtungen weisen. Die durch die Laschen 20 gebildete Halterung kann anstelle der Bolzen 17 verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rohrverkleidung für Rohre in Feuerungsräumen von Industrieöfen, mit in Umfangsrichtung ringförmig angeordneten Steinen aus feuerfestem s Material und mit jeweils an einem Rohr angeschweißten, sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen oder Bolzen, die beidseitig in an gegenüberliegenden Stirnseiten der Steine ausgebildete Vertiefungen eingreifen, dadurch gekennzeich- to net, daß die Stege (20) oder Bolzen (17) an ihren Enden einen in axialer Richtung vorspringenden Teil aufweisen, daß die in den Stirnflächen ausgebildeten Vertiefungen jeweils die Form einer kreisförmig verlaufenden Nut (16) haben und daß die Stege (20) oder Bolzen (17) an dem Rohr (11) so verteilt sind, daß jeweils zwei in axialer Richtung hintereinander liegende Stege (20) oder Bolzen (17) mit ihren in axialer Richtung vorspringenden Teilen in eine kreisförmige Nut (16) eingreifen.

2. Rohrverkleidung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege durch flache, an ihren Enden in die axiale Richtung abgewinkelte Laschen (20) gebildet sind.

3. Rohrverkleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Laschen (20) so aneinandergesetzt sind, daß sich ihre abgewinkelten Teile jeweils in entgegengesetzter Richtung erstrekken.

4. Rohrverkleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils 1 Lasche (20) an ihrem freien Ende aufgetrennt ist und die Enden in entgegengesetzter Richtung abgewinkelt sind.

5. Rohrverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung jeweils ein mit einem Kopf (18) versehener Bolzen (17) dient.

6. Rohrverkleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den abgewinkelten Teil einer Lasche (20) oder den Bolzenkopf (18) gebildeten Auflageflächen für den Stein (13) in einem Winkel von etwa 30° —45° zur axialen Richtung liegen.