DE3504300C2

DE3504300C2 - Herdwagenbank aus feuerfestem Material für Herdwagen-Durchschuböfen

Info

Publication number: DE3504300C2
Application number: DE3504300A
Authority: DE
Inventors: Axel Dr.-Ing. 6719 Göllheim Eschner; Heinrich 4630 Bochum Patalon
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1987-01-22
Also published as: IT8522840A0; IT1186076B; FR2577310B1; JPS61186780A; DE3504300A1; FR2577310A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Herdwagenbank aus feuerfestem Material für Herdwagen-Durchschuböfen, zur Aufnahme von Wärmgut, z. B. Brammen, welches beim Durchgang durch den Ofen von Raumtemperatur auf Walztemperatur zu bringen ist. Um bei einer derartigen Bank einen geringen Verschleiß der Oberfläche durch mechanischen und chemischen Angriff sowie eine einfache Reparatur und kostengünstige Zustellung wie auch ein besseres Verhalten gegen schroffen Temperaturwechsel sicherzustellen, ist nach der Erfindung eine oberseitige Beschichtung 6 der Bank 1 mit hochqualitativem, z. B. hochtonerdehaltigem Feuerfestmaterial vorgesehen. Die Bank 1 ist aus Fertigbauteilen 3 und 4 zusammengesetzt, wofür sie längs in Abschnitte und horizontal in Oberbankteile 3 und Unterbankteile 4 geteilt ist. Die Beschichtung 6 ist zweckmäßigerweise als relativ dünne, hochfeste Plättchen auf der Oberseite des Oberbankteiles 3 aufgebracht. Die Ober- und Unterbankteile 3, 4 selbst brauchen dann nur aus weniger verschleißfestem und temperaturwechselbeständigem Feuerfestmaterial hergestellt zu sein und sind vorteilhaft außen mit isolierenden Fasermatten abgedeckt, die lediglich auf der Oberseite von der hochfeuerfesten Beschichtung 6 überragt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Herdwagenbank aus feuerfestem Material für Herdwagen-Durchschuböfen, zur Aufnahme von Wärmegut, wie Brammen, welches beim Durchgang durch den Ofen von Raumtemperatur auf Walztemperatur erwärmt wird.
Diese Brammen oder sonstiges schweres Halbzeug für die Stahlwalzwerke werden im Betrieb in relativ kaltem Zustand auf die heißen Bänke eines Herdwagens gelegt. Das Bankmaterial ist dabei hohen Reibungs- und Temperaturwechselbeanspruchungen ausgesetzt. Die Bänke bestehen zur Zeit aus gebrannten Fertigbau-Bankteilen eines Feuerfestmaterials relativ hochwertiger Qualtität. An den Wärmgutstücken haftet Zunder, der im wesentlichen aus FeO besteht. Dieser Zunder wird durch das Gewicht der Wärmegutstücke in das Material der Bänke eingewalzt. Der Zunder reagiert mit dem Bankmaterial, z. B. durch Bildung von Fayalit 2FeO·SiO₂. Damit ist eine Volumenzunahme verbunden, welche das Gefüge der Bänke stört und zu Abplatzungen und Abtragungen an der Oberseite der Bänke führt. Dies stört insbesondere dann, wenn die Entnahme der Brammen oder Blöcke durch Zangen erfolgt, die seitlich neben den Bänken unter die Brammen bzw. Blöcke fassen sollen, was jedoch infolge dieser Abtragungen und der damit verbundenen Reduzierung der Bankhöhe nicht mehr möglich ist. In diesem Fall müssen die Bänke gewechselt bzw. erneuert werden, obwohl die Restbänke noch gut erhalten sind.
Bei Herdwagen für Keramik-Brenngut ist es bekannt, eine Herdbank mit einer Abdeckplatte aus feuerfestem Belagstein zu versehen (DE-AS 12 64 690) bzw. in einem metallischen Rahmenkasten, dessen Leichtschamotte-Füllung mit zwei feuerfesten Verschleißschichten aus plattenförmigen Teilen abzudecken (DD-PS 59 720). Diese Maßnahmen sind jedoch nicht ohne weiteres auf Herdwagenbänke zur Aufnahme von so schwerem Halbzeug, wie Brammen und Blöcken, als Wärmgut zu übertragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Herdwagenbank der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, welche einem geringeren Verschleiß der Oberfläche durch den mechanischen und chemischen Angriff des genannten schweren Halbzeugs unterliegt, die außerdem eine einfachere Reparatur bei Verschleiß sowie eine kostengünstigere Zustellung zuläßt und/oder ferner ein besseres Verhalten gegen schroffen Temperaturwechsel aufweist.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß auf der Oberseite der Bank mindestens eine Platte aus hochfeuerfestem, besonders dichtem und temperaturwechselbeständigem Feuerfestmaterial angeordnet ist, die über die Oberfläche der Bank hinausragt, und daß die Bank aus Fertigbauteilen zusammengesetzt ist, die Unterbankteile sowie darauf aufsetzbare, mit der Platte versehene Oberbankteile enthalten und die Bank horizontal wie auch in der Längsrichtung in einzeln austauschbare Bankabschnitte unterteilen, wobei die Unterbankteile aus einem hydraulisch gebundenen, nur getemperten, und die Oberbankteile aus einem bei einer Temperatur von etwa 1250°C gebrannten Material der Fertigbauteilsorten bestehen, während die oberseitige Platte hochtonerdehaltig und phosphatgebunden sowie bei einer Temperatur von etwa 1700°C gebrannt ist.
Hierdurch wird ein besonders kostengünstiger Bankaufbau erreicht, da die Wärmgutstücke nicht direkt mit der Oberseite der Bank bzw. der Oberbankteile der horizontal geteilten Bank in Berührung kommen. Es braucht also nur die oberseitig aufgebrachte Platte aus sehr hochwertigem Material zu bestehen, während die Bankteile, die chemisch nicht und mechanisch nur wenig beansprucht werden, lediglich aus einem Material minderer Qualität zu sein brauchen. Auch die Beanspruchung auf Temperaturwechsel wird ebenfalls stark vermindert, da die Bankteile keinen Kontakt zum kalten Wärmgut haben. Die Auswahl des Materials für die Oberbankteile braucht sich also nur nach den reduzierten Beanspruchungen zu richten und ist qualitativ unter den bisher eingesetzten Bankmaterialsorten anzusiedeln. Die Qualität braucht nicht erheblich anders zu sein als die Qualität des Materials der Unterbankteile, für das somit besonders kostengünstiges Feuerfestmaterial verwendet werden kann, da es nur geringen Beanspruchungen ausgesetzt wird. Das Material braucht nur in einer solchen Qualität ausgewählt zu werden, daß es dem Einsatz entsprechend für eine maximale Flächenbelastung und Betriebstemperatur im Wärmofen ausreicht. Höhere Feuerfestqualitäten brauchen nur für die Oberbankteile eingesetzt zu werden. Jedoch benötigt man vorteilhafterweise auch hierfür lediglich ein Feuerfestmaterial so hoher Qualität, daß sie den anfangs geschilderten Beanspruchungen auf gegenüber den Unterbankteilen größerem Temperaturwechsel standhalten.
Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Unterbankteile aus einem hydraulisch gebundenen, lediglich getemperten und die Oberbankteile aus einem bei etwa 1250°C gebrannten Material der Fertigbauteilsorten bestehen, während lediglich die oberseitige Platte der Oberbankteile aus einem hochqualitativen und damit teuren hochtonerdehaltigen, phosphatgebundenen sowie vorzugsweise bei etwa 1700°C gebrannten Material hergestellt ist.
Die Platte kann die gesamte Oberseite der Oberbankteile abdecken und macht dennoch nur wenige Prozent des Volumens der gesamten Bank aus. Die Platte kann auch in Form von relativ dimensionierten Plättchen aufgebracht sein, die anpaßfähiger an die Form und Auflagefläche der Wärmgutstücke sind. Zweckmäßig sind sie, um einen sicheren Halt auf der Bank zu finden, in eine nutartige Vertiefung der oberseitigen Bankfläche eingelassen und eingeklebt. Sie ragen um mindestens 15 mm, vorzugsweise etwa 20 mm, über die Oberfläche der Oberbankteile hinaus. Die Platte bzw. die Plättchen haben folglich eine wesentlich kleinere Oberfläche als die insgesamt zur Verfügung stehende Oberfläche der Bank bzw. der Oberbankteile, was den Verschleiß und den Aufwand an relativ hochwertigem Feuerfestmaterial erheblich reduziert.
Obgleich die Platte bzw. die Plättchen nicht die gesamte Oberseite der Bank oder der Oberbankteile abzudecken brauchen, ist die Bank ausreichend geschützt, so daß sie lediglich durch herabfallenden Zunder beansprucht wird, jedoch ohne ihn wie bisher in die oberseitige Auflagefläche einzuwalzen. Lediglich die Platte bzw. die Plättchen aus dem besonders hochwertigen Feuerfestmaterial werden chemisch durch eingewalztes FeO und stark auf Temperaturwechsel beansprucht. Die Haltbarkeit dieses hochwertigen keramischen Feuerfestmaterials der Platte liegt dabei jedoch erheblich über derjenigen der bisher gebräuchlichen Zustellung. Verschleißt die Platte oder eines der Plättchen, kann die gesamte Platte oder nur der betroffene Teil von der Bankoberseite gelöst und ersetzt werden. Hierfür wird vorteilhaft das betroffene Bankoberteil ausgetauscht und ohne Unterbrechung des Einsatzes des Herdwagens außerhalb von dessen Betriebsstätte mit einer neuen Plättchenreihe versehen.
Insbesondere die Plättchen können derart auf oder in die oberseitige Fläche der Bank bzw. des Oberbankteiles auf- bzw. eingeklebt sein, daß ihr Einbau und Austausch leicht bewerkstelligt werden kann, ohne daß die Gebrauchseigenschaft der Bank darunter leidet. Als Kleber wird ein Phosphatkleber vorgeschlagen.
Eine kostengünstige Zustellung wird gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal beispielsweise dadurch gezielt, daß jedes Oberbankteil mit dem Unterbankteil im Bereich ihrer horizontalen Teilungsebene durch Nut und Feder verbunden ist. Dadurch wird insbesondere beim Austausch im Betrieb oder auch bei sonstiger Zustellung eine schnelle und sichere Zentrierung des Oberbankteiles auf dem jeweiligen Unterbankteil wie auch eine Sicherung gegen seitliches Verrücken erreicht.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens greifen die Bankteile im Bereich ihrer im wesentlichen vertikalen Stoßfugenebenen mit einer Nut- Feder-Verbindung ineinander, was die vorerwähnte schnelle und sichere Zentrierung der Bankteile zueinander sowie deren Sicherung gegen seitliches Verrücken unterstützt. Die Nut-Feder-Verbindungen verlaufen vorzugsweise jeweils über die gesamte Länge bzw. die gesamte Höhe der horizontalen Teilungsebene bzw. vertikalen Stoßfugenebene.
Zum Ausgleich von Unebenheiten in den Berührungsflächen zwischen Bankoberteil-Unterseite und Bankunterteil-Oberseite kann zwischen Bankoberteil und Unterbankteil eine Matte aus keramischen Fasern eingelegt sein. Ebenso kann es von Vorteil sein, in den vertikalen oder im wesentlichen vertikalen Stoßfugen zwischen benachbarten Oberbankteilen und/oder Unterbankteilen in deren Teilungsmaß eine Matte aus keramischen Fasern einzulegen. Die Matte kann zweckmäßigerweise eine Dicke von 4 bis 8 mm, vorzugsweise 6 mm, und eine Dichte von 130 kg/m³, haben.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es von Vorteil, wenn wesentliche Teile der Oberfläche der Bank, mit Ausnahme der oberseitigen Platte bzw. der Plättchen, mit Keramikfasermodulen abgedeckt, z. B. beklebt sind. Hierdurch wird ein weitgehender Schutz der Bankoberfläche vor herabfallendem Zunder erreicht und auch die Temperaturwechselbeanspruchung wird noch weiter reduziert. Gleichzeitig werden die Abstrahlverluste der Bank in der Zeit zwischen Ofenausfahrt und Ofeneinfahrt (etwa1 Stunde) reduziert.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer nach der Erfindung aus Fertigbauteilen ausgebildeten Herdwagenbank, unverkleidet;
Fig. 2a eine stirnseitige Ansicht eines mit einer Fasermatte verkleideten Oberbankteiles gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, in größerem Maßstab als in Fig. 1;
Fig. 2b eine Draufsicht des Oberbankteils der Fig. 2a mit geschnittenen Fasermatten;
Fig. 3a eine stirnseitige Ansicht eines Oberbankteiles gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3b eine Draufsicht des Oberbankteils der Fig. 3a mit teilweise im Schnitt dargestellten Fasermatten;
Fig. 4a eine stirnseitige Ansicht eines Unterbankteils gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 4b eine Draufsicht auf das Unterbankteil nach Fig. 4a;
Fig. 5a eine stirnseitige Ansicht eines Unterbankteils gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 5b eine Draufsicht auf das Unterbankteil nach Fig. 5a;
Fig. 6a eine stirnseitige Ansicht eines Unterbankteils gemäß einer dritten Ausführungsform;
Fig. 6b eine Draufsicht des Unterbankteils der Fig. 6a; und
Fig. 7 eine Zusammenbauzeichnung nur der Unterbankteile der Fig. 4, 5 und 6 in der Draufsicht und unverkleidet.
Fig. 1 veranschaulicht eine Herdwagenbank 1, welche aus Fertig-Bankteilen zusammengesetzt ist. Die Bankteile, die mit ihrem unteren verjüngten Bereich 2 in einen nicht dargestellten Wagenunterbau eingelassen sind, sind über die gesamte Banklänge in einer Horizontalebene in Oberbankteile 3 (Fig. 2a bis 3b) und in Unterbankteile 4 (Fig. 4a bis 6b) geteilt.
Auf der Oberseite der Oberbankteile 3 befindet sich eine über die gesamte Länge der Bank 1 verlaufende nutförmige Vertiefung 5, in der miteinander fluchtende Plättchen 6 mit einem Phosphatkleber 7 eingeklebt sind zur Bildung einer Hochfeuerfest-Beschichtung. Deren Plättchen 6 bestehen aus hochtonerdehaltigem Material, das bei etwa 1700°C gebrannt ist. Die Plättchen 6 ragen etwa 20 mm über die Oberseite der Oberbankteile 3 hinaus, so daß das Wärmgut mit Abstand von der Bank-Oberfläche lediglich auf den Hochfeuerfest-Plättchen 6 zu liegen kommt. Die Oberbankteile 3 sind mit den Unterbankteilen 4 durch Nut 8 und Feder 9 verbunden. Hierfür sind die Oberbankteile 3 auf der Unterseite mit einer konischen Feder 9 versehen, welche in eine entsprechend konische Nut 8 (Fig. 4a bis 6b) der zugehörigen Unterbankteile 4 eingreifen kann. Die Stirnseiten 10 der Oberbankteile 3 sind eben. Sie können aber ebenfalls mit einer Nut-Feder-Verbindung ineinandergreifen, wenn dies für eine schnellere Zentrierung und bessere Lage-Absicherung für erforderlich gehalten wird.
Wie in den Fig. 2a bis 3b dargestellt, ist die in der Bankformation freiliegende Oberfläche jedes Oberbankteiles 3, mit Ausnahme der hochfeuerfest beschichtenden Plättchen 6, mit Keramikfasermodulen 11 oder dergleichen wärmeisolierenden Matten beklebt. Beim Aufsetzen der Oberbankteile 3 auf die Unterbankteile 4 sind zwischen sie ebenfalls die nur in Fig. 1 dargestellten Matten 11 aus keramischen Fasern eingelegt, die isolierend und ausgleichend wirken. Ebenso sind in die Stoßfugen 12 jeweils zwischen den Unterbankteil ein 4 und den Oberbankteilen 3 derartige Matten eingelegt. Sie haben beispielsweise eine Dicke von ca. 6 mm und eine Dichte von etwa 130 kg/m³. In Fig. 1 ist die Bankformation der besseren Übersicht wegen auf den Außenflächen frei von den genannten Fasermodulen dargestellt.
Das Oberbankteil 3 gemäß Fig. 3a und 3b unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den Fig. 2a und 2b lediglich dadurch, daß in die oberseitige Fläche zwei in Richtung der Bank-Längsachse parallel zueinander verlaufende Reihen Plättchen 6 eingelassen sind.
Die Fig. 4a und 4b veranschaulichen ein Unterbankteil 4 mit einem in den Wagenunterbau einzulassenden unteren verjüngten Bereich 2 und einem zur Oberseite hin verbreiterten Querschnitt (Fig. 4a). Es hat sowohl an seiner dem aufzusetzenden Oberbankteil 3 zugekehrten Oberseite die bereits erwähnte Nut 8 als auch an den beiden Stirnseiten eine gleiche konische Nut 13. Die erstgenannte Nut 8 dient zum Eingreifen und zur Lagesicherung der unterseitigen Feder 9 des Oberbankteiles 3. Die letztgenannte Nut 13 dient für den gleichen Zweck zum Eingreifen entsprechender Federn 14 an der Stirnseite eines benachbarten Unterbankteiles 4 (Fig. 5a, b), so daß die Unterbankteile 4 innerhalb ihrer zusammengesetzten Formation (vgl. Fig. 7) miteinander verbunden sind. Das Unterbankteil 4 gemäß Fig. 4a und 4b ist wie das Oberbankteil 3 wärmeisolierend abgedeckt, indem es im oberen verbreiterten und in der Bankformation freiliegenden Bereich außen mit Keramikfasermodulen 11 beklebt ist. Im unteren verjüngten Bereich 2 ist dies nicht unbedingt erforderlich, da dieser Bereich weniger gegen Zunder zu schützen sowie auch geringeren Temperaturwechselbeanspruchungen ausgesetzt ist. Ferner sind in diesem Bereich geringere Wärmeverluste durch Abstrahlung in der Zeit zwischen Ofenausfahrt und Ofeneinfahrt zu befürchten.
Die in den Fig. 5a bis 6b dargestellten Unterbankteilen 4 unterscheiden sich von denjenigen nach Fig. 4a und 4b lediglich durch die andersartige Ausbildung der Stirnseiten. Die Stirnseiten des Unterbankteiles 4 gemäß Fig. 5a und 5b haben, wie bereits zuvor erwähnt, konische Federn 14, welche zu den entsprechenden Nuten 13 in den Stirnseiten der Unterbankteile 4 nach Fig. 4a, b und 6a, b passen. Das letztgenannte Unterbankteil 4 gemäß Fig. 6a und 6b ist für den Einsatz am Ende einer Bank 1 gemäß Fig. 1 bestimmt. Seine eine Stirnseite ist daher eben ausgebildet, während die andere Stirnseite eine konische Nut 13 zur Aufnahme einer entsprechend ausgebildeten Feder 14 (Fig. 5a, b) aufweist. Die äußeren Oberflächen der Unterbankteile 4 sind ebenfalls wärmeisolierend, also mit Keramikfasermodulen 11 beklebt genauso wie die in den Stoßfugen 12 liegenden Stirnflächen (vgl. Fig. 1).
Eine derart zusammengesetzte Herdwagenbank ist wesentlich kostengünstiger und verschleißfester als die bisher gebräuchlichen Herdwagenbänke. Ferner läßt sie eine einfache und schnelle Reparatur ohne Betriebsunterbrechung am Ofen und mit dem eingesetzten Herdwagen zu.

Claims

1. Herdwagenbank aus feuerfestem Material für Herdwagen-Durchschuböfen, zur Aufnahme von Wärmgut, wie Brammen, das beim Durchgang durch den Ofen von Raumtemperatur auf Walztemperatur erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der Bank (1) mindestens eine Platte (6) aus hochfeuerfestem, besonders dichtem und temperaturwechselbeständigem Feuerfestmaterial angeordnet ist, die über die Oberfläche der Bank (1) hinausragt, und daß die Bank (1) aus Fertigbauteilen zusammengesetzt ist, die Unterbankteile (4) sowie darauf aufsetzbare, mit der Platte (6) versehene Oberbankteile (3) enthalten und die Bank (1) horizontal wie auch in der Längsrichtung in einzeln austauschbare Bankabschnitte unterteilen, wobei die Unterbankteile (4) aus einem hydraulisch gebundenen, nur getemperten, und die Oberbankteile (3) aus einem bei einer Temperatur von etwa 1250°C gebrannten Material der Fertigbauteilsorten bestehen, während die oberseitige Platte (6) hochtonerdehaltig und phosphatgebunden sowie bei einer Temperatur von etwa 1700°C gebrannt ist.

2. Bank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) nur wenige Prozent des Volumens der Bank (1) darstellt.

3. Bank nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) in Form von Plättchen der Auflagefläche des Wärmguts angepaßt auf die Oberseite der Bank (1) aufgebracht ist.

4. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte bzw. Plättchen (6) in eine nutartige Vertiefung (5) auf der Oberseite der Bank (1) eingelassen und eingeklebt (7) ist bzw. sind.

5. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (7), mit welchem die Platte bzw. Plättchen (6) aufgeklebt bzw. in eine Vertiefung (5) auf der Bank-Oberseite eingeklebt sind, ein Phosphatkleber ist.

6. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Oberbankteil (3) mit dem Unterbankteil (4) im Bereich ihrer horizontalen Teilungsebene durch Nut (8) und Feder (9) verbunden ist.

7. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bankteile (3, 4) im Bereich ihrer im wesentlich vertikalen Stoßfugenebenen mit einer Nut-Feder-Verbindung (13, 14) ineinandergreifen.

8. Bank nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut-Feder- Verbindungen (8, 9; 13, 14) jeweils über die gesamte Länge bzw. gesamte Höhe der horizontalen Teilungsebene bzw. vertikalen Stoßfugenebene verlaufen.

9. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Oberbankteil (3) und Unterbankteil (4) eine Matte aus keramischen Fasern eingelegt ist.

10. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den im wesentlichen vertikalen Stoßfugen (12) zwischen den benachbarten Oberbankteilen (3) und/oder Unterbankteilen (4) eine Matte aus keramischen Fasern eingelegt ist.

11. Bank nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Teile ihrer Oberfläche, mit Ausnahme der oberseitigen Platte bzw. der Plättchen (6), mit Keramikfasermodulen (11) abgedeckt sind.