DE8018945U1 - Feuerfester ofendeckel fuer elektrolichtbogenoefen - Google Patents

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Boehmert& Boehmert, Postfach/P. O. Box 10 7127, D-2800 Bremen

An das

Deutsche Patentamt

8000

München

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R 1238

Bremen, Hollerallee 32

11 . Juli 1980

Refratechnik GmbH, Rudolf-Winkel-Straße 1, 3400 Göttingen

Feuerfester Ofendeckel für Elektrolichtbogenofen

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Ofendeckel für Elektrolichtbogenofen, mit einer Vielzahl von durch ringförmig angeordnete Feuerfest-Einfaßsteine umgebenden Elektrodeneinlaßöffnungen in einem Deckel-Herzstück und mit diese Elektrodenöffnungen in konzentrischen Ringen umgebenden, ein Deckelgewölbe bildenden Feuerfest-Deckelsteinen, wobei die den Einfaßsteinringen benachbarten Deckelsteinringe unter Freilassung von nicht durch Feuerfeststeinen ausgefüllten Zwischenräumen zwischen Deckel- und Einfaßsteinen nicht-geschlossen ausgeführt und die

422/45

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Zwischenräume mit feuerfester Baumasse gefüllt sind.

Ofendeckel dieser Art, bei denen innerhalb des Herzstücks vorzugsweise drei Elektrodeneinlaßöffnungen bestehen und die je nach Ofenart zusätzliche Absaugöffnungen besitzen, werden in der Gießerei- und Hüttenindustrie verwendet. Herkömmlicherweise bestehen die Deckelsteine ebenso wie die Einfaßsteine bei den Ofendeckeln der gattungsgemäßen Art sowohl aus Silikatsteinen als auch aus hochtonerdehaltigen Steinen, wobei für die Zwischenräume plastische Stampfmassen oder Gießmassen verwendet werden. Die Standzeit der bekannten Ofendeckel in herkömmlicher Bauweise ist deutlich schlechter als die der erfindungsgemaßen Bauweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofendeckel der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Standzeit deutlich verlängert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Ofendeckel dadurch gelöst, daß die innerhalb des Herzstücks angeordneten Deckelsteine, mindestens mit dem letzten geschlossenen Deckelsteinring beginnend, unter Einbeziehung gegebenenfalls vorhandener Absaugöffnungen eine wesentlich größere Stärke aufweisen, als die außerhalb des Herzstücks angeordneten Deckelsteine.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Stärke der im Herzstück angeordneten Deckelsteine mindestens 20% über derjenigen der außerhalb des Herstückes angeordneten Deckelstein liegt.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Stärke der im Herzstück angeordneten Deckelsteine ca. 25% über denjenigen, der außerhalb des Herzstücks angeordneten Deckelsteine liegt.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Deckelsteine, unter Beibehaltung der konzentrischen Ringausmauerung, unmittelbar bis an die Einfaßsteine vorgezogen sind.

Weiterhin kann auch vorgesehen sein, daß die zwischen den Deckel- und Einfaßsteinen im Herzstück freibleibenden Zwischenräume mit feuerfester Gießmasse ausgefüllt sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere für Ε-Öfen mit größerem· Abstichvolumen und damit größerem Deckeldurchmesser eignet, zeichnet sich dadurch aus, daß die Stärke der Deckelsteine, vom äußeren Ring der Ausmauerung beginnend, in Richtung auf die Einfaßsteine stufenweise zunimmt.

Mittels der erfindungsgemäßen E-Ofendeckel läßt sich z.B. in einem 5 - 1Ot Elektrolichtbogenofen für Stahlformguß eine Standzeit von 125 bis 140 Chargen erzielen, während nach herkömmlicher Bauweise nur 7O - 75 Chargen erzielt werden. Diese überraschende Standzeitverlängerung war vollkommen unvorhersehbar, weil sie deutlich über die prozentuale Vergrößerung der Futterstärke im Herzstück und über die Vergrößerung des Steinanteils an der gesamten Herstückmasse hinausgeht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen herkömmlichen E-Ofendeckel in der Draufsicht;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen E-Ofendeckels in zu Fig. 1 analoger Draufsicht;

Fig. 2a ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen E-Ofendeckels in zu Fig. 1 analoger Draufsicht mit zusätzlich verstärktem Absaugöffnungsbereich;

Fig. 3 den E-Ofendeckel von Fig. 2 im Schnitt entlang der Linie III-III; und

Fig. 4 in ähnlicher Schnittdarstellung wie in Fig. 3 einen Vergleich der Abnutzung eines herkömmlichen und eines erfindungsgemäßen E-Ofendeckels während des Betriebes.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, weist der dort wiedergegebene herkömmliche E-Ofendeckel in konzentrischer, gewölbeartiger (Fig. 3) Anordnung von außen nach innen fortschreitend eine Reihe von Deckelsteinringen 10 - 24 auf, die jeweils aus einzelnen Feuerfest-Deckelsteinen 26 bestehen. Von diesen Deckelsteinringen 10 - 24 sind bei dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen E-Ofendeckel lediglich die Ringe 10-18 geschlossen ausgebildet, während die weiter innen angeordneten Ringe 20, 22, 24 lediglich noch als Teilringe ausgebildet sind. Im sogenannten Herzstück 28 des E-Ofendeckels, welches sich von der E-Ofendeckelmittel bis zum ersten geschlossenen Deckelsteinring 18 einschließlich er-

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streckt, befinden sich drei Elektrodeneinfaßöffnungen 30, 32, 34, die jeweils mit einem Ring von Feuerfest-Einfaßsteinen 36, 38, 40 umgeben sind. Die verhältnismäßig großen Zwischenräume, die zwischen den inneren Deckelsteinringen 20, 22, 24 einerseits und den Feuerfest-Einfaßstein-Ringen 36, 38, 40 bestehen, sind mit gestampfter, plastischer Feuerfestbaumasse ausgefüllt. So haben in dem oben angeführten Beispiel die Deckelsteine 10-24 eine Stärke von jeweils 200 mm, während die Einfaßsteine 36 eine Stärke von jeweils 260 mm haben. Als Deckelsteine werden dabei üblicherweise Silika-Steine und hochtonerdehaltige Steine verwendet.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen E-Ofendeckels, im Schnitt in Fig. 3 wiedergegeben, sind die Feuerfest-Deckelsteine 2 6 der dem Herzstück 28 zugeordneten Deckelsteinringe 18, 20, 22, 24 beginnend mit dem äußeren Ring 18, soweit wie möglich an die Einfaßsteine 36, 38, 40 herangezogen, so daß also als Zwischenräume zwischen den Feuerfest-Deckelsteinen einerseits und den Feuerfesteinfaßsteinen andererseits optimal kleine Zwickel übrig bleiben. Die verbliebenen Zwischenräume sind nicht, wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, mit plastischer Baumasse ausgestanzt, sondern mit einer hochtonerdehaltigen Gießmasse, wie sie unter der Bezeichnung Refra-Spezial 190H durch die Fa. Refratechnik, Göttingen vertrieben wird, ausgefüllt. Diese Gießmasse ist in die als Zwischenräume stehenbleibenden schmalen Zwickel von ca. 10-max. 50 mm Querschnitt leichter und unkomplizierter anzubringen als eine zu stampfende, plastische Baumasse und

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fließt in jeden kleinen Hohlraum ein.

Bei dem in Fig. 2a gezeigten Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, daß dort auch der eine Absaugöffnung 46 umgebende Bereich in die Verstärkung einbezogen ist, da sich dies als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.

Weiterhin sind, wie Fig. 3 erkennen läßt, die innerhalb des Herstückes 28 angeordneten Deckelsteine 26 beginnend mit dem letzten geschlossenen Deckelsteinring 18 in wesentlich größerer Stärke ausgeführt, als die weiter außen angeordneten Deckelsteine, nämlich in den Deckelsteinringen 10 16, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die in den Deckelsteinringen 10 - 16 angeordneten Deckelsteine 26 eine Stärke von jeweils 200 mm und die im Herzstück, also in den Deckelsteinringen 18 - 24, angeordneten Deckelsteine eine Stärke von jeweils 250 mm haben. Die Einfaßsteine 36 - 40 haben bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Stärke von 320 mm.

Wie Fig. 4 erkennen läßt, ergibt sich im Laufe des Betriebes' bei der erfindungsgemäßen E-Ofendeckeln eine gegenüber herkömmlichen E-Ofendeckeln beträchtlich längere Standzeit. Bei den in der Zeichnung wiedergegebenen DIN-Deckelformaten für 10-t-E-öfen ergeben sich bei den angegebenen Abmessungen zunächst einmal 50 bis 60 mm mehr Futterstärke zum Abarbeiten während des Betriebes. Das Herzstück 2 8 ist durch den Fortfall gestampfter feuerfester Baumassenfelder und deren Ersatz durch die Gießmasse 44 stabiler, da die gestampften

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Massenfelder bei den herköiranlichen E-Ofendeckeln infolge der unumgänglichen Deckelbewegung insbesondere in der fortgeschrittenen Betriebsphase eine Unstabilität verursachen und letztlich auch zu vorzeitigem Absenken und Einsturz führen können. Die größere Herzstückstabilität erlaubt auch ein weiteres Abfahren des Futters, daß heißt also, die erfindungsgemäßen Deckel können mit geringerer Restfutterstärke außer Betrieb genommen werden. Schließlich vergrößert die Erhöhung der Futterstärke im Herzstück die Oberfläche im Anwendungsbeispiel um ca. 30 - 40%, womit letztlich eine bessere Kühlwirkung erreicht wird. Weiterhin wirkt die flache Wärmedurchgangskurve ansatzfördernd, wodurch die Verschleißgeschwindigkeit verringert wird.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen, insbesondere durch die größere Futterstärke im Herzstück, ergibt sich im Vergleich zu den herkömmlichen E-Ofendeckeln eine Standzeitverlängerung von bis ca. 50 - 100% (bezogen auf die Einsatzbeispiele) , die somit prozentual in überraschender Weise weit oberhalb derjenigen liegt, die aufgrund der relativen Futterverstärkung zu erwarten gewesen wäre. Zu bemerken ist noch, daß sich als Material für die Feuerfest-Deckelsteine 26 der äußeren Deckelsteinringe 10 - 16 beispielsweise unter der Bezeichnung Kronex-80 durch die Firma Refratechnik gelieferten Feuerfeststeine empfehlen, während für das Herzstück vorzugsweise Feuerfeststeine mit der Bezeichnung Kronex-85-GT in Verbindung mit Refra-Spezial 190 H-Gießmasse, eingesetzt werden sollte. Die beschriebenen Vorteile

BOEHMERT & BOEHMERT '' ;

der erfindungsgemäßen Maßnahmen, nämlich die Erhöhung der Futterstärke, Vorziehen der Deckelsteine soweit wie möglich bis an die Einfaßsteine sowie Verwendung von Feuerfest-Gießmasse anstelle von gestampfter Baumasse, ergeben die gewünschte Standzeitverlängerung sowie die anderen, vorstehend beschriebenen Vorteile jedoch grundsätzlich auch bei Verwendung anderer, wie z.B. herkömmlicher Silikasteine.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Akte

BSZUGSZSICHENLIüTE (LIST OF RSFSSENCE NUMERALS)

1	Deckelsteinring	1
2		2
3	Deckelsteinring	*;
4
5	Deckelsteinrinq
6		6
7	Decke Is teinrincf	7
8		8
9	DeckeIsteinrina	9
10		10
11	DeckeIsteinrina	11
12		12
13	Deckelsteinri na	13
14		14
15	Dfiokf*! sf-pi nri ng	15
16	Deckelsteinring	16
V	Feuerfest-Deckelstein	17
18		18
19	Herzstück	19
20		20
21	Elektrodeneinfaßöffnung	21
22	22
23	23
24	24
2.1P	25
	26
27	27
28	28
29	29
30	30

' BOEHMERT & BOEHMEF|T""_;

52	Elektrodeneinfaßöffnung	32
33		33
34	Elektrodeneinfaßöffnung	34
35		35
36	Feuerfest-Einfaßstein	36
37		37
38	Feuerfest-Einfaßstein	38
39		39
40	Feuerfest-Einfaßstein	40
41		41
42	Feuerfest-Baumasse	42
43		43
44	Gießmasse	44
45		45
46		46
47		47
4δ		48
49		49
50		50
51		51
52		52
55		53
54		54
55		55
56		56
57		57
55		58
59		59
60		60
61		61
62		62
63		63
64		64
65		65

Claims (1)

1. BOEHMERT & BOEHMEfcf ":

   R 1238

   I ANSPRÜCHE

   f 1. Feuerfester Ofendeckel für Elektrolichtbogenofen,

   I mit einer Vielzahl von durch ringförmig angeordnete

   I Feuerfest-Einfaßsteine umgebenen Elektrodeneinlaß-

   [| öffnungen in einem Deckel-Herzstück und mit diese

   I Elektrodenöffnungen in konzentrischen Ringen um-I gebenden, ein Deckelgewölbe bildenden Feuerfestig Deckelsteinen, wobei die den Einfaßsteinringen be-

   % nachbarten Deckelsteinringe unter Freilassung von

   \l nicht durch Feuerfeststeinen ausgefüllten Zwischen-

   ^ räumen zwischen Deckel- und Einfaßsteinen nicht-ge-

   [ι schlossen ausgeführt und die Zwischenräume mit feuer-

   ;f fester Baumasse gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet,

   f daß die innerhalb des Herstücks (28) angeordneten

   ji Deckelsteine (26), mindestens mit dem letzten ge-

   ( schlossenen Deckelsteinring (18) beginnend, unter

   [■ Einbeziehung gegebenenfalls vorhandener Absaugöff-

   t, nungen (46) eine wesentlich größere Stärke aufweisen

   I; als die außerhalb des Herstücks angeordneten Deckel-

   \;, steine (10 - 24) .

   — 2. Ofendeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 422/45

   BOEHMERT & BOEHMEfcf ";

   daß die Stärke der im Herzstück (28) angeordneten Deckelsteine (26) mindestens 20% über derjenigen der außerhalb des Herzstücks angeordneten Deckelsteine (10 - 16) liegt.

   3. Ofendeckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der im Herzstück (28) angeordneten Deckelsteine ca. 25% über derjenigen der außerhalb des Herzstücks angeordneten Deckelsteine liegt.

   4. Ofendeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelsteine (26), unter Beibehaltung der konzentrischen Ringausmauerung, unmittelbar bis an die Einfaßsteine (36, 38, 40) vorgezogen sind.

   5. Ofendeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Deckel-

   (26) und Einfaßsteinen (36, 38, 40) im Herzstück (28) freibleibenden Zwischenräume mit feuerfester Gießmasse (44) ausgefüllt sind.

   6. Ofendeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Deckelsteine (26), vom äußeren Ring (10) der Ausmauerung beginnend, in Richtung auf die Einfaßsteine (36, 38, 40) stufenweise zunimmt.