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Ofengewölbe für kippbare Schmelzöfen Bei Ofengewölben für kippbare
Schmelzöfen besteht die Gefahr des Ausknickens desjenigen Teiles des Ofengewölbes,
der beim Kippen die Last des hochgeschwenkten Gewölbeteiles zu tragen hat. Um dies
zu verhindern, wird dieser Teil des Ofengewölbes von oben unter Druck gesetzt.
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Insbesondere wenn spezifisch schwere Steine, die sich nicht fest verkitten
lassen (Chrommagnesitsteine), Verwendung zum Bau des Ofengewölbes finden sollen,
um .die vorzüglichen Eigenschaften (hohe Feuerfestigkeit und längere Haltbarkeit)
solcher Steine auszunutzen, ergeben sich große Schwierigkeiten, .da mangels der
festen Verkittung ein gewisser Gewölbedruck im ganzen Gewölbe stets vorhanden sein
muß. Um dies zu erzielen, wäre es naheliegend, den übrigen Teil des Ofengewölbes
(also das ganze Gewölbe) von oben unter Druck zu setzen und so auch das Steigen
einzelner Gewölbeteile, insbesondere schwach gewordener Stellen, zu verhindern.
Diese Bauart ist aber besonders bei großer Spannweite, wie sie bei modernen Siemens-Martin-Ofen
auftritt, ungünstig, da bei derselben die Gefahr bestehen würde, daß die schwach
gewordenen Stellen des Gewölbes durchgedrückt, werden. Man könnte nun daran denken,
eine größere Pfeilhöhe anzuwenden, um ein Einstürzen von Gewölbeteilen durch Druck
von oben sicherer auszuschließen. Aber auch diese Lösung wäre ungünstig, da sie
beim Kippen das Ausknicken wesentlich erleichtern würde. Eis muß also versucht werden,
mit möglichst kleiner Pfeilhöhe auszukommen.
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Diese Aufgabe wird der Erfindung entsprechend dadurch gelöst, daß
das Gewölbe sowohl von oben unter Druck gesetzt als auch aufgehängt wird.
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Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ofengewölbes eignen sich bei
Anwendung des angeführten Erfindungsgedankens verschiedene Bauarten.
So
können beispielsweise an sich bekannte, mittels Feder gespannte Druckbänder verwendet
werden, mit welchen die Hängesteine fest verbunden sind und die selbst wieder an
starren Trägern aufgehängt sind. Oder es kann der Druck auf das aufgehängte Gewölbe
durch gegen starre Träger abgestützte Druckglieder ausgeübt werden. Vorteilhaft
werden die Hängesteine mit einem sich mit dem Gewölbe verformenden, ganz oder teilweise
unter Druck gesetzten Zwischenträger. verbunden, der seinerseits aufgehängt ist.
Besonders zweckmäßig ist es, die Hängesteine in Gruppen oder zur Gänze durch eine
aus einem einzigen Drahtstück gebildete Drahtschlinge aufzuhängen. Die gruppenweise
Aufhängung mehrerer Steine an einem gemeinsamen, unnachgiebigen Tragglied ist an
sich bekannt (s. z. B. die Patentschrift -5127o2).
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Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen, und zwar
in Fig. i und 2 eine Ausführungsform mit federgespannten Druckbändern in Ansicht
und im Kreuzriß und in den Fig., 3 und 4. eine Ausführungsform mit verformbaren
Zwischenträgern in Ansicht und im Kreuzriß.
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Das Gewölbe besteht aus Tragrippen i und Zwischenfeldern 2 sowie starren
Trägern 3, die am eisernen Ofengerüst 6 angestützt sind.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i und 2 wird ein Druckband ¢, Flacheisen
oder Breitflanschträger, verwendet, das durch eine Zugbelastung (beispielsweise
Feder 5) unter Druck auf der zugehörigen Tragrippe i aufliegt und dadurch einen
das Ausknicken des Gewölbes in der Kippstellung verhindernden Druck von oben auf
das Gewölbe ausübt. Die Druckbänder verhindern überhaupt auch eine unstetige Verformung
des Gewölbes. Sie sind federnd mit dem Ofengestell 6 verbunden. Außerdem sind sie
an den starren Trägern 3 aufgehängt, und zwar mittels Hängeeisen 7.
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Die Hängesteine der Tragrippen sind in irgendeiner Weise derart ausgestaltet,
daß sie beispielsweise mittels einer Nase 8 mit dem Druckband durch Drahtschlingen
9 verbunden werden können. Es kann so jeder Hängestein einzeln bzw. paarweise mit
dem Druckband verbunden werden (Fig. i, links) ; es können aber auch mehrere Hängesteine,
eine Gruppe bildend, mittels einer gemeinsamen Drahtschlinge aufgehängt werden (Fig.
i, rechts). Vorteilhaft hängt man alle Hängesteine einer Tragrippe mit einer gemeinsamen
Drahtschlinge auf oder faßt die Hängesteine einer Tragrippe in wenigen. Gruppen
zusammen (Fig. i, rechts). Dies ergibt eine besonders einfache und in der Herstellung
billige Aufhängung.
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Durch die Kombination des infolge seiner Zugbeanspruchung durch die
Seitenfedern von oben auf das Gewölbe Druck ausübenden Druckbandes mit der Aufhängung
des Gewölbes am Druckband wird einerseits das Ausknicken des Gewölbes in der gekippten
Lage verhindert und andererseits der Aufbau des Gewölbes aus schweren, nicht fest
verkittbaren Steinen, wie beispielsweise Chrommagnesitsteinen, sicherer ermöglicht,
so daß die vorzüglichen Eigenschaften dieser Steine (hohe Temperaturwechselbeständigkeit
und Feuerfestigkeit) für kippbare Ofen ausgenutzt werden können.
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Dadurch, daß bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform
die Drahtschlingen frei am Druckband bzw. bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und
:4 am Zwischenträger io, aufliegen (d. h. nicht um Nasen oder in Löchern des Druckbandes
bzw. Zwischenträgers verlegt sind), kann sich das Gewölbe infolge Erhitzung frei
in der Länge ausdehnen, und es ist damit der verschiedenen Längsdehnung von Gewölbe
und Druckband bzw. Zwischenträger Rechnung getragen.
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Die Fig. 3 und 4. zeigen eine andere beispielsweise Ausführungsform
eines Gewölbes für kippbare Ofen nach der Erfindung. Dabei werden erfindungsgemäß
verformbare eiserne Zwischenträger ro verwendet, die auf den Tragrippen i aufliegen,
durch Druckglieder i i mit Drückübertragungsgliedern 12, die an starren Trägern
3 abgestützt sind, gegen die Tragrippen gedrückt werden und andererseits die Hängesteine
mittels Tragelementen 9 tragen. Die letzteren können, wie beispielsweise dargestellt,
aus einer einzigen Drahtschlinge für jede Tragrippe bestehen (F'ig:3, rechts).
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Wird der Ofen gekippt, so verhindern die Druckglieder ii mit den Zwischenträgern
io ein Ausknicken des Gewölbes; die in der Kippstellung entstehende wesentlich höhere
Belastung des in dieser Stellung tieferliegenden Gewölbeteiles wird dadurch aufgefangen.
Die Zwischenträger werden so bemessen, daß sie beim. Steigen des Gewölbes während
der Erhitzung entsprechend verformt werden, also der durch das Steigen des Gewölbes
bedingten Verformung desselben nachgeben und die dabei im Gewölbe entstehenden Spannungen
längs des Spannungsfeldes jeder Tragrippe ausgleichen, was zu einem praktisch kontinuierlichen
Verlauf der Spannungskurven in den Tragrippen führt. Das Ausmaß des Steigens des
Gewölbes kann durch entsprechende Einstellung der Widerlagerfedern geregelt werden.
Die Druckglieder i i werden nach dem Steigen des Gewölbes entsprechend eingestellt,
um die Druckwirkung von oben für die Kippstellung zu sichern. So ist das Gewölbe
richtig verspannt, wobei gegebenenfalls eine nachträgliche Regelung durch einfache
Verstellung der Druckglieder und der Widerlagerfedern erzielt werden kann.
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Die Aufhängung der Hängesteine an den Zwischenträgern erfolgt bei
der dargestellten Ausführungsform vorteilhaft mittels einer einzigen durchlaufenden
Drahtschlinge (Fig. 3, rechts), die einerseits über die Tragelemente (Nasen) der
Hängesteine und andererseits über die Zwischenträger läuft. Dies führt zu einer
einfachen und billigen Aufhängung, die leicht an Ort und Stelle durchgeführt werden
kann. Es können natürlich statt einer einzigen Drahtschlinge für jede Tragrippe
auch andere Ausführungsformen gewählt werden, wie beispielsweise mehrere Drahtschlingen
für
jede Tragrippe, woLei jede Drahtschlinge einer Gruppe von Hängesteinen gemeinsam
ist, oder es kann auch jeder Hängestein bzw. jedes Steinpaar mit eigener Drahtschlinge
aufgehängt werden (Fig. 3, links). Die Drahtschlingen werden so eingelegt, daß die
Hängesteine oben am Zwischenträger anliegen, d. h. die Druckübertragung -auf das
Gewölbe von oben unmittelbar vom Zwischenträger auf das Gewölbe erfolgt, so daß
keine Lockerung der Aufhängung entsteht. Dadurch entfällt .die Notwendigkeit der
Verwendung biegungssteifer Hängeeisen für die Hängesteine, da die Hängeeisen bei
der beschriebenen Ausführungsform nur zur Aufhängung der Hängesteine und nicht zur
Druckübertragung dienen. Daher können bei dieser bevorzugten Ausführungsform einfache
Drahtschlingen Verwendung finden.