DE925950C

DE925950C - Process for the production of slideways in furnace hearths, especially in metallurgical furnaces

Info

Publication number: DE925950C
Application number: DED11326A
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr Jaeger; Rolf Dipl-Ing Krasemann
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1952-01-10
Filing date: 1952-01-10
Publication date: 1955-04-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Gleitbahnen in Ofenherden, insbesondere in metallurgischen Öfen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gleitbahnen im Ofenherd, insbesondere für metallurgische Öfen, z. B. Stoßöfen, durch die schweres Glühgut, wie etwa Schmiede-oder Walzblöcke, bei erhöhten Temperaturen bewegt wird. Bei solchen Ofen ist vor allem der Ofenherd, auf dem die Blöcke od. dgl. durch den Ofen gefahren werden, starken Beanspruchungen durch Temperatur und mechanischen Abrieb ausgesetzt. Die Herdfläche wurde aus diesen Gründen mit besonderen Gleitkörpern, im allgemeinen mit Gleitschienen, versehen, die die durch die Bewegung des Gutes entstehenden Belastungen aufnehmen sollen. Bei Stahlschienen für diese Zwecke hat sich gezeigt, daß diese auch bei Verwendung von Sonderlegierungen den betriebsmäßigen Anforderungen nicht in allen Fällen gewachsen und damit derartig ausgestattete Ofen nur bis zu verhältnismäßig niedrigen Temperaturen brauchbar sind. Es werden daher neuartige Stahlschienen mit Kühleinrichtungen versehen, wobei sich jedoch der Wärmeverlust des Glühgutes durch die gekühlten Gleitschienen gegebenenfalls äußerst nachteilig bemerkbar macht. Ein Fortschritt hat sich in dieser Beziehung durch die Verwendung von Gleitschienen aus keramischem hochfeuerfestem Werkstoff ergeben, wobei im allgemeinen entsprechende Formsteine in den Ofenboden durch Einmörteln eingebettet und zu Schienen oder Gleitbahnen vereinigt werden. Der Einbau solcher einzelner Gleitelemente für die Zusammensetzung zu fortlaufenden Gleitbahnen ist verhältnismäßig schwierig und umständlich.Process for the production of slideways in oven stoves, in particular in metallurgical furnaces The invention relates to a method of manufacture of slideways in the furnace hearth, especially for metallurgical furnaces, e.g. B. pusher ovens, due to the heavy annealing material, such as forging or rolling blocks, at elevated temperatures is moved. In such a furnace, the stove on which the blocks od. Like. Be driven through the furnace, high stresses due to temperature and exposed to mechanical abrasion. For these reasons, the stove surface was designed with special Sliders, generally with slide rails, provided that the by the movement of the goods are intended to absorb loads. With steel rails for this Purposes has been shown that this also when using special alloys operational requirements not grown in all cases and thus such equipped furnace can only be used down to relatively low temperatures. There are therefore new steel rails provided with cooling devices, whereby however, the heat loss of the material to be annealed through the cooled slide rails, if applicable makes extremely detrimental noticeable. Progress has been made in this regard through the use of slide rails made of ceramic, highly refractory material result, generally corresponding shaped bricks in the furnace floor embedded in mortar and combined to form rails or slideways. The installation of such individual sliding elements for the composition to be ongoing Slideways is relatively difficult and cumbersome.

An derartige Gleitkörper werden durch die betriebsmäßigen Beanspruchungen hohe Anforderungen gestellt. Es ist bekannt, als Werkstoff für die stark beanspruchten Gleitkörper des Ofenherdes Sintertonerde zu verwenden, die praktisch frei von Verunreinigungen, insbesondere Kieselsäure, ist und nicht mehr als o,8 % Kieselsäure enthält. Dieser Werkstoff eignet sich als Gleitbahn in Glühöfen besonders gut, weil er bei den üblichen Glühtemperaturen von Schlackenoder Zunder praktisch nicht angegriffen und - in seiner Standfestigkeit nicht beeinträchtigt wird. Zur Erzielung einer hohen mechanischen Festigkeit sollen die Gleitkörper eine Dichte von 3,o bis 3,9 g/cm3 aufweisen.Such sliding bodies are caused by the operational stresses made high demands. It is known as a material for the heavily used Use sintered clay that is practically free of impurities, especially silica, and does not contain more than 0.8% silica. This Material is particularly suitable as a slide in annealing furnaces because it is used in the usual Annealing temperatures of slag or scale practically not attacked and - in his Stability is not impaired. To achieve a high mechanical Strength, the sliding bodies should have a density of 3.0 to 3.9 g / cm3.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem Wälzkörper aus gesintertem Aluminiumoxyd verwendet werden. Diese Wälzkörper sind beweglich und werden im Kreislauf dazu benutzt, das Behandlungsgut schrittweise durch Wärmeöfen, insbesondere Durchgangsöfen, zu fördern.There is also a known method in which the rolling elements made of sintered Aluminum oxide can be used. These rolling elements are movable and are in a cycle used to gradually move the material through heating ovens, especially through ovens, to promote.

Die Erfindung beruht auf einem Verfahren zur Herstellung von Gleitbahnen im Ofenherd mit Gleitkörpern aus Sintertonerde mit nicht mehr als o,8%. Kieselsäure, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gleitkörper als Platten mit rechteckigem oder trapezartigem Längsschnitt bzw. Querschnitt oder als kugelige oder halbkugelige Formkörper ausgebildet werden. Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Gleitkörper aus Sintertonerde in die hochfeuerfeste Masse des Ofenherdes eingebettet und mit dieser durch Einbrennen verbunden sind. Auf diese Weise werden die bisherigen Nachteile bei der Ausgestaltung der Herde für derartige Ofen wirksam behoben, da der Ofenherd an den am stärksten belasteten Stellen, auf denen das zu behandelnde Gut gleitet, mit Gleitkörpern versehen ist, die durch die erfindungsgemäße feste Verbindung mit dem Grundwerkstoff haltbar in diesen eingefügt sind. Gegenüber der bishex üblichen Einmörtelung der Gleitkörper ergeben sich außerdem eine Vereinfachung im Aufbau der Gleitbahnen und eine größere Betriebssicherheit des Ofens.The invention is based on a method for producing slideways in the oven with sliding bodies made of sintered clay with no more than 0.8%. Silica, which is characterized in that the sliding body as plates with rectangular or trapezoidal longitudinal section or cross-section or as spherical or hemispherical Shaped bodies are formed. Another key feature of the present Invention consists in the fact that the sliding bodies are made of sintered clay in the highly refractory The mass of the furnace hearth is embedded and connected to it by baking. In this way, the previous disadvantages in the design of the cooker for such ovens effectively remedied, since the oven hearth at the most heavily loaded Places on which the item to be treated slides is provided with sliding bodies, which is durable in these are inserted. Compared to the usual bishex mortaring of the sliding bodies there is also a simplification in the structure of the slideways and a greater one Operational safety of the furnace.

Die die Gleitbahn bildenden Formkörper können, je nach der Ausbildung des Ofens, dem Gewicht und den Abmessungen des durchgesetzten Gutes, eine verschiedenartige; -vielfältige Gestaltung erfahren.. Am besten bewähren sich Gleitkörper, die etwa als rechteckige Platten aufrecht stehend im Ofenherd derart eingebettet sind, daß sie nur zu einem Bruchteil ihrer Höhe die Herdoberfläche überragen. Die in Reihen oder Mehrfachreihen hintereinander eingefügten Formsteine bilden mehr oder weniger zusammenhängende Gleitschienen. Die Formkörper können auch, senkrecht bzw. parallel zur Bewegungsrichtung des zu fördernden Gutes gesehen, mit trapezartigem Querschnitt ausgebildet oder an ihren Schmalseiten entweder, zumindest im Oberteil, abgeschrägt oder verrundet werden. Auf diese Weise läßt sich eine Überbeanspruchung an den unvermeidbaren Stoßstellen der Gleitkörper wirksam verhindern, da das durch den Ofen geförderte Gut allmählich auf die gekrümmten oder abgeschrägten Flächen aufläuft.The moldings forming the slideway can, depending on the design of the furnace, the weight and dimensions of the material passed through, a diverse one; -Experience a variety of designs .. The best sliding bodies that are proven to be are embedded as rectangular plates standing upright in the furnace hearth in such a way that they only protrude above the stove surface by a fraction of their height. The ones in rows or multiple rows one behind the other inserted shaped blocks form more or less connected slide rails. The shaped bodies can also be perpendicular or parallel seen to the direction of movement of the goods to be conveyed, with a trapezoidal cross-section formed or either on their narrow sides, at least in the upper part, beveled or rounded. In this way, overuse of the unavoidable Effectively prevent joints between the sliding bodies as this is conveyed through the furnace Well gradually flows onto the curved or beveled surfaces.

Die tiefe Einbettung der Gleitkörper in den Ofenherd dient nicht nur einer wirksamen Befestigung der Gleitkörper im Ofenherd, sondern ist auch zweckmäßig, um bei der allmählichen Abtragung der>(xleitkörper durch den normalen Verschleiß die Gleitbahri betriebsfähig zu erhalten, ohne daß die Gleitkörper schon nach verhältnismäßig kurzem Betrieb ausgewechselt werden müssen. Da der weichere Grundwerkstoff des Ofenherdes im Dauerbetrieb in stärkerem Maße abgetragen wird als die Gleitkörper selbst, ist stets eine als unmittelbare Auflage für das Glühgut wirksame Gleitbahn vorhanden.The deep embedding of the sliding bodies in the furnace hearth is not only useful an effective attachment of the sliding body in the furnace hearth, but is also useful, in order to avoid the gradual erosion of the> (xleitkörper due to normal wear to get the Gleitbahri operational without the sliding body already after relatively have to be replaced for a short period of time. As the softer base material of the stove is worn to a greater extent in continuous operation than the sliding body itself is there is always a sliding track that acts as a direct support for the annealing material.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können zur Herstellung von Gleitbahnen die Gleitkörper auch in Form von Stäben, Kugeln oder sonstigen kugelförmigen Gebilden zur Anwendung gelangen. Es ist dabei möglich, derartige Körper der noch verformbaren Masse des Ofenherdes so ei=nzumischen, daß sie nach dem Brennen des Ofenherdes in diesem mehr oder weniger gleichmäßig verteilt sind. Auch hierbei werden durch.den normalen Abrieb immer neue, die Gleitbahn bildende Gleitkörper freigelegt, die das durch den Ofen bewegte Gut tragen. Zweckmäßiger ist es jedoch, die Gleitbahn dadurch herzustellen, daß die Kugeln o@d. dgl. hinter- bzw. nebeneinander angeordnet werden. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, diese kugelförmigen Gleitkörper in mehreren, in verschiedenen Höhen liegenden Schichten in den Ofenherd einzubetten, so daß bei -einem weitgehenden Abrieb eine neue Gleitbahn freigelegt wird und zur Wirkung kommt.According to the method according to the invention can be used to produce slideways the sliding bodies also in the form of rods, balls or other spherical structures come into use. It is possible to have such a body that is still deformable Mix in the mass of the stove in such a way that it is in these are more or less evenly distributed. Here too, durch.den normal abrasion always exposed new sliding bodies forming the slideway, which the Carrying goods moved through the furnace. However, it is more practical to use the slideway to produce that the balls o @ d. Like. Be arranged one behind the other or next to one another. It can also be useful to have these spherical sliding bodies in several, to embed layers at different heights in the furnace hearth, so that at -A new slideway is exposed to extensive abrasion and takes effect.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt dann besondere Vorteile mit sich, wenn der Ofenherd nicht alr Ganzes aus dem Grundwerkstoff, wie Schamotte, Korund oder Magnesit, hergestellt, sondern wenigstens teilweise aus einzelnen Formsteinen aus diesem Werkstoff aufgebaut ist, in denen eines oder mehrere der beschriebenen, die Gleitbahn bildenden Gleitkörper bereits bei der Herstellung der Steine fest verankert ist. Zur Erhöhung der Haltbarkeit des Ofenherdes werden diese Formsteine bevorzugt nicht rechteckig, sondern mit abgesetzten Stirnflächen ausgebildet, so daß sie nicht mit glatten Flächen aneinanderstoßen, sondern mit Vorsprüngen ineinandergreifen. Um eine möglichst gleichmäßige Belastung der Gleitbahn und eine Verteilung der Stoßbeanspruchung beim Überlaufen des Gutes von einem Gleitkörper auf den nächsten zu gewährleisten, ist es empfehlenswert, die Gleitelemente innerhalb solcher abgesetzten Steine gegeneinander zu versetzen.The method according to the invention then has particular advantages if the stove does not consist entirely of the base material, such as fireclay, Corundum or magnesite, produced, but at least partially from individual shaped stones is composed of this material, in which one or more of the described, the sliding body forming the slideway already fixed during the manufacture of the stones is anchored. These shaped stones are used to increase the durability of the stove preferably not rectangular, but formed with stepped end faces, see above that they do not abut with smooth surfaces, but interlock with projections. To ensure that the load on the slideway is as even as possible and that the impact load is distributed to ensure when the goods overflow from one sliding body to the next, it is advisable to place the sliding elements against each other within such offset stones to move.

Die feste Verbindung der die Gleitbahn bildenden Elemente mit dem Ofenherd oder mit den diesen bildenden Formsteinen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die fertig gesinterten Gleitkörper aus Aluminiumoxyd in den Grundwerkstoff eingebrannt werden. Es kann beispielsweise so verfahren werden, daß der Ofenherd aus Maginesit hergestellt wird, in den die Formkörper aus Aluminiumoxyd in der gewünschten Verteilung mit eingestampft werden. Bei der anschließend durch Brennen erfolgenden Verfestigung der Stampfmasse entsteht eine weit festere und dauerhafte Verbindung mit den Gleitkörpern als sie nach der bisher üblichen Weise durch Einmörteln erreicht werden kann.The fixed connection of the elements forming the slideway with the Stove or with the these forming blocks is according to the invention achieved in that the finished sintered sliding body made of aluminum oxide in the Base material can be baked in. It can be done, for example, that The furnace hearth is made of maginesite, in which the moldings are made of aluminum oxide be pulped in the desired distribution. With the then through The solidification of the ramming mass that takes place by burning results in a far firmer and permanent connection with the sliding bodies than they were in the usual manner can be achieved by grouting.

Die Verankerung der Gleitkörper im Ofenherd oder in den diesen bildenden einzelnen Formsteinen kann auf mechanischem oder chemischem Wege noch wesentlich verbessert werden. Hierfür können die Gleitelemente an den entsprechenden Flächenteilen beispielsweise mechanisch oder chemisch, etwa durch Ätzen, aufgerauht oder mit Löchern, Riefen oder Nuten versehen werden, in die die Grundmasse eindringt und sich so mit den eingesetzten Gleitkörpern mechanisch verzahnt. Es ist auch möglich, rauhe Oberflächenschichten auf den einzubettenden Formkörpern herzustellen, indem man sie vor dem Einbetten mit einer grobkörnigen, festhaftenden Oberflächenschicht aus feuerfestem Werkstoff versieht, die z. B. dur@cJh Aufbrennen erzeugt wird. Die Verankerung wird auch vorteilhaft begünstigt, wenn zwischen der Grundmasse und den einzubettenden, Gleitkörpern grobkörnige Zwischenschichten der Einbettmasse angeordnet werden, die die Schwundunterschiede ausgleichen.The anchoring of the sliding bodies in the furnace hearth or in those forming it individual shaped stones can still be significant mechanically or chemically be improved. For this purpose, the sliding elements can be attached to the corresponding surface parts for example mechanically or chemically, e.g. by etching, roughened or with holes, Grooves or grooves are provided, into which the base material penetrates and so with mechanically interlocked with the sliding bodies used. It is also possible to have rough surface layers on the molded bodies to be embedded by placing them before embedding with a coarse-grained, firmly adhering surface layer made of refractory material provides the z. B. dur @ cJh burning is generated. The anchoring will also be beneficial Favored when coarse-grained sliding bodies between the base material and the sliding bodies to be embedded Intermediate layers of the investment material are arranged, which the shrinkage differences balance.

Neben der rein mechanischen Halterung der eingebetteten Gleitkörper ist unter Umständen auch die Herstellung einer chemischen Diffusionsbehandlung mit der Grundmasse zweckmäßig. Eine solche wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Aluminiumoxydformkörper vor dem Einbetten. in Schamotte, Magnesit, Korund oder andere für den Ofenherd geeignete Massen mit Flußmitteln, wie etwa Fluoriden, Borverbindungen oder Eisenoxyd, in dünner Schicht überzogen werden., die bei der Einbrenutemperatur sowohl mit Aluminiumoxyd wie auch mit dem Grundwerkstoff unter Bildung fester Zwischenschichten reagieren.In addition to the purely mechanical support of the embedded sliding bodies may also involve making a chemical diffusion treatment the basic mass appropriate. Such is achieved, for example, in that the aluminum oxide moldings before embedding. in chamotte, magnesite, corundum or other compositions with fluxes suitable for the furnace hearth, such as fluorides, boron compounds or iron oxide, to be coated in a thin layer., which at the baking temperature both with aluminum oxide and with the base material with the formation of solid intermediate layers react.

Die Formgebung der Gleitkörper und das entsprechende Einbettungsverfahren sind in den Zeichnungen schematisch erläutert.The shape of the sliding body and the corresponding embedding process are explained schematically in the drawings.

Abb. r zeigt einen plattenartigen Gleitkörper r aus praktisch siliziumdioxydfreiem Aluminiumoxyd, der zu einem wesentlichen Teil, etwa zu 4/s seiner Höhe, in eine Grundmasse :2 aus Magnesit eingebettet ist. Die aus der Einbettmasse herausragenden Ecken des Gleitkörpers sind verrundet, um ein stetiges Gleiten des Wärmgutes ohne Verkanten zu erreichen. Die Verrundung bzw. Abschrägung kann sich auch auf nur eine dem ankommenden Gut zugekehrte Schmalseite des Gleitkörpers beschränken.Fig. R shows a plate-like sliding body r made of practically silicon dioxide-free Aluminum oxide, of which a substantial part, about 4 / s of its height, is in a Base mass: 2 made of magnesite is embedded. Those protruding from the investment Corners of the sliding body are rounded to allow the material to be heated to slide continuously To achieve tilting. The rounding or bevel can also affect only one limit the narrow side of the sliding body facing the incoming goods.

In Abb. 2 ist ein im Längsschnitt trapezförmiger Gleitkörper 3 dargestellt, in dem zur besseren Haftung im einzubettenden Teil durchgehende Bohrungen q. angebracht sind. Bei den Beispielen weisen die Flächen 5 und 6 verschiedene Neigungen auf, wobei die stärker geneigte Fläche 5 dem sich durch den Ofen bewegenden Gut zugekehrt ist.In Fig. 2 a longitudinal section trapezoidal sliding body 3 is shown, in the through holes q in the part to be embedded for better adhesion. appropriate are. In the examples, surfaces 5 and 6 have different inclinations, the more inclined surface 5 facing the material moving through the furnace is.

Abb. 3 gibt eine Reihe von Formsteinen 7 wieder, in die plattenartige schlacken- und zunderfeste Gleitkörper 8 aus Aluminiumoxyd eingebettet sind. Der Ofenherd kann entweder nur teilweise oder aber auch ganz aus den die Gleitkörper enthaltenden Formsteinen aufgebaut werden, je nachdem ob die Gleitbahnen z. B. nur aus zwei Schienen bestehen oder ob sie sich über die ganze Fläche der Ofensohle erstrecken sollen. Bei der gezeigten Ausführungis.form weisen die Formsteine 7 an ihrer Schmalseite abgesetzte Flächen 9 auf, mit Hilfe derer die Steine ineinandergreifen. Dabei können die Steine abweichend von der gezeichneten Form etwa auch so ausgebildet sein, daß sie wie Nut und Feder miteinander verbunden sind. Bei derartig abgesetzten Steinen werden die Gleitkörper, wie in der Zeichnung dargestellt, zweckmäßig gegeneinander versetzt angeordnet, um möglichst gleichmäßig große Stoßfugen von Gleitkörper zu Gleitkörper zu erzielen.Fig. 3 shows a number of shaped stones 7 again, in the plate-like Slag and scale-resistant sliding bodies 8 made of aluminum oxide are embedded. Of the Oven hearth can either only partially or completely consist of the sliding bodies containing blocks are built, depending on whether the slideways z. B. only consist of two rails or whether they extend over the entire surface of the oven sole should extend. In the embodiment shown, the shaped stones 7 have their narrow side offset surfaces 9, with the help of which the stones interlock. The stones can also be designed in this way, deviating from the shape shown be that they are connected to one another like tongue and groove. With such discontinued The sliding bodies, as shown in the drawing, are expediently placed against each other staggered in order to ensure that the butt joints of the sliding body are as evenly large as possible To achieve sliding body.

Gemäß Abb. q. sind die Gleitkörper als Kugeln ro ausgebildet. Wie die Abb. q.a erkennen läßt, wird die Gleitbahn aus in drei Reihen über die Länge des Ofenherdes r z verteilten, kugelförmigen Körpern gebildet.According to fig. Q. the sliding bodies are designed as balls ro. As As can be seen in Fig.q.a, the slideway is made in three rows over the length of the furnace hearth r z distributed, spherical bodies formed.

Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 5 dargestellt. Hierbei sind ebenfalls Gleitkörper in Form von Kugeln 12 gewählt. Diese sind in drei in ver--schiedener Höhe befindlichen Ebenen 13, r4., 15 in den Ofenherd 16 eingebettet, so 4aß drei übereinanderliegende Gleitbahnen entstehen. Sobald die Gleitbahn 13 durch den normalen Verschleiß unbrauchbar geworden ist, wird die Gleitbahn 1q. für die Förderung des Glühgutes wirksam.Another embodiment is shown in FIG. Here are also selected sliding body in the form of balls 12. These are different in three Height located levels 13, r4., 15 embedded in the furnace hearth 16, so 4ass three Slideways that lie one above the other are created. Once the slideway 13 through the normal Wear has become unusable, the slide 1q. for the promotion of Annealing material effective.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the production of slideways in the furnace hearth, in particular in a metallurgical furnace, with sliding bodies made of sintered clay with no more than 0.8% silica, which are resistant to attack by scale and liquid slag at elevated temperatures, characterized in that the sliding bodies as plates with rectangular or trapezoidal longitudinal section or cross-section or formed as a spherical shaped body, embedded in the furnace hearth or shaped stones forming this and thus firmly connected by baking.

2. Procedure according to Claim z, characterized in that the sliding body on the in the base mass embedded surface parts mechanically or chemically roughened, with rough surfaces provided or z. B. are profiled by grooves, grooves, holes.

3. Method according to Claim 1 and 2, characterized in that d, aB the sliding bodies in front embedding in the base material of the furnace hearth or in the shaped stones that form it with surface coatings such as B. FluBmittelschichten are provided, which when Burn-in react chemically with the base material to form intermediate layers. Referred publications Swiss patent specification No. 228 713.