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Schlackenkammerverschluß für Siemens-Martin-Ofen Die Erfindung betrifft
einen Schlackenkammerverschluß für normale Siemens-Martin-Öfen, die eine tiefe Schlackenkammer
aufweisen, in denen sich eine große Schlackenmenge während einer großen Anzahl von
Chargen sammeln kann.
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Bisher werden die Schlackenkammern derartiger Ofen in der Praxis mittels
Wänden verschlossen, die aus feuerfesten Tonziegeln aufgebaut werden. Diese Verschlußwände
werden unmittelbar auf der Baustelle hergestellt. Jedesmal, wenn die Schlackenkammer
entleert werden muß, was normalerweise alle 6o bis 9o Tage geschieht, muß die Verschlußwand
abgerissen werden, um den Zugang zu der Schlackenkammer freizulegen. Nachdem der
Ofen hinreichend abgekühlt ist, werden die Schlacke und das Eisenoxyd aus der Schlackenkammer
entfernt, worauf die Verschlußwand wieder durch Aufeinanderlegen der Ziegel so weit
aufgebaut wird, daß die Schlackenkammeröffnung völlig verschlossen ist. Der Nachteil
dieser bisher üblichen Verschlußweise besteht darin, daß jedesmal eine große Anzahl
neuer, kostspieliger, feuerfester Ziegel benötigt und eine erhebliche Arbeitszeit
aufgewendet werden muß. Die Entfernung der Schlacke aus den Schlackenkammern gehört
somit zu den Arbeiten, die die meiste Zeit bei einem Siemens-Martin-Ofen benötigen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und ermöglicht es, die großen
Schlackenmengen in kurzer Zeit zu entfernen, ohne daß eine Wand abgerissen
und
nachher wieder aufgebaut zu werden braucht, wie es bisher notwendig war.
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Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß der Schlackenkammerverschluß
in Form einer klappenartig nach oben verschwenkbaren Wand ausgebildet ist, die aus
einem auf seiner Innenseite mit einem Futter aus feuerfesten Steinen verkleideten,
am Kopf verschwenkbar aufgehängten Stahlrahmen besteht. Dabei wird der Spalt zwischen
dem Umfang der Verschlußwand und der Innenseite der zu verschließenden Öffnung bei
geschlossener Schlackenkammer durch lose eingelegte und durch feuerfesten Ton gegenüber
dem Rahmen der Verschlußwand und dem Umfang der zu verschließenden Öffnung abgedichtete
feuerfeste Steine luftdicht verschlossen.
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Gegenüber den an sich bei Öfen anderer Art mit kleineren Kammern schon
bekannten Verschlüssen in Form von Schiebetüren und seitlich aufklappbaren Türen
ergibt sich gemäß der Erfindung der Vorteil, daß ein Festsetzen des Verschlusses
durch die Schlacke, wie es insbesondere bei Schiebetüren befürchtet werden muß,
vermieden ist. Dadurch, daß zuerst der Spalt zwischen dem Umfang der Verschlußwand
und der Innenseite der zu verschließenden Schlackenkammeröffnung durch Herausnehmen
der lose eingelegten feuerfesten Steine freigelegt wird, kann hier die Schlacke
abgestoßen werden, so daß nunmehr die schwere, mehrere Tonnen wiegende Tür aufgeklappt
werden kann. Dieser Vorteil des trotz der Schlacke unbehinderten Aufklappens der
Tür ist sowohl gegenüber den Schiebetüren als auch den seitlich verschwenkbaren
Türen von Bedeutung. Hinzu kommt gegenüber den seitlich verschwenkbaren Türen noch
eine gewisse Platzersparnis beim Aufklappen, da die Tür nach der Erfindung nur so
weit gehoben zu werden braucht, daß die Arbeiter mühelos unter ihr hindurch in die
Kammer gelangen bzw. die zum Entfernen der Schlacke benutzten Geräte eingebracht
werden können und die Schlacke über die ganze Kammerbreite herausholen können. Bei
einer seitlich aufklappbaren Tür ist dieses nur möglich, wenn sie seitlich voll
ausgeschwenkt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Stahlrahmen
auf seiner Innenseite mit im Abstand übereinanderliegenden Querträgern versehen,
auf die in seitlichen Abständen nebeneinander Tragbügel aufgehängt sind, welche
eine waagerecht abstehende Fußplatte zum Tragen der darüberliegenden Steinsäule
aus feuerfesten Steinen aufweisen, von denen jeweils zwei durch einen auf dem Tragbügelsteg
verschiebbaren Halter gehalten werden, deren T-förmige Köpfe in in den Steinen befindlichen
Ausnehmungen sitzen.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. i einen senkrechten
Schnitt durch einen Teil der Schlackenkammer eines Siemens-Martin-Ofens, welcher
die gelenkig aufgehängte Verschlußwand sowohl in Schließlage als auch teilweise
geöffnet erkennen läßt, Fig.2 einen waagerechten Schnitt durch einen Teil der Schlackenkammer
und der gelenkig aufgehängten Verschlußwand gemäß Fig. 3, Fig. 3 eine Ansicht gegen
die Innenseite der Verschlußwänd der in Fig. r dargestellten Schlackenkammer, Fig.4
einen waagerechten Schnitt durch einen. Teil der Ofenwand in Richtung 4-4 nach Fig.
i, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines Tragbügels in vergrößertem Maßstäbe,
der zum Tragen des Schamottesteines dient, sowie eine Ansicht eines S.teinhalterpaares,
von denen der eine Steinhalter mit dem Tragbügel in lösbarer Verbindung ist, Fig.6
einen waagerechten Teilschnitt mit vergrößertem Maßstäbe durch die Verschlußwand,
der drei Tragbügel zum Tragen von Schamottesteinen wiedergibt und Fig. 7 eine schaubildliche
Darstellung eines Schamottesteines, der zur Auskleidung der Innenseite der Verschlußwand
verwendet wird.
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Zwecks Erklärung der Erfindung wird nachstehend das Ausführungsbeispiel
näher beschrieben, wobei bemerkt wird, daß viele Abweichungen hiervon möglich sind,
ohne dadurch den Erfindungsgedanken zu verlassen.
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Die Fig. i und 3 zeigen einen Teil eines Siemens-Martin-Ofens, der
eine Schlackenkammer 15 (Fig. i) enthält, die von im Abstand voneinanderliegenden
Seitenwänden 16 (Fig. 3), einem Boden 17 (Fig. i) und einer nicht gezeichneten Decke
sowie einer nicht gezeichneten Rückwand begrenzt ist. Sämtliche Wände bestehen aus
Steinen. Wie die Fig.2 zeigt, enthält die die Schlackenkammer einfassende Ofenwand
ein Paar T-Träger ig, welche senkrecht an einer Seitenwand 16 der Schlackenkammer
angeordnet sind. Ferner ist ein Paar U-Träger 2o vorgesehen, die sich ebenfalls
senkrecht an der anderen Seitenwand 16 der Schlackenkammer erstrecken. Gegen die
Vorderseite jeder Seitenwand 16 der Schlackenkammer liegt ein I-Trägerpaar 21, dessen
Vorderseite von einer Platte 22 abgedeckt ist.
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Die Schlackenkammer 15 hat eine Öffnung, die durch eine verschwenkbar
aufgehängte Verschlußwand 23 dicht abgeschlossen werden kann. Oberhalb dieser Öffnung
liegt quer über die Vorderseite der Ofenwand ein Rahmenwerk, das aus oben-und untenliegenden
U-Trägern 24 und 25 besteht, zwischen denen ein T-Träger 26 liegt. Diese U-Träger
24, 25 bilden einen Teil des Rahmens, der sich uni die Schlackenkammeröffnung erstreckt
und die vorher in Verbindung mit Fig. 2 erwähnten I-Träger enthält. Zum Verbinden
und Verstärken des ganzen Aufbaues sind geeignete Winkeleisen 27 vorgesehen.
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Die gelenkig aufgehängte Verschlußwand 23 stellt einen massiven Bauteil
dar, der mehrere Tonnen wiegt. Er ist drehbar oder gelenkig bei 28 aufgehängt, wie
es Fig.4 erkennen läßt. Diese Gelenkaufhängung weist auf jeder Seite der Verschlußwand
einen feststehenden Tragteil 29 auf, von denen einer in Fig.4 dargestellt ist und
in
geeigneter Weise mit den I-Trägern 2 1 verbunden ist. In diesem
feststehenden Tragteil 29 liegt eine Welle 3o, die eine mit der Verschlußwand 23
verbundene Lagerhülse 3 1 trägt. Die in Fig. 4 dargestellte Gelenkverbindung
28 sitzt an einer der oberen Ecken der Verschlußwand. An der anderen oberen Ecke
ist eine zweite derartige Gelenkverbindung, die in der Zeichnung nicht dargestellt
ist, befestigt. Die gesamte Verschlußwand kann aus der in Fig.i in ausgezogenen
Linien dargestellten senkrechten Schließlage in die geöffnete Lage verschwenkt werden.
Eine solche Lage, welche die teilweise Offnung des Verschlusses zeigt, ist in Fig.
i gestrichelt wiedergegeben. Während der öffnungsbewegung schwingt der ganze Bauteil
um die Achse der Wellen 3o der beiden Gelenke 28. Wie die Fig. i zeigt, sind diese
Gelenke 28 am Kopf der Verschlußwand angeordnet. Sie können aber auch am Kopf und
am Boden an einer Seite der Verschlußwand liegen, so daß diese um eine vertikale
Achse schwingen können.
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Die verschwenkbare Verschlußwand 23 weist im allgemeinen einen Metallrahmen
32 auf, welcher auf der Innenseite mit einem aus Schamottesteinen bestehenden Futter
33 verkleidet ist. Der Metallrahmen 32 besteht aus oben- und untenliegenden waagerechten
U-Trägern 34, 35, zwischen denen eine Anzahl senkrechter, parallel verlaufender
I-Träger 36 liegt. Quer über die Innenseite der I-Träger 36 liegt eine Anzahl Versteifungswinkeleisen
37, die horizontal und im Abstand voneinander über die Höhe der I-Träger 36 verteilt
angeordnet sind. Diese Versteifungswinkeleisen 37 sind mit den Flanschen der 1-Träger
36 verbunden. Ferner sind an der Innenseite der I-Träger 36 waagerechte Winkeleisen
38 befestigt, die sich über die ganze Breite des Rahmens 32 erstrecken und in gleichmäßigen
Abständen vom Boden bis zum Kopf der I-Träger 36 verteilt liegen. Diese Winkeleisen
38 zeigen mit ihrer offenen Seite nach unten, so daß jedes Winkeleisen einen nach
unten gerichteten Flansch 38a und einen hervorstehenden Flansch 38b besitzt. Auf
jedem vorstehenden Flansch 38b, ist ein mit seinem einen Schenkel nach oben zeigendes
Winkeleisen 39 befestigt. Diese Winkeleisen 39 liegen waagerecht und erstrecken
sich über die ganze Breite des Rahmens 32. Am unteren Ende des Rahmens 32 sitzt
außen ein U-Träger 40, der sich waagerecht über die Breite des Rahmens 32 hinzieht
und mit den I-Trägern 36 verbunden ist. Unmittelbar über dem U-Träger 40 ist eine
Platte 41 vorgesehen, welche wenigstens die unteren Teile der I-Träger 36 abdeckt.
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Am oberen Teil des Rahmens 32 ist an jeder Ecke die vorher erwähnte
Lagerhülse 3 1 befestigt, welche eine waagerechte Platte 42 besitzt, die
mit dem obenliegenden U-Träger 34 verbunden ist. An der Vorderseite des U-Trägers
36 ist ein nach unten gerichteter Flansch 43 befestigt, zwischen dem und dem nach
außen ragenden Teil der Platte 42 Versteifungsrippen 44 liegen. Ferner ist an der
Außenseite des Rahmens 32 ein mit 45 bezeichneter Laufsteg vorgesehen. Das Schamottefutter
33 besteht aus einer Anzahl Schamottesteinen oder basischen Steinen 46, welche von
Tragbügeln 47 gehalten werden, die ihrerseits an den Winkeleisen 39 sitzen. Jeder
Tragbügel 47 besteht, wie am besten aus Fig.5 ersichtlich ist, aus einem senkrechten
Steg 48, der mit Seitenflanschen 49, 50 versehen ist. Ferner hat der Steg sogenannte
Ohren 51, 52. Das Ohr 51 sitzt im oberen und das Ohr 52 im unteren Teil des Tragbügels.
Jedes Ohr bildet eine Ausnehmung 53, welche den auf rechtstehenden Flansch eines
Wickelträgers 39 umfaßt (Fig. i). Am unteren Ende des Tragbügels 47 sitzt eine Platte
54, die zum Tragen des Gewichtes des Steines dient.
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Wie Fig. 5 zeigt, ist ein Steinhalter 55 an einem Ende mit Backen
56 versehen und hat am gegenüberliegenden Ende einen T-Kopf 57, welcher nach beiden
Außenseiten zu abgeschrägt ist. Dieser Steinhalter 55 wird über die oberen Enden
der Flansche 49, 50 geschoben und dadurch, wie Fig. 5 zeigt, mit dem Tragbügel 47
verbunden.
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Fig. 7 zeigt einen Stein 46, der mit einer Ausnehmung 58 versehen
ist, welche zur Aufnahme eines der abgeschrägten Enden des T-Kopfes 57 (Fig. 5)
des Steinhalters 55 dient. Der Stein 46 hat ferner eine Nut oder einen Schlitz 59,
-um das Befestigen des Steines an den Steinhalter 55 zu erleichtern.
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Jeder der in Fig. i dargestellten Tragbügel 47 nimmt acht Steinhalter
55 auf. Jeder Steinhalter 55 trägt, wie Fig. 6 zeigt, zwei Steine 46. Auf diese
Weise kann jeder Tragbügel 47, wie dargestellt, sechzehn Steine tragen. Im zusammengebauten
Zustand liegen die Steine 46 in senkrechten Reihen auf den Tragplatten 54, die am
Tragbügel47 sitzen. Wenn die Verschlußwand in die in Fig. i gestrichelt dargestellte
geöffnete Stellung gebracht wird oder ganz geöffnet wird, hängen die Steine an den
Haltern 55, so daß der Bauteil eine Einheit bildet.
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Wie die Fig. i bis 3 zeigen, ist das Futter 33 der Verschlußwand flächenmäßig
unterteilt. Jede Fläche wird durch gewellte Stahlplatten 6o begrenzt. Diese gewellten
Stahlplatten 6o sind sowohl vertikal als auch horizontal angeordnet. Zwischen benachbarten
Steinen 46 liegen flache horizontale Stahlplatten 61, die zusammen mit den Steinen
46 einen starren Bauteil ergeben, der, wenn die Verschlußwand geschlossen oder geöffnet
ist, sich selbst trägt. Die gewellten Stahlplatten6o gestatten eine Ausdehnung in
senkrechter Richtung, wenn die Steine und der Stahl erhitzt werden. Die gewellten
Platten fallen zusammen und ergeben einen Raum für die Eisenoxydbildung, die eintritt,
wenn die Steine und das Metall hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
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Damit die Verschlußwand 23 leicht geöffnet und geschlossen werden
kann, muß an beiden Seiten am Kopf und am Boden Raum sein. Nach dem Schließen der
Verschlußwand und vor dem Inbetriebnehmen des Ofens müssen diese Öffnungen abgedichtet
werden. Infolgedessen werden eine Anzahl feuerfester oder anderer hitzebeständiger
Steine
62 in die Öffnung, die am Boden der Verschlußwand sich befindet, sowie in die Öffnungen
an beiden Seiten, die sich über die ganze Höhe erstrecken und in die Queröffnung
am Kopf eingesetzt. Dann werden die Fugen, die zwischen diesen lose eingelegten
Steinen 62 und der Verschlußwand 23 sowie der Ofenwand bestehen, mit feuerfestem
Ton 63 luftdicht verschmiert.
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Die Verschlußwand 23 kann mittels Kabeln ausgeschwenkt werden. Ein
Teil eines solchen Kabels 64 ist in Fig.. i dargestellt. Jedes Kabel ist in einer
Ose 65 befestigt, welche an einem Träger 66 sitzt, der seinerseits mit dem Unterteil
des Rahmens 32 der Verschlußwand verbunden ist. `