DE938265C

DE938265C - Haengegewoelbe fuer Industrieoefen, insbesondere Siemens-Martin-OEfen

Info

Publication number: DE938265C
Application number: DEV5604A
Authority: DE
Inventors: Friedrich D Hoenig-Hoenigsberg
Original assignee: Veitscher Magnesitwerke AG
Current assignee: Veitscher Magnesitwerke AG
Priority date: 1952-04-08
Filing date: 1953-03-22
Publication date: 1956-01-26

Description

Hängegewölbe für Industrieöfen, insbesondere Siemens-Martin-Öfen Die Erfindung betrifft ein Hängegewölbe für Industrieöfen, insbesondere für Siemens-Martinöfen, und zielt darauf ab; eine Verbesserung derjenigen Hängegewölbebauarten zu schaffen, bei welchen alle Steine, entweder einzeln oder in Gruppen, unmittelbar aufgehängt sind.
Bei diesen Gewölbeausführungen sind die Steine durch den Gewölbedruck getragen und zugleich an einer Hängekonstruktion aufgehängt, wobei die Widerlager einen Teil des lotrecht gerichteten Druckes und den -gesamten seitlichen Schub aufnehmen. Häng gegewölbe .dneser Axt wurden bisher immer mit gleich hohen Steinen ausgeführt, um eine gleichmäßige Abnutzung aller Hängesteine zu erreichen und so sämtliche Steine bis zur geringsten Reststärke ausnutzen zu können.
Es hat sich gezeigt, .daß bei derartigen Hängegewölben trotz der Aufhängung jedes einzelnen Steines im Gewölbe Drücke auftreten, die einzelne Steinabschnitte hochheben und unter Umständen sogar aus ihrer Aufhängung herausdrücken. können. Es besteht somit bei dieser besonderen Art von Hängegewölben das: Bedürfnis, die Steine neben ihrer Aufhängung auch noch von oben niederpressen zu können. Da die Steine bei Hängegewölb.en mit Aufhängung aller Steine bisher durchwegs mit gleicher Höhe ausgeführt worden sind, ist es ohne besondere Kühlmaßnahmen nicht möglich, Eislenträger unmittelbar auf die Hängesteine aufzulegen, um .diese nIederzupmessen, weil die Temperaturen gegen Ende der Ofenreise zu hoch werden und die Gefahr besteht, daß die Träger ihre Festigkeit einbüßen und das Gewölbe einstürzt.
Es sind auch schon sogenannte Hängestützgewölbe bekanntgeworden; zu vgl. beispielsweise die österreichischen Patentschriften. 165 583 und i 66 9 i o. Diese Gewölbe sind aus Rippen und Zwischenfeldern aufgebaut, wobei die Rippensteine aufgehängt und gegen Hochsteigen von oben abgestützt sind, während die Zwis.chenfeldsteine nicht aufgehängt sind. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei welchen sich; die Zwischenfeldsteke, entweder zufolge ihrer doppelkeiligen Form oder mittels Schultern, an ,den 1iä'ngesteinen abstützen und durch diese getragen werden.
Die Erfindung weist nun den Weg, wie auch bei Hängegewölben mit Aufhängung sämtlicher Steine eine Abstützung gegen Hochsteigen des Gewölbes oder einzelner Gewölbeabsahmitte vorgesehen werden kann, ohne daß. besondere Kühlmaßnahmen erforderlich wären. Erfindungsgemäß wird ein Gewölbe vorgeschlagen, das aufs Rippen und Zwis.chenfeldem, also aus höheren und weniger hohen Hängesteinern. aufgebaut ist, wobei auf den Rippen Träger aufliegen, die zur Niederspannung des Gewölbes .dienen und an welchen zweckmäßigerweise zugleich auch die Aufhängung der Rippensteine erfolgt. Es wird somit die. bei Hängestützgewölben mit nicht aufgehängten Zwischenfeldsteinen gebräuchliche Konstruktion mit aufgehängten und abgestützten Rippen auf Hängegewölbe angewendet, bei denen alle Steine aufgehängt sind.
Die den Rippensteinen aufliegenden und diese tragenden Träger können dabei unmittelbar oder mittelbar an der Ofenarmierung befestigt stein, wobei hinsichtlich der Art, wie diese Befestigung erfolgt, ein weiter Spielraum besteht. Die Erfindung ist weiters auch allen bekannten Arten der Steinaufhängung zugänglich.
Die Zeichnung zeigt Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes in einigen Ausführungsformen, und zwar zeigen die Fig. i und 2 Querschnitte durch Hängegewölbe parallel zur Längsachse des Ofens und die Fig. 3 :und 4 Schnitte nach den Linien 111-11I und IV-IV in Fig. i und 2.
Dem Grundsatz folgend, daß, bei dem Gewölbe jeder Stein. aufgehängt ist, sind an sich bekannte Tragglieder vorgesehen, an denen die Steine einzeln oder in Gruppen unter Zuhilfenahme an sich bekannter Hänger befestigt sind. Der Zwischenträger i sei beispielsweise oberhalb des Gewölbes und zweckmäßig in überall gleichem Abstand von der Gewölbeob:erseite angeordnet und sei, etwa durch ,ein Zwischenglied 2, an der Ofenarmierung befestigt. Der Zwischenträger i trägt über Hänger 3; die im Ausführungsbeispiel mit den an. sich bekannten Halteköpfen 4 verstehen sind, die Zwischenfeldsteine 5, und zwar - wie ebenfalls an sich bekannt - paarweise, zu welchem Zweck diese Zwischenfeldsteine Ausnehmungen besitzen., in welche die hammerförmig gestalteten Halteköpfe 4 eingreifen. Hängesteine dieser Art sind b@eispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 547 322 beschrieben.
Die Rippensteine 6 sind unnachgilebig mit Querträgem 7 verbunden, zu welchem Zweck diese Querträger der Rippenform angepaßt und entweder auf diesen Steinen unmittelbar ruhen oder allenfalls unter Zwischenschaltung starrer Zwischenstücke mit den Steinen verbunden sind. Die Befestigung der Rippensteine 6 an diesen Querträgern 7 erfolgt etwa mittels Haltedrähten 8, die nasenförmige Vorsprünge 9 der Steine umfassen und über den Träger 7 geschlungen sind, wie dies in der österreichischen Patentschrift 165 585 beschrieben ist. Es ist aber auch möglich, die Rippensteine 6 beispielsweise mittels Hänger i o, ,die am Querbolzen i i angreifen und sich über die Flansche .des Querträgers 7 legen, mit letzterem zu verbinden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. i. zeigt ein Hängegewölbe, bei welchem die die Rippen bildenden Rippensteine 6 durch die Querträger 7 unmittelbar am Steigen gehindert werden, während die Steine 5 der Zwischenfelder reibungsschlüssig oder durch Verkittung mit diesen Rippensteinen verbunden sind.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2' zeigt Zwischenfelder, die nur je aus zwei Steinreihen aufgebaut sind. Die Rippensteine 14 hängen an Halteeisen 15, .deren nach oben weisender Flansch in eine entsprechende Ausn@efimung des Rippensteines eingreift, die durch einen eingepreßten Haltebügel 16 überdeckt ist, wie dies beispielsweise in der britischen. Patentschrift 6oo 630 im einzelnen beschrieben _ wurde. Diese besondere Aufhängungsart ist indes für die Ausführungsform nach Fig.2 nicht wesentlich. Das Hängeeisen 15 greift mittels eines Hakens 15' über den Flansch des Quarträgers 7, und dieser ist' seinerseits mittels einer Gabel 17, die sich gegen einen Querbolzen 18 stützt, an einem unter .dem Ein-Ruß der Erhitzung erfolgenden Steigen gehindert, wozu den- Querträger 7 mittels der Gabel 17 entweder schon bei kaltem Gewölbe von oben unter Druck gesetzt wird oder erst nach beginnender Erwärmung sich gegen die Gabel 17 anlegt. Das Hängeeisen 15 setzt .sich in einem weiteren Flansch fort, der zua- Aufhängung eines Zwisehenfeldsbeines i 9 dient.
Die Rippensteine 14' liegen beispielsweise, im Unterschied zu den Steinen 14, nicht unmittelbar am Querträger 7, sondern unter Zwischenschaltung von Abstandstücken 2o am Träger 7 auf. Auf- diese Weise wird der Wärmeübergang von den Tragripp ensteinten 14! auf den Querträger 7 vermindert.
Es können in an sich bekannter Weise metallische, oxydierbare Zwischenlagen 13 zwischen den einzelnen Steinen .Anwendung finden (zu vgl. die deutsche Patentschrift 698 685), wie es auch ohne weiteres möglich ist, ,daß blechummantelte Steine -an sich bekannter Art (zu vgl. beispielsweisse die USA.-Patentschrift 2 289 9i i.) Anwendung finden.
-Die Fig. 3 rund 4 zeigen einige Ausführungsmöglichkeiten für die zwischen den Querträgern 7 und der Ofemarnnerung vorzusehende Aufhängung bzw. Abstützung. In Fig. 3 ist die Aufhängung der Rippenquerträger 7 an den Armierungsträgern 23 mittels Hängebolzen 22 und Schrauben mit Muttern 24 durchgeführt, während die Abstützung oder Niederspannung der Rippen durch besondere Druckorgane 25 erreicht wird,- die unmittelbar neben oder in. gewissem Abstand von der Rippenaufhängung 22 angeordnet sind, wie dies übrigens in der österreichischen Patentschrift 165 583 beschrieben wurde. Es ist aber auch möglich, das Hängeglied 22 (Fig.3) zugleich als Stützglied auszuführen, wofür die Fig. 4 ein Beispiel zeigt. Der Bolzen 26 ist in diesem Falle durch Muttern 24 und 27 gegen Verschiebungen in jeder seiner Achsrichtungen gesichert. Diese Befestigungsart ist in der österreichischen Patentschrift 166 9io beschrieben. Im übrigen sind in den Fig. 3 und 4 entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. i und 2 versehen.
Bei .den in den Fig. i bis 4 gezeigten Konstruktionen sind, da es sich um Ausführungen von Hängegewölben handelt, sämtliche Steine in zur Gewölbeachse radialer Richtung keilförmig ausgebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen nur quer zur Gewölbelängsrichtung, d. h., daß. nur Querrippen angeordnet sind. In anderer Ausführungsweise können an Stelle der Querrippen auch nur Längsrippen angeordnet werden. Schließlich ist noch :eine Ausführungsform möglich, bei der sowohl Quer- als auch Längsrippen unter Bildung von kassettenförmigen Zwischenfeldern vorgesehen sind, wie dies an sich durch die deutsche Patentschrift 860 498 bereits bekanntgeworden ist. Sowohl die Querrippen als auch die Längsrippen werden durch die bereits erwähnten Träger 7 niedergehalten, welche zugleich zur Aufhängung zumindest der Rippensteine dienen.
Bei Ausführung des Hängegewölbes gemäß der Erfindung sind die Ausdehnungsverhältnisse in der Längsrichtung des Gewölbes als sehr wesentlich zu beachten. Es muß getrachtet werden, daß zwischen den Rippen- und den Zwischenfeldsteinen eine solche Pressung .herrscht, daß auch bei Ausführungen, bei welchen die Zwischenfeldsteine nicht niedergespannt sind, die Niederspannung der Rippen genügt, um durch die Verkittung der Rippensteine mit den Zwischenfeldsteinen und die zwischen diesen vorhandene Reibung die Zwischenfelder an einem Hochsteigen zu verhindern (vgl. Fig. i).
Die Ausbildung eines Hängegewölbes gemäß der Erfindung eignet sich besonders für sehr große Gewölbe von etwa 6 m Spannweite von Widerlager zu Widerlager aufwärts, bei welchen sie gegenüber Hängegewölben mit nur aufgehängten Steinen größere Sicherheit gegen Einsturz der Zwischenfelder bietet.
Als Rippen- und Zwischenfeldsteine werden vorzugsweise basische Steine, wie Dolomit-, Magnesit-oder Chrommagnesitsteine, oder neutrale Steine, beispielsweise Chromitsteine, verwendet, wobei die Zwischenfeldsteine 5 und die Rippensteine 6 gemäß Fig. i gebrannt oder .ungebrannt sein können.
Wenn bei Hängegewölben mit gleich hohen Steinen als besonderer Vorzug angestrebt wird, daß alle Steine mehr oder Irrinder gleichmäßig verbraucht werden, im Unterschied zu Ausführungen mit Rippen- und Zwischenfeldern, bei welchen die Rippensteine nicht so weitgehend ausgenutzt werden. können wie die Zwischenfeldsteine, so ist zu berücksichtigen, daß die abgenutzten Rippensteine zum Teil wieder als Reparatursteine Verwendung finden können, und zwar gerade in den Zwischenfeldern, unter der Voraussetzung, daß die Aufhängung der Rippen- und Zwischenfeldsteine gleichartig ist, wie dies bei der Ausführung nach Fig. 2 der Fall ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hängegewölbe für Industrieöfen, insbesondere Siemens-Martin-öfen, bei welchem alle Steineeinzeln oder in Gruppen aufgehängt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewölbe aus Rippen (6; 14, 14') und Zwischenfeldern (5; i9), also aus höheren und weniger hohen Hängesteinen, aufgebaut ist, wobei auf den Rippen Träger (7) aufliegen, die zur Niederspannung des Gewölbes dienen und an welchen vorzugs-Zveise zugleich die Aufhängung der Rippensteine (6; 14, 14') erfolgt (Fig. 1, 2).
2. Hängegewölbe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rippensteinen (6; 14, 14') aufliegenden und diese tragenden Träger (7) .unmittelbar oder mittelbar an der Ofenarmierung befestigt sind.
3. Hängegewölbe :nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Rippen (6; 14, 14') aufliegenden Träger (7) an der Ofenarmierung mit Zugelementen (22) ausgehängt und mittels anderer Elemente (25) nach oben abgestützt sind (Fig. 3).
4. Hängegewölbe nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Rippen aufliegenden Träger (7) an der Ofenarmierung mit den gleichen Elementen (26) sowohl aufgehängt als auch nach oben abgestützt sind (Frg. 4).
5. Hängegewölbe nach Anspruch i oder 2, dadnlmch gekennzeichnet, daß die auf den Rippen aufliegenden Träger so stark vorgesehen sind, daß ihre Abstützung nur an den beiden Enden erforderlich ist.
6. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 5, .dadurch gekennzeichnet, daß. an den zur Niederpressung der Rippensteine (14, 14') dienenden, den Rippen aufliegenden Trägern (7) außer den Rippensteinen (14, 14') auch noch die Zwischenfeldsteine (i9) aufgehängt sind (Fig. 2).
7. Hängegewölbe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfeldsteine (i9) durch die Hängeeisen (15) an den auf den Rippen (14) abfliegenden Trägern (7) nicht nur aufgehängt, sondern auch mittelbar abgestützt .sind (Fig. 2). B. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfeldsteine (5) durch eine besondere, nicht an den Rippenträgern (7) angreifende Hängekonstruktion (1-4) gehalten sind (Fig. i). 9. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB nur Quer- rippen vorhanden sind. i o. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 8, idadurch :gekennzeichnet, daß nur Längs- rippen vorhanden sind. i i. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 8, idadurch gekennzeichnet, daß Quer- -und Längsrippen, kassettenförmige Zwischenfelder bildend, vorhanden sind. 12. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß, die Zwi- schenfelds.teine (5) paarweise mittels vorzugs- weise hammerförmigen Hängern (3, 4) auf- ,gehängt isind (Fig. i): 13. Hängegewölbe nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daßdie Rippen- steine mittels vorzugsweise hammerförmigen Hängern (i o, i i) am. den auf den Rippen liegenden Trägern (7) aufgehängt sind (Fig. i). 14. Hängegewölbe nach einem der-Ansprüche i bis i3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen- steine (6) mit Nasen (9) versehen sind und die Aufhängung. derselben mittels Drähten (8) er- folgt (Fig. 1).

15. Hängegewölbe nach einemder Ansprüche i bis i3, .dadurch gekennzeichnet, daß die Rippensteine mit Löchern versehen sind und die Aufhängung mittels Drähten erfolgt. 16. Hängegewölbe nach :einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippensteine (14, i4') und/oder die Zwischenfeldsteine (i 9) mit eingepreßten Blechbügeln zur Aufhängung mittels vorzugsweise hammerförmigen Hängern (15, 15') ausgeführt sind (Fig.2). 17. Hängegewölbe nach deinem der Ansprüche i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen-und/oder Zwischenfeldsteine basische Steine, beispielsweise Dolomit-, Magnesit- oder Chrommagnesitsteine, oder neutrale Steine, beispielsweise Chromitsteine, sind. Angezogene Patentschriften: Österreichische Patentschriften Nr. 165 583, 1669io, 165585; USA.-Patentschriften Nr. 2547322, 2289911; deutsche Patentschriften Nr. 698685, 86o498; britische Patentschrift Nr. 6oo 63o.-