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Siemens-Martin-Ofen
Bekanntlich ist bei Siemens-Martin-Öfen der Verschleiss der Überdeckung des Herdraumes, also des
Gewölbes oder der Decke, ungleichmässig. Die nahe den Widerlagern gelegenen Stellen verschleissen stärker als die Mitte dieser Abdeckungen. Es ist ferner bekannt, dass auch die oberen Partien des Seitenmauerwerkes des Herdraumes, also der Vorderwand und der Rückwand des Ofens, einem verhältnismässig starken Verschleiss unterliegen. Der stärkere Verschleiss des oberen Teiles der Vorder- und Rückwände und der nahe den Widerlagern liegenden Teile von Gewölben ist auf eine Wirbelbildung der Gase und Flammen zurückzuführen ; dies ist allgemein bekannt und bereits mehrfach durch Strömungsversuche nachgewiesen worden.
Die Wirbelbildung entsteht bei Gewölben insbesondere durch den verhältnismässig kleinen Winkel, den das Gewölbe mit der angrenzenden Seitenwand einschliesst, wenngleich auch noch andere Faktoren, wie z. B. der statische Druck usw., dazukommen. Je kleiner der Winkel zwischen dem Gewölbe und den Seitenwänden ist, umso stärker ist die Wirbelbildung und der Verschleiss in den Ecken zwischen Gewölbe und Seitenwänden. Wird an Stelle eines Gewölbes eine ebene Decke als obere Abdekkung für den Herdraum des Siemens-Martin-Ofens vorgesehen, so werden die Winkel zwischen dieser ebenen Decke und den Seitenwänden des Ofens (Rückwand bzw. Vorderwand) noch kleiner als bei einem Gewölbe und die schädliche Wirbelbildung wird noch weiter verstärkt.
Die aufgezeigten Verschleisserschei- nungen machen jedenfalls eine häufigere Auswechslung der stärker abgenutzten Steine an den beiden äusseren Gewölbeteilen notwendig.
Es wurde bereits vorgeschlagen, das Auftreten solcher spitzer Winkel zwischen Vorder- bzw. Rückwand und dem Gewölbe durch eine bestimmte Konstruktion zu vermeiden. Zu diesem Zwecke ist aber eine ganz besondere Profilgebung der Decke und der Rückwand notwendig. Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile auf einem neuen, einfacheren Weg zu beseitigen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Überdeckung des Herdraumes aus mindestens drei in Richtung der Längsachse des Ofens verlaufenden, ebenen oder schwach gewölbtendeckenteilen besteht, von denen die beiden äusseren Deckenteile eine Neigung von mindestens 400 und höchstens 650 zur Horizontalebene einnehmen. Die Aufteilung eines Gewölbes in mindestens drei in Richtung der Längsachse des Ofens verlaufende ebene Teile in Streifenform ist an sich bekannt, jedoch nur für einzeln aufgehängte Steine. Gemäss der Erfindung bildet dagegen jeder Deckenteil, der aus auf einer Tragkonstruktion aufgehängten, und zweckmässig an dieser abgestützten Steinen besteht, mit dieser Tragkonstruktion eine Einheit.
Der mittlere Deckenteil ist für sich abhebbar und kann als Hängedecke mit auf Tragbalken aufgehängten und abgestützten Deckensteinen ausgebildet sein, wobei diese Tragbalken von der Armierung der Seitenwände des Ofens getragen werden.
Durch die Dreiteilung der Überdeckung des Herdraumes in einen mittleren Gewölbe-oder Decken- teil und zwei seitliche streifenförmige Deckenteile hat man es in der Hand, den Winkel zwischen diesen Streifenteilen und den Seitenwänden des Herdraumes so gross zu wählen, dass Wirbelbildungen weitgehend vermindert werden, u. zw. auch dann, wenn die Seitenwände stark nach aussen geneigt sind. Ausserdem wird durch die Dreiteilung der Überdeckung des Herdraumes die Auswechslung dieser Teile und ihrer Steine erleichtert, zumal die Steine unter geringeren Drücken stehen.
Der mittlere oder bzw. und die seitlichen Deckenteile können gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung für sich aus Streifen zusammengesetzt sein.
In der Zeichnung zeigt Fig. l den oberen Teil eines Siemens-Martin-Ofens üblicher Bauart im Quer-
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der Erfindung dargestellt. Diese Darstellungen zeigen nur den oberen Teil des Siemens-Martin-Ofens, weil für die Erfindung nur die Überdeckung des Herdraumes von Bedeutung ist.
In Fig. 1 ist mit 1 das den Herdraum a abdeckende Gewölbe bezeichnet, das sich endweise mittels Widerlager 2,3 an Steher 4 der Ofenarmierung abstützt. Eines der Widerlager kann federnd ausgebildet sein, um die Steine des Gewölbes unter nachgiebigem Druck zu halten. Die Steher 4 sind oben durch Querträger 5 verbunden. Wie bereits einleitend erwähnt wurde, ist der Verschleiss bei der oberen Abdekkung des Herdraumes von Siemens-Martin-Öfen ungleichmässig.
Der Verschleiss ist an der Stelle b, also nahe den Widerlagern und im oberen Teil der Vorder- und Rückwände, am stärksten, bedingt durch die Wirbelbildung der Gase und Flammen, die durch dei verhältnismässig kleinen Winkel verursacht wird, den das Gewölbe oder die Decke mit den angrenzenden Seitenwänden 6,7 (Vorderwand und Rückwand) des Herdraumes a einschliesst. Der stärkere Verschleiss im Bereich b macht eine öftere Auswechslung der dort befindlichen Gewölbesteine erforderlich, was mit erheblichem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden ist, weil das Gewölbe mit grosser Spannweite den Herdraum a überbrückt und demzufolge einen erheblichen Steindruck aufweist.
Gemäss der Erfindung ist nun die Überdeckung des Herdraumes in drei in Richtung der Längsachse des Ofens verlaufende Teile 10, 15 und 16 in Streifenform aufgeteilt, von denen die beiden äusseren Deckenteile 15,16 eine Neigung unter einem spitzen Winkel ci gegen die Horizontalebene E haben, der zwischen 400 und 65 liegt, vorzugsweise aber höchstens 600 beträgt. Bei einem Winkel von der angegebenen Grösse bilden sich weder zwischen dem mittleren Teil 10 und der seitlichen Deckenteilen 15,16, noch zwischen diesen seitlichen Deckentrilen 15,16 und den Seitenwänden 6,7 schädliche Wirbel aus.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der mittlere Deckenteil 10 als ebene Hängedecke ausgeführt. Die Hängesteine sind am Tragbalken 11 aufgehängt und abgestützt. Auch die seitlichen Deckenteile 15,16 sind in Hängekonstruktion ausgeführt ; ihre Steine sind an Trägern 17 aufgehängt und gegen- über diesen abgestützt, wobei die Träger 17 ihrerseits an der Armierung 4 befestigt sind.
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le in ebensolchen Streifen herausgenommen werden. Die Zustellung dieser Streifen erfolgt ausserhalb des Ofens und die Zustellung der Decke selbst beschränkt sich auf das Abheben der verbrauchten bzw. das Einsetzen neuer Gewölbestreifen. Die Steine der seitlichen Deckenteile 15,16 sind unabhängig vom mittleren Deckenteil an der Armierung 4 der Vorder-bzw. Rückwand 6,7 befestigt.
Damit ist ein Auswechseln dieser seitlichen Deckenteile 15,16 möglich, ohne dass der mittlere Deckenteil 10 entfernt oder zerstört werden muss.
Der mittleredeckenteil der Herdraumabdeckung kann auch bogenförmig in Form eines Gewölbes mit zweckmässig schwachem Stich ausgebildet sein. Auch können die seitlichen Deckenteile 15,16 als leicht gekrümmtes Mauerwerk ausgeführt sein. Fig. 3 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel. Die sonstige Bauart des Siemens-Martin-Ofens nach Fig. 3 ist die gleiche wie die nach Fig. 2, und es sind die gleichen Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Selbstredend kann der obere Abschluss des Herdraumes auch in mehr als drei Deekenabschnitte aufgeteilt sein. Wesentlich ist nur, dass die beiden äusseren Deckenteile eine Neigung von mindestens 400 und höchstens 650 zur Horizontalebene einnehmen.
Die seitlichen Deckenteile reichen an der Vorderwand des Siemens-Martin-Ofens bis zur Oberkante der Türöffnung, an der Rückwand etwa bis zur gleichen Höhe. Bei dieser Anordnung entfällt eine Sonderkonstruktion für den Türbogen, wodurch die Zustellung und der Bau des Ofens wesentlich vereinfacht werden.
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