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Metallurgischer Schmelzofen mit einem durch Nachsetzen von außen her
zu erneuernden Gewölbe Metallurgische Schmelzöfen unterliegen bei den hohen Temperaturen,
mit denen sie im allgemeinen betrieben werden, einem erheblichen Verschleiß ihrer
Gewölbe, die deshalb während einer Ofenreise häufig ausgebessert werden müssen.
Um die Lebensdauer der Gewölbe zu erhöhen wurde schon vorgeschlagen, auf ihre gefährdeten
Stellen von außen eine Verstärkung aus feuerfesten Stoffen aufzubrennen. Es ist
auch bekannt, bei einem abgenutzten Rippengewölbe zwischen den Rippen mit der Decke
festsinternde feuerfeste Steine einzulegen und an ein abgenutztes Hängegewölbe von
unten eine neue Schutzdecke aufzuhängen.
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Anders als bei diesen ortsfesten Gewölben, deren Lebensdauer durch
das in der Regel einmalige Anbringen einer neuen Steinlage an der alten Decke verlängert
werden soll, wird das Verschleißproblem nach einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag
mit einem sogenannten dynamischen Gewölbe in der Weise gelöst, daß das von außen
nachsetzbare Gewölbe abwechselnd einerseits aus in der Horizontalen langgestreckten,
wassergekühlten eisernen Trägern mit flachem, etwa rechteckförmigem Querschnitt
und andererseits aus einer Lage feuerfester Steine besteht, die kontinuierlich schräg
gegen das Ofeninnere verschiebbar, jeweils auf der oberen Flachseite der Träger
aufliegen und dabei gleichzeitig durch Reibung, auch jeweils an dem darüber befindlichen
Träger gehalten werden, wobei die Träger horizontal und mit schräggestelltem Profil
angeordnet sind.
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Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber nun ein dynamisch nachstellbares
Gewölbe für metallurgische Schmelzöfen, bei dem im Gewölbe des Ofens mit Abstand
voneinander und parallel zueinander verlaufende Träger mit vertikal gestelltem Profil
angeordnet und zwischen zwei benachbarten Trägern jeweils ein Strang aus feuerfestem
Werkstoff aufgehängt und von den Trägern geführt nach dem Ofeninnern abzusenken
ist. Durch die Zustellung des Gewölbes mit vertikal abzusenkenden, aus feuerfestem
Werkstoff bestehenden Strängen vereinfacht sich die Nachsetzarbeit wesentlich. Auch
hat man es in der Hand, die Gewölbestärke abschnittsweise unterschiedlich zu gestalten.
Dabei können die zwischen den eisernen Träger nach dem Ofeninnern vorzuschiebenden
Stränge aus Steinen oder aus Stampfmasse bestehen.
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Als Mittel zum Aufhängen und Einspannen der feuerfesten Stränge an
und zwischen den eisernen Trägern, die vorteilhaft wassergekühlt sind, können auf
den Flanken der Träger vorbeigeführte Stahlbleche dienen. Zum Aufhängen eines aus
feuerfesten Anmelder: Steinen bestehenden Stranges sind die Bleche auf beiden Seiten
z. B. mit warzenförmigen Vorsprüngen versehen, die sich zunächst auf dem Kopf des
Trägers abstützen, sich beim Absenken der Steinstränge zwischen diesen und den Trägern
plastisch verformen und die Stränge so lange festhalten, bis sie mechanisch absatzweise
nach dem Ofeninnern zu vorgeschoben werden. Anstatt mit warzenförmigen Vorsprüngen
können die an den Flanken der Träger vorbeigeführten Stahlbleche auch mit in gleicher
Weise tragend und verspannend wirkenden blattfederartigen Elementen ausgestattet
sein.
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Aus feuerfester Stampfmasse bestehende Stränge werden zweckmäßig von
zonenweise in sie eingebetteten federnden Stahlblechen getragen, die mit ihren Enden
in die an den Flanken der Träger vorbeigeführten Bleche eingehängt sind.
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Einzelheiten des nachsetzbaren Ofengewölbes gemäß der Erfindung seien
an den Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch
einen Teil einer Gewölbezustellung aus feuerfesten Steinen, F i g. 2 eine teilweise
Aufsicht auf das in F i g. 1 dargestellte Gewölbe und einen waagerechten Schnitt
durch einen Träger mit angrenzender Zustellung, F i g. 3 einen senkrechten Schnitt
durch ein aus feuerfester Stampfmasse bestehendes Gewölbe,
F i g.
4 eine teilweise Aufsicht auf ein die feuerfeste Stampfmasse tragendes, federndes
Stahlblech und dessen Verbindung mit den Flankenblechen der Gewölbeträger nach F
i g.1, F i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch die Verbindung gemäß F i g. 4.
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Bei dem in F i g. 1 veranschaulichten Ofengewölbe dienen mit Abstand
voneinander angeordnete, parallel zueinander verlaufende und mit vertikal gestelltem
Profil errichtete eiserne Träger l zum Halten und Führen eines Stranges aus feuerfestem
Material. Im gezeichneten Falle besteht der Strang aus mehreren, übereinander angeordneten
Steinen 2. Die Steine sind jeweils über eine schwalbenschwanzförmige Nut-Feder-Anordnung
miteinander ververbunden, die beim Absenken des Stranges allmählich versintert,
so daß nach dem Gewölbeinnern zu ein homogener, untrennbarer Verband entsteht.
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Der jeweils zwischen zwei Trägem 'l befindliche Steinstrang ist durch
dünnwandige, aus federndem Stahl bestehende Flankenbleche 3 gehalten. Zu diesem
Zweck besitzen die Bleche auf beiden Seiten warzenartige Erhöhungen 6, 7, von denen
die einen in entsprechende, z. B. rillenartige Ausnehmungen der feuerfesten Steine
eingreifen, während sich die anderen beim Einschieben der Zustellung zwischen die
Träger 1 zunächst auf deren Stirnkanten auflegen. Beim Vorschieben der Steine nach
dem Ofeninnern zu verformen sich die Warzen 6, 7 und erzeugen so die Spannung, die
zum Festhalten der Steine zwischen den Trägern notwendig ist.
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Das Vortreiben der Steine kann in beliebiger Weise geschehen, beispielsweise
durch eine von oben auf den Steinstrang wirkende Preßplatte B.
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Wenn der am Ende des Stranges und nach dem Ofeninnem zu gelegene Stein
9 so weit verschlissen ist, daß er und weitere in seinem Bereich liegende Steine
ersetzt werden müssen, dann wird in die Ausnehmung 10 des obersten Steines
ein neuer Stein eingefügt und nun der Steinstrang zwischen den Trägern 1, die zweckmäßig
als wassergekühlte Hohlträger ausgebildet sind, von der Preßplatte 8 so lange vorgeschoben,
bis das Innenprofil des Ofens wieder hergestellt ist.
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Bei der Gewölbezustellung nach F i g.1 sind die zwischen jeweils zwei
Steinsträngen vorhandenen und durch die Träger 1 bedingten Spalte 11 mit feuerfester
Masse ausgefällt. Die Ausfüllung geschieht so, daß eine zunächst flüssige feuerfeste
Masse von oben her durch die zwischen den Flankenblechen 3 und den Trägern
1 verbleibenden Kanäle hindurchgegossen wird. Zu diesem Zweck sind die Flankenbleche
auf ihrer ganzen Länge mit Öffnungen 12 ausgestattet. Die Masse verfestigt sich
bei den hohen am Ende des Stranges herrschenden Temperaturen. Sie kann beispielsweise
aus Pech oder aus einer Mischung von Pech und Gesteinsmehl bestehen. Die Verfestigung
wird dann durch das Verkracken des Pechs bewirkt.
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In F i g. 2 stellt die linke Hälfte eine Aufsicht auf die Gewölbezustellung
nach F i g. 1 dar und die rechte einen waagerechten Schnitt durch den Teil eines
Trägers 1 mit angrenzendem Steinmauerwerk 2.
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Der Aufbau eines Gewölbes, dessen Mauerwerk aus feuerfester Stampfmasse
besteht, ist in F i g. 3 dargestellt.
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Hier wird die zwischen den massiven Trägern 1' eingefüllte Stampf-
oder Schüttmasse 18 von federnden Stahlblechen 19 getragen, deren hakenförmig abgebogene
Enden durch horizontal verlaufende Schlitze 20 geschoben sind, die sich in
den an den Flanken der Träger 1' vorbeigeführten Stahlblechen 21 befinden. Wenn
der nach dem Ofeninneren zu gelegene Abschnitt 18' der Zustellung erneuert werden
muß, wird von oben her feuerfeste Stampf- oder Schüttmasse auf die jeweils zwischen
zwei Trägern 1' befindliche Zustellung aufgetragen, und zwar so weit, daß der von
den Trägern 1' umfaßte Raum damit ausgefüllt ist und die Masse danach von einem
zunächst spannungslosen federnden Stahlblech 19 abgedeckt. Danach erfolgt das Aufsetzen
des Druckstempels 8, durch den die zwischen den Trägem 1' gehaltene Zustellung abwärts
bewegt wird. Dabei wölben sich die Bleche 19 so lange, wie sie sich im Bereich der
Träger befinden, und zwar unter Mitnahme der Flankenbleche 21. Auf diese Weise wird
zwischen den Trägern 1' die erforderliche Tragspannung erzeugt, die aufhört, nachdem
sich die federnden Stahlbleche 19 unter den Trägern wieder gestreckt haben.
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In den F i g. 4 und 5 ist die Verbindung der stählernen Tragbleche
19 mit den Flankenblechen 21
näher veranschaulicht, und zwar in Aufsicht
und senkrechtem Schnitt.
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Als Stampfmasse kann auch hier eine an sich bekannte, z. B. aus Pech
und Gesteinsmasse bestehende Masse Verwendung finden, die beim Vorschieben allmählich
und in der Nähe des Innenprofils des Ofens endgültig erhärtet. Sie dient auch zum
Ausfüllen der durch die Träger 1' gebildeten Zwischenkanäle 22, die wie beim Ausführungsbeispiel
nach F i g. 1 von oben her ausgegossen werden.
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Die Vorschläge nach der Erfindung sind ohne weiteres auch auf sogenannte
Rundöfen anwendbar. Bei diesen Öfen besteht die Trägerkonstruktion für das Gewölbe
dann nicht aus nebeneinander verlaufenden, hochgestellten Trägern, sondern aus hochgestellten
und im Abstand voneinander angeordneten konzentrischen Ringen.