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Vorrichtung zum Kühlen von hochbeanspruchten Mauerwerksteilen von
gasbeheizten metallurgischen Ofen In metallurgischen Ofen ist es notwendig, gewisse
Flächen, die von der Hitze der Flammgase besonders angegriffen werden, durch Kühlrahmen
zu schützen. So werden beispielsweise an Martinöfen die Teile der Ofenmauerung,
die an den Türpfeilern liegen, dadurch geschützt, daß auf ihnen nach außen hin Kühlrahmen
liegen, die zwischen den Stützträgern des Ofens geführt sind und auf der Schafftplatte
des Ofens aufstehen. Die Kühlung erfolgt dadurch, daß durch die Rahmen Wasser geleitet
wird. Bisher war es üblich, das Wasser an den unteren beiden Enden des Kühlrahmens
einzuführen und oben durch ein an der Decke des Kühlrahmens angeschlossenes Abflußrohr
außerhalb des Kühlrahmens nach hinten oder seitlich abzuführen. Diese Anordnung
hat den Nachteil, daß im Falle der Undichtigkeit des Abflußstutzens das austretende
Wasser auf das Gewölbe des Ofens tropft oder spritzt, diese Stelle zerstört, teilweise
auch an der Pfeilerwand herunterrieselt und auch diese zerstört.
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Um diesem Übelstande abzuhelfen, sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden,
bei denen das Kühlwasser nicht unmittelbar in den Kühlrahmen eingelassen, sondern
durch besondere im Türrahmen angeordnete Kühlrohre, Kühlkästen o. dgl. eingeführt
wird. Derartige Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie einen durch das Ein- und
Ausbauen der Kühlrohre o. dgl. bei eingebauten Türrahmen bedingten sehr großen Raum
über dem Türrahmen benötigen. Die vorliegende Erfindung dient dazu, diesen Übelstand
zu beseitigen, und zwar dadurch, daß der Zufluß des Kühlmittels wie üblich an den
tieferen Stellen des Kühlrahmens erfolgt, der Abfluß des Kühlmittels dagegen durch
bis unter die Decke des Kühlrahmens gehende Abflußrohre erfolgt, die innerhalb des
Kühlrahmens liegen, wobei das Kühlmittel an den höchsten Stellen der Abflußrohre
abgezogen und unten an den tieferen Stellen zum Verlassen des Kühlrahmens gebracht
wird. Hierdurch wird erreicht, daß keinerlei Verbindung außerhalb des Kühlrahmens
an der höchsten Stelle besteht, die zu Undichtheiten Anlaß geben könnten. Da fernerhin
keinerlei Kühlrohre o. dgl. während des Betriebes ein- oder ausgebaut zu werden
brauchen, so können die Kühlrahmen an kleinsten Räumen Verwendung finden, da ein
Belassen größerer Räume über dem Kühlrahmen, wie solche bei Einrichtungen mit ein-
und auszubauenden Rohrleitungen o. dgl. notwendig sind, nicht erforderlich ist.
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Abb. i veranschaulicht die alte Ausführung des Kühlrahmens a. Das Wasser
tritt an den beiden Schenkeln b und c unten ein, durchströmt den Kühlrahmen nach
oben und tritt an den Stellen d und e oben aus und wird in den Rohren f und g, die
mit den Abflußstutzen des Kühlrahmens durch die Verbindungsstellen 1a und i verbunden
sind, außerhalb des Kühlrahmens oben abgeführt. Die
Ablaufstutzen
des Kühlrahmens d und e sind nach oben verlängert, um ein Überkochen des Wassers
zu verhindern. Die Ausführung in dieser Art zeigt wesentliche Nachteile. Das Grundübel
sind die Flanschenverbindungen `a und i, außerdem sind beim Wechsel der Kühlrahmen
die nach oben stehenden Teile von Nachteil, da sie beim Einbau erst um den Gewölbeträger
h des Ofens herumgeführt werden müssen, ehe der Kühlrahmen an seinen Platz gebracht
werden kann. Auch bei der Arbeitsweise, die im allgemeinen in den Martinwerksbetrieben
eine sehr rauhe ist, kommt es häufig vor, daß beim Chargieren der Mulden die Kühlrahmen
angestoßen werden, dadurch angehoben werden und die Abführungsstutzen leicht verbogen
oder verbeult werden, wodurch die Schweißstellen undicht werden.
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Abb. z zeigt eine der Erfindung zugrunde liegende Ausführung. Der
Kühlrahmen a erhält wieder an den tiefsten Schenkelstellen b und c seinen Wasserzulauf.
Der Abfluß des Wassers, nachdem es seine Kühlwirkung getan hat, geschieht durch
zwei im Innern des Kühlrahmens liegende Rohre m- und n, die bis unter die Decke
des Kühlrahmens reichen, dort das heiße Wasser aufnehmen und im Innern des Kühlrahmens
nach unten führen, wo der Abfluß in an sich bekannter Weise durch die Seitenwand
der Schenkel b und c in der Nähe der Eintrittsöffnungen an den Stellen o und p nach
außen führt. Um die Abflußrohre in und n mit Sicherheit so anlegen zu können,
daß sich bestimmt unter der Decke des Kühlbalkens kein Dampfpolster bilden kann,
werden zweckmäßigerweise kleine Erhöhungshauben q und r auf der Decke
des Kühlbalkens aufgesetzt bzw. ausgepreßt, in die die Abflußrohre hineinreichen.
Die Zu- und Abflußrohre sind in der üblichen Weise an den Schenkeln des Kühlrahmens
eingeschweißt. Auf diese Weise wird der Kühlrahmen an seinem oberen Ende, also an
der Decke, frei von wesentlich vorstehenden Verlängerungen, wie sie bei der alten
Ausführung die Abführungsstutzen darstellen. Beim Anheben des Kühlrahmens können
Verbeulungen an diesen Stellen nicht mehr entstehen, da genügend Raum bis zum Deckenträger
k des Ofens vorhanden ist, außerdem können die Kühlrahmen in einfachster Weise ein-
und ausgebaut werden. Der größte Vorteil besteht jedoch darin, daß an der Kühlrahmendecke
keine Undichtigkeit mehr entstehen kann, da alle wasserführenden Teile innerhalb
des Kühlrahmens selbst angeordnet sind. Aus diesem Grunde kann also kein Wasser
mehr auf das Gewölbe oder das Türpfeilermauerwerk austreten und dieses zerstören.
Erfindungsgemäß können die Ausbeulungen des Kühlrahmens derart geformt sein, daß
sie die in sie hineinragenden Rohre gegen Verschiebung sichern, wobei die Rohre
durch an ihrem oberen Ende angeordnete Aussparungen bzw. Schlitze mit dem Innenraum
des Kühlrahmens in Verbindung stehen.
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Abb. 3 und q. zeigen derartige Ausführungsformen.
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Gemäß Abb. 3 ragt das Rohr in mit seinem Ende in die aus der Kühlrahmendecke
a herausgepreßte Kappe q hinein und besitzt dicht unter seinem Ende Schlitze oder
Aussparungen s, durch die das erwärmte Kühlwasser in das Innere des Rohres m eintreten.kann.
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Nach Abb. q. ist die Kappe q an der höchsten Stelle auf den Kühlrahmen
a aus einem besonderen Stück aufgesetzt. In einen etwa an der höchsten Stelle der
Kappe q mit ihr verschweißten Ring t wird das Rohr in etwa schließend eingeführt
und so gegen Verschiebung gesichert. Auch hier besitzt das Rohr na in seinem obersten
Teil Aussparungen, Löcher o. dgl. s, die den Eintritt des erwärmten Kühlwassers
in das Rohr m zwecks Ableitung ermöglichen.
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Bei der Ausführung gemäß Abb. 5 erfolgt die Sicherung der Rohre gegen
Verschiebung in der Weise, daß an den oberen Enden der Rohre nockenartige Ansätze
u durch Schweißen o. dgl. angebracht sind, mit denen sie sich in den Ausbeulungen
q des Kühlrahmens abstützen.
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Die Befestigung der Rohre im Kühlrahmen kann erfindungsgemäß noch
in der Weise erfolgen, daß die oberen, wiederum mit Schlitzen o. dgl. Aussparungen
versehenen Enden der Rohre in entsprechenden Löchern des Deckels des Kühlrahmens
eingeschweißt und verschlossen sind.
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In Abb.6 ist eine derartige Befestigung dargestellt, wobei das Ende
des in den Deckel des Kühlrahmens eingeschweißten Rohres in durch eine Platte v
verschlossen ist, deren Befestigung durch Schweißen entweder gleichzeitig oder getrennt
mit dem Anschweißen des Rohres am Kühlrahmendeckel erfolgen kann.
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Am Wesen der Erfindung wird übrigens nichts geändert, wenn sie bei
Öfen Verwendung findet, deren Beheizung nicht durch Flammgase, sondern durch andere
Feuerungsmittel erfolgt.