DE1758288B1 - Hubbalkenofen - Google Patents

Description

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zubilden, daß er bei funktionssicherem Kühlsystem auch besonders hohen Belastungen unterworfen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Hubbalkenofen nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Balken und die Hubbalken durch mehrere parallele, im Abstand zueinander vertikal und quer zur Ofenlängsachse angeordente, aus einem

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmebehandlungen einfacher Art und für niedrige io Hubbalkenofen der eingangs genannten Art unter Beanspruchungen eingesetzt werden, so daß man in Vermeidung der oben angedeuteten Nachteile so ausanderen Fällen auf Stoßöfen zurückgreifen mußte.
Die grundsätzliche Arbeitsweise von Hubbalkenöfen
ist allgemein bekannt. Das Gut wird durch eine Beschickungsvorrichtung in den Ofenraum eingeführt, 15
auf die ortsfesten, sich in der Ofenlängsrichtung erstreckenden Balken aufgelegt und darauf in einer
Aufeinanderfolge von Arbeitszyklen fortschreitend
durch rechteckförmige Bewegung der mit den orts- q

festen Balken abwechselnd zwischen diesen angeord- 20 gebogenen Rohr gebildete, die Form eines uraneten Hubbalken von den ortsfesten Balken abge- gekehrten »U« aufweisende und von einem Kühlhoben, vorwärtsbewegt und wieder auf die ortsfesten mittel durchströmte Tragkörper mit der Ofensohle Balken abgesenkt, bis es nach Erreichen des Austrags- bzw. dem Hubbalkenrahmen verbunden sind. Damit endes des Ofenkanals durch eine Entnahmevorrich- ergibt sich eine erheblich steifere Konstruktion der tung abgeführt wird. Während seiner Vorwärtsbewe- 25 Balken und ihrer Tragkörper. Die einzelnen Rohre gung durch den Ofenkanal werden beide Seiten- können dementsprechend kleiner dimensioniert werflächen des zu behandelnden Gutes — beispielsweise den, wodurch eine Verringerung der Wärmeverluste der Brammen oder Knüppel — durch Brenner erhitzt. erzielbar ist.

Bei den bekannten Schwingbalkenöfen bestehen Außerdem werden sämtliche Rohre lediglich in

sowohl die ortsfesten, als auch die schwingenden 30 einer Richtung vom Kühlwasser durchströmt, ohne Hubbalken aus längsgerichteten, von Kühlwasser daß Umkehrstellen oder ineinandergeschachtelte durchströmten Rohren, die je für sich von einer
Mehrzahl von in zweckentsprechenden Abständen angeordneten, ebenfalls von Kühlwasser durchflossenen
vertikalen Pfosten, die also rechtwinklig zu der Be- 35
wegungsrichtung des zu erhitzenden Gutes angeordnet sind, getragen werden.

Die Bewegung der Hubbalken zunächst aufwärts,
dann vorwärts, darauf abwärts und schließlich rückwärts erfolgt durch einen Hubbalkenrahmen, der 40 dichtungssystem am Boden des Ofens abgeführt werseinerseits mit sämtlichen die Mehrzahl von Hub- den muß, ohne daß es einer ständigen aufwendigen balken tragenden Pfosten und damit den Hubbalken Wartung bedürfte. Die für diesen Zweck bekannte

Maßnahme, am unteren Ende einer sich mit dem die Schwingbalken bewegenden Basiskörper verbundenen Abdichtungsplatte eine Kratzerplatte anzuordnen, welche die Zundermengen, die sich auf dem Boden

Rohre vorgesehen werden müssen. Eine Verstopfungsgefahr ist damit praktisch nicht mehr gegeben.

Der Hubbalkenofen nach der Erfindung kann auf Grund seiner stabilen und störungsfreien Konstruktion mit besonders hohen Temperaturen betrieben werden, wobei dann eine dementsprechend große Menge von Zunder anfällt, die durch das Ab

selbst zu einem einteiligen Ganzen fest verbunden ist und in die rechteckförmigen Bewegungen versetzt wird.

Der wesentlichste Nachteil dieser Ausbildung der aus den ortsfesten und den Hubbalken bestehenden Anordnung liegt darin, daß die Balken trotz ihrer vergleichsweise großen Durchmesser eine verhältnismäßig geringe mechanische Festigkeit in ihrer Querrichtung aufweisen. Dies ist eine Folge dessen, daß die vertikalen, die Balken tragenden Pfosten lediglich an ihren unteren Enden starr miteinander verbunden sind und daß jeder Balken für sich von der ihm zugeordneten Mehrzahl von Pfosten getragen wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ofenkonstruktionen ergibt sich aus der komplizierten Ausbildung des Kühlsystems der Balken und der Pfosten.

Die Balken bestehen aus hohlen, von Kühlwasser durchflossenen Rohren, an deren obere Seiten Tragelemente für das zu behandelnde Gut angeschweißt sind. Die sie in zweckentsprechend gewähltem Abd d kl bh

des Abdichtungstroges ansammeln, abstreift, erfüllt, wie die Erfahrungen gezeigt haben, ihren Zweck nicht in befriedigender Weise.

Dementsprechend ist die Vorrichtung nach der Erfindung vorteilhafterweise weiterhin gekennzeichnet durch einen sich beiderseits des jeweiligen Hubbalkensystems in Ofenlängsrichtung erstreckenden, zwisehen Ofensohle und Hubbalkenrahmen angeordneten, mit Wasser gefüllten Abdichtungstrog und zwei in diesen Trog ständig eintauchende Abdichtungsplatten, von denen die eine an der Ofensohle und die andere an dem Hubbalkensystem befestigt ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und der durch sie erzielten Vorteile werden nachstehend ein Hubbalkenofen der bekannten Ausbildung und ein solcher Ofen mit den Merkmalen der Erfindung im einzelnen an Hand der Abbildungen einander gegenll d brib

stand unterstützenden vertikalen Pfosten bestehen

aus doppelwandigen Rohren, deren Kühlung im 65 übergestellt und beschrieben. Gegenstrom erfolgt, indem das Kühlwasser durch das F i g. 1 ist ein Längsschnitt, teilweise in Seiten-Innere der beiden ineinandergeschachtelten Rohre ansieht durch einen Teil des neuen Hubbalkenauf wärts strömt, um anschließend, nachdem es am ofens;

F i g. 2 ist ein Querschnitt gemäß der Linie II-II in F i g. 1;

F i g. 3 zeigt in vergrößerter Ansicht den oberen Teil eines aus F i g. 2 ersichtlichen Balkens;

F i g. 4 ist eine schematische Darstellung der Rahmenkonstruktion;

F i g. 5 zeigt in Gegenüberstellung die Balkenanordnung der bekannten kontinuierlich arbeitenden Hubbalkenofen;

F i g. 6 ist ein Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5;

F i g. 7 zeigt in vergrößertem Maßstabe im Schnitt den oberen Teil der aus F i g. 6 ersichtlichen Balken; F i g. 8 bis 10 sind der F i g. 4 entsprechende schematische Darstellungen anderer Ausführungsformen der Rahmenkonstruktion der bei dem Ofen gemäß der Erfindung verwendeten Balkenanordnungen;

Fig. 11 ist ein Querschnitt durch einen Hubbalkenofen gemäß der Erfindung, aus welchem auch ao das Abdichtungssystem des Ofens ersichtlich ist;

Fig. 12 zeigt in vergrößerter Teildarstellung der Fig. 11 das Wasserabdichtungssystem, wobei in der linken Hälfte dieser Figur die bewegliche Abdichtungsplatte in angehobener und in der rechten Hälfte in abgesenkter Stellung gezeigt ist.

Zunächst soll die bekannte, in den F i g. 5 bis 7 dargestellte Ofenkonstruktion beschrieben werden, bei welcher eine Erhitzung des zu behandelnden Gutes 1 an seinen beiden Seiten erfolgt. In diesen Abbildungen sind die ortsfesten Balken mit 2' und die zwischen diesen angeordneten Hubbalken mit 4' bezeichnet. Auf beiden Seiten des Ofenkanals sind Reihen von Brennern 7 angeordnet.

Sowohl die ortsfesten Balken 2', als auch die Hubbalken 4' bestehen aus längsgerichteten, von Kühlwasser durchströmten Rohren, die je von einer Mehrzahl von in zweckentsprechenden Abständen angeordneten, ebenfalls von Kühlwasser durchflossenen vertikalen Pfosten 3', 5' getragen werden, von denen die den Hubbalken zugeordneten Pfosten 5' in der Querrichtung lediglich durch den die rechteckförmige Bewegung ausführenden Hubbalkenrahmen 9, und die die ortsfesten Balken 2' tragenden Pfosten 5' in der Querrichtung lediglich über die Ofensohle miteinander verbunden sind, wodurch sich die oben erläuterten Nachteile ergeben. Jeder der Balken 2' wie 4' wird also für sich durch die ihm zugeordneten vertikalen Pfosten 3', 5' getragen.

Die Ausbildung der Balken 2', 4' wie der Pfosten 3', 5' ist im einzelnen aus F i g. 7 ersichtlich.

An die Scheitel der die Balken bildenden Rohre sind Tragelemente 8 für das zu behandelnde Gut angeschweißt. Die in zweckentsprechenden Längsabständen vorgesehenen vertikalen Pfosten 3', 5' sind doppelwandige Rohre, deren Inneres in aufwärtiger Richtung von dem Kühlwasser durchströmt wird, das anschließend nach Umlenkung am oberen Ende des Rohres in dem Raum zwischen den beiden Rohren abwärts fließt.

Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß sich durch diese Art der Führung des Kühlwassers die Gefahr von Verstopfungen durch Kesselsteinbildung ergibt und daß die Rohre in erheblichem Grade der Gefahr von Deformationen durch unterschiedliche Wärmeeinwirkungen ausgesetzt sind.

Bei dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Hubbalkenofen mit den Merkmalen der Erfindung wird im grundsätzlichen Gegensatz zu dieser bekannten Ausbildung und Anordnung der Balken und der sie tragenden Pfosten, wie es besonders deutlich aus F i g. 3 ersichtlich ist, je eine Mehrzahl von Balken, und zwar sowohl der ortsfesten, wie der Hubbalken, nebeneinander angeordnet und gemeinsam von als umgekehrtes »U« gestalteten, vertikal in zweckentsprechenden Abständen voneinander angeordneten Körpern getragen, durch die derart mit den Balken und den die Schenkel dieser Körper miteinander verbindenden Elementen Blöcke gebildet sind. Die Sohle eines Herdofens von zweckentsprechender Länge gemäß der Erfindung besteht derart aus einer Mehrzahl von solchen nebeneinander angeordneten Blöcken.

Die in den Fig. 1 bis 4 verwendeten Bezugszeichen entsprechen den in F i g. 5 bis 7 benutzten unter Weglassung der Häkchen.

Durch die als umgekehrtes »U« ausgebildeten, die Aufgabe der Pfosten 3', 5' übernehmenden und aus Pfosten 3, 5 bestehenden Tragkörper bzw. durch den in der beschriebenen Weise gebildeten Blockkörper wird, wie es einer näheren Begründung nicht bedarf, im Gegensatz zu der Eirtzelurtterstützung der Balken bei dem bekannten Ofen eine höhere Festigkeit in der Querrichtung und ein höherer Grad von Sicherheit gegen schräg gerichtete Belastungen oder horizontale Schüttelbewegungen, die beispielsweise durch Erdstöße verursacht werden könnten, erzielt. Ferner ermöglicht es diese grundsätzlich rahmenförmige Konstruktion, kleinere vertikale Pfosten als üblich zu verwenden, was auch eine Verringerung der Wärmeverluste zur Folge hat.

Infolge dieser Bauart wird es auch möglich, das Kühlwasser in regelmäßigem Strom ohne Umlenkung nur in einer Richtung zu leiten, wodurch sich eine grundsätzliche Vereinfachung des Kühlwassersystems unter weitestgehender Verringerung der Gefahr von Verstopfungen durch Kesselsteinbildung er* gibt.

Die blockartige Konstruktion der aus den Balken und deren Tragkörpern bestehenden Gebilde ver* ringert ferner in denkbarem Grade die Gefahr von Verformungen der Balken als Folge von Wärmeausdehnungen der Kontraktionen.

In den F i g. 8, 9 und 10, die keiner besonderen Erläuterung bedürfen, sind verschiedene andere Ausführungsformen der das wesentliche Merkmal der Erfindung bildenden Blockkonstruktionen dargestellt, auf die aber die Erfindung keineswegs beschränkt ist. In den Fig. 11 und 12, welche eine Ausfühfüngsform eines Hubbalkeflofens gemäß der Erfindung in Gesamtdarstellung zeigen, sind mit 11 der Decken^ träger, mit 12 die Tragpfosten des Deckenträgers, mit 13 der Bodenträger und mk 14· die aus feuer* festem Material bestehende Wandung des Ofenkanals bezeichnet. Bei der dargestellten Aüsführungsföfm ist nur ein Paar von gemäß der Erfindung gemeinsam unterstützten Hubbalkeö im unmittelbaren Bereich des Ofenkanals und beiderseits desselben je ein ortsfester Balken vorgesehen.

Die an den beiden Innenseiten de» Ofenkanals aligeordneten Tragkörper 15 für die ortsfesten Balken sind in diesem Falle nur rechtwinklig gebogene Rohre. Die zwischen diesen angeordneten beiden Hübbatken tragenden und die rechteckförmige Bewegung auf sie übertragenden, haarnadelförmig als umgekehrtes »U« ausgebildeten Tragkörper sind mit 16 bezeicb-

net. Sämtliche Rohrkörper werden nur in einer Richtung von Kühlwasser durchströmt.

Mit 18 ist der auf dem zu behandelnden Gutl, beispielsweise auf einer Bramme, gebildete Zunder angedeutet, der sich im Zuge der Erhitzung des Gutes bildet und der durch Öffnungen 19 im Boden des Ofenkanals in das Abdichtungssystem 17 herabfällt. An dem sich bewegenden, als umgekehrtes »U« ausgebildeten Tragkörper 16 ist eine dessen Bewegungen mitmachende Abdichtungsplatte 20 und an dem Bodenträger 13 eine ortsfeste Abdichtungsplatte 21, zweckmäßig abnehmbar, befestigt. Die unteren Enden dieser beiden Abdichtungsplatten erstrecken sich in den mit Wasser 24 bis zum Niveau 25 gefüllten Abdichtungstrog 22, auf dessen Boden eine Vorrichtung 23 zum Abführen des Zunders in Gestalt eines zweckmäßig ausgebildeten Förderers angeordnet ist.

Auf der oberen flachen Seite der sich bewegenden Abdichtungsplatte ist eine Sprühdüse 26 gelagert, die den auf die Abdichtungsplatte auffallenden Zunder über deren nach unten geneigte Seitenflächen in den wassergefüllten Abdichtungstrog 22 spült.

Die Erhitzung des abwechselnd auf den ortsfesten und den Hubbalken aufruhenden Gutes 1 erfolgt sowohl von seiner oberen wie von seiner unteren Seite her durch Reihen von Brennern 7. Die Bewegungen der Tragkörper 16 und damit der von ihnen getragenen Hubbalken erfolgen in der Vorschubphase in an sich üblicher Weise durch den die entsprechenden rechteckförmigen Bewegungen ausführenden Hubbalkenrahmen 9. Durch Wiederholung der Bewegungszyklen bewegt sich das Gut absatzweise vorwärts, wobei sich eine vergleichsweise große Menge an Zunder 18 löst, von dem ein Teil durch die öffnungen 19 der Ofensohle in das Abdichtungssystem 17 herabfällt.

Das untere Ende der sich bewegenden Abdichtungsplatte 20 ist, wie aus Fig. 12 hervorgeht, sowohl in angehobenem, als auch in abgesenktem Zustande immer auf die für die Dichtwirkung erforderliche Längenerstreckung in das in dem Abdichtungstrog 22 enthaltene Wasser eingetaucht. Ebenso verbleibt auch das untere Ende der festen Abdichtungsplatte 21 ständig in dem Wasser, so daß ein Austritt des im Ofen befindlichen Gases und ein Eintritt von Luft in diesen zuverlässig verhindert wird. Durch das von der auf der beweglichen Abdichtungsplatte 20 gelagerten Sprühdüse 26 auf diese aufgesprühte Wasser wird die Abdichtungsplatte ständig gekühlt und dadurch gegen etwa denkbare Überhitzung durch die Strahlungswärme innerhalb des Ofens geschützt.

Der im Zuge der Behandlung im Ofen gebildete, durch die Öffnungen 19 in der Ofensohle abwärts fallende Zunder gleitet über die nach unten geneigten seitlichen Bereiche 27 der beweglichen Abdichtungsplatte 20 in das in dem Abdichtungstrog 22 befindliche Wasser und dann über die geneigte Seitenwendung 28 des Abdichtungstroges auf den Förderer 23, der den Zunder unabhängig von der Größe und Gestalt seiner Bestandteile abfördert.

Wenn zwischen der festen Abdichtungsplatte 21 und der Seitenwandung des Abdichtungstroges 22 ein genügend weiter Spalt belassen wird, ist es möglich, durch die Oberfläche des in dem Abdichtungstrog befindlichen Wassers hindurch von außen den Arbeitszustand des unteren Endes der beweglichen Abdichtungsplatte in deren abgesenkter Stellung, das Herabfallen des Zunders und die Arbeitsweise des Förderers 23 zu überwachen.

Zur Erleichterung des Betriebes des Förderers ist es zweckmäßig, wenn, wie das insbesondere aus Fig. ]2 ersichtlich ist, dessen rücklaufendes Trum an *dem Herdsohlenträger 13 des Ofens der Außenseite der festen Abdichtungsplatte 21 benachbart aufgehängt ist. Die feste Abdichtungsplatte 21 ist zweckmäßig, um ihre leichte Demontage zum Zwecke von Instandsetzungsarbeiten zu ermöglichen, an dem Bodenträger 13 des Ofens unter Zwischenschaltung einer Packung durch Bolzen befestigt.

Die Vorteile des letztbeschriebenen Abdichtungssystems des Hubbalkenofens sind insbesondere die folgenden:

1. Wegen der Neigung der Seitenflächen der unter der Bodenöffnung des Ofens angeordneten beweglichen Abdichtungsplatte in der Richtung nach dem Förderer hin und der der Seitenwandungen des Abdichtungstroges kann der durch die Öffnungen der Ofensohle hindurchfallende Zunder in sehr einfacher Weise, vollkommen unabhängig von der Größe und Gestalt seiner Teilchen, abgeführt werden.

2. Dadurch, daß die unteren Enden der festen Abdichtungsplatte wie der beweglichen Abdichtungsplatte immer in das in dem Abdichtungstrog befindliche Wasser eingetaucht sind, wird ein Austritt von Gas aus dem Ofen und ein Eintritt von Luft in den Ofenraum verhindert.

3. Der Betriebszustand der der Abdichtung und Abführung des Zunders dienenden Vorrichtungen, insbesondere die Arbeitsbedingungen des unteren Endes der beweglichen Abdichtungsplatte in abgesenkter Stellung, die Menge und Art des in das Wasser herabgefallenen Zunders und das Abfördersystem für diesen, lassen sich leicht durch das in dem Abdichtungstrog befindliche Wasser hindurch beobachten.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hubbalkenofen zur Durchführung von Wärmebehandlungsmaßnahmen, insbesondere an Brammen, Knüppeln u. dgl., mit sich in Längsrichtung des Ofens erstreckenden, gekühlten ortsfesten Balken und parallel zu diesen angeordneten und gekühlten Hubbalken, welche mit einem unter der Ofensohle befindlichen Hubbalkenrahmen starr verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Balken (2) und die Hubbalken (4) durch mehrere parallele im Abstand zueinander vertikal und quer zur Ofenlängsachse angeordnete, aus einem gebogenen Rohr gebildete, die Form eines umgekehrten »U« aufweisende und von einem Kühlmittel durchströmte Tragkörper (16) mit der Ofensohle bzw. dem Hubbalkenrahmen (9) verbunden sind.

2. Hubbalkenofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen sich beiderseits des jeweiligen Hubbalkensystems in Ofenlängsrichtung erstreckenden, zwischen Ofensohle und Hubbalkenrahmen (9) angeordneten, mit Wasser ge-

füllten Abdichtungstrog (22) und zwei in diesen Trog ständig eintauchende Abdichtungsplatten (20, 21), von denen die eine (21) an der Ofensohle und die andere an dem Hubbalkensystem befestigt ist.

3. Hubbalkenofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen auf dem Boden des Troges (22) angeordneten Förderer (23) zur Entfernung des aus dem Ofen herabfallenden Zunders.

4. Hubbalkenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Abdichtungsplatte (20) einen flachen mittleren Bereich und nach abwärts geneigte seitliche Bereiche (27) aufweist und daß auf ihr eine den herabfallenden Zunder über diese seitlichen Bereiche in den Ab-

dichtungstrog (22) herunterspulende Sprühdüse (26) vorgesehen ist.

5. Hubbalkenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sich in den Abdichtungstrog (22) erstreckenden vertikalen Endbereichen der beweglichen Abdichtungsplatte (20) und der äußeren Seitenwandung des Abdichtungstroges (22) ein Spalt von solcher Breite gebildet ist, daß durch diesen und durch das in dem Abdichtungstrog befindliche Wasser hindurch der untere Bereich der beweglichen Abdichtungsplatte (20), die Arbeitsweise des Förderers (23) und die Abführung des Zunders aus dem Abdichtungstrog visuell überwacht werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009 585/210