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Unterteilungsplatte für einen Schachtofen zum Trocknen und Sintern
von Erzen Die Erfindung betrifft eine Unterteilungsplatte für einen Schachtofen
zum Trocknen und Sintern von Erzen, dem .das zu verarbeitende Material von oben
zugeführt wird und in dem das Material sich während der Verarbeitung allmählich
nach unten bewegt, wobei die Unterteilungsplatte von den Seitenwänden des Ofens
aus in das im Ofen befindliche Material hineinragt und ihr klingenförmiger, im wesentlichen
fester Oberteil, dessen Oberkante schräg nach unten und in Richtung Ofenmitte verläuft,
das nach unten wandernde Material durchschneidet und zerteilt. Auf diese Weise verhindert
die Unterteilungsplatte, daß das im Ofen befindliche Material oben im Ofen zusammenbackt
und eine harte Kruste bildet, die das Durchspülen des Materials mit Luft behindern
würde. Denn die Unterteilungsplatte zerbricht diese Kruste jeweils, sobald sie sich
bilden will. Da .die Zerteilerplatte sich im Ofen hocherhitzt und der Reibung mit
dem abwärtswandernden hocherhitzten Material ausgesetzt ist, sind besondere Maßnahmen
erforderlich, um einen schnellen Verschleiß der Platte zu vermeiden. Erfindungsgemäß
ist zu diesem Zweck die Unterteilungsplatte in der Weise ausgestaltet, daß der sich
an den Oberteil mit diesem in derselben Ebene liegende anschließende Unterteil der
Unterteilungsplatte aus einzelnen plattenartigen Abschnitten gebildet ist, die in
einer Reihe angeordnet und zur Verhinderung einer Übertragung von thermischen Spannungen
zwischen den Abschnitten voneinander getrennt sind.
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Im Vergleich zu einer bekanntgewordenen Ausführungsform der Unterteilungsplatte,
bei welcher diese aus einem einzigen Stück besteht, hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung
zu einer wesentlichen Verringerung der Wärmespannungen und zu einer entsprechend
erhöhten Lebensdauer geführt.
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Vorzugsweise ist ebenso wie bei der bekannten Unterteilungsplatte
deren klingenförmiger Oberteil gewellt, wobei die Wellen in waagerechter Richtung
verlaufen.
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Auch empfiehlt es sich, den plattenförmigen Oberteil mit Kanälen zu
versehen, durch die ein Kühlmittel hindurchgeschickt werden kann. Dadurch ergibt
sich eine weitere Verlängerung der Lebensdauer.
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Die einzelnen plattenartigen Abschnitte des Unterteils bilden vorzugsweise
gelenkig miteinander verbundene Glieder.
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Ebenso wie bei der bekannten Unterteilungsplatte kann der klingenförmige
Oberteil die Form eines rechtwinkligen Dreiecks haben und mit einem Flansch versehen
sein, der zum Befestigen der Unterteilungsplatte an einer Seitenwand des Ofens dient.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht.
In diesen zeigt Fig. 1 einen zum Trocknen und Sintern von Erzen dienenden Schachtofen
mit den erfindungsgemäß ausgestalteten Unterteilungsplatten im Grundriß, Fig. 2
den Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 und 4 eine der in Fig. 1 und 2
gezeigten Unterteilungsplatten im Aufriß und in Seitenansicht in größerem Maßstab,
Fig. 3 A und 4 A Aufriß und Seitenansicht des für sich allein herausgezeichneten
Oberteils der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Unterteilungsplatte, Fig. S und 6 Aufriß
und Seitenansicht einer etwas anderen Ausführungsform der Unterteilungsplatte, Fig.
7, 8 und 9 die Querschnitte nach den Schnittlinien 7-7, 8-8 und 9-9 der Fig. 10,
Fig. 10 eine dritte Ausführungsform der Unterteilungsplatte im Aufriß, Fig. 11 die
Seitenansicht der Platte der Fig. 10 in Richtung der Pfeile 11 betrachtet, Fig.
12 die Ansicht der Seitenplatte der Fig. 10 in Richtung der Pfeile 12 betrachtet,
Fig. 13 die Seitenansicht der Platte der Fig. 10 in Richtung der Pfeile 13 betrachtet
und Fig. 14 den Schnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 10.
Der in
den Fig. 1 und 2 gezeigte Schachtofen zum Trocknen und Sintern von Erzen, dessen
Schacht von den Wänden 10 bis 13 gebildet wird, wird durch eine Öffnung 16
in seinem Boden 14 mit einem Heißluftstrom beschickt, der das von oben her in den
Schacht eingeschüttete, zu trocknende und zu sinternde Gut durchspült. Mangels besonderer
Vorkehrungen würde dieses Gut zusammenbacken und oben eine harte undurchlässige
Kruste bilden, die dem Heißluftstrom einen hohen Widerstand entgegensetzt. Um das
zu verhindern, sind oben an .den Wänden 10 und 11 in bekannter Weise Unterteilungsplatten
20 befestigt, die in das im Ofen befindliche Gut hineinragen. Dabei durchschneidet
der klingenförmige feste Oberteil einer jeden Unterteilungsplatte, dessen Oberkante
schräg nach unten und in Richtung Ofenmitte verläuft, das nach unten wandernde Gut
und zerteilt dieses. Das Gut B wird daher ständig in einem losen Zustand gehalten
und am Zusammenbacken gehindert, so daß es von dem Heißluftstrom gleichmäßig durchspült
werden kann.
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Die Ofenwände 10 und 11 sind an ihren inneren Oberkanten 21 gemäß
Fig. 2 abgeschrägt und mit Befestigungsbolzen 24B für die Unterteilungsplatten 20
versehen. Die hohen Wärmespannungen, die mangels besonderer Vorkehrungen in diesen
Platten entstehen, ergeben sich aus den in Fig. 2 eingezeichneten Isothermen I-1
bis I-4. An den Unterkanten der Platten kann eine Temperatur über 1100° C herrschen,
an den Oberkanten aber eine Temperatur von weniger als 260° C. Damit dennoch die
Wärmespannungen in der Platte nicht zu hoch werden, ist die Unterteilungsplatte
gemäß Fig. 3 und 4 wie folgt ausgestaltet. Ihr oberer Teil 31 ist im Aufriß
dreieckig und hat eine schräg nach unten und in Richtung Ofenmitte verlaufende klingenförmige
Oberkante 32, die das im Ofenschacht abwärtswandernde Gut zu teilen vermag. Der
Querschnitt des Oberteils 31 ist gewellt (vgl. Fig. 4). Dabei ist die Dicke der
Platte ungefähr gleichmäßig bemessen, so daß jedem Wellenteil 33 auf der einen Seite
ein Wellenberg 34 auf der anderen gegenüberliegt. Die Wellen verlaufen in waagerechter
Richtung. Sie dienen dem Zweck, das an ihnen herabgleitende Gut in eine Querbewegung
zu versetzen. Auch wird dadurch die unterschiedliche Wärmedehnung außen und innen
in senkrechter Richtung erleichtert. Der gewellte Oberteil hat einen Flansch 36,
37, der an der inneren Ofenwandung anliegt und durch den Bolzen 24B befestigt ist,
der durch einen Schlitz 38 hindurchgeht.
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In derselben Ebene wie der Oberteil 31 liegt der sich an diesen
anschließende Unterteil der Platte 20, 20A; jedoch ist dieser Unterteil aus
einzelnen plattenartigen Abschnitten gebildet, die je aus einem oberen Glied 38A
und einem gelenkig daran angeschlossenen unteren Glied 38B bestehen. Diese Abschnitte
sind in einer Reihe angeordnet und sind voneinander getrennt, wodurch die übertragung
von Wärmespannungen zwischen den einzelnen Abschnitten verhindert ist.
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Jedes Glied 38A ist durch waagerechte Scharniergelenke mit seinem
oberen Ende am Oberteil 31 und mit seinem unteren Ende am Glied 38B befestigt. Jedes
obere Scharnier besteht aus einer Öse 41 am Glied 38A und zwei Ösen 39 am Oberteil
31 sowie aus einem Scharnierzapfen 42, der bei W an dem Flansch 36 angeschweißt
sein kann. Die unteren Scharniergelenke der Glieder 38A bestehen je aus einer Öse
43 des Gliedes 38A und aus zwei Ösen 44
des unteren Gliedes 38B sowie aus
einem durchgehenden Schamierbolzen 46, der an dem der Ofenwand nächstgelegenen Glied
38B bei W-1 angeschweißt sein kann. Die Scharniergelenke haben etwas Spielraum,
so daß sich die Glieder in Achsenrichtung bewegen können. Dadurch ist eine unabhängige
Wärmedehnung der einzelnen Glieder ermöglicht.
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Im allgemeinen hat der Oberteil 31 eine längere Lebensdauer
als der Unterteil, der aus den einzelnen Gliedern besteht. Diese können im Bedarfsfalle
einzeln ersetzt werden, wenn sie durch starken Abbrand zerstört sein sollten.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 3 A und 4 A ist
der Oberteil 31A nicht gewellt, sondern eben. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform
derjenigen der Fig. 3 und 4. Die entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszahlen
unter Hinzufügung des Buchstabens A bezeichnet.
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Die Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 5 und 6 unterscheidet
sich von derjenigen der Fig. 3 und 4 nur durch eine andere Ausgestaltung des unteren
Teils der Unterteilungsplatte. Dieser untere Teil besteht zwar ebenfalls aus einer
oberen Reihe von Gliedern 38A' und einer unteren Reihe von Gliedern; doch sind die
unteren Glieder den oberen gegenüber versetzt angeordnet, und ihre Zahl ist auf
vier verringert. Dabei haben das am weitesten innen gelegene Glied 38 C und das
am weitesten außen gelegene Glied 38C der unteren Reihe eine größere Länge als die
mittleren Glieder 38D. Auch sind die Glieder 38C je mit zwei Ösen 48 ausgestattet,
die Glieder 38D aber nur mit je einer Öse 49.
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Da die Fugen zwischen den unteren Gliedern gegenüber den Fugen zwischen
den oberen Gliedern 38A' seitlich versetzt sind, ist die Gefahr vermindert, daß
das im Ofenschacht abwärts wandernde Gut infolge Festbackens in den Fugen der Unterteilungsplatte
hängenbleibt.
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Die Ausführungsform der Fig. 7 bis 14 zeichnet sich dadurch aus, daß
der plattenförmige Oberteil der Unterteilungsplatte 51 mit einem Kühlkanal versehen
ist und der Unterteil nur aus einer einzigen Reihe gelenkig verbundener Glieder
70 besteht. Der Kühlkanal setzt sich aus Abschnitten 61, 64, 67, 66 und 62 zusammen,
die durch rohrförmig profilierte Teile 54, 53, 57 und 58 des Plattenoberteils verlaufen.
Auch hat dieser Oberheil Löcher 62 und 63, die dort vorgesehen sind, wo die rohrförmigen
Teile ineinander übergehen, um dort die Wärmespannungen zu vermindern.
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Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der oben erläuterten.
Der Oberteil hat also einen Flansch 56 zum Befestigen an der Ofenwand und Scharnierösen
72, an denen mittels eines Scharnierbolzens 74 die Ösen 73 der Glieder 70 befestigt
sind. Den Schlitzen 38 und 38' der Fig. 4 und 6 entspricht ein Schlitz 71., der
zwischen den beiden Kanälen 61 und 62 vorgesehen ist. Die Wandstärke .der Kühlkanäle
wird vorzugsweise durchweg gleich bemessen, und zwar ebenso groß wie die Stärke
des mittleren Steges 61. Dadurch werden die Wärmespannungen verringert.