DE2805263C2 - Wassergekühlter Ofendeckel - Google Patents
Wassergekühlter OfendeckelInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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- F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers
- F27D1/1808—Removable covers
- F27D1/1816—Removable covers specially adapted for arc furnaces
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ^-fendeckel gemäß
Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
Bei einem bekannten Ofendeckel dieser Art (US-PS 30 53 237) ist der Hauptteil mit parallel zueinander
angeordneten Rohren als Hohlkörpern aufgebaut, wobei die Rohre an der heißen Seite mit einer Vielzahl
von beabstandeten. einzelnen Vorsprüngen versehen sind. Dieser Aufbau aus geradlinigen, zueinander
parallelen Rohren mag bei der im wesentlichen ebenen Gestalt des bekannten Ofendeckels mit vertretbarem
Aufwand verwirklichbar sein; bei komplizierteren Gestaltungen des Ofendeckels, insbesondere bei im
Längsschnitt gewölbter Gestalt des Ofendeckels, würde sich jedoch die Notwendigkeit ergeben, die einzelnen
Rohre in voneinander unterschiedlicher und komplizierter Weise zu biegen. Die einzelnen Vorsprünge dienen
zum Verankern einer eingegossenen, feuerfesten Schicht. Wenn einzelne Rohre schadhaft geworden sind,
gestaltet sich die Reparatur des bekannten Ofendeckels schwierig, da die schadhaften Rohre mühsam aus der
durch die Vorsprünge miteinander verschränkten Rohranordnung herausgelöst werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ofendekkel
verfügbar zu machen, die — auch bei gewölbter Gestalt — einfach herstellbar sind, an der Innenseite zur
Festhaltung einer Schlackenschicht besser geeignet sind und für eine EinzeNAuswechselbarkeit von schadhaft
gewordenen Hohlkörpern reparaturgünstiger sind.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet.
b5
Bei den erfindungsgemäßen Ofendeckeln haben die einzelnen Hohlkörper eine auf häufige Deckelformen
abgestimmte Gestalt und lassen sich komplikationslos einzeln auswechseln. Schlacke, die während des
Ofenbetriebs hochspritzt, haftet aufgrund der Rippen an der Innenseite des Ofendeckels und baut so schichtweise
eine dicke, wärmeisolierende Beschichtung auf. Selbst wenn bei zu großer Dicke der Beschichtung Schlacke
bereichsweise herabfällt, verbleibt eine Wärmeisolierung ausreichender Dicke.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei der die Rippen günstig auf die Gestalt der Hohlkörper
abgestimmt sind, ist in Anspruch 3 gekennzeichnet
Erfindungsgemäße Ofendeckel eignen sich besonders für Stahlherstellungs- bzw. Schmelzöfen, wie Lichtbogenofen,
Plasmaofen, Induktionsöfen u. dgl.
Wassergekühlte, mit Rippen versehene Wandelemente von Hochtemperaturöfen sind an sich aus der DE-PS
24 43 662 bekannt
Es ist ferner aus der US-PS 36 01 379 an sich bekannt, einen Ofendeckel aus ringförmigen Rohrspulen aufzubauen,
die einzeln an einen Kühlwasserverteiler angeschlossen sind.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 5 Figuren näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines wassergekühlten Ofendeckels;
F i g. 2 eine Draufsicht des Ofendeckels nach F i g. 1 teilweise im Schnitt;
F i g. 3 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines wassergekühlten Ofendeckels;
F i g. 4 eine Draufsicht des in F i g. 3 dargestellten Ofendeckels; und
F i g. 5 eine Teilschnittansicht längs der Linie X-X in Fig. 4.
Die F i g. 1 und 2 stellen einen wassergekühlten Ofendeckel mit einem Hauptteil dar, der einen
ringförmigen Rahmen 11 und mehrere Mantelrohre 13, 14 und 15 als Hohlkörper sowie eine kleine Decke 17
umfaßt.
Der ringförmige Rahmen 11 enthält einen Hauptabschnitt 11a und Flansche 116 sowie lic, die mit dem
oberen bzw. dem unteren Ende des Hauptabschnittes 11a verbunden sind. Der Rahmen 11 ist einstückig aus
Stahlmaterial ausgebildet. Die Flansche 11 b und 11 csind
vorgesehen, um den Hauptabschnitt 11a zu verstärken.
Der ringförmige Rahmen 11 weist innen ein ringförmiges Auflager 12 auf. Dieses ist so abgeschrägt, daß der
Durchmesser am oberen Ende größer als am unteren Ende ist.
Das Auflager 12 ist aus Stahlmaterial gebildet. Sein oberes Ende ist am Hauptabschnitt 11a angeschweißt,
während sein unteres Ende am Flansch lic angeschweißt ist.
Das Mantelrohr 13 ist als rechteckiges, zu einem Ring geformtes Hohlprofil ausgebildet, welches im Innern
einen Wasserkanal 13' enthält. Die äußere Umfangsfläche des Mantelrohres 13 ist so abgeschrägt, daß sie die
gleiche Neigung wie das Auflager 12 aufweist. Der Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsfläche
und dem Auflager 12 ist mit Asbest 16 ausgefüllt. Das Mantelrohr 13 weist eine innere Umfangsfläche auf, die
ebenfalls schräg verläuft, so daß das obere Ende einen größeren Durchmesser als das untere Ende hat.
Das Mantelrohr 13 weist auf seiner oberen Fläche einen Einlaß 13a und einen Auslaß \Zb für Kühlwasser
auf. Im Innern des Mantelrohres 13 ist eine Unterteilungsplatte 13c vorgesehen, um zu verhindern, daß das
durch den Einlaß 13a eintretende Kühlwasser unmittelbar zum Auslaß 136 fließt. An der Unterseite des
Mantelrohres 13 sind mehrere nippen 19 angebracht.
Diese Rippen 19 sind so angebracht daß während des Betriebs des Ofens, wie weiter unten beschrieben,
Spritzer innerhalb des Ofens leicht an der Unterseite des Mantelrohres 13 haften bleiben und durch Anhaften
der Spritzer an dieser Unterseite eine Schlackenschicht erzeugt wird, die sich kaum ablösen läßt und abfallen
kann. Der Abstand zwischen den zahlreichen RipDen 19, 19,19', 19'... und ihre Höhe sind so gewählt, daß, selbst
wenn die an der Unterseite des Mantelrohres 13 anhaftende Sch!ackenschicht abgelöst wird, noch ein to
Teil haften bleibt Ein weiteres Mantelrohr 14 ist mit Ausnahme der Größe des Durchmessers in ähnlicher
Weise wie das Mantelrohr 13 aufgebaut und weist an seiner Unterseite Rippen 19' auf. Zwischen das
Mantelrohr 14 und das Mantelrohr 13 ist, ähnlich wie oben beschrieben. Asbest 16' eingesetzt.
Ein Mantelrohr 15 ist in ähnlicher Weise ausgebildet und weist auf der Unterseite Rippen 19" auf. Zwischen
das Mantelrohr 15 und das Mantelrohr 14 ist ebenfalls Asbest 16" eingesetzt Falls gewünscht können die
Rippen 19,19' und 19" mit Rippen einstückig verbunden sein, die sich unter einem Winkel zu den Rippen 19,19',
19" erstrecken. Es soll bemerkt werden, dai bei den
genannten Mantelrohren 14 und 15 die Teile, d'e Teilen
des Mantelrohres 13 entsprechen, gleiche, mit a. b. c
oder mit ' bzw. " gekennzeichnete Bezugszeichen tragen, so daß sich eine wiederholte Erläuterung
erübrigt. Ferner soll bemerkt werden, daß die Anzahl der Mantelrohre gegenüber der in den Figuren
dargestellten erhöht werden kann. so
Die kleine Decke 17 ist aus Feuerfestmaterial wie feuerfesten Steinen gebildet. Ihre äußere Umfangsfläche
ist so abgeschrägt wie die innere Umfangsfläche des Mantelrohres 15. Die kleine Decke 17 weist im mittleren
Bereich Löcher 18, 18 ... auf. um im Falle eines r> Lichtbogenofens eine Elektrode und im Falle eines
Plasmaofens einen Plasmabrenner aufzunehmen. Die Anzahl dieser Löcher ist die gleiche wie die der
Elektroden.
Im folgenden wird die Montage des beschriebenen Deckels im Lotail erläutert
Zunächst wird der Rahmen 11 mit dem auf ihm befestigten Sitz bzw. Auflager 12 hergestellt Dann wird
auf die innere Umfangsfläche des Auflagers 12 Asbest 16 aufgelegt. Sodann wird das Mantelrohr 13 bezüglich
F i g. 1 von oben in die Innenseite eingepaßt. Daraufhin wird auf die innere Umfangsfläche des Mantelrohres 13
Asbest 16' gelegt. Das Mantelrohr 14 wird in gleicher Weise wie das Mantelrohr 13 in die Innenseite
eingepaßt. In ähnlicher Weise wird auf die innere "><> Umfangsfläche des Mantelrohres 14 Asbest 16" gelegt
und das Mantelrohr 15 eingepaßt. Schließlich wird die kleine Dec*e 17 in das Mantelrohr 15 eingeschoben, um
den Deckel zu vervollständigen. Der so hergestellte Deckel wird in bekannter Weise angeordnet, um den «
Ofen zu bedecken und es werden zum Betrieb des Ofens in die Löcher 18 Elektroden eingesetzt.
Wenn der Ofen betrieben wird, wird über die Einlasse
13a, 14a und 15a Kühlwasser eingeführt. Das Kühlwasser fließt durch die Wasserkanäle 13', 14' und 15'. um die
Mantelrohre 13, 14 und 15 zu kühlen, und strömt über
die Auslässe 136, 146 und 15b ab. So wird verhindert,
daß sich die Mantelrohre 13,14 und 15 überhitzen.
Während des Betriebs des Ofens entstehen im Ofen Spritzen und die Schlacke haftet allmählich an der
Unterseite der Mantelrohre 13, 14 und 15 sowie an den Rippen 19, 19' und 19" an und sammelt sich hier an.
Durch das Anhaften und Ansammeln der Schlacke wird so eine Schlackenschicht gebildet Diese verl rindert daß
die Unterseiten der Mantelrohre 13,14 und 15 sowie die Rippen 19,19' und 19" direkt der hohen Temperatur des
Ofens ausgesetzt sind. Das heißt, die Schlackenschichi
dient als hitzeisolierende Schicht
In den F i g. 3 bis 5 ist eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt Es handelt sich hierbei
um eine abgeänderte Konstruktion des Hauptteils des Ofendeckels. Der Hauptteil enthält einen ringförmigen
Rahmen 111, ein Auflager 102 und eine Vielzahl von Kästen 103, 103 .., als Hohlkörper, die im Innern des
Auflagers angeordnet sind. Der ringförmige Rahmen
111 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Rahmen 11, der
in Verbindung mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist und enthält einen
Hauptabschnitt lila und Flansche 1116 und HIc. Das
Auflager 102 hat ebenfalls einen Aufbau, der dem Auflager 12 der beschriebenen Ausführungsform
entspricht.
Der Kasten 103, der aus Stahlplatten gebildet ist, weist einen hohlen Aufbau auf. Der Kasten 103 ist wie
dargestellt, so aufgebaut, daß die äubere I Jmfangsfläche
103a entsprechend einer konvexen Krümmung ausgebildet ist, während die innere Umfangsfläche 1036
entsprechend einer konkaven Krümmung ausgebildet ist. Die äußere Umfangsfläche 103a weist eine größere
Länge als die innere Umfangsfläche 1036 auf und die Seiten 103cund 103dsind eben ausgebildet. Die äußere
Umfangsfläche 103a weist eine Kurvenform auf. die identisch zur Form des Auflagers 102 ist, während die
innere Umfangsfläche 1036 eine Kurvenform aufweist, die identisch zur Form der äußeren Umfangsfläche der
kleinen, weiter unten beschriebenen Decke ist.
Der Kasten 103 weist im Innern eine Vielzahl von Leitblechen 104 auf. die einen zickzackförmigen
Wasserkanal 105 bilden. Auf dem Kasten 103 sind ein Einlaßrohr 106 und ein Auslaßrohr 107 angeordnet,
durch die das Kühlwasser fließt. Das Einlaßrohr und das Auslaßrohr stehen mit dem einen bzw. dem anderen
Ende des Wasserkanals 105 in Verbindung.
Der Kasten 103 ist an der Unterseite mit Rippen 114 verr ?hen. die in ähnlicher Weise wie die obenerwähnten
Rippen 19 ausgebildet sind. Der Kasten 103 wird von einem Halteteil getragen. Das heißt, ein an der
Oberseite des Flansches 1116, der sich am Rahmen 111
befindet, vorstehender Bügel 109 und ein weiterer an
der Oberseite des Kastens 103 vorstehender Bügel 110
sind durch eine Verbindungsstange 11Γ und eine auf diese Stange aufgeschraubte Mutter 115 miteinander
verbunden und tragen auf diese Weise den Kasten 103. Ein aus korrosionsbeständigem Materia! gebildetes
Blockierteil 108 ist zwischen benachbarte Kästen 103 eingesetzt. Das Blockierteil 108 umfaßt einen Schenkel
108a, Her zwischen einer Seite 103c des einen der benachbarten Kästen 103 und einer Seite 103c/ des
anderen der benachbarten Kästen 103 eingpfügt ist und einen Schenkel 1086. der die oberen Seiten dieser
Kästen 103 teilweise bedeckt
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine kleine Decke 113 ähnlich wie die Decke 17 bei der
ersten Ausführungsform ausgebildet und weist ein Loch
112 ähnlich wie das Loch 18 bei der ersten Ausführungsform auf.
Der in der beschriebenen Weise aufgebaute Ofendekkel
wird wie folgt zusammengebaut.
Innerhalb des Auflager 102 werden nacheinander
mehrere in Umfangsrichtung aneinander anschließende Kästen 103 angeordnet, die jeweils durch Halteteile
gehalten werden. Es soll bemerkt werden, dal! die
Kästen in die beschriebene Position entweder von oberhalb des ringförmigen Rahmens 111 oder von
unterhalb eingesetzt werden können. Wenn sämtliche Kästen 103 innerhalb des Auflagers 102 angeordnet und
die Blockierteile 108 jeweils zwischen die Kästen 103
eingesetzt sind, dann können die einzelnen Kästen fest positioniert werden, nicht nur durch Zusammendrücken
der Halteteile, sondern durch Auseinanderdrücken der einzelnen Kästen 103 in Umfangsrichtung.
Es wird innen die kleine Decke 113 eingepaßt und so der Hauptteil und der Ofendeckel vervollständigt.
Da die Blockierteile 108 zwischen benachbarte Kästen 103 eingesetzt sind, kann der in der beschriebenen
Weise zusammengebaute Ofendeckel ähnlich der ersten Ausführungsform benutzt weiden, und es werden
im Ofen vorhandene Gase hoher Temperatur wegen des Vorhandenseins der Blockierteile 108 am Austreten
durch die Zwischenräume zwischen den Kästen 103 gehindert, so daß die Wärmeverluste auf ein Minimum
herabgesetzt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Ofendeckel, der einen mit mehreren nebeneinander angeordneten, kühlwasserdurchströmbaren
Hohlkörpern aufgebauten Hauptteil aufweist, der an seiner dem Ofeninneren zugewandten Oberfläche
mit Vorsprüngen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil mit ringförmigen,
jahresringartig zusammengebauten Hohlkörpern (13,14,15) aufgebaut ist und mit Vorsprüngen
in Form von Rippen (19, 19', 19") versehen ist und daß die Rippen (19, 19', 19") der einzelnen
Hohlkörper (13, 14,15) unabhängig von den Rippen der anderen Hohlkörper sind.
2. Ofendeckel, der einen mit mehreren nebeneinander angeordneten, kühlwasserdurchströmbaren
Hohlkörpern aufgebauten Hauptteil aufweist, der an seiner dem Ofeninneren zugewandten Oberfläche
mit Vorsprüngen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dev Hauptteil mit ringsegmentförmigen, in
Umfangsrichtung zusammengebauten Hohlkörpern (103) aufgebaut ist und mit Vorsprüngen in Form von
Rippen (114) versehen ist und daß die Rippen (114) der einzelnen Hohlkörper (103) unabhängig von den
Rippen der anderen Hohlkörper sind.
3. Ofendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (19, 19', 19"; 114)
ein Gitter bilden, vorzugsweise ein Gitter aus konzentrischen Rippen und radialen Rippen.
Applications Claiming Priority (2)
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