DE4133698A1 - Hubbalkenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubbalkenofen mit in einem Gehäuse mit ihrer Längsachse parallel zur Vorschubrich­ tung angeordneten Festbalken und Hubbalken.

Zum Befördern von Glühgut, insbesondere Brammen während des Glühens sind Hubbalkenöfen und Schrittmacheröfen seit langem bekannt. Sie werden in Walzwerken bevorzugt ver­ wendet, weil sie ein gleichmäßigeres Durchwärmen und be­ schädigungsfreieres Transportieren des Glühgutes als z. B. Stoßöfen gewährleisten.

Beim Transport durch den Ofen wird das Glühgut nach jedem Hub von dem Hubbalken für einige Minuten auf den Festbal­ ken abgesetzt. Diese Transportpausen ermöglichen einer­ seits ein ausreichendes Verweilen des Glühguts im Ofen und andererseits die Rückkehr der Hubbalken in ihre abge­ senkte Ausgangsstellung. Da auch bei hoher Ofentemperatur die Form und die Tragfähigkeit der Hub- und der Festbal­ ken erhalten bleiben muß, bestehen sie meist aus von Kühlmittel durchströmten Rohren. Beim Verweilen des Glüh­ guts auf den gekühlten Festbalken entstehen jedoch an den Berührungsstellen des Glühguts Temperaturunterschiede bis etwa 150° C, sogenannte Kühlschatten.

Temperaturunterschiede des Glühguts beeinträchtigen die Oberflächengüte, die Maßhaltigkeit und die technologi­ schen Eigenschaften des Glühguts, so daß der Walzwerker eine Verminderung der unvermeidlichen Temperaturunter­ schiede im Glühgut auf unter 30°C anstrebt.

In der deutschen Offenlegungsschrift 34 40 126 ist ein Durchlaufofen beschrieben, bei dem die im wesentlichen eine gemeinsame Längsachse aufweisenden Balkenabschnitte abwechselnd aus Festbalkenabschnitten und Hubbalkenab­ schnitten bestehen und die auf den ersten Festbalkenab­ schnitt folgenden Festbalkenabschnitte an ihren dem Ofen­ anfang zugekehrten Enden seitlich abgewinkelt sowie an den benachbarten Hubbalkenabschnitten vorbeigeführt sind.

Bei diesem Hubbalkenofen lassen sich sich in Vor­ schubrichtung ändernde Auflagestellen des Glühguts auf den Hub- und Festbalken schaffen, wobei dieselben Abmes­ sungen wie ein Hubbalkenofen mit in Vorschubrichtung je­ weils durchgehenden Festbalken und Hubbalken eingehalten werden, ohne Einschränkungen der zu chargierenden Glüh­ gutabmessungen in Kauf nehmen zu müssen.

Dieser bekannte Hubbalken hat sich bewährt, ergibt jedoch immer noch Kühlschatten, die bei besonders hohen Anforde­ rungen an die Qualität des aus dem Glühgut hergestellten Fertigprodukts möglichst vermindert werden sollen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Hubbalkenofen der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß sich auf den einzelnen Hub- und Fest­ balken sich in Vorschubrichtung ändernde Auflagestelle des Glühguts ergeben, ohne daß es notwendig ist, die Ab­ messungen der Festbalken und Hubbalken und deren Abstände zu ändern, um keine Einschränkungen der zu chargierenden Glühgutabmessungen in Kauf nehmen zu müssen.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einem Hub­ balken der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß er­ findungsgemäß auf den Hubbalken und/oder den Festbalken unter einem Winkel zur Längsachse verlaufende Tragstege befestigt sind. Diese Tragstege sind so schmal, daß sie nur über die Breite der Hub- bzw. Festbalken schräg ver­ laufen, wodurch jedoch eine ausreichende Verlagerung der Auflagestellen erreicht wird, die zu einer gleichmäßige­ ren Temperaturverteilung in dem Glühgut führt.

Vorzugsweise können mehrere aufeinanderfolgende Tragstege auf einen Hubbalken und/oder Festbalken befestigt sein, so daß sich ein relativ großer Winkel für die Tragstege ergibt und sich somit die Auflagestellen bei jedem Schritt in einem ausreichend großen Maße verändern.

Aufeinanderfolgende Tragstege können den gleichen Winkel zur Längsachse einnehmen und benachbarte Enden der Trag­ stege können in der Längsachse gegeneinander versetzt sein.

Ebenso können aufeinanderfolgende Tragstege den gleichen oder unterschiedliche, entgegengesetzt gerichtete Winkel zur Längsachse einnehmen und können benachbarte Enden der Tragstege aneinanderstoßen.

Vorzugsweise können sowohl die Hubbalken als auch die Festbalken in Vorschubrichtung in Abschnitte unterteilt sein und sich in der Längsachse Hubbalken- und Festbal­ kenabschnitte miteinander abwechseln. Durch diese Anord­ nung wird ein Wandern der Auflagestellen zusätzlich zu dem durch die schräg verlaufenden Tragstege erreichten Wandern bewerkstelligt, wobei durch das Abwechseln der Hubbalken- und Festbalkenabschnitte verhältnismäßig große Abstände zwischen den Kühlschatten erreichbar sind, die dazu noch um die kleineren Werte, die sich aufgrund der schräg verlaufenden Tragstege ergeben, hin- und herwan­ dern.

Ebenso wie auf den durchgehenden Hubbalken und Festbalken können auch auf den Hubbalken- und/oder Festbalkenab­ schnitten mehrere aufeinanderfolgende Tragstege angeord­ net sein.

Die Hub- und Festbalken bzw. -abschnitte können vorteil­ hafterweise aus gekühlten Rohren bestehen, auf deren Oberseite ein axialer Längssteg mit seitlichen Rastvor­ sprüngen aufgeschweißt ist. Die Tragstege können entspre­ chend wenigstens an ihren Endbereichen die Längsstege übergreifende Auflagefüße aufweisen, wobei wenigstens ei­ ner der Auflagefüße an einem Endbereich die Rast­ vorsprünge untergreifende Fortsätze aufweist.

Die Längsstege dienen somit zum Halten der Tragstege, die durch die die Rastvorsprünge untergreifenden Fortsätze gesichert werden.

Zusätzlich zu den Auflagefüßen an den Endbereichen kann jeder Tragsteg noch mittig einen die Längsstege übergrei­ fenden Auflagefuß aufweisen, wobei am Längssteg im Be­ reich des mittigen Auflagefußes und/oder eines Auflagefu­ ßes an einem Endbereich seitliche, in den Bereich des bzw. der Auflagefüße vorstehende, eine Längsverschiebung verhindernde Vorsprünge angeordnet sein können. Während die Rastvorsprünge verhindern sollen, daß die Tragstege von den Längsstegen herunterfallen oder abkippen, dienen die weiteren Vorsprünge dazu, eine Längsverschiebung zu verhindern. Die Tragstege lassen sich daher in einfacher Weise auf die Hub- oder Festbalken dadurch aufsetzen, daß zunächst ein etwas schräg gestellter Tragsteg mit einem Auflagefuß an einem Endbereich so aufgesetzt und verscho­ ben wird, daß dieser Auflagefuß die entsprechenden Rast­ vorsprünge untergreift, wonach der schräg gehaltene Trag­ steg abgesenkt wird, so daß der mittlere Auflagefuß und/oder ein Auflagefuß am anderen Endbereich in Längs­ richtung beidseitig von den die Längsverschiebung verhin­ dernden Vorsprüngen eingeschlossen ist.

Da die Tragstege wegen des hohen Gewichts des Glühguts eine erhebliche mechanische Festigkeit aufweisen müssen, ist es vorteilhaft, daß jeder Tragsteg aus einem die Auf­ lagefüße verbindenden geraden, auf dem entsprechenden Längssteg aufliegenden Teil und einem davon senkrecht ab­ stehenden, jeweils schräg von einer Auflagefußseite an einem Ende zur anderen Auflagefußseite am anderen Ende verlaufenden Tragteil besteht. Auf diese Weise erhält der Tragsteg eine erhebliche Gestaltfestigkeit, die bei ge­ ringem Materialaufwand hohe Lasten tragen kann.

Zu dieser Gestaltfestigkeit trägt des weiteren bei, daß jedes Tragteil aus im Bereich der endseitigen Auflagefüße zu dem Längssteg parallelen Endbereichen und einem diese Endbereiche verbindenden, schräg verlaufenden Zwischenbe­ reich besteht.

Eine weitere Maßnahme zum Vermindern der Temperaturunter­ schiede im Bereich der Kühlschatten trägt dazu bei, daß die Hub- und Festbalken bzw. -abschnitte eine nur den oberen Bereich der Tragstege freilassende, hochhitzebe­ ständige Isolierung aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Hubbal­ kenofens,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Tragsteg,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Trag­ stegs und eines diesen tragenden Rohres,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 3.

Ein Hubbalkenofen 1 besteht im wesentlichen aus einem feuerfesten Gehäuse 2 mit Decken- und Seitenbrennern 3.

In der oberen Hälfte von Fig. 1 sind durchlaufende Fest­ balken 4 und durchlaufende Hubbalken 5 dargestellt. Beide stützen sich mit nicht dargestellten Stehern auf dem Ofenboden ab. Bezüglich dieser Einzelheiten und des An­ triebs der Hubbalken 4 wird auf die deutsche Offenle­ gungsschrift 34 40 126 verwiesen.

In der unteren Hälfte der Fig. 1 sind Fest- und Hubbalken dargestellt, die in Festbalkenabschnitte 6 bis 9 und Hub­ balkenabschnitte 10 bis 13 unterteilt sind. Diese Ab­ schnitte 6 bis 9 und 10 bis 13 werden zum Ofenende hin kürzer, damit in Transportrichtung ein häufigeres Wech­ seln der Berührungsstellen erfolgt.

Die auf den ersten Festbalkenabschnitt 6 folgenden Fest­ balkenabschnitte 7, 8, 9 sind einseitig gekröpft, damit ihr dem Ofenanfang zugekehrtes Ende seitlich an den be­ nachbarten Hubbalkenabschnitten 10, 11, 12 vorbeiführt und so die Bewegungsfreiheit der Hubbalkenabschnitte 10 bis 13 und die volle Tragfähigkeit der Festbalkenab­ schnitte 6 bis 9 gewährleistet ist.

Die Festbalkenabschnitte 6 bis 9 und die Hubbalkenab­ schnitte 10 bis 13 wechseln sich in Vorschubrichtung in der Längsachse miteinander ab.

Sowohl auf den durchgehenden Festbalken 4 und Hubbalken 5 als auch auf den Festbalkenabschnitten 6 bis 9 und Hub­ balkenabschnitten 10 bis 13 sind schräg verlaufende Trag­ stege 14 angeordnet. Durch diese schräg verlaufenden Tragstege wird bereits bei den durchgehenden Festbalken 4 und den dazu parallelen Hubbalken 5 ein ständiges Wandern der Auflagepunkte des Glühguts beim Transport durch den Hubbalkenofen 1 erreicht, so daß der Temperaturunter­ schied im Bereich der Kühlschatten erheblich verringert wird.

Werden dazu noch die Festbalkenabschnitte 6 bis 9 und die Hubbalkenabschnitte 10 bis 13 in der Längsachse jeweils abwechselnd angeordnet, wird ein zusätzlicher Ausgleich des Temperaturunterschieds erreicht, da das Glühgut auf den Hubbalkenabschnitten 10 bis 13 jeweils nur während des Transports aufliegt, auf den Festbalkenabschnitten 6 bis 9 jedoch längere Zeit verweilt.

Während bei durchgehenden Festbalken 4 und Hubbalken 5 der Winkel der Tragstege 14 zur Längsachse jeweils gleich und gleich gerichtet sein kann, kann es bei der Anordnung der Tragstege 14 auf den Festbalkenabschnitten 6 bis 9 und den Hubbalkenabschnitten 10 bis 13 aus baulichen Gründen erforderlich sein, bei einigen aufeinanderfolgen­ den Tragstegen 14 den gleichen oder ungleichen, aber ent­ gegengesetzt gerichteten Winkel zur Längsachse vorzuse­ hen, so daß benachbarte Enden der Tragstege 14 in diesem Bereich aneinanderstoßen.

Hinsichtlich des Temperaturausgleichs im Bereich der Kühlschatten macht dies keinen bedeutenden Unterschied.

Wie sich aus den Fig. 2 bis 6 ergibt, bestehen die Fest­ balken 4, die Hubbalken 5 bzw. die Festbalkenabschnitte 6 bis 9 und die Hubbalkenabschnitte 10 bis 13 aus waage­ rechten, gekühlten Rohren 15, auf deren Oberseite ein axialer Längssteg 16 aufgeschweißt ist. Dieser axiale Längssteg 16 dient als Halterung für die Tragstege 14.

In regelmäßigen Abständen sind an die axialen Längsstege 16 seitliche Rastvorsprünge 17, 18 angeschweißt.

Die Tragstege 14 weisen in den Endbereichen Auflagefüße 19, 21 und etwa mittig einen weiteren Auflagefuß 20 auf. Diese Auflagefüße 19 bis 21 übergreifen den Längssteg 16, wobei der Auflagefuß 19 untere, seitliche Fortsätze 22 aufweist, die die Rastvorsprünge 17 untergreifen.

Die Rastvorsprünge 18 sind im Bereich des mittigen Aufla­ gefußes 20 angeordnet und liegen jeweils an gegenüberlie­ genden Seiten dieses Auflagefußes 20 an. Somit dienen die Rastvorsprünge 17 dazu, ein Abheben des Tragstegs 14 von dem Längssteg 16 zu verhindern, während die Rastvor­ sprünge 18 eine Längsverschiebung des Tragstegs 14 blockieren.

Zur Montage läßt sich ein Tragsteg 14 schräg mit seinem Auflagefuß 19 so über den Längssteg 16 setzen, daß er diesen übergreift und sich axial verschieben läßt, bis die seitlichen Rastvorsprünge 17 von den Fortsätzen 22 untergriffen werden. Wird jetzt der Tragsteg 14 ganz auf den Längssteg 16 abgesenkt, gelangt der Auflagefuß 20 in den Bereich zwischen den Rastvorsprüngen 18 und wird da­ durch axial festgelegt. Der Tragsteg 14 ist nunmehr sowohl gegen axiales Verschieben als auch gegen Herab­ fallen und Abkippen von dem Längssteg 16 gesichert.

Im Bereich des Auflagefußes 21 lassen sich zusätzliche, eine axiale Verschiebung verhindernde Rastvorsprünge an­ ordnen.

Jeder Tragsteg 14 weist ein gerades, auf dem Längssteg 16 aufliegendes Teil 23 auf, das die Auflagefüße 19, 20, 21 miteinander verbindet. Von einer Seite des Auflagefußes 19 und von der entgegengesetzten Seite des Auflagefußes 21 ragen parallele Endbereiche 25, 26 auf, die über einen schrägen Zwischenbereich 27 miteinander verbunden sind. Die Endbereiche 25, 26 und der Zwischenbereich 27 bilden das Tragteil 24 am Tragsteg 14.

Es ist erkennbar, daß der Abstand zwischen dem Endbereich 25 und dem Endbereich 26 etwa in der Größenordnung des Durchmessers des gekühlten Rohres 15 liegt, so daß durch den schrägen Verlauf des Tragteils 24 der Tragstege 14 keine Vergrößerung der Abmessungen der Festbalken 4 und Hubbalken 5 bzw. der Festbalkenabschnitte 6 bis 9 und Hubbalkenabschnitte 10 bis 13 eintritt.

Das Kühlrohr 15 kann mit einer hochhitzebeständigen Iso­ lierung 28 ummantelt sein, aus der nur das Tragteil 24 der Tragstege 14 herausragt, so daß die Rohre 15 nicht übermäßig aufgeheizt werden und ein Abkühlen des Glühguts nur im Bereich der Auflagefläche auf die Tragteile 24 er­ folgt. Dies trägt auch dazu bei, den Temperaturunter­ schied in den Kühlschatten des Glühguts zu vermindern.

Claims (12)

1. Hubbalkenofen mit

   • - mit ihrer Längsachse parallel zur Vorschubrich­ tung angeordneten Festbalken (4; 6, 7, 8, 9),
   • - mit ihrer Längsachse parallel zur Vorschubrich­ tung und zu den Festbalken angeordneten Hubbal­ ken (5; 10, 11, 12, 13) und
   • - auf den Hubbalken und/oder den Festbalken befe­ stigten, unter einem Winkel zur Längsachse ver­ laufenden Tragstegen (14).
2. 2. Hubbalkenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere aufeinanderfolgende Tragstege (14) auf einem Hubbalken (5; 10, 11, 12, 13) und/oder Festbalken (4; 6, 7, 8, 9) befestigt sind.
3. 3. Hubbalkenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die aufeinanderfolgenden Tragstege (14) den gleichen Winkel zur Längsachse einnehmen und benach­ barte Enden der Tragstege (14) in der Längsachse ge­ geneinander versetzt sind.
4. 4. Hubbalkenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die aufeinanderfolgenden Tragstege (14) den gleichen aber entgegengesetzt gerichteten Winkel zur Längsachse einnehmen und benachbarte Enden der Trag­ stege aneinanderstoßen.
5. 5. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Hub­ balken als auch die Festbalken in Vorschubrichtung in Abschnitte (6, 7, 8, 9; 10, 11, 12, 13) unterteilt sind und sich in der Längsachse Hubbalken- und Fest­ balkenabschnitte miteinander abwechseln.
6. 6. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufein­ anderfolgende Tragstege (14) auf einem Hubbalken- und/oder Festbalkenabschnitt (6, 7, 8, 9; 10, 11, 12, 13) angeordnet sind.
7. 7. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Festbalken (4, 5; 6, 7, 8, 9; 10, 11, 12, 13) aus ge­ kühlten Rohren (15) bestehen, auf die Oberseite der Rohre ein axialer Längssteg (16) mit seitlichen Rast­ vorsprüngen (17, 18) aufgeschweißt ist und die Trag­ stege wenigstens an ihren Endbereichen die Längsstege übergreifende Auflagefüße (19, 20, 21) aufweisen und wenigstens einer der Auflagefüße (19) an einem Endbe­ reich die Rastvorsprünge untergreifende Fortsätze (22) aufweist.
8. 8. Hubbalkenofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Tragsteg (14) an den Endbereichen und mittig die Längsstege (16) übergreifende Auflagefüße (19, 20, 21) aufweist.
9. 9. Hubbalkenofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Längssteg (16) im Bereich des mitti­ gen Auflagefußes (20) und/oder eines Auflagefußes (19, 21) an einem Endbereich seitliche, in den Be­ reich des bzw. der Auflagefüße vorstehende, eine Längsverschiebung verhindernde Vorsprünge (18) ange­ ordnet sind.
10. 10. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragsteg (14) aus einem die Auflagefüße (19, 20, 21) verbin­ denden geraden, auf dem entsprechenden Längssteg (16) aufliegenden Teil (23) und einem davon senkrecht ab­ stehenden, jeweils schräg von einer Auflagefußseite an einem Ende zur anderen Auflagefußseite am anderen Ende verlaufenden Tragteil (24) besteht.
11. 11. Hubbalkenofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Tragteil (24) aus im Bereich der rand­ seitigen Auflagefüße (19, 21) zu dem Längssteg (16) parallelen Endbereichen (25, 26) und einem diese End­ bereiche verbindenden, schräg verlaufenden Zwischen­ bereich (27) besteht.
12. 12. Hubbalkenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die Hub- und Festbalken (4, 5; 6, 7, 8, 9; 10, 11, 12, 13) und das aufliegende Teil (23) eine nur den oberen Bereich der Tragstege (14) freilassende, hochhitzebeständige Isolierung (27) aufweisen.