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Drehrohrofen Das Futter eines Drehrohrofens wird vielfach zuerst an
den Auflagern schadhaft, so daß die Futtersteine an diesen Stellen verhältnismäßig
bald nach der Inbetriebnahme des Ofens herausfallen. Man hat diesen Übelstand zunächst
auf mangelnde Steinqualität, unzweckmäßige Beschickungsmischungen, falsche Feuerführung
usw. zurückgeführt und zu ihrer Vermeidung umfangreiche Versuche angestellt, denen
jedoch der Erfolg versagt geblieben ist. Auch hat man angenommen, daß durch die
Laufringe Wärmestauungen entstehen und das Futter an diesen Stellen infolge Überhitzung
zerstört wird. Nach neueren Erkenntnissen ist das Schadhaftwerden des Drehrohrofenfutters
an den Auflagern jedoch dadurch begründet, daß man den bei der Ofendrehung auftretenden
Querkräften nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt hat. Während die üblichen Drehrohrkonstruktionen
den durch die Biegungsmomente auftretenden Beanspruchungen genügen, ist dies in
bezug auf die Querkräfte nicht der Fall. Dies hat zur Folge, daß das Rohr durch
die Querkräfte bei der Rotation Deformationen erleidet, wobei der runde Querschnitt
ein wenig in den ovalen übergeht, in dem die kurze Achse senkrecht steht. Durch
die Drehung des Ofens wechseln die Kräfte jedesmal, so daß die Beanspruchung der
Steine ein Vielfaches der einer normalen ruhenden Konstruktion ist. Hierdurch wird
das Ofenfutter teils auf Zug, teils auf Druck beansprucht und allmählich zerbrochen
und zerrieben, so daß gerade auf den Auflagern die Steine nach verhältnismäßig kurzer
Zeit ihren Zusammenhalt verlieren.
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Um den durch die Querkräfte auftretenden Verformungen des Kreisquerschnittes
eines Drehrohres zu begegnen, hat man bereits auf der Außenseite
des
Ofenmantels in der Nähe der Laufringe beider-, seits derselben Verstärkungsringe
mit T-förmigem Querschnitt angebracht, um auf diese Weise die Kreisform des Rohres
während derDrehung sicherzustellen. Auch Versteifungsringe mit I- -oder U-Profil
oder Vierkantringe sind an diesen Stellen des Ofens aufgeschweißt oder aufgenietet
worden. Ebenfalls ist es bekannt, im Innern .des Ofenmantels Winkeleisenringe anzubringen,
deren Hauptzweck die Versteifung des Rohres ist. Die geschilderten Maßnahmen haben
zwar im Hinblick auf die Steifigkeit des Ofenrohres Verbesserungen erbracht, jedoch
ist ein restlos befriedigendes Ergebnis nicht erzielt worden. Setzt man nämlich
z. B. T- oder Winkeleisen in der Nähe der Laufringe auf den Außenmantel des Drehrohres
auf, so muß der Steg entsprechend dem Mantelumfang gestreckt werden. Hierdurch tritt
eine Querschnittsverminderung im tragenden Teil auf, die eine Herabsetzung der Widerstandsfähigkeit
desselben gegen Deformation zur Folge hat. Bringt man derartige Ringe im Innern
des Mantels an, so wird das Material beim Rundbiegen des Winkel-oder T-Eisens gestaucht,
wodurch seine Festigkeit ebenfalls verringert wird.
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Die Erfindung hat zum Ziel, die geschilderten Nachteile der bekannten
Drehrohrofenkonstruktionen zu vermeiden und das Rohr restlos gegen durch Querkräfte
hervorgerufene Deformationen zu sichern. Die Versteifung von Drehrohröfen geschieht
erfindungsgemäß dadurch, daß an den hochbeanspruchten Stellen des mit T- oder Winkeleisenringen
versteiften Drehrohrofens, insbesondere an den Auflagern und in der Mitte des Ofens,
eine Verstärkung des Ofenfutters vorgesehen wird, wobei es vorteilhaft ist, die
Fugen zwischen den Steinen schmal zu halten. Zweckmäßig werden die Futtersteine
vor dem Vermauern geschliffen oder z. B. mit einem Sandstrahlgebläse behandelt und
mit einem Bindemittel so vermauert, daß gewissermaßen eine im Umfang fortlaufende
Rohrkonstruktion betonartigen Charakters entsteht. Auf diese Weise wird die Ausfütterung
oder Ausmauerung an den hochbeanspruchten Stellen, insbesondere den Auflagern und
in der Ofenmitte, zum Tragen mitverwendet. Die restlichen Kräfte, die von der üblichen
Mantelkonstruktion nicht aufgenommen werden, sind immer verhältnismäßig klein, so
daß es gelingt, sie durch eine Verstärkung der Ausfütterung bzw. Ausmauerung des
Ofens an diesen Stellen aufzufangen. Der Aufbau der Ausmauerung um die T- oder Winkeleisen
an den verstärkten Auflagestellen wird erfindungsgemäß so ausgeführt, daß die Steine
bei der Drehung nicht aus dem Ring herausfallen können. Dies ist durch eine besondere
Formgebung, die den Steinen verliehen wird, möglich, so daß es keine Möglichkeit
gibt, auch nur einen der Steine aus dem Verband herauszubringen, ohne ihn zu zerstören.
Auf Grund dieser Konstruktion und dieser Eigenschaften des feuerfesten Materials
ist es möglich, die Ausmauerung zum Mittragen zu benutzen, d. h. daß sie die Kräfte,
die bei dem Ovalwerden des Ofenmantels während der Drehung auftreten, . aufnehmen
kann. Zum Beispiel kann man bei den zur Verstärkung der Ausmauerung benutzten Steinen
bestimmte Flächen zweckmäßig abschrägen, keilförmige -oder ähnlich geformte Steine
verwenden USW. .
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Versteifungsringe kann gemäß
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung anstatt durch Rundbiegen eines T-Eisens
oder zweier Winkeleisen nach innen in besonders zweckmäßiger Weise dadurch erfolgen,
daß der z. B. aus dem vollen geschnittene oder aus z. B. Stahlguß hergestellte radiale
Steg auf eine aus Flacheisen, schmiedeeisernen Lamellen od. dgl. gebogenen Lasche
aufgeschweißt wird. Dadurch wird vermieden, daß im Versteifungsring während seiner
Herstellung Staukräfte auftreten, welche im späteren Betrieb zu Ermüdungserscheinungen
und Radialrissen führen, während eine Verringerung der mechanischen Eigenschaften
des die Hauptbeanspruchung aufnehmenden tragenden Steges nicht eintritt. Gegebenenfalls
kann die Verbindung des Steges mit dem an der Ofenwandung anliegenden Teil außer
z. B. durch Verschweißen noch anderweitig, beispielsweisedurchVerstrebung od. dgl.
erfolgen, so daß auf jeden Fall ein ausreichender Zusammenhalt zwischen den einzelnen
Elementen des Verstärkungsringes gewährleistet wird. Die Verbindung der einzelnen
Stücke des Verstärkungsringes über den Gesamtquerschnitt des Ofens kann ebenfalls
z. B. durch Verschweißen erfolgen.
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Durch die gemäß der Erfindung zu treffenden Maßnahmen wird eine bisher
nicht erreichteWiderstandsfähigkeit des Ofenrohres gegen Deformation erzielt.
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EineAusführungsform desDrehrohrofens gemäß der Erfindung ist in der
Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Drehrohrofen gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
Abb. 2 eine Stelle mit verstärkter Ausmauerung in vergrößertem Maßstab in demselben
Schnitt.
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In den Abbildungen ist i der schmiedeeiserne Mantel des Drehrohres,
z das Ofenfutter, das zur Aufnahme der Restkräfte an den Stellen 3 verstärkt ist.
Zur Erstellung der verstärkten Ausmauerung werden die Steine 4 und 5 verwendet,
die die zweckmäßig abgeschrägten Flächen 6 besitzen. An Stelle der in der Zeichnung
dargestelltem doppelseitigen Verwendung der Steine 4 und 5 können diese auch auf
nur einer Seite des Schnittes verwendet werden. Der erfindungsgemäß zu konstruierende
Verstärkungsring besteht aus der flach an der Ofenwandung anliegenden, z. B. aus
schmiedeeisernen Lamellen bestehenden Lasche 7 und dem aus einem Blech von geeigneter
Stärke in endgültiger, d. h. gebogener Form herausgeschnittenen Steg 8, der durch
die Schweißnähte 9 mit der Lasche 7 verbunden ist. Gegebenenfalls können noch Verstrebungen
io vorgesehen sein.. Diese Art der Versteifung kann überall an hochbeanspruchten
Stellen des Rohres angewendet
werden, vorzugsweise kommt sie an
den Auflagern und in der Ofenmitte in Betracht.