-
Gasbefeuerter Schweißofen für einen ununterbrochenen Durchsatz von
Röhrenstreifen bei der Herstellung von Schweißrohren, insbesondere Gasrohren Die
Erfindung bezieht sich auf einen gasbefeuerten Schweißofen für einen ununterbrochenen
Durchsatz von Bandstreifen für die Herstellung von Schweißrohren, insbesondere Gasrohren,
in dem die Bandstreifen auf ihrer ganzen Breite die zu ihrer Rundung zum Rohr notwendige
hohe Temperatur erhalten.
-
Die Herstellung von geschweißten Rohren, insbesondere von Gasrohren
geringen und größeren Durchmessers, wird in fortschrittlich eingerichteten Werken
in ununterbrochen arbeitenden Anlagen durchgeführt. Nach diesen bekannten Herstellungsverfahren
werden in ihrer Breite und Dicke des jeweils herzustellenden Rohres entsprechend
bemessene Röhrenstreifen (Bandeisen) zusammenhängend in ununterbrochener Folge durch
einen gasbeheizten langen Wärmofen geführt, darin auf Schweißhitze gebracht und
anschließend in einem hierfür geeigneten Walzwerk zu einem Schlitzrohr geformt,
wobei dieses gleichzeitig in seiner Längsschlitznaht verschweißt wird. Bei allen
Vorzügen erfordern die Wärmöfen aber einen verhältnismäßig
hohen
Brennstoffverbrauch sowie einen großen Verbrauch an feuerfestem Steinwerkstoff.
Sie besitzen eine lange Anwärmdauer und weisen eine umständliche Durchführung (Einfädeln)
des Röhrenstreifens durch den Ofen auf. Der hohe Brennstoffverbrauch hat seine Ursache
in der Größe des Ofeninnenraumes, dessen Profilfläche zu derjenigen des Einsatzwerkstoffes
(Röhrenstreifen) mittlerer Abmessung sehr groß ist, sowie in hohen Verlusten der
Abgaswärme. Der große Verbrauch an feuerfestem Steinwerkstoff ist begründet durch
die erhebliche Größe der Ofenkörper sowie durch die in ihnen auftretende teilweise
Überhitzung und die erforderliche lange Anwärmdaüer, die auch den Erennstoffverbrauch
ungünstig beeinflussen.
-
Es sind bereits gasbefeuerte Öfen in. Form- von Glühöfen für den ununterbrochenen
Durchsatz von Glühgut bekannt, bei denen sich der Ofen aus einer Vielzahl von kleineren
Öfen in axialer Aneinanderreihung derselben unter Belassung eines Abstandes zwischen
ihnen zusammensetzt und jeder dieser Ofenteile als ein betriebsmäßig in sich geschlossener
und selbständig wirkender Teil der Ofenanlage ausgebildet ist, wobei die Breite
des Heizraumes dem jeweils zu erhitzenden Behandlungsgut entsprechend veränderbar
ist. Dabei ist jeder der Ofenteile in seiner Querrichtung in Halböfen mit eigenem
Ofenraum und selbständiger Wirkung auf das Behandlungsgut unterteilt, und diese
Halböfen sind für sich mit der Heizeinrichtung verbunden sowie in Anpassung an die
jeweils gegebene Breite des Behandlungsgutes in ihrem Abstand voneinander einstellbar.
Das Gut kann in einem derartigen Ofen zwar geglüht, jedoch nicht auf Schweißhitze
gebracht werden, da bei der unvermeidlichen Schlackenbildung bei der Erhitzung des
Gutes auf Schweißtemperatur die Kammern verschlacken und der Ofen bereits nach kurzer
Betriebsdauer unbrauchbar würde. Hier sind die Backenkammern nicht so eingerichtet,
daß; wollte man den Ofen als Schweißofen verwenden, durch Form, Größe und Flammgeschwindigkeit
etwaige flüssige Eisenschlacke aus dem Ofen herausgeblasen wird, was bei einem Schweißofen
notwendig ist, um ihn gegen Verschlackung zu schützen.
-
Gegenstand der Erfindung ist nun ein gasbefeuerter Ofen in seiner
Verwendung als Schweißofen für einen ununterbrochenen Durchsatz von Bandeisenstreifen
für die Herstellung von Schweißrohren, insbesondere Gasrohren, der sich in an sich
bei gasbefeuerten Ofen bekannter Weise ebenfalls aus einer Vielzahl von in axialer
Richtung aneinandergereihten kleineren- Ofen unter Belassung eines Abstandes zwischen
diesen zusammensetzt, und bei dem jeder der in der Querrichtung gegenüber der Vertikalen
in Halböfen unterteilte Ofenteil einen betriebsmäßig in sich abgeschlossenen und
selbständig wirkenden Teil der Ofenanlage derart dargestellt, daß die Breite des
Heizraumes dem jeweils zu erhitzenden Streifen entsprechend veränderbar ist.- Bei
einem derartigen Ofen sieht die Erfindung vor, die Halböfen auf .Stützen um eine
ihnen gemeinsame Drehachse im Sinne der Veränderung der Breite des Heizraumes scherenartig
bewegbar zu gestalten. Dabei sind die Backenkammern so eingerichtet, daß die flüssige
Eisenschlacke aus dem Ofen durch die Flammgeschwindigkeit herausgeblasen wird und
daß durch einfaches Zusammenschieben der beiden Ofenbacken eine dritte Ofenzone
entsteht, welche dem Röhrenstreifen die zur Rundung notwendige Temperatur verleiht,
wobei der Röhrenstreifen die Zwischenzone nach - unten abschließt, um die Abgase
nur nach oben in einen Luftvorwärmer abzuleiten. Diese die Erfindung kennzeichnenden
Merkmale sind bei den bisher bekannten Glühöfen nicht gegeben, sie sind: aber für
die Verwendung eines gasbefeuerten Ofens als Schweißofen für die Erhitzung der zu
Rohren zu rundenden Bandstreifen von großer Wichtigkeit, um ohne Verschlackung der
Ofenkammern die hierzu -notwendige Temperatur von iioo bis i2oo° C auf der ganzen
Bandbreite zu erzielen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Wärmofens für Röhrenstreifen schematisch dargestellt. Tn dieser Zeichnung
zeigt .
-
Fig. i von dem Gesamtofen nur einen selbständigen Ofenteil in einer
Seitenschnittansicht desselben, Fig.2 eine Querschnittsansicht des letzteren nach
-der Schnittlinie a-b in Fig. i, Fig. 3 eine Längsschnittansicht durch die Enden
zweier zusammenstoßender selbständiger Ofenteile zwecks Herausstellung in diesem
Spalt angeordneter Einzelteile und Fig.4 eine Querschnittsansicht durch den vorerwähnten
Spalt nach Fig. 3 zur Sichtbarmachung anderer darin angeordneter. baulicher Einzelteile.
-
Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, sind in dem Spalt zwischen den
zusammenstoßenden Ofenteilen Transport- und Führungsrollen i vorgesehen, die den
Röhrenstreifen 2 kontinuierlich durch den Ofen 3 hindurchführen. Diese Führung erfolgt
in der Weise, da/ß die Kanten des Röhrenstreifens in zu diesem Zweck vorgesehene
Ofenräume 4 hineinragen, die durch Gasbrenner 5 und Verbrennungskanäle 6 auf eine
Temperatur von etwa i5oo bis 155o° C erhitzt werden, wobei die Brennerflammen an
schräge Flächen 7 der Ofenräume 4 anprallen, diese und sich selbst erhitzen und
dann auf die in die Ofenräume 4 hineintretenden Kanten des Röhrenstreifens abgelenkt
werden, wodurch dieser vorzugsweise an den Kanten durch den Aufprall der Flammen
und durch Strahlung der. Ofenwände schnell erwärmt bzw, an den Kanten auf Schweißhitze
gebracht wird. Die mittlere Zone des Röhrenstreifens wird nur durch die aus Ofenöffnungen
8 heraustretenden Abgasflammen und durch Wärmeableitung von den Streifenkanten aus
beheizt und dabei nur auf Gelbglut gebracht, was sich für die Durchführung des Verfahrens,
da hierdurch dem Einsatzmaterial eine höhere Festigkeit #% erbleibt, vorteilhaft
erweist. Durch die nach der Streifenmitte hin sich verjüngende Form der Ofenräume
4 . und die Geschwindigkeit der Brennerflammen
wird die von den
Kanten des Röhrenstreifens sich lösende Eisenschlacke aus den Ofenräumen herausgeblasen
und außerhalb des Ofens verstreut bzw. hier geammelt. Die Abgase der Brennerflammen
treten durch den aus den beiden Ofenkörperhälften gebildeten, nach unten durch den
Röhrenstreifen abgeschlossenen Spalt g aus in die trichterartige Öffnung io einer
Auffanghaube iö der Abgaskanäle i i eines darübergebauten Luftvorwärmers 12 ein.
Durch Strömungsenergie und Wärmeauftrieb der Abgase wird von außen Falschluft mitgerissen,
wodurch die Abgase je nach Einstellung der Drosselklappe 13 auf etwa 4oo bis soo°
C heruntergekühlt werden und nunmehr in die Abgaskanäle i i des Luftvorwärmers eintreten
und weiterhin in den Kamin gelangen. Die vorzuwärmende Verbrennungsluft kann ihrer
Menge nach durch ein Drosselorgan 14 in der Luftzuführungsleitung 15 reguliert werden
und gelangt durch die von Trennwänden 16 gebildeten Umlenkräume des Vorwärmers über
eine Rohrleitung 17, flexible Verbindungen 18 und Sammelrohre i9 zu den Gasbrennern
5. Um einen wirkungsvollen Wärmeübergang von den Abgasen auf die Verbrennungsluft
zu erreichen, sind zum Zwecke der besseren Heranführung und Anpressung der strömenden
Medien an die Wände der Abgaskanäle diese Wände auf beiden Seiten in bekannter Weise
mit jalousieartig gegeneinander versetzt angeordneten Leitblechen-2o versehen, deren
Wir-1.:ung durch Umlenkwände 2i unterstützt wird, welche dem Luftstrom eine wellen-
oder schleifenförmige Fortbewegung durch den Vorwärmer aufzwingen. Um die Abgaskanäle
vor Schlackenanwurf aus den einströmenden Abgasen tunlichst zu schützen, ist in
die Auffanghaube io' ein Winkelhlechstreifen 22 eingehängt, der zu Reinigungszwecken
der Kanäle zweckmäßig nur lose befestigt wird. Durch ein Drosselorgan 23 reguliert,
strömt das Brenngas durch eine Rohrleitung 24 und flexible Verbindungen 25 über
eine Verteilerleitung 26 zu den auf jeder Ofenseite angeordneten Gasbrennern 5.
Der Austritt der Abgase erfolgt über die ganze Ofenlänge bzw. Ofenteillänge verteilt,
wodurch unerwünscht hohe Temperaturkonzentrationen vermieden werden, so daß die
Abgase nach ihrer Ausnutzung im Vorwärmer 12 mit etwa Zoo bis 300° C in den Kamin
bzw. ins Freie gelangen.
-
Wie schon oben bemerkt, besteht der Ofen je nach Länge aus einer größeren
Anzahl in Längsrichtung zusammengesetzter Ofenteile 3, die jeder für sich allein
betriebsfähig ausgebildet sind und zwischen sich nur so viel Raum frei lassen, daß
darin die Transport- und Führungsrollen i für das Einsatzmaterial e untergebracht
werden können. Die beiden Hälften eines jeden Ofenteiles ruhen auf Stützen 27, die
auf jeder Ofenseite durch Leisten 28 unter sich verbunden und mit ihrem unteren
Ende gemeinsam um eine Welle 29 drehbar abgestützt sind. In Höhe der Verbindungsleisten
28 sind, in der Längsrichtung des Ofens gesehen, die die beiden Ofenhälften abstützenden
Stützen 27 durch ein Lenkerscharnier 30 vereinigt, wodurch die Bewegung des
Auseinanderklappens der beiden Ofenhälften in der Ouerrichtung eine Begrenzung erfährt.
Die Klappbewegung geschieht zu dem Zweck, die Größe des Ofenraumes jeweils der Ouerschnittsgröße
des zu erhitzenden Einsatzmateriäls anpassen zu können. Sie erfolgt mittels eines
Handhebels 31, der in einem Festpunkt 32 am Ofengerüst drehbar gelagert ist und
selbst den Drehbolzen 33 des Lenkerscharniers 3o aufnimmt. Hierbei wird der mit
einem federnden Schnappstift 34 versehene Griff des Handhebels 31 über ein ortsfest
angebrachtes Bogensegment 35 bewegt, das eine Anzahl Löcher 36 aufweist, die den
verschiedenen Größen der zur Verarbeitung gelangenden Röhrenstreifen entsprechend
gekennzeichnet sind und durch Eingreifenlassen des Schnappstiftes die jeweils erforderliche
Ofenweite fest einstellen. Die zum Fortbewegen der Röhrenstreifen und zu.deren Führung
im Ofenraum dienenden Transportrollen i bestehen aus zwei ineinandergesteckten Büchsen
i' und i", die gemeinsam auf einer Welle 37 sitzen und gegeneinander sowie gegenüber
der Welle verschiebbar und in jeder Lage feststellbar sind, wobei die Welle 37 in
Lagern 38 ruht und mittels eines Kettenrades 39 sowie einer Antriebskette 40 in
Umdrehung gesetzt werden kann. Beide Büchsen i' und i" besitzen an derselben Seite
angeordnet hohe Kragen 41, die den Röhrenstreifen zwischen sich nehmen und ihm die
gewünschte Seitenführung geben. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die innere Büchse
i' die Außenbüchse i" mit beiden-Enden überragt, wobei die Büchsen durch- ihre axiale
Verstellung für jede Größe der Röhrenstreifen eingestellt und in dieser Lage durch
Stellschrauben 42 fixiert werden können. Es empfiehlt sich, durch Anbringung von
Kennmarken die Einstellung des Ofenraumes entsprechend den verschiedenen Größen
der Röhrenstreifen zu erleichtern. Damit die Transportrollen z und die ihnen zugeordneten
Teile gegen Überhitzung durch das auf ihnen liegende erhitzte Einsatzmaterial möglichst
geschützt werden, sind unter den Transportrollen Kühlwasserbehälter 43 angeordnet,'
in die die Kragen 41 der Rollen dauernd eintauchen. Diese Kühlwasserbehälter 43
sind nach Art eines Doppelhebels ausgebildet, dessen einer .Arm durch den Behälter
und dessen anderer Arm 44 durch ein Gegengewicht 45 belastet ist, wobei der ganze
Hebel um den Drehpunkt 46 von Hand gekippt werden kann. Zur dauernden Innehaltung
eines bestimmten Wasserstandes ist der Kühlwasserbehälter 43 . mit einem Ablaufrohr
47 versehen, das überlaufendes Wasser in einen Ausgußbehälter 48 von trichterförmigem
Einlauf austreten läßt. Von Zeit zu Zeit wird der Kühlwasserbehälter 43 durch einfaches
Kippen von Hand entleert, wobei auch die etwa hineingeratene Eisenschlacke mit in
den Ausgußbehälter 48 gekippt wird und unter demselben gesammelt werden kann. Das
Kühlwasser kommt aus der durch ein Absperrorgan 49 regelbaren Zuleitung 5o und tritt
zunächst am Einlaufende der einzelnen Ofenteile in eine dem Einsatzmaterial zur
Auflagerung dienende Gleitschiene 51
ein, kühlt diese und tritt
dann am Auslaufende 52 in den Kühlwasserbehälter 43 ein, wobei letzterer gegebenenfalls
auch unmittelbaren Zufluß aus der Kühlwasserleitung erhalten kann. Um bei eingetretener
Abnutzung der Gleitschiene an der Rükkenfläche 53 eine Nachstellung in der Höhenrichtung
zu ermöglichen, ist am Einlaufende der Schiene in die Kühlwasserzuführungsleitung
5o eine Rohrschraube 55 angeordnet, durch deren Nachstellen die Höhenlage der Gleitschiene
ausgeglichen werden kann.