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Ofenanlage zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen, Blöcken und dergleichen - Dokument DE19604941A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19604941A1 14.08.1997
Titel Ofenanlage zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen, Blöcken und dergleichen
Anmelder Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH, 44789 Bochum, DE
Erfinder Toriedt, Heinz, 47877 Willich, DE;
Espenhahn, Manfred, Dr., 45259 Essen, DE;
Queens, Christian, Dr., 45355 Essen, DE;
Wolpert, Waldemar, 46539 Dinslaken, DE
Vertreter Dahlkamp, H., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 45128 Essen
DE-Anmeldedatum 10.02.1996
DE-Aktenzeichen 19604941
Offenlegungstag 14.08.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.1997
IPC-Hauptklasse F27B 9/24
IPC-Nebenklasse F27B 9/20   F27B 9/28   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen, Blöcken, Blechen und dergleichen mit einer Vorwärmzone, einer Heizzone und einer Ausgleichszone, die in Transportrichtung der Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen hintereinander angeordnet sind. Eine gleichmäßige Durchwärmung der zu erwärmenden Teile wird erreicht und eine Beschädigung ihrer Unterseite wird vermieden durch die Kombination der folgenden Merkmale:
a) Die Vorwärmzone und die Heizzone sind als Teil eines Stoßofens mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festschienen ausgebildet,
b) die Ausgleichszone ist als Hubbalkenofen mit Ober- und Unterbeheizung sowie mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festbalken und dazwischen angeordneten Losbalken ausgebildet,
c) der Bewegungsbereich der Losbalken erstreckt sich bis zwischen die Festschienen des Stoßofenteils,
d) die Losbalken und gegebenenfalls auch die Festbalken sind gegenüber den Festschienen versetzt angeordnet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen, Blöcken, Blechen und dergleichen mit einer Vorwärmzone, einer Heizzone und einer Ausgleichszone, die in Transportrichtung der Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen hintereinander angeordnet sind. Zu den bekannten Ofenanlagen dieser Gattung gehören sogenannte Stoßöfen, durch die die zu erwärmenden Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen mit Hilfe eines Blockdrückers auf wassergekühlten Festschienen geschoben werden und dabei in der Vorwärmzone und in der Heizzone von oben und von unten erwärmt werden. In diesem Bereich, nämlich in der Vorwärm- und Heizzone, wird die für einen nachfolgenden Walzprozeß erforderliche Wärmemenge in die Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen eingebracht. Die Erwärmung ist allerdings wegen der Auflage auf den Festschienen ungleichmäßig. Zum Temperaturausgleich werden die Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen deswegen in der Ausgleichszone über einen keramischen Ausgleichsherd geschoben. Nachteilig dabei ist, daß aufgrund von Reibungseinflüssen die Unterseiten der zu erwärmenden Teile verletzt werden können, wodurch Ausfälle bei der Weiterverarbeitung entstehen können. Hinzu kommt, daß die Schmalseiten der zu erwärmenden Teile bei der Durchwärmung benachteiligt sind, weil die Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen beim Transport durch den Stoßofen mit ihren Schmalseiten aneinander liegen und praktisch eine geschlossene Decke bilden, so daß das aufheizende, heiße Rauchgas die Schmalseiten nicht umspülen kann. In einem Stoßofen betragen die Längen der Vorwärmzone, der Heizzone und der Ausgleichszone etwa ein Drittel der Länge des Stoßofens.

Zu bekannten Ofenanlagen gehören auch sogenannte Hubbalkenöfen mit Ober- und Unterbeheizung sowie mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festbalken und dazwischen angeordneten Losbalken. Die Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen liegen auf den Festbalken. Zum Weitertransport innerhalb des Hubbalkenofens dient ein System von Losbalken, das über eine schiefe Ebene hochgedrückt wird und dabei die Brammenbelegung anhebt. In der angehobenen Position werden die Losbalken mit der Brammenbelegung um einen Taktschritt weiter vorgeschoben. Danach wird das Losbalkensystem wieder abgesenkt, so daß die Brammen wieder auf den Festbalken liegen. Dabei werden die Unterseiten der Teile nicht durch Reibungswirkungen beeinträchtigt. Im übrigen können die zu erwärmenden Teile mit gegenseitigem Abstand durch den Hubbalkenofen transportiert werden, so daß auch ihre Schmalseiten hinreichend durchwärmt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßige Durchwärmung der Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen zu erreichen und ihre Unterseiten von Beschädigungen freizuhalten.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Ofenanlage der eingangs beschriebenen Gattung, die gekennzeichnet ist, durch die folgenden Merkmale:

  • a) Die Vorwärmzone und die Heizzone sind als Teil eines Stoßofens mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festschienen ausgebildet,
  • b) die Ausgleichszone ist als Hubbalkenofen mit Ober- und Unterbeheizung sowie mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festbalken und dazwischen angeordneten Losbalken ausgebildet,
  • c) der Bewegungsbereich der Losbalken erstreckt sich bis zwischen die Festschienen des Stoßofenteils,
  • d) die Losbalken und gegebenenfalls auch die Festbalken sind gegenüber den Festschienen versetzt angeordnet.


Mit dieser Ofenanlage ist eine wesentlich bessere und gleichmäßigere Durchwärmung der Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen möglich, weil diese im Hubbalkenofen mit gegenseitigem Abstand voneinander transportiert werden, so daß auch ihre Schmalseiten von den heißen Rauchgasen umspült werden, und weil die Auflageflächen im Bereich des Hubbalkenofens ständig wechseln sowie von den Auflageflächen im Stoßofenbereich abweichen. Das ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil reibungsbedingte Beschädigungen oder Oberflächenfehler, die insbesondere dann zu erwarten sind, wenn die zu erwärmenden Teile ihre Endtemperatur erreicht haben, nicht mehr auftreten. Es ist auch möglich, einen Teil der Wärmeleistung aus der Heizzone im Stoßofenbereich in den Bereich des Hubbalkenofens zu verlagern. Dadurch ergibt sich nicht nur eine Verbesserung des feuerungstechnischen Wirkungsgrades sondern auch eine Reduzierung des Brennstoffverbrauchs. Das kann erreicht werden, wenn der Hubbalkenofen mit leistungsstarken Deckenbrennern ausgerüstet wird und/oder im Bereich seines Unterofens Seitenbrenner zur Beheizung der Unterseiten der Brammen Blöcke, Bleche und dergleichen aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung gehen die Festschienen des Stoßofenbereichs in die Festbalken des Hubbalkenofens über sich schräg zur Transportrichtung erstreckende Verbindungsstücke über. Im übrigen genügt es, wenn die Länge des Hubbalkenofens etwa der Länge eines Ausgleichsherdes eines Stoßofens entspricht. Dementsprechend ist es möglich, auch ältere Stoßofenanlagen zu einer erfindungsgemäßen Ofenanlage umzurüsten. Dadurch können gegenüber einem Neubau erhebliche Kosten eingespart werden.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 bis 6 schematisch und teilweise einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ofenanlage,

Fig. 7 teilweise eine Draufsicht auf die Anordnung von Festschienen, Festbalken und Losbalken.

Die dargestellte Ofenanlage dient zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen, Blöcke, Bleche und dergleichen. Sie besitzt eine Vorwärmzone 1, eine Heizzone 2 und eine Ausgleichszone 3, die in Transportrichtung 4 der dargestellten Brammen 5 hintereinander angeordnet sind.

Die Vorwärmzone 1 und die Heizzone 2 sind als Teil eines Stoßofens mit sich parallel zur Transportrichtung erstreckenden Festschienen 6 ausgebildet. Die Vorwärmzone 1 und die Heizzone 2 weisen in üblicher Weise eine Oberbeheizung und eine Unterbeheizung auf. Das ist im einzelnen nicht dargestellt.

Die Brammen 5 werden mit einem nicht dargestellten Blockdrücker am Eingang des die Vorwärmzone 1 und die Heizzone 2 aufweisenden Stoßofenteils dicht an dicht über die Festschienen 6 geschoben und dabei von den heißen Rauchgasen der oberen und unteren Beheizung erwärmt.

Die Ausgleichszone 3 ist als Hubbalkenofen mit nicht dargestellter Ober- und Unterbeheizung sowie mit sich parallel zur Transportrichtung 4 erstreckenden Festbalken 7 und dazwischen angeordneten Losbalken 8 ausgebildet. Bei der dargestellten Ausführung gehen die Festschienen 6 des Stoßofenteils in die Festbalken 7 des Hubbalkenofens über sich schräg zur Transportrichtung 4 erstreckende Verbindungsstücke 9 über. Die Oberseiten der Festschienen 6 und der Festbalken 7 liegen bei der dargestellten Ausführung in einer gemeinsamen Ebene.

Die Losbalken 8 sind auf einem gemeinsamen Transportrahmen 10 abgestützt, der mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs in Transportrichtung 4 hin- und herbewegbar ist. Der Transportrahmen 10 ist über Rollen 11 auf einem Hubrahmen 12 abgestützt, der ebenfalls mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Transportrichtung 4 hin- und herbewegbar ist. Der Hubrahmen 11ist über Rollen 13 auf den Schrägflächen von Keilen 14 abgestützt, so daß er sich bei Bewegung in Transportrichtung 4 gleichzeitig hebt oder senkt.

Im übrigen weist der in der Ausgleichszone 3 angeordnete Hubbalkenofen im Bereich seines Unterofens Seitenbrenner 15 zur Beheizung der Unterseiten der Brammen 5 auf. Bei der dargestellten Ausführung ist auch der an die Ausgleichszone 3 anschließende Bereich der Heizzone 2 mit Seitenbrennern 15 ausgerüstet. Nicht dargestellt ist, daß der Hubbalkenofen mit leistungsstarken Deckenbrennern ausgerüstet ist und dadurch einen Teil der Wärmeleistung der Heizzone 2 übernehmen kann. Das führt zu einer Verbesserung des feuerungstechnischen Wirkungsgrades und zu einer Reduzierung des Brennstoffverbrauchs. Die Länge des in der Ausgleichszone 3 angeordneten Hubbalkenofens entspricht etwa der Länge eines Ausgleichherdes eines Stoßofens, also etwa 1/3 der Länge eines Stoßofens, so daß es möglich ist, vorhandene Stoßofenanlagen zu einer erfindungsgemäßen Ofenanlage umzurüsten.

Die dargestellte Ofenanlage arbeitet wie folgt:

Die Blockdrücker am Eingang des aus der Vorwärmzone 1 und der Heizzone 2 bestehenden Stoßofenteils schieben die auf den Festschienen 6 aufliegenden Brammen 5 dicht an dicht bis in den Übergangsbereich zwischen der Heizzone 2 und den in der Ausgleichszone 3 angeordneten Hubbalkenofen. Die Endposition der Brammen im Stoßofen kann optisch, insbesondere mittels Licht- oder Laserschranke überwacht werden. Die Losbalken 8 des Hubbalkenofens befinden sich in abgesenkter Stellung im Bereich des Hubbalkenofens (Fig. 1).

In einem nächsten Arbeitsschritt wird der Transportrahmen 10 mit dem System aus Losbalken 8 entgegen der Transportrichtung 4 bewegt, bis die gegen die Transportrichtung 4 gerichteten Enden der Losbalken 8 sich unter der letzten auf den Festschienen 6 liegenden Bramme 5 befinden (Fig. 2). Der Hubrahmen 12 wird dabei nicht bewegt, er bleibt in abgesenkter Position (Fig. 2).

Dann wird der Hubrahmen 12 entgegen der Transportrichtung 4 bewegt, wobei seine Rollen 13 über die aufsteigenden Schrägflächen der Keile 14 abrollen, so daß der Hubrahmen 12 mit dem darauf gelagerten Transportrahmen 10 und dem System von Losbalken 8 angehoben wird. Die Losbalken 8 heben dabei die letzte auf den Festschienen 6 aufliegende Bramme 5 von den Festschienen ab und außerdem auch die auf den Festbalken 7 des Hubbalkenofens aufliegenden Brammen 5 (Fig. 3). Dabei werden die Brammen 5 von den Losbalken 8 so aufgenommen, daß die Brammen 5 mit gegenseitigem Abstand auf den Losbalken 8 aufliegen. Da sowohl die Losbalken 8 als auch die Festbalken 7 des Hubbalkenofens quer zur Transportrichtung 4 gegenüber den Festschienen 6 des Stoßofenkeils versetzt angeordnet sind (Fig. 7), werden im Hubbalkenofen auch die bisher von den Festschienen 6 des Stoßofenkeils abgedeckten Bereiche der Unterseite der Brammen 5 ebenso wie ihre Schmalseiten von den heißen Rauchgasen im Hubbalkenofen umspült, so daß die Brammen 5 gleichmäßig durchwärmt werden.

Der Transportrahmen 10 wird dann zusammen mit dem System aus Losbalken 8 auf den noch angehobenen Hubrahmen 12 in Transportrichtung 4 bewegt, bis sich die zuletzt aufgenommene Bramme 5 über den Festbalken 7 des Hubbalkenofens befindet (Fig. 4).

Dann wird der Hubrahmen 12 in Transportrichtung 4 bewegt, wobei seine Rollen 13 auf den Schrägflächen der Keile 14 ablaufen und dadurch der Hubrahmen 12 mit den Transportrahmen 10 und dem System aus Losbalken 8 abgesenkt wird. Auch die zuletzt von den Losbalken 8 aufgenommene Bramme 5 liegt nunmehr auf den Festbalken 7 des Hubbalkenofens auf (Fig. 5).

Schließlich werden mit Hilfe des Blockdrückers am Eingang des Stoßofenteils die auf den Festschienen 6 dicht an dicht aufliegenden Brammen 5 wieder bis zum Ende der Festschiene 6 vorgeschoben, so daß die nächste Bramme 5 von den bis zwischen die Festschienen 6 bewegbaren Losbalken 8 in der beschriebenen Weise aufgenommen werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Vorwärmzone

2 Heizzone

3 Ausgleichszone

4 Transportrichtung

5 Brammen

6 Festschienen

7 Festbalken

8 Losbalken

9 Verbindungsstücke

10 Transportrahmen

11 Rollen

12 Hubrahmen

13 Rollen

14 Keile

15 Seitenbrenner


Anspruch[de]
  1. 1. Ofenanlage zum kontinuierlichen Anwärmen von Brammen (5), Blöcken, Blechen und dergleichen mit einer Vorwärmzone (1), einer Heizzone (2) und einer Ausgleichszone (3), die in Transportrichtung (4) der Brammen (5), Blöcke, Bleche und dergleichen hintereinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    1. a) Die Vorwärmzone (1) und die Heizzone (2) sind als Teil eines Stoßofens mit sich parallel zur Transportrichtung (4) erstreckenden Festschienen (6) ausgebildet,
    2. b) die Ausgleichszone (3) ist als Hubbalkenofen mit Ober- und Unterbeheizung sowie mit sich parallel zur Transportrichtung (4) erstreckenden Festbalken (7) und dazwischen angeordneten Losbalken (8) ausgebildet,
    3. c) der Bewegungsbereich der Losbalken (8) erstreckt sich bis zwischen die Festschienen (6) des Stoßofenteils
    4. d) die Losbalken (8) sind gegenüber den Festschienen (6) versetzt angeordnet.
  2. 2. Ofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Festbalken (7) gegenüber den Festschienen (6) versetzt angeordnet sind.
  3. 3. Ofenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubbalkenofen im Bereich seines Unterofens Seitenbrenner (15) zur Beheizung der Unterseiten der Brammen (5), Blöcke, Bleche und dergleichen aufweist.
  4. 4. Ofenanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Festschienen (6) in die Festbalken (7) über sich schräg zur Transportrichtung (4) erstreckende Verbindungsstücke (9) übergehen.
  5. 5. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hubbalkenofens etwa der Länge eines Ausgleichsherdes eines Stoßofens entspricht.






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