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Dokumentenidentifikation DE19727178A1 07.01.1999
Titel Verfahren zur Vereinfachung der feuerfesten Auskleidung der Hubbalken eines Hubbalkenofens
Anmelder Würtz, Paul Antonie, 47495 Rheinberg, DE
DE-Anmeldedatum 26.06.1997
DE-Aktenzeichen 19727178
Offenlegungstag 07.01.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.01.1999
IPC-Hauptklasse F27B 9/24

Beschreibung[de]

Die Hubbalken eines Hubbalkenofens tragen die auf ihnen lastenden aufzuheizenden bzw auf hohen Temperaturen zu haltenden Halbzeuge aus Stahl oder anderer Nichteisenmetalle. Durch eine kombinierte Hub-Vorwärtsbewegung wird dieses Glühmaterial auch vorwärts/rückwärts transportiert.

Die Atmosphäre in diesen Öfen kann je nach Bedarf reduzierend oder oxidierend eingestellt werde, was sich u. a. auf die Oxidationsabläufe der Oberflächen positiv/negativ auswirkt.

Diese feuerfeste Auskleidungen muß von Zeit zu Zeit sehr kostspielig repariert bzw erneuert werden.

Diese Hubbalken und deren feuerfesten Auskleidungen werden sowohl durch die schweren Auflagen stark belastet, als auch durch die Reibungsbewegungen des Glühmaterials, welche insbesondere bei den hohen Glühtemperaturen einen starken negativen Einfluß auf die Oberflächen der feuerfesten Auskleidungen der Hubbalken haben.

Bedingt durch die an den Oberflächen des Glühgutes anhaftenden Reste von Gießpulvern in Verbindung mit den Oxidationsprodukten an der Oberfläche des Glühgutes kommt es zur lokalen Schlackenbildung, welche mit der feuerfesten Auskleidungen der Hubbalken reagiert und zu einer vorzeitigen Verschleißerscheinung des Feuerfest-Material führt.

Um diese feuerfesten Auskleidungen reparieren zu können, muß der Ofen komplett abgekühlt werden. Diese Temperaturreduzierung führt zu einer erheblichen Spannungsbildung innerhalb der gesamten Ofenzustellung, wofür diese aber nicht ausgelegt ist. Die Folge hiervon ist ein voreilender Verschleiß der gesamten Auskleidung des Ofens und nicht nur der Hubbalken.

Diejenigen Stellen, die durch die mechanische Belastungen bzw durch den thermodynamischen Schlackenangriff verschlissen sind, müssen dann sehr personalintensiv ausgebrochen werden und mit sehr viel Handarbeit wieder nachgegossen/gestampft werden.

Der größte Teil der durchzuführenden Reparaturen wird mittels Fertigteil-Systemen durchgeführt. Hierzu werden alte, konventionell zugestellte Hubbalken komplett ausgebrochen. Diese werden ebenso wie alle Neuanfertigungen mit einem zweiteiligen Fertigteilsystem vollkommen umhüllt.

Dieses Fertigteilsystem besteht aus zwei jeweils aufeinander abgestimmte und ineinandergreifende Halbschalen, die über ein Nut - und Federsystem miteinander fest verbunden werden. Die Verbindung ist zweiwertig, so daß die Schalen weder auseinandergehen können, noch gegeneinander in Längsrichtung des Hubbalken verschoben werden können (siehe Bild 1 bis 4).

Die einzelnen Fertigteile lassen sich sehr leicht per Hand ineinandersetzen wie zwei Bausteine. Somit läßt sich in kürzester Zeit ein kompletter Hubbalkenofen auskleiden. Die Personalstunden reduzieren sich somit auf eine sehr kurze Zeit.

Muß aus irgendwelchem Grunde eine Stelle lokal ausgebessert werden, braucht man nur einige kleine Handgriffe, um dieses System an dieser Stelle auszuwechseln im Gegensatz zu der früheren Methode, wo ganze Balken eingeschalt und nachgegossen werden mußten.

Die Ummantelung der Stahlkonstruktion des Hubbalkens wird rundherum vollzogen und nicht nur wie konventionell auf der Oberseite. Das Material dieser Fertigteilsysteme besteht aus hochfeuerfesten Feuerbetonen die im Herstellerwerk auf die nötige Brenntemperatur aufgeheizt wurden, um die keramische Bindung zu aktivieren, die die eigentliche Feuerfestigkeit ausmacht. Diese Temperung kann bei den vor Ort gegossenen/gestampften Systemen nie in ausreichender Homogenität dargestellt werden. Dies führt dann zwangsläufig dazu, daß lokale Schwachstellen schon vorprogrammiert sind, die das Gesamtsystem deutlich in Gefahr bringen.

In einem Hubbalkenofen dessen Hubbalken eine Länge von 18 m aufweisen, wurden 35 Fertigteilsystem hintereinander auf die Stahlkonstruktion aufgeklemmt. Die Nahtstellen zwischen jeweils 2 Systemen wurden mit einem feuerfesten Kitt zugeklebt, so daß nach außen hin keine Nahtstelle auftrat. Die Enden eines jeden Balkens mußten jeweils nach den örtlichen Maßen angepaßt werden durch Beschneidung mittels einer Steinsäge. Für diese Neuzustellung wurden nur 2 Mann für 1 Schicht benötigt. Bei der konventionellen Zustellung wurden für die gleiche Zustellung insgesamt 120 Mannstunden benötigt.

Bei der Zwischenreparatur eines konventionellen Systems wurden nur die voreilenden lokalen Stellen ausgebrochen. In diese freien Stellen wurden dann diverse vorgefertigte Fertigteilsysteme um den Hubbalken eingeklemmt. Die Übergangsstellen zu den restlichen alten Feuerfestteilen wurde mittels einer Stampfmasse angestampft, so daß nach außen hin keine Inhomogenität zu erkennen war. Auf diese Weise konnte der größte Teil des Hubbalken-Systems nach und nach repariert werden.

Bei der Zwischenreparatur eines Fertigteilsystem wurde quasi chirurgisch der lokal verschlissene Teil herausoperiert und ein dazu passendes neues Fertigteilsystem eingesetzt. Dieses neue Fertigteilsystem mußte etwas kleiner sein, als das ursprünglich dort befindliche, da man sonst dieses nicht paßgenau in die Lücke hätte einsetzen können. Der zwangsläufig entstehende Zwischenraum am linken und rechten Rand des neu eingesetzten Fertigteilsystem wurde zugestampft. Einfacher Ausbruch des alten, verschlissenen Systems, keine Einschalung und kein Gießprozeß wie bei dem alten Zustell-System keine Schwachstellen wie bei dem gegossenen Material durch inhomogenes Aufheizen ein Schutz der Hubbalken- Konstruktion rundherum um den Stahlbalken und nicht nur obenauf. Sowohl die Neuzustellung als auch die Reparaturen können in nur 30% der konventionellen Zustelldauer bewerkstelligt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Auskleidung von Hubbalken in Hubbalken-Öfen derart, daß eine saubere Stahlkonstruktion mit mehreren hintereinander angeordneten Fertigteilsystemen ausgekleidet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 derart, daß jedes Fertigteilsystem aus zwei aufeinander angepaßten Halbschalen besteht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 derart, daß diese Halbschalen nach dem Nut und Feder- System aufgebaut sind.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 derart, daß die Länge dieser Fertigteilsysteme den geometrischen Gegebenheiten des auszukleidenden Hubbalken angepaßt werden kann.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 derart, daß die komplette Stahlkonstruktion rundherum mit einem schützenden Feuerfest-Material umkleidet werden kann.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 derart, daß durch die reduzierten Personalkosten die Kosten der Gesamtzustellung gesenkt werden können.
  7. 7. Verfahren zur Reparatur von Hubbalken in Hubbalken-Öfen derart, daß lokal verschlissene Bereiche eines Hubbalkens mittels Fertigteile zwischenrepariert werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 derart, daß der lokale, verschlissene Bereich ausgebrochen und die Stahlkonstruktion gereinigt/repariert wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6 derart, daß an diesen lokal ausgebrochenen Stellen spezielle, geometrisch angepaßte Fertigteilsysteme um die Stahlkonstruktion montiert werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 7 derart, daß durch die verringerten Personalkosten die spezifischen Kosten der Reparatur verringert werden.






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