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WO1981003537A1 - Furnace with moving girders comprising built-in parts - Google Patents

Furnace with moving girders comprising built-in parts Download PDF

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Publication number
WO1981003537A1
WO1981003537A1 PCT/DE1981/000084 DE8100084W WO8103537A1 WO 1981003537 A1 WO1981003537 A1 WO 1981003537A1 DE 8100084 W DE8100084 W DE 8100084W WO 8103537 A1 WO8103537 A1 WO 8103537A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
furnace
elements
heated
girders
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1981/000084
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
R Knaak
H Heuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wistra GmbH Thermoprozesstechnik
Original Assignee
Wistra GmbH Thermoprozesstechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wistra GmbH Thermoprozesstechnik filed Critical Wistra GmbH Thermoprozesstechnik
Priority to AU73730/81A priority Critical patent/AU7373081A/en
Publication of WO1981003537A1 publication Critical patent/WO1981003537A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/02Skids or tracks for heavy objects
    • F27D3/022Skids

Definitions

  • the invention relates to a walking beam furnace for heating steel with heating rooms arranged above and below the material to be heated and steel support tubes running in the longitudinal direction of the furnace, which are supported on uprights and are cooled in the flow by a medium.
  • the invention relates to the formation of top sections on these support tubes, with the aid of which the heat flow from the heating material to the cooled support tube is to be minimized or eliminated.
  • the material to be heated is heated in the furnace in such a way that the temperature differences in the material to be heated are as small as possible.
  • the support tubes which are also fired from below and which are fired from below and generally flow-cooled with water in the flow, cause colder strips at the support points above the support tubes because, on the one hand, heat radiation from the lower heating compartments is hindered at these points, and because on the other hand, heat flows through the pipeline from the material to the cooled support tube. It is known that, for this reason, top sections are arranged between the material to be heated and the support pipes, which carry the material to be heated and cause insulation between the material to be heated and the cooled support pipe.
  • top pieces are known both for the under-fired push furnaces and for the under-fired walking beam furnaces.
  • the top sections made of steel and heat-resistant steel alloys are either welded onto the support tube as a continuous strip or in the form of individual pieces, or they are only attached to the support tube set. In the latter case, the top sections, which are divided into individual sections, are secured against shifting and lifting by means of brackets fastened to the support tubes. Loose attachments of this type are often referred to as riders. It has also been proposed to place intermediate layers between these riders and the cooled support tube.
  • the ceramic insulating pieces are surrounded on all sides by a metal protection, which is designed so that. they are only used under pressure.
  • the metallic material prevents the ceramic insulating pieces from being exposed to severe changes in temperature.
  • these insulating pieces have good durability even in tough continuous operation.
  • the frame-like pocket-forming holding elements have the greatest possible dimensional stability due to their design as hollow beams. As a result, the strength of the metallic material is used in the maximum way to absorb the stresses that occur.
  • the sliding pieces which take up the vertical load of the heating material and transfer it to the insulating pieces, are exposed to a certain temperature change when the driving style changes and the temperature of the heating material changes.
  • these 3-part riders are dimensioned so that the heating of the frame-like holding elements due to the radiation of the hot flue gases from the sides is approximately as great as the heat flow from the frame-like holding elements to the cooled support tube.
  • This balance of the heat supply and the heat dissipation on the frame-like holding elements practically results in a complete thermal insulation of the sliding pieces downward (despite the insulation by itself being limited by the ceramic insulating pieces).
  • the sliders practically assume the temperature of the underside of the heating material at this point. This means that no heat flows from the heating material through the sliders. (Of course, the lack of heating of the support points of the 'heating material due to the radiation from the furnace room remains).
  • the object of the invention is to reduce the temperature differences in the heating material which are caused by the support tubes of the walking beam furnaces as far as possible.
  • a walking beam furnace of the type mentioned at the outset that the part of the support tubes which is closer to the input side of the heating material is equipped with one of the known designs of top sections, each of which consists of one or two elements, while the part of the Furnace, which is closer to the outlet of the heating material, is equipped with three-part top sections, each consisting of the following parts:
  • This design according to the invention is based on the idea that the alternate resting of the heating material on one of the two support tube systems of the walking beam furnace can reduce the duration of heat dissipation by heat conduction from the heating material to the support tube by about half, but that the temperature difference is not thereby significantly is reduced.
  • the invention rather recognizes that at temperatures above 1000 ° C, as they exist in the crucial area of the walking beam furnace for heating steel, the heat transfer conditions are not significantly influenced by the heat conduction, but by the 'heat radiation becomes. It is therefore decisive that the heating of the batch of the heat material above the support tube is shielded by the radiation from the furnace space through the support tube even when the heat material is not resting on the support tube. This results in larger temperature differences even with walking beam furnaces. It is therefore also important for walking beam furnaces, particularly in the compensation zone, to keep the heat dissipation by the riders as small as possible.
  • the known three-part tabs with the ceramic insulation layer are only suitable for push furnaces, it has now been found that they can also be used in walking beam furnaces with good results. They achieve a completely sufficient service life and lead to a significant improvement in the heat distribution in the material to be heated. Particularly advantageous results are achieved if, according to the invention, the known one to two-part riders without an insulation layer are provided in the first part of the walking beam furnace, while in the last part a completely uniform heat distribution is achieved by using the three-part top sections. This construction results in a particularly favorable relationship between the investment costs and the quality of the product ultimately produced from the hot material.
  • the drawing shows a preferred embodiment of the three-part attachment piece used according to the invention in the part of the walking beam furnace which is closer to the outlet of the heating material. Show it: 1 such a top piece on a support tube in cross section through the plane II of FIG. 2,
  • the attachment piece consists mainly of the holding element a, the insulating pieces b and the slider c. It is resting. a dashed tube shown d.
  • the holding element a is U-shaped in cross section and is provided with two integrally cast-on holding arms e, which are connected to the supporting tube via tabs f of the supporting tube and bolts g.
  • the illustrated embodiment of the holding element a has three transverse webs h which surround the holding element like a frame.
  • the insulating pieces b are provided, which can consist of a suitable mechanically strong ceramic material. It should be noted in this connection that the insulating pieces can be formed in several parts, so that the top piece consists of more than three components.
  • the term 'three-part attachment piece' includes such constructions in the use chosen here, insofar as the basic three-part structure of holding element, insulating piece and sliding piece is given.
  • the sliding pieces c rest on the insulating pieces b and have downward projections i, the vertical surfaces j of which abut corresponding parts k of the frame-like holding element. You can be secured by bolts 1 on the holding element against lifting.
  • the holding element has retaining cams m which grip around the support tube d or are inserted into corresponding recesses in the support tube.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The furnace used for heating steel comprises combustion chambers arranged above and underneath the product to be heated and hollow steel girders (d) arranged longitudinally with respect to the furnace, attached to supports and cooled by a fluid stream. A very uniform heating of the product to be heated is obtained owing to the fact that built-in parts are secured to the girders: the portion of girders (d) which is close to the inlet of products to be heated comprises built-in parts made of one or two elements whereas the portion close to the outlet is provided with parts of three support elements (a) which are arranged loose on the girders (d) and which are subdivided into compartments by transversal partition walls (h), insulating elements (b) of ceramic material arranged into the compartments of the support elements (a), and metal sliding elements (c), very resistant to heat, bearing on the insulating elements (b) and provided with appendices (i) of which the vertical surfaces (j) are next to corresponding surfaces (k) of the support elements (a).

Description

Hubbalkenofen mit Aufsatzstücken Walking beam furnace with top sections

Die Erfindung betrifft einen Hubbalkenofen zum Erwärmen von Stahl mit oberhalb und unterhalb des Wärmgutes angeordneten Beheizungsräumen und in der Längsrichtung des Ofens verlaufenden stählernden Tragrohren, die auf Steher abgestützt sind und im Durchfluß von einem Medium gekühlt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung die Ausbildung von Aufsatzstücken auf diesen Tragrohren, mit deren Hilfe der Wärmeabfluß vom Wärmgut zum gekühlten Tragrohr minimiert bzw. beseitigt werden soll .The invention relates to a walking beam furnace for heating steel with heating rooms arranged above and below the material to be heated and steel support tubes running in the longitudinal direction of the furnace, which are supported on uprights and are cooled in the flow by a medium. In particular, the invention relates to the formation of top sections on these support tubes, with the aid of which the heat flow from the heating material to the cooled support tube is to be minimized or eliminated.

Für den Walzprozeß ist es wichtig, daß das Wärmgut im Ofen so erwärmt wird, daß die Temperaturdifferenzen im Wärmgut möglichst klein sind. Die bei den auch von unten her befeuerten Stoß- und Hubbalkenöfen erforderlichen, im Durchfluß im allgemeinen mit Wasser gekühlten Tragrohre bewirken an den Auflagestellen oberhalb der Tragrohre kältere Streifen, weil einerseits die Wärmestrahlung aus den unteren Beheizungsräύmen an diesen Stellen behindert ist, und weil andererseits Wärme durch Leitung vom Wärmgut zum gekühlten Tragrohr hin abfließt. Es ist bekannt, daß aus diesem Grunde zwischen Wärmgut und Tragrohren Aufsatzstücke angeordnet werden, die das Wärmgut tragen und eine Isolation zwischen Wärmgut und gekühltem Tragrohr bewirken. Derartige Aufsatzstücke sind sowohl für die unterfeuerten Stoßöfen wie auch für die unterfeuerten Hubbalkenöfen bekannt. Die Aufsatzstücke aus Stahl und aus hitzebeständigen Stahllegierungen sind entweder auf das Tragrohr als durchlaufender Streifen oder in Form von einzelnen Stücken aufgeschweißt, oder sie sind auf das Tragrohr nur auf gesetzt. Im letzteren Falle sind die in einzelne Abschnitte aufgeteilten Aufsatzstücke durch an den Tragrohren befestig e Halterungen gegen Verschieben und Abheben gesichert. Derartige lose Aufsatzstücke werden vielfach auch als Reiter bezeichnet. Es ist auch vorgeschlagen worden, zwischen diese Reiter und das gekühlte Tragrohr Zwischenlagen anzuordnen.It is important for the rolling process that the material to be heated is heated in the furnace in such a way that the temperature differences in the material to be heated are as small as possible. The support tubes, which are also fired from below and which are fired from below and generally flow-cooled with water in the flow, cause colder strips at the support points above the support tubes because, on the one hand, heat radiation from the lower heating compartments is hindered at these points, and because on the other hand, heat flows through the pipeline from the material to the cooled support tube. It is known that, for this reason, top sections are arranged between the material to be heated and the support pipes, which carry the material to be heated and cause insulation between the material to be heated and the cooled support pipe. Such top pieces are known both for the under-fired push furnaces and for the under-fired walking beam furnaces. The top sections made of steel and heat-resistant steel alloys are either welded onto the support tube as a continuous strip or in the form of individual pieces, or they are only attached to the support tube set. In the latter case, the top sections, which are divided into individual sections, are secured against shifting and lifting by means of brackets fastened to the support tubes. Loose attachments of this type are often referred to as riders. It has also been proposed to place intermediate layers between these riders and the cooled support tube.

Dadurch wird, wie gewünscht, der Wärmedurchgang weiter vermindert. Diese ein- oder zweiteiligen Aufsatzstücke sind in verschiedener Bauausführung beschrieben und ausgeführt worden.As a result, the heat transfer is further reduced as desired. These one- or two-part top sections have been described and carried out in various designs.

Diese ein- oder zweiteiligen Reiter können jedoch bei hohen Ansprüchen an die Temperaturgleichmäßigkeit den Anforderungen nicht gerecht werden.However, these one- or two-part tabs cannot meet the requirements when high demands are placed on temperature uniformity.

Für Stoßöfen sind daher weiter Reiter bekannt geworden, die 3-teilig ausgeführt sind. Diese bestehen aus : a. auf die Tragbalken lose aufgesetzten durch Querstege rahmenartig zusammengefaßten taschenbildenden Halte elementen, b. Isolierstücken in den Taschen der Halteelemente, c. hoch-wärmebeständigen metallischen Gleitstücken, die auf den Isolierstücken b. aufliegen und die nach unten Vorsprünge besitzen, deren senkrechte Flächen an entsprechenden Partien des rahmenartigen Hältelementes anliegen. Derartige Reiter sind in der deutschen Patentschrift 1 193528 beschrieben. Diese dreiteiligen Reiter haben sich aufgrund ihrer technischen Vorteile weitestgehend durchsetzen können, so daß heute praktisch alle größeren Stoßöfen, die keinen festen nicht unterfeuerten keramischen Ausgleichsherd besitzen, in der Ausgleichszone mit dieser Bauart ausgerüstet sind. Ihre Vorteile ergeben sich aus der in optimaler Weise durchgeführten Kombination der hohen Isolationswerte und der guten Druckbeständigkeit von keramischem Material, aus denen die Isolierstücke b. bestehen und den relativ guten allgemeinen Festigkeitseigenschaften und dem ausreichenden Temperatur-wechselverhalten der hoch hitzebeständigεn Metallegierungen, aus denen die rahmenartigen Halteelemente a. und die Gleitstücke c. ausgeführt sind.For rush ovens, riders have therefore become known, which are made in three parts. These consist of: a. loosely placed on the supporting beams by crossbars frame-like pocket-forming holding elements, b. Insulating pieces in the pockets of the holding elements, c. highly heat-resistant metallic sliders, which on the insulating pieces b. rest and have downward projections, the vertical surfaces of which lie against corresponding parts of the frame-like holding element. Such tabs are described in German Patent 1 193528. These three-part riders have largely been able to assert themselves due to their technical advantages, so that today practically all larger pusher furnaces that do not have a fixed, non-fired ceramic compensation cooker, are equipped with this type in the compensation zone. Their advantages result from the optimal combination of the high insulation values and the good pressure resistance of ceramic material, from which the insulating pieces b. exist and the relatively good general strength properties and the sufficient temperature change behavior of the highly heat-resistant metal alloys from which the frame-like holding elements a. and the sliders c. are executed.

Die keramischen Isolierstücke sind allseitig von einem metallenem Schutz umgeben, der so ausgebildet ist, daß. sie nur auf Druck beansprucht werden. Außerdem verhindert das metallische Material, daß die keramischen Isolierstücke starken Temperaturwechselbεanspruchungen ausgesetzt werden. Dadurch haben diese Isolierstücke auch im harten Dauerbetrieb eine gute Haltbarkeit. Die rahmenartigen taschenbildenden Halteelemente haben durch ihre Ausbildung als Hohlträger die größtmögliche Formfestigkeit. Dadurch wird die Festigkeit des metallischen Materials in maximaler Weise zur Aufnahme der auftretenden Beanspruchungen genutzt. Die Gleitstücke , die die senkrechte Last des Wärmgutes aufnehmen und auf die Isolierstücke übertragen, werden bei wechselnder Fahrweise und damit wechselnden Wärmguttemperaturen einer gewissen Temperaturwechselbeanspruchung ausgesetzt. Sie sind als Verschleißteile von den rahmenartigen Haltεelementen getrennt ausgeführt und können sich daher auch ungehindert getrennt dehnen. Insgesamt sind diese 3-teiligen Reiter so dimensioniert, daß die Aufheizung der rahmenartigen Halteelemente durch die Strahlung der heißen Rauchgase von den Seiten her etwa ebenso groß ist wie der Wärmeabfluß von den rahmenartigen Halteelementen zum gekühlten Tragrohr. Durch dieses Gleichgewicht der Wärmezufuhr und der Wärmeabfuhr an den rahmenartigen Halteelementen ergibt sich praktisch (trotz an sich begrenzter Isolation durch die keramischen Isolierstücke) eine vollständige Wärme-Isolation der Gleitstücke nach unten hin. Dadurch nehmen die Gleitstücke praktisch die Temperatur der Unterseite des Wärmgutes an dieser Stelle an. Das bedeutet, daß keine wärme vom Wärmgut über die Gleitstücke abfließt. (Die fehlende Beheizung der Auflagestellen des 'Wärmgutes durch die Strahlung des Ofenraumes bleibt natürlich bestehen).The ceramic insulating pieces are surrounded on all sides by a metal protection, which is designed so that. they are only used under pressure. In addition, the metallic material prevents the ceramic insulating pieces from being exposed to severe changes in temperature. As a result, these insulating pieces have good durability even in tough continuous operation. The frame-like pocket-forming holding elements have the greatest possible dimensional stability due to their design as hollow beams. As a result, the strength of the metallic material is used in the maximum way to absorb the stresses that occur. The sliding pieces, which take up the vertical load of the heating material and transfer it to the insulating pieces, are exposed to a certain temperature change when the driving style changes and the temperature of the heating material changes. They are designed as wearing parts separate from the frame-like retaining elements and can therefore also stretch separately without hindrance. Overall, these 3-part riders are dimensioned so that the heating of the frame-like holding elements due to the radiation of the hot flue gases from the sides is approximately as great as the heat flow from the frame-like holding elements to the cooled support tube. This balance of the heat supply and the heat dissipation on the frame-like holding elements practically results in a complete thermal insulation of the sliding pieces downward (despite the insulation by itself being limited by the ceramic insulating pieces). As a result, the sliders practically assume the temperature of the underside of the heating material at this point. This means that no heat flows from the heating material through the sliders. (Of course, the lack of heating of the support points of the 'heating material due to the radiation from the furnace room remains).

In der deutschen Patentschrift 1 583 379 wird weiter beschrieben, daß es für Öfen, deren Betrieb nicht immer gleichmäßig ist, zweckmäßig ist, die 3-teiligen Reiter nur im - In der Durchstoßrichtung des Wärmgutes gesehenhinteren Teil des Stoßofens anzuordnen, während im vorderen Teil des Stoßofens prismatische, wärmeleitende Gleitstücke auf dem Rohr aufgesetzt sind. Diese prismatischen wärmeleitenden Gleitstücke (Reiter) ergeben keine so hochgradige Isolation und werden daher auch an ihrer oberen Seite kühler als die aufgesetzten Gleitstücke c. der 3-teiligen Reiter. Sie können daher die Temperaturwechselbeanspruchungen besser aufnehmen und werden daher bei dieser Bauart dort eingesetzt, wo die Temperaturwechselbeanspruchungen besonders hoch sind, d.h. in dem Bereich des Ofens, in dem die eigentliche Aufheizung des Wärmgutes erfolgt. Dies ist der gesamte Bereich des Ofens, der von der Eintrittstür bis zum Beginn der Ausgleichszone reicht. Derartige Konstruktionen sind jedoch nur für Stoßöfen bekannt, bei den Hubbalkenöfen wurden dagegen Reiter-Konstruktionen mit hochisolierenden dreiteiligen Reitern bisher nicht verwendet. Dies liegt dem Stande der Technik nach an zwei Gründen:In the German patent 1 583 379 it is further described that for furnaces whose operation is not always uniform, it is expedient to arrange the three-part tabs only in the rear part of the pusher furnace, as seen in the direction of penetration of the heating material, while in the front part of the Pusher furnace prismatic, heat-conducting sliders are placed on the tube. These prismatic heat-conducting sliders (riders) do not result in such a high degree of insulation and are therefore cooler on their upper side than the sliders c. the 3-part rider. You can therefore better absorb the thermal cycling stresses and are therefore used in this design where the thermal cycling stresses are particularly high, ie in the area of the furnace in which the heating material is actually heated. This is the entire area of the oven that extends from the entrance door to the beginning of the equalization zone. Such constructions are only known for push furnaces, however, rider constructions with highly insulating three-part riders have not previously been used in walking beam furnaces. According to the state of the art, this is due to two reasons:

Einmal geht man davon aus, daß die Temperaturdifferenzen im Wärmgut, die durch die Tragrohre verursacht werden, bei Hubbalkenöfen nur relativ klein sind, weil das Wärmgut beim Transport jeweils abwechselnd nur auf dem festen Tragrohr-System oder aber auf dem beweglichen Tragrohr-System ruht. Dabei ist eine Betriebsweise möglich, bei der das Wärmgut etwa gleichlang auf dem festen wie auf dem beweglichen Tragrohr-System ruht.On the one hand, it is assumed that the temperature differences in the heating material caused by the support tubes are only relatively small in walking beam furnaces, because the heating material alternately rests only on the fixed support tube system or on the movable support tube system during transport. An operating mode is possible in which the material to be heated rests on the fixed as well as on the movable support tube system for approximately the same length.

Der andere Grund liegt darin, daß nach in der Fachwelt allgemein herrschender Auffassung die Reiter bei der Übergabe des Wärmgutes von dem einen Tragrohr-System auf das andere einer höheren Stoßbeanspruchung ausgesetzt werden als beim Stoßofen.The other reason is that, in the opinion of experts in general, the riders are subjected to a higher shock load when transferring the heat material from one support tube system to the other than with the push furnace.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde jedoch erkannt, daß die Temperatürdifferenzen im Wärmgut, die von den Tragrohren herrühren, auch bei Hubbalkenöfen Werte haben, die bei hohen Ansprüchen an den Walzprozeß und an das Endprodukt unerwünscht sind. Diese Temperaturdifferenzen können bei der bekannten Ausbildung von Tragrohren und Reitern für Hubbalkenöfen auch durch die den Hubbalkenöfen eigentümliche Betriebsweise praktisch nicht herabgesetzt werden.In the context of the present invention, however, it was recognized that the temperature differences in the heating material resulting from the support tubes, even in walking beam furnaces, have values which are undesirable when high demands are placed on the rolling process and on the end product. In the known construction of support tubes and riders for walking beam furnaces, these temperature differences can also not be reduced practically by the mode of operation peculiar to the walking beam furnaces.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Temperaturdifferenzen im Wärmgut, die durch die Tragrohre der Hubbalkenöfen bedingt sind, möglichst weitgehend herabzusetzen. Dafür wird bei einem Hubbalkenofen der eingangs dargelegten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Teil der Tragrohre, der näher an der Eingangsseite des Wärmgutes liegt, mit einer der bekannten Ausführungen von Aufsatzstücken ausgerüstet ist, die aus jeweils ein oder zwei Elementen bestehen, während der Teil des Ofens, der näher zum Ausgang des Wärmgutes liegt, mit drei-teiligen Aufsatzstücken ausgerüstet ist, die jeweils aus folgenden Teilen bestehen:The object of the invention is to reduce the temperature differences in the heating material which are caused by the support tubes of the walking beam furnaces as far as possible. For this purpose, it is proposed according to the invention in a walking beam furnace of the type mentioned at the outset that the part of the support tubes which is closer to the input side of the heating material is equipped with one of the known designs of top sections, each of which consists of one or two elements, while the part of the Furnace, which is closer to the outlet of the heating material, is equipped with three-part top sections, each consisting of the following parts:

auf die Tragbalken lose aufgesetzte, durch Querstege rahmenartig zusammengefaßte, taschenbildende Halteelemente;loosely placed on the supporting beams, frame-like holding elements combined by crossbars;

Isolierstücke aus keramischem Material in den Taschen der Halteelemente;Insulating pieces of ceramic material in the pockets of the holding elements;

hoch-wärmebeständige metallische Gleitstücke, die auf den Isolierstücken aufliegen und nach unten Vorsprünge besitzen, deren senkrechte Flächen an entsprechenden Partien des rahmenartigen Halteelementes liegen.highly heat-resistant metallic sliding pieces, which rest on the insulating pieces and have downward projections, the vertical surfaces of which lie on corresponding parts of the frame-like holding element.

Dieser erfindungsgemäßen Ausführung liegt der Gedanke zugrunde, daß das abwechselnde Aufliegen des Wärmgutes auf einem der beiden Tragrohr-Systeme des Hubbalkenofens zwar die Dauer der Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung vom Wärmgut zum Tragrohr etwa auf die Hälfte herabsetzen kann, daß aber die Temperaturdifferenz dadurch nicht im entscheidenden Maße reduziert wird. Entgegen der gängigen Annahme erkennt die Erfindung vielmehr, daß bei den Temperaturen von oberhalb von 1000°C, wie sie im entscheidenden Bereich des Hubbalkenofens zum Wärmen von Stahl vorliegen, die Wärmeübertragungsverhältnisse maßgeblich nicht durch die Wärmeleitung, sondern durch die 'Wärmestrahlung beeinflußt wird. Maßgeblich ist daher, daß die Beheizung der Partie des Wärmgutes oberhalb des Tragrohres durch die Strahlung des Ofenraumes auch dann durch das Tragrohr abgeschirmt wird, wenn das Wärmgut nicht auf dem Tragrohr aufliegt. Dadurch ergeben sich auch bei Hubbalkenöfen größere Temperaturdifferenzen. Es kommt daher auch bei Hubbalkenöfen darauf an, insbesondere in der Ausgleichszone, die Wärmeableitung durch die Reiter so klein wie möglich zu halten.This design according to the invention is based on the idea that the alternate resting of the heating material on one of the two support tube systems of the walking beam furnace can reduce the duration of heat dissipation by heat conduction from the heating material to the support tube by about half, but that the temperature difference is not thereby significantly is reduced. Contrary to the common assumption, the invention rather recognizes that at temperatures above 1000 ° C, as they exist in the crucial area of the walking beam furnace for heating steel, the heat transfer conditions are not significantly influenced by the heat conduction, but by the 'heat radiation becomes. It is therefore decisive that the heating of the batch of the heat material above the support tube is shielded by the radiation from the furnace space through the support tube even when the heat material is not resting on the support tube. This results in larger temperature differences even with walking beam furnaces. It is therefore also important for walking beam furnaces, particularly in the compensation zone, to keep the heat dissipation by the riders as small as possible.

Entgegen der allgemeinen Anschauung, daß die bekannten drei-teiligen Reiter mit der keramischen Isolationsschicht nur für Stoßöfen geeignet seien, hat sich nun herausgestellt, daß sie auch in Hubbalkenöfen mit guten Ergebnissen verwendet werden können. Sie erreichen eine völlig ausreichende Lebensdauer und führen zu einer wesentlichen Verbesserung der Wärmeverteilung in dem Wärmgut. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn erfindungsgemäß in dem ersten Teil des Hubbalkenofens die bekannten einbis zwei-teiligen Reiter ohne Isolationsschicht vorgesehen sind, während im letzten Teil eine völlig gleichmäßige Wärmeverteilung durch Verwendung der drei-teiligen Aufsatzstücke erreicht wird. Durch diese Konstruktion ergibt sich ein besonders günstiges Verhältnis zwischen den Investitionskosten und der Qualität des aus dem Wärmgut letztendlich hergestellten Produktes.Contrary to the general view that the known three-part tabs with the ceramic insulation layer are only suitable for push furnaces, it has now been found that they can also be used in walking beam furnaces with good results. They achieve a completely sufficient service life and lead to a significant improvement in the heat distribution in the material to be heated. Particularly advantageous results are achieved if, according to the invention, the known one to two-part riders without an insulation layer are provided in the first part of the walking beam furnace, while in the last part a completely uniform heat distribution is achieved by using the three-part top sections. This construction results in a particularly favorable relationship between the investment costs and the quality of the product ultimately produced from the hot material.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß im näher zum Ausgang des Wärmgutes liegenden Teil des Hubbalkenofens verwendeten drei-teiligen Aufsatzstückes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein solches Aufsatzstück auf einem Tragrohr im Querschnitt durch die Ebene I-I nach Fig. 2,To further explain the invention, the drawing shows a preferred embodiment of the three-part attachment piece used according to the invention in the part of the walking beam furnace which is closer to the outlet of the heating material. Show it: 1 such a top piece on a support tube in cross section through the plane II of FIG. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Ebene II-II nach Fig. 1.2 shows a longitudinal section through the plane II-II of FIG. 1st

Das Aufsatzstück besteht hauptsächlich aus dem Halteelement a, den Isolierstücken b und dem Gleitstück c. Es ruht auf. einem strichpunktiert dargestellten Tragrohr d.The attachment piece consists mainly of the holding element a, the insulating pieces b and the slider c. It is resting. a dashed tube shown d.

Das Halteelement a ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet und mit zwei einstückig angegossenen Haltearmen e versehen, die über Laschen f des Tragrohres und Bolzen g mit dem Tragrohr verbunden sind. Die dargestellte Ausführungsform des Halteelementes a weist drei Querstege h auf, die das Halteelement rahmenartig umfassen. In den dadurch gebildeten Taschen sind die Isolierstücke b vorgesehen, die aus einem geeigneten mechanisch festen keramischen Material bestehen können. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß die Isolierstücke mehrteilig ausgebildet sein können, so daß das Aufsatzstück aus mehr als drei Bauteilen besteht. Der Begriff 'drei-teiliges Aufsatzstück' schließt in der hier gewählten Verwendung derartige Konstuktionen ein, soweit der prinzipielle drei-teilige Aufbau aus Halteelement, Isolierstück und Gleitstück gegeben ist.The holding element a is U-shaped in cross section and is provided with two integrally cast-on holding arms e, which are connected to the supporting tube via tabs f of the supporting tube and bolts g. The illustrated embodiment of the holding element a has three transverse webs h which surround the holding element like a frame. In the pockets thus formed, the insulating pieces b are provided, which can consist of a suitable mechanically strong ceramic material. It should be noted in this connection that the insulating pieces can be formed in several parts, so that the top piece consists of more than three components. The term 'three-part attachment piece' includes such constructions in the use chosen here, insofar as the basic three-part structure of holding element, insulating piece and sliding piece is given.

Die Gleitstücke c liegen auf den Isolierstücken b auf und besitzen nach unten Vorsprünge i, deren senkrechte Flächen j an entsprechenden Partien k des rahmenartigen Halteelementes anliegen. Sie können durch Bolzen 1 am Halteelement gegen Abheben gesichert sein. Zur Sicherung gegen Verdrehen weist das Halteelement Haltenocken m auf, die das Tragrohr d umgreifen oder in entsprechende Aussparungen des Tragrohres eingesetzt sind. The sliding pieces c rest on the insulating pieces b and have downward projections i, the vertical surfaces j of which abut corresponding parts k of the frame-like holding element. You can be secured by bolts 1 on the holding element against lifting. To prevent rotation, the holding element has retaining cams m which grip around the support tube d or are inserted into corresponding recesses in the support tube.

Claims

A n s p r u c hClaim Hubbalkenofen zum Erwärmen von Stahl mit oberhalb und unterhalb des Wärmgutes angeordneten Brennräumen und in der Längsrichtung des Ofens verlaufenden stählernen Tragrohren, die auf Stützen aufgelagert sind und im Durchfluß von einem Medium gekühlt werden, und mit Aufsatzstücken, die auf den Tragrohren befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Tragrohre (d), der näher an der Eingangsseite des Wärmgutes liegt, mit einer der bekannten Ausführungen von Aufsatzstücken ausgerüstet ist, die aus jeweils ein oder zwei Elementen bestehen, während der Teil des Ofens, der näher zum Ausgang des Wärmgutes liegt, mit drei-teiligen Aufsatzstücken ausgerüstet ist, die jeweils aus folgenden Teilen bestehen:Walking beam furnace for heating steel with combustion chambers arranged above and below the material to be heated and steel support tubes running in the longitudinal direction of the furnace, which are supported on supports and are cooled in the flow by a medium, and with attachment pieces which are fastened to the support tubes that the part of the support tubes (d), which is closer to the input side of the heating material, is equipped with one of the known designs of top sections, each consisting of one or two elements, while the part of the furnace, which is closer to the output of the heating material is equipped with three-part attachments, each consisting of the following parts: auf die Tragbalken (d) lose aufgesetzte, durch Querstege (h) rahmenartig zusammengefaßte, taschenbildende Halteelemente (a);on the support beams (d) loosely placed, frame-like by pocket-holding elements (a); Isolierstücke (b) aus keramischem Material in den Taschen der Halteelemente (a);Insulating pieces (b) made of ceramic material in the pockets of the holding elements (a); hoch-wärmebeständige metallische Gleitstücke (c), die auf den Isolierstücken (b) aufliegen und nach unten Vorsprünge (i) besitzen, deren senkrechte Flächen (j) an entsprechenden Partien (k) des rahmenartigen Halteelementes (a) anliegen. highly heat-resistant metallic sliding pieces (c), which rest on the insulating pieces (b) and have downward projections (i), the vertical surfaces (j) of which lie against corresponding parts (k) of the frame-like holding element (a).
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