DE1111226B

DE1111226B - Insulation of the water-cooled slide rail support tubes in block heaters

Info

Publication number: DE1111226B
Application number: DEST11415A
Authority: DE
Inventors: Georg Josef Zwick; Rer Nat E Winfried Woldt Dr
Original assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Current assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Priority date: 1956-07-16
Filing date: 1956-07-16
Publication date: 1961-07-20

Description

Isolierung der wassergekühlten Gleitschienen-Tragrohre in Blockwärmöfen Die Erfindung betrifft eine Isolierung der wassergekühlten, in größeren Abständen auf senkrechten Stützen gelagerten Gleitschienen-Tragrohre in Blockwärmöfen, bestehend aus die Gleitschienen-Tragrohre teilweise umschließenden feuerfesten Elementen und einer auf deren Oberseite aufgebrachten feuerfesten Masse. Bei den hohen Temperaturen in Blockwärmöfen (Stoßöfen) müssen die Gleitschienen-Trag- und -Stützrohre durch Wasser gekühlt werden, um ihnen eine gewisse Standfestigkeit zu verleihen. Es ist ferner notwendig, die Gleitschienen-Tragrohre mit feuerfestem Material zu isolieren. An dieses Isoliermaterial werden eine Reihe von Anforderungen gestellt, nämlich hohe Isolierfähigkeit und geringe Wärmeabsorption, ferner Temperaturwechselbeständigkeit, bei einem Temperaturgefälle von 1600 bis 1200° C ohne Rißbildung, außerdem Standfestigkeit gegen Erschütterungen und schließlich geringe Herstellungs- und Unterhaltungskosten.Insulation of the water-cooled slide rail support tubes in block heating furnaces The invention relates to an insulation of the water-cooled, at larger intervals Sliding rail support tubes mounted on vertical supports in block heating furnaces, consisting of from the refractory elements partially enclosing the slide rail support tubes and a refractory mass applied to the top thereof. At the high temperatures In block heating furnaces (pusher furnaces) the slide rail support and support tubes must go through Water to give them a certain stability. It is also necessary to insulate the slide rail support tubes with refractory material. A number of requirements are placed on this insulating material, namely high insulating properties and low heat absorption, furthermore resistance to temperature changes, at a temperature gradient of 1600 to 1200 ° C without cracking, also stability against vibrations and ultimately low manufacturing and maintenance costs.

Es sind Isolierungen für Gleitschienen-Tragrohre bekannt, die aus feuerfesten, die Gleitschienen-Tragrohre teilweise umschließenden Elementen bestehen. Auf der Oberseite dieser Elemente ist eine feuerfeste Masse aufgebracht, die sich auf dem Tragrohr und auf den Elementen abstützt. Bei dieser bekannten Isolierung sind die schalenförmigen Elemente lose am Tragrohr eingehängt und müssen demgemäß noch miteinander verbunden werden. Eine hierfür vorgesehene Verbindung mit Nut und Feder ist recht mangelhaft, desgleichen auch die umständliche und teure Verbindung mit einem Vierkantkeil. Mit Rücksicht auf die erhebliche Belastung bzw. Durchbiegung der Tragrohre durch die darüber gleitenden Blöcke und Brammen ist die Verbindung der bekannten schalenförmigen Elemente ungenügend und wenig haltbar, so daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Verbindung zerstört wird. Die Isolierschalen können dadurch von den Tragrohren abfallen, so daß letztere ohne Isolierung der starken Hitze in Blocköfen ausgesetzt sind. Mit Rücksicht auf die Durchbiegung der Rohre bricht auch die sich auf den Tragrohren abstützende Isoliermasse, so daß die gesamte Isolierung nur eine kurze Lebensdauer hat.There are insulation for slide rail support tubes known from Refractory elements that partially enclose the slide rail support tubes. A refractory mass is applied to the top of these elements supported on the support tube and on the elements. With this known insulation the shell-shaped elements are loosely hung on the support tube and must accordingly still to be connected. A connection provided for this purpose with groove and The spring is very poor, as is the cumbersome and expensive connection with a square wedge. Taking into account the considerable load or deflection the connection between the supporting tubes and the blocks and slabs sliding over them the known shell-shaped elements insufficient and not very durable, so that after the connection is destroyed in a relatively short time. The insulating shells can thereby fall from the support tubes, so that the latter without isolation of the strong Exposed to heat in block ovens. Taking into account the deflection of the pipes also breaks the insulating mass supported on the support tubes, so that the entire Insulation has a short lifespan.

Die vorbekannten Isolierungen sind ferner auch deshalb wenig haltbar, da Schamotte und Chromit als Isoliermaterial Verwendung finden.The previously known insulation is also therefore not very durable, since chamotte and chromite are used as insulating material.

Nach der Erfindung sind als Isolierung der wassergekühlten Gleitschienen-Tragrohre in Blocköfen unter Verwendung der eingangs erwähnten Konstruktion zwischen den Stützen und mit Abstand von den Gleitschienen-Tragrohren aus Formsteinen bestehende Steingewölbebogen mit waagerechter, - beidseitig des Tragrohres liegender Oberfläche und eine auf diese aufgestampfte Isoliermasse vorgesehen, welche an Tragrohr und Gleitschiene zu beiden Seiten anliegt.According to the invention, the water-cooled slide rail support tubes are used as insulation in block ovens using the construction mentioned at the beginning between the supports and arched stone arches made of shaped stones at a distance from the slide rail support tubes with a horizontal surface on both sides of the support tube and one on top this rammed insulating compound is provided, which is attached to the support tube and slide rail on both sides.

Damit wird nicht nur eine gute Isolation des Tragrohres nebst Gleitschiene geschaffen, sondern zugleich auch eine hohe Standfestigkeit gegen Erschütterung, da durch die zweiteilige Ausbildung der Isolierung bzw. die Anordnung des Steingewölbes in Abstand vom Tragrohr sich die auftretenden Spannungen und Erschütterungen der Gleitschienen-Tragrohre frei, ohne Beschädigung der Isolierung, auswirken können. Die Tragrohre können sich also frei, d. h. ohne Belastung des Steingewölbebogens durchbiegen. Da sich andererseits die aufgestampfte Masse auf der waagerechten Oberfläche des Steingewölbebogens abstützt, wird auch diese seitlich des Tragrohres und der Tragschiene befindliche Isoliermasse nicht belastet bzw. das Tragrohr kann sich auch gegenüber den seitlichen Isolierungen durchbiegen.This not only ensures good insulation of the support tube and slide rail created, but also a high level of stability against vibrations, because of the two-part design of the insulation and the arrangement of the stone vault the stresses and vibrations of the Slide rail support tubes freely, without damaging the insulation. The support tubes can thus freely, i. H. without loading the stone arch bend. On the other hand, the pounded mass is on the horizontal surface of the stone arch is supported, this is also the side of the support tube and the The insulation compound located on the carrier rail is not loaded or the carrier tube can move also bend against the side insulation.

Die Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile sind im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Seitenansicht eines Blockwärmofens, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt II der Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2.The details of the invention and its advantages are as follows explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows Fig. 1 the side view of a block heating furnace, partially in section, Fig. 2 shows a detail II of FIG. 1 on a larger scale, FIG. 3 shows a cross-section Line III-III of FIG. 2.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Gleitschiene eines Blockwärmofens bezeichnet, die durch Schweißung mit einem wassergekühlten Tragrohr 2 verbunden ist. Dieses Tragrohr ruht auf einer Mehrzahl von in Abstand angeordneten Stützen 3 bzw. Rohrstützen 4. Die Isolierung der Gleitschienen-Tragrohre besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich, aus einem Steingewölbe, das unterhalb jedes Tragrohres in Längsrichtung desselben angeordnet ist und eine waagerechte Oberseite 5 aufweist. Vorteilhaft bestehen die Bogen des Steingewölbes jeweils aus zwei auf den Gewölbestützen 6 ruhenden Seitensteinen 7 und einem angepaßten keilförmigen Mittelstein B. Durch diese Gestaltung wird der Aufbau des Steingewölbes sehr vereinfacht.In the drawing, 1 denotes a slide rail of a block heating furnace, which is connected to a water-cooled support tube 2 by welding. This support tube rests on a plurality of spaced supports 3 or tube supports 4 . The arches of the stone vault each advantageously consist of two side stones 7 resting on the arch supports 6 and an adapted wedge-shaped central stone B. This design greatly simplifies the structure of the stone vault.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Formsteine 7 und 8 in Abstand von dem Tragrohr 2 angeordnet, wobei sie zu diesem Zweck vorteilhaft im Querschnitt eine kreisbogenförmige Aussparung 9 aufweisen. Durch diese Ausbildung kann sich bei Erschütterungen das Gleitschienen-Tragrohr 1, 2 frei in dem ringförmigen Spalt 10 bewegen, der zugleich die Isolation verbessert.As can be seen from FIG. 3, the shaped stones 7 and 8 are arranged at a distance from the support tube 2 , and for this purpose they advantageously have a circular arc-shaped recess 9 in cross section. This design allows the slide rail support tube 1, 2 to move freely in the annular gap 10 in the event of vibrations, which at the same time improves the insulation.

Wie ferner aus der Zeichnung hervorgeht, ist beidseitig des Tragrohres 2 eine feuerfeste Isoliermasse 11 aufgestampft, welche Tragrohr 2 und Gleitschiene 1 seitlich umschließt.As can also be seen from the drawing, a fireproof insulating compound 11 is rammed on both sides of the support tube 2, which laterally encloses the support tube 2 and slide rail 1.

Es wird damit eine gute und dauerhafte Isolation auch an den Seiten von Gleitschiene und Tragrohr erzielt, wobei die Stampfmasse 11 auf dem Steingewölbe eine gute Unterstützung auf den Flächen 5 des Steingewölbes erhalten, sich also bei Erschütterung nicht lösen bzw. nicht abfallen können. Vorteilhaft weisen die Formsteine 7 und 8 eine Stärke s auf, die wenigstens doppelt so groß ist wie der Durchmesser d des Tragrohres 2. Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß auf diese Weise das Tragrohr in größerer Breite sehr gut von unten isoliert ist und andererseits ausreichende Unterstützungsflächen 5 für die Stampfmassen 11 geschaffen werden.This creates a good and permanent insulation on the sides as well achieved by slide rail and support tube, the ramming mass 11 on the stone vault get a good support on the surfaces 5 of the stone vault, so yourself cannot loosen or fall off in the event of a shock. Advantageously, the Shaped blocks 7 and 8 have a thickness s that is at least twice as large as the Diameter d of the support tube 2. From Fig. 3 it can be seen that in this way the support tube is very well insulated from below in a larger width and on the other hand Sufficient support surfaces 5 for the ramming masses 11 are created.

Gemäß vorliegender Erfindung wird ferner für die Isolierformsteine bzw. die Isolierstampfmasse ein Material verwendet, das auf Korund- oder Zirkonerdebasis unter Verwendung von Ausbrennstoffen eine gewisse Porosität des Isoliermaterials erzielt und damit die Wärmeleitfähigkeit vermindert. Eingehende Versuche haben gezeigt, daß Korund-und Zirkonerde im Ultrarotbereich eine extrem geringe Absorption aufweisen und die Wärmestrahlung zum größten Teil reflektiert wird. Das vorgenannte Isoliermaterial hat daher eine ausgezeichnete Isolierfähigkeit bei geringer Wärmeabsorption und zugleich auch eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit.According to the present invention is also used for the insulating blocks or the insulating ramming compound uses a material based on corundum or zirconium earth a certain porosity of the insulating material using burn-out materials achieved and thus reduced the thermal conductivity. In-depth tests have shown that corundum and zirconia have an extremely low absorption in the ultra-red range and most of the thermal radiation is reflected. The aforementioned insulating material therefore has excellent insulating properties with little heat absorption and at the same time also a high resistance to temperature changes.

Ausgezeichnete Ergebnisse in dieser Hinsicht wurden mit Formsteinen bzw. Stampfmassen erzielt, die aus Korund- oder Zirkonerde, Mullit, Tridymit und einem Zusatz von Ausbrennstoffen hergestellt sind, wobei diese Stoffe zweckmäßig im Verhältnis von etwa 60: 30: 10: 15 % verwendet werden.Excellent results in this regard have been made with shaped bricks or ramming masses obtained from corundum or zirconia, mullite, tridymite and an addition of burn-out substances are produced, these substances being expedient in a ratio of about 60:30: 10: 15%.

Bei Verwendung des vorgenannten Isoliermaterials für Blockwärmöfen hat sich gezeigt, däß dieses trotz der hohen mechanischen sowie Temperaturbeanspruchungen außerordentlich dauerhaft ist und selbst nach langer Betriebszeit keine Risse oder Brüche auftreten. Die neue Isoliermasse ist im Vergleich zu anderen aus Korund- od. dgl. hergestellten feuerfesten Stoffen durch die Verwendung der Ausbrennstoffe erheblich billiger.When using the aforementioned insulating material for block heating furnaces it has been shown that this despite the high mechanical and temperature loads is extremely durable and no cracks or even after a long period of operation Fractures occur. Compared to others, the new insulating compound is made of corundum or the like. Manufactured refractories through the use of the burnout materials considerably cheaper.

Eingehende Versuche haben gezeigt, daß mit einem Anteil von 15 % der Ausbrennstoffe Optimum erzielt wird bzw. daß diese Ausbrennstoffe nur in einem verhältnismäßig engen Bereich von etwa 12 bis 18 0/0 zugesetzt werden können, da anderenfalls die erzielte Festigkeit zu gering ist bzw. eine bröckelige Masse erhalten wird.In-depth tests have shown that with a proportion of 15% of the Ausbrennstoffe Optimum is achieved or that these Ausbrennstoffe only in a proportion narrow range of about 12 to 18 0/0 can be added, otherwise the The strength achieved is too low or a crumbly mass is obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Insulation of the water-cooled slide-rail support tubes, which are supported at larger distances on vertical supports, in block heating furnaces, consisting of refractory elements partially enclosing the slide-rail support tubes and a refractory mass applied to their top, characterized by between the supports (3) and with At a distance from the slide rail support tubes (2, 1), consisting of shaped stones (7, 8), arched stone arches with a horizontal surface (5) on both sides of the support tube (2) and an insulating compound (11) stamped on this, which is attached to the support tube ( 2) and slide rail (1) on both sides.

2. Insulation according to claim 1, characterized in that the arc of the Stone vault made of two side stones (7) and one resting on the vault supports There are adapted wedge-shaped center stone (8) and both stones (7, 8) are expedient have a rectangular cross-section.

3. Isolation according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the shaped bricks (7, 8) have a circular arc shape on their upper side Have recess (9) and the thickness (s) of the shaped stones at least twice as much is as large as the support tube diameter (d).

4. Insulation for block heating furnaces according to claim 1, characterized in that the insulating blocks or the insulating ramming mass are made of corundum or zirconia with burnout materials.

5. Isolation according to claim 4, characterized in that the shaped stones or ramming masses from Corundum or zirconia, mullite, tridymite and burn-out materials are useful in a ratio of about 60: 30: 10: 15%. Publications considered: German Patent Nos. 563,976, 535,862, 545,443; German patent application K 12657 VI / 18 c (published February 12, 1953); U.S. Patent No. 2,435,362.