DE1508055C - Hochofen mit auf einem Tragring ruhendem Schacht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochofen mit auf einem Tragring ruhendem Schacht, wobei der Tragring durch mehrere am oberen Ende T-förmig ausgebildete Stützen abgestützt ist. Dabei kann es sich um einen Hochofen mit Gerüst handeln, bei dem das Gewicht der Gicht und ihrer Aufbauten, wie beispielsweise des Drehverteilers, von vier Tragsäulen aufgenommen wird, während das Gewicht des Ofenkörpers, d. h. des Schachtmantels und des Futters auf mehreren Stützen ruht, die um das Ofengestell herum angeordnet sind. Die Erfindung bezieht sich aber auch auf Hochöfen ohne Gerüst, d. h. mit einem Schachtpanzer, der auf mehreren kreisförmig um das Gestell herum angeordneten Stützen ruht.

Die Anzahl der den Schachtpanzer tragenden Stützen wurde bislang in Abhängigkeit von der Festigkeit des Stahlpanzers und des durch diesen abzufangenden Gewichts bestimmt. Im allgemeinen besitzt ein kleiner Hochofen sechs und ein großer Hochofen acht Stützen, je nach Festigkeit des Schachtpanzers und der vom Panzer aufgefangenen Belastung, die bislang angenommen wurde.

Das Vorhandensein von sechs oder acht Stützen in gleichmäßiger Verteilung um das Ofengestell führt jedoch zu dem Nachteil, daß am Ofen kein ausreichender Platz für die Benutzung von Stichlochbohr- und Stopfmaschinen vorhanden ist. Außerdem' wird die Peripherie des Gestells insofern in ihrem Aufbau kompliziert, als unter den gegebenen Umständen 28 bis 30 Windformen erforderlich sind, um eine gute Ofenleistung sicherzustellen, während bislang 24 Windformen ausreichend waren, so daß die Arbeitsmöglichkeiten am Gestell beeinträchtigt werden, was wiederum zu einer geringeren Ofenleistung führt. Andererseits ist man bestrebt, das Fassungsvermögen der Hochöfen zu vergrößern, so daß dementsprechend auch der Schachtpanzer verstärkt werden muß. Da die Dicke der für den Schachtpanzer in Frage kommenden Bleche begrenzt ist, läßt sich die Festigkeit des Schachtpanzers nicht beliebig steigern. Außerdem erfordert das bei Großhochöfen größere Gewicht des Schachtpanzers eine entsprechend hohe Anzahl Tragstützen, was zu einer Beeinträchtigung der Arbeitsmöglichkeiten im Bereich des Hochofengestells führt.

Es sind eine Reihe von Hochöfen mit den vorerwähnten Nachteilen bekannt; so wird in der deutschen Patentschrift 818 652 ein Hochofen beschrieben, dessen Schacht auf T-förmigen Stützen abgestützt ist. Die Traversen der T-förmigen Stützen bilden eine in sich geschlossene Schweißkonstruktion und ersetzen damit den bei anderen Hochöfen üblichen Tragring. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die von den Säulen aufzunehmenden Kräfte jeweils »flächig« in mehrere im Abstand voneinander angeordnete Säulen übergeleitet werden. Daraus ergibt sich das Erfordernis verhältnismäßig geringer Säulenabstände bzw. einer großen Anzahl von Säulen, die zwischen sich nicht den erforderlichen Raum für die Arbeiten am Stichloch freilassen. Von wesentlicher Bedeutung ist aber die Tatsache, daß jeder Kraftübergangsstelle zwischen dem aus den Traversen bestehenden Tragring und den Stützen eine Stütze zugeordnet ist, was den geringen Stützenabstand bedingt. Im übrigen kann es bei der Verwendung derartiger T-förmiger Stützen zu gefährlichen Spannungs- bzw. Belastungskonzentrationen kommen.

Auch bei den aus der deutschen Patentschrift 873095 und der belgischen Patentschrift 566 875 bekannten Konstruktionen ruht der Schachtpanzer auf einem Tragring, der jedoch im ersteren Falle über eine Vielzahl von Radialträgern oder Stützen abgestützt wird, wobei wiederum jedem Kraftübergang ein Radialträger odereine Stütze entspricht und demzufolge die Arbeiten auf der Ofenbühne in starkem Maße beeinträchtigt werden. Bei der anderen Tragkonstruktion ist der Tragring auf Stützen abgestützt, doch ruht der Schachtpanzer nicht unmittelbar auf dem Tragring, sondern auf an dessen Innenumfang verteilt angebrachten Konsolen.

Allen bekannten Konstruktionen ist der Nachteil gemeinsam, daß jeder Kraftübergangsstelle zwischen Tragring und Säulen oder Radialträgern jeweils eine Stütze bzw. ein Radialträger zugeordnet ist. Die dadurch bedingte Zahl der Stützen oder Radialträger führt zu einem verhältnismäßig geringen gegenseitigen Abstand, der, wie sich an dem Beispiel der deutschen Patentschrift 818 652 zeigt, keinen ausreichenden Raum für die Arbeiten am Hochofengestell, insbesondere aber am Stichloch freiläßt.

■ Aus der britischen Patentschrift 915 483 ist es zwar auch bekannt, eine Fahrbahn über zwei im Abstand voneinander angeordnete Zwischenstücke auf der Traverse einer T-förmigen Stütze zu lagern. Diese Lösung läßt sich jedoch. nicht ohne weiteres auf das Abstützen des Schachtpanzers bei einem Hochofen übertragen, da die Fahrbahnen von Hochstraßen einer völlig anderen Beanspruchung unterliegen und hier nicht die Schwierigkeiten bestehen, die sich aus der begrenzten Dicke der erhältlichen Bleche für einen. Hochofenschaftpanzer ergeben. Außerdem unterliegen Fahrbahnstützen keiner Wärmebeanspruchung und brauchen auch nicht nach Art von Schach tpanzerstützen kreisförmig angeordnet zu sein. Schließlich läßt sich die Belastung einer Fahrbahnstütze auch auf verhältnismäßig einfache Weise berechnen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Anzahl der den Schachtpanzer tragenden Stützen im Vergleich zu den herkömmlichen Hochöfen zu verringern und auf diese Weise zu einer beträchtlichen Arbeitserleichterung am Ofen beizutragen. Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf der Erkenntnis, daß weder die einzelnen Stützen zusammenwirkend das Gesamtgewicht des Schachtpanzers und Schachtes zu tragen brauchen, noch daß jeder Konsole oder Stütze ein unabhängiger Tragpunkt zugeordnet' sein muß. Das führt zu der erfindungsgemäßen Lösung, nach der auf der Traverse jeder T-förmigen Stütze zwei den Tragring aufnehmenden Stützplatten in . einem solchen Abstand voneinander befestigt sind, daß sie jeweils für sich unabhängige Tragpunkte bilden.

Die T-förmigen Stützen erfüllen auf diese Weise die Funktionen Y-förmiger Stützen und ermöglichen es auf diese Weise, die Zahl der Stützen im Vergleich zu herkömmlichen Hochöfen auf die Hälfte zu reduzieren und damit den Abstand zwischen je zwei Stützen zu verdoppeln. Dadurch ergibt ,sich ein beachtlicher Gewinn an freiem Raum rings um den Ofen sowie eine beträchtliche Materialersparnis, wenngleich die erfindungsgemäßen Stützen etwas stärker ausgebildet sein müssen als die bisher verwendeten Einzelstützen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In den Zeichnungen zeigt

A b b. 1 ein Diagramm, aus dem sich die Belastungsverteilung im Schachtpanzer in der Nähe des Tragrings ergibt,

Claims (1)

1. 3 4

   A b b. 2 in schematischer Darstellung einen Verti- Gewicht ebenso wie der Einfluß jeder Stütze auf die

   kaischnitt durch einen erfindungsgemäßen Hochofen, Festigkeit des Schlagpanzers unverändert bleibt, ob-

   A b b. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie gleich jede Stütze in U.nfangsrichtung so angeordnet

   III-III durch den Hochofen nach A b b. 2, ist, daß sie einen Abstand von 3030 mm zur nächsten

   A b b. 4 die Vorderansicht einer Stütze, 5 Stütze besitzt. Dir Abstand von 3030 mm zwischen

   A b b. 5 die Seitenansicht der Stütze nach A b b. 4 derartig angeordneten Stützen ist nicht sehr groß,

   und " . wenn man bedenkt, daß auf jede Stütze ein Achtel des

   A b b. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI Umfangs entfällt,

   durch die in A b b. 5 dargestellte Stütze. Aus den A b b. 2 bis 6 ergibt sich, daß der Hoch-

   Die Zihl der zum Abstützen des Schachtpanzers er- io ofen 1 eine Gicht 2 trägt und das Gewicht sowohl des forderlichen Stützen wird durch das Gewicht und die Hochofens als auch der Gicht 2 auf dem Schacht-Festigkeit des Panzers bestimmt, doch können nicht panzer 3 ruht. Am unteren Ende des Schachtpanzers 3 beliebig viele Stützen um das Hochofengestell angeord- ist ein Tragring 4 angeordnet, über den der Schachtnet werden. So wirken beispielsweise zwei Stützen, wenn panzer 3 auf mehreren Tragstützen 5 abgestützt ist. sie sehr dicht beieinander stehen, nur als eine Stütze, so 15 Im vorliegenden Falle sind fünf Stützen in regelmäßigen daß, wenn sämtliche Stützen für eine gleichmäßige Abständen um das Gestell verteilt angeordnet. Jede Belastung konstruiert sind, eine andere Stütze doppelt Stütze besitzt eine Traverse 6, die mit dem Kopf der so hoch belastet wird wie die Belastung, für die sie be- Stütze 5 verschweißt ist. Auf der oberen Fläche der rechnet und konstruiert ist, während der Schacht- Traverse 6 sind zwei Stützplatten 7 befestigt, die aui panzer über das zulässige Maß hinaus belastet wird 20 Tragring 4 anliegen und somit das Schachtpanzerge- und damit die Gefahr eines Überschreitens seiner wicht tragen. Der Abstand zwischen den Mittellinien Festigkeit besteht. Bei den herkömmlichen Hochöfen beider Stützplatten 7 beträgt bei einem Hochofen mit wurden jedenfalls die Stützen stets in gleichmäßigen einer Leistung von 2600 Tagestonnen etwa 3000 mm. Abständen um den Unterofen herum angeordnet. Das Gewicht des Schachtpanzers 3 wird über die

   Bei Versuchen, die am Modell eines Hochofens mit 35 Stützplatten 7 auf die Stütze 5 übertragen. Beim Über-

   einem Fassungsvermögen von 1700 m³ und einer tragen des Schachtpanzergewichtes auf die Stütze 5

   Leistung von 2600 Tagestonneri im Verhältnis 1:30 übernehmen die beiden Stützplatten 7 einen Teil des

   durchgeführt wurden, ergab sich die Kurve der Abb. 1, Schachtpanzergewichts, während die Stützen 5 die

   die den Einfluß einer Stütze auf den Schachtpanzer in Gesamtlast auffangen. Die Stützplatten 7 wirken je-

   Gestalt der Kurve σ/σ₀ veranschaulicht, wobei σ die 30 weils für sich als unabhängige Tragpunkte, so daß ihr

   Belastung an einem beliebigen Punkt und σ₀ eine Einfluß auf den Schachtpanzer unabhängig vonein-

   Bezugsbelastung darstellt. Wie sich aus der die Be- ander ist. Demzufolge erfüllen bei dem erfindungsge-

   lastungsverteilung veranschaulichenden Kurve der mäßen Hochofen vier Stützen dieselbe Wirkung wie

   A b b. 1 ergibt, steigt die Intensität der Belastung des . acht Stützen des herkömmlichen Typs. Die erfindungs-

   Schachtpanzers, die ein negatives Vorzeichen besitzt, 35 gemäßen Stützen erfordern etwas mehr Werkstoff als

   da es sich um eine Druckbelastung handelt, in im- die herkömmlichen Stützen, doch sind sie kaum größer,

   mittelbarer Nachbarschaft der Stütze leicht an, fällt obgleich sie in ihrer Wirkung zwei herkömmlichen

   jedoch mit zunehmendem Abstand von der Mitte der Stützen entsprechen. Die Erfindung führt zu einem

   Stütze in Umfangsrichtung allmählich ab. In etwa verhältnismäßig großen freien Raum zwischen je zwei

   50 mm Abstand von der Mitte der Stütze ist kein Ein- 4° Stützen am Unterofen und ermöglicht ein besseres und

   fluß mehr feststellbar. Demnach besitzt eine Stütze in leichteres Arbeiten am Ofengestell.

   einem Abstand über 50 mm von der Stützenmitte in Obgleich der Abstand zwischen je zwei Stützplatten

   beiden Richtungen keinen Einfluß mehr auf die auf den Traversen der Stützen so weit vergrößert werden

   Festigkeit des Schachtpanzers, d. h., der Einfluß der kann, wie die Stahlplatten ihren Einfluß auf den

   Stütze beschränkt sich auf eine Gesamtbreite von 45 Schachtpanzer unabhängig voneinander ausüben, ist

   100 mm. Demzufolge beeinflussen sich bei dem vor- eine rationelle Gestaltung vorzuziehen, die ein gutes

   erwähnten Modell die betreffenden Stützen gegen- Aussehen ergibt, da ein großer Abstand zwischen den

   seitig nicht und tragen die auf sie entfallende Belastung Stützplatten nicht nur einen hohen Materialaufwand

   für sich, wenn sie jeweils im Abstand von 100 mm von- erfordert, sondern auch unwirtschaftlich ist.

   einander angeordnet sind. ' 5°

   Aus den Versuchsdaten ergibt sich, daß bei einem Patentanspruch:
   Hochofen mit einer Leistung von 2600 Tagestonnen

   die Schachtpanzerstützen, wenn sie im Abstand von Hochofen mit auf einem Tragring ruhendem

   3000 mm (100 mm X 30, entsprechend dem Modell- Schacht, wobei der Tragring durch mehrere am

   maßstab) liegen, als unabhängige und einander hin- 55 oberen Ende T-förmig ausgebildete Stützen abge-

   sichtlich des auf sie wirkenden Schachtpanzergewichts stützt ist, dadurch gekennzeichnet,

   nicht beeinflussende Stützen entsprechend dem Mo- daß auf der Traverse (6) jeder T-förmigen Stütze (5)

   dellversuch fungieren. : zwei den Tragring (4) aufnehmende Stützplatten (7)

   Verwendet man bei dem erwähnten Hochofen acht in einem solchen Abstand voneinander befestigt

   Stützen zum Auffangen des Schachtpanzergewichtes, 60 sind, daß sie jeweils für sich unabhängige Trag-

   dann ergibt sich, daß das von jeder Stütze zu tragende punkte bilden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen