Mikroporöse Isolierung für Hubbalkenofen-Schienen

Ein Hubbalken-Wiedererwärmungsofen verbraucht einen überraschend großen Anteil seines Brennstoffs für das Erhitzen von Wasser, nicht von Stahl. Die wassergekühlten Schleppschienen und Stützsäulen, die Brammen durch den Ofen transportieren, sind eine permanente Wärmesenke: Feldstudien an Hubbalkenöfen führen typischerweise etwa 15% des Wärmeeintrags des Ofens auf das Kühlwasser zurück. Die Isolierung dieser wassergekühlten Komponenten mit nano-mikroporösen Matten bekämpft diesen Verlust direkt.

Das Problem der Schleppspuren

Wassergekühlte Schleppschienen bewirken zweierlei in einem Wiedererwärmungsofen. Erstens entziehen sie Wärme – das Kühlwasser trägt Energie ab, die in die Brammen hätte gelangen sollen. Zweitens kühlen sie die Bramme lokal dort ab, wo sie auf der Schleppschiene aufliegt, und erzeugen die bekannten ‘Schleppspuren’: kältere Bänder, die das Walzwerk zwingen, mit ungleichmäßiger Temperatur zu walzen, und die den Ofen oft dazu bringen, heißer zu laufen, als es der Brammendurchschnitt erfordern würde. Beide Probleme gehen auf dieselbe Ursache zurück: zu viel Wärme, die über die Schleppschiene in das Wasser übergeht.

Wie die Schleppschienen isoliert werden

Die Standardlösung besteht darin, die wassergekühlten Rohre vor dem Aufbringen des Feuerfestmaterials mit Isolierung zu umhüllen. Bei nano-mikroporösem Material werden zwei Lagen 5-mm-Matte über die wassergekühlten Rohre gewickelt, mit Stahldraht befestigt und anschließend wird die Gießmasse darüber aufgebracht.

Die Oberfläche des wassergekühlten Rohrs reinigen.
Zwei Lagen 5-mm-mikroporöse Matte um das Rohr wickeln.
Die Matte mit Stahldraht sichern, damit sie während des Aufbringens der Gießmasse an Ort und Stelle bleibt.
Die Gießmasse über der Matte aufbringen, um das fertige Schleppschienenprofil zu formen.

Die Matte ist flexibel und zuschneidbar, sodass sie dem Rohr und dem Schleppschienenprofil eng folgt, ohne Luftspalte, durch die Wärme kurzgeschlossen werden könnte.

Was die Zahlen zeigen

Im Vergleich zur Keramikfaser-Isolierung der Kufen wird berichtet, dass das Umwickeln der wassergekühlten Komponenten mit Mikroporös-Decke den durch das Kühlwasser abgeführten Wärmeanteil um etwa 24% reduziert. Da das Kühlwasser für einen großen Teil des gesamten Wärmeverlusts des Ofens verantwortlich ist, bedeutet diese einzelne Änderung einen spürbaren Rückgang des Brennstoffverbrauchs pro Tonne wiedererwärmten Stahls.

Geringerer Kühlwasser-Wärmeverlust — Berichten zufolge etwa 24% weniger als bei Keramikfaser.
Reduzierter Brennstoffverbrauch pro Tonne wiedererwärmter Bramme.
Gleichmäßigere Brammentemperatur und weniger ausgeprägte Kufenmarkierungen.
Längere Lebensdauer der Kufe und der Tragstruktur durch geringere thermische Belastung.

Plattenauswahl für die Kufenisolierung

Die Kufenisolierung befindet sich nahe der heißen Oberfläche, daher wird sie in einer höheren Qualität und in Deckenform spezifiziert. Die Decke lässt sich eng wickeln, und ihre niedrige Wärmeleitfähigkeit bedeutet, dass zwei 5-mm-Schichten die Arbeit einer weit dickeren Keramikfaser-Umhüllung leisten.

Eigenschaft	Wert
Form	Flexible mikroporöse Decke / flexibles Blatt
Typische Anwendung	2 × 5 mm Umwicklungen über wassergekühlten Rohren
Dichte	200-400 kg/m³
Wärmeleitfähigkeit, 600 °C	0,028 W/m·K
Wärmeleitfähigkeit, 800 °C	0,034 W/m·K

Der nichtfaserige mikroporöse Kern der Matte kann vor Ort zugeschnitten werden, sodass Gestelle unterschiedlicher Durchmesser mit demselben Material isoliert und nach Bedarf auf Länge zugeschnitten werden können.

Empfohlene Produkte für diese Anwendung: flexibles nano-mikroporöses Blatt für die Rohrumwicklung und Standardplatten für die Ofenwände.

Häufig gestellte Fragen

Warum zwei Schichten statt einer dickeren Umwicklung?

Zwei 5-mm-Schichten lassen sich sauberer um ein gekrümmtes Rohr wickeln und ermöglichen es dem Installateur, die Nähte zu versetzen, wodurch die Durchgangslücken geschlossen werden, die eine einzelne dicke Umwicklung an der Überlappung hinterlassen kann.

Übersteht die Matte den Gussbeton-Einbau?

Ja. Die Drahtbefestigung hält die Matte während des Gussbetonauftrags an Ort und Stelle, und der Gussbeton schützt sie anschließend vor der Ofenatmosphäre. Die Matte muss nur lange genug ihre Form behalten, um eingekapselt zu werden.

Wie schnell amortisiert sich die Änderung?

Da der Wärmeverlust des Kühlwassers eine große und konstante Last darstellt, amortisiert eine Reduzierung um etwa ein Viertel in der Regel die Isolierungskosten innerhalb einer einzigen Kampagne. Der sekundäre Nutzen – eine gleichmäßigere Brammentemperatur und weniger Probleme mit Kratzspuren auf der Walzwerksseite – überwiegt oft schon für sich genommen die Energieeinsparung.

Benötigt das Vlies eine Dampfsperre?

Das Vlies ist in die Schüttmasse eingekapselt und somit vor der Ofenatmosphäre geschützt. Wo eine hydrophobe Qualität für feuchte Lagerung oder ein nasses Schüttmassesystem erforderlich ist, ist auf Anfrage eine wasserabweisende Option erhältlich.

Gewinnen Sie die Wärme zurück, die Ihr Kühlwasser abführt. Fragen Sie unsere Ofeningenieure nach einer Spezifikation für die Skid-Isolierung oder sehen Sie sich unser Sortiment an flexiblen Matten für das passende Vlies an. Kontaktieren Sie uns um zu starten.