DE3021261C2 - Feuerfeste Auskleidung eines Industrieofens zur Wärmebehandlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste Auskleidung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 26 09 074 ist eine solche feuerfeste Auskleidung bekannt Bei dieser Auskleidung sind zwischen den einzelnen Bausteinen der Ofenwände Befestigungsmittel angebracht, die einen V-förmig gestalteten Teil aufweisen, der aus zwei verschweißten Drahtstükken besteht und an seinen freien Enden in Gegenrichtung weisende Spikes zeigt. Die Befestigungsmittel sind jeweils zwischen zwei benachbarten Bausteinen angebracht und greifen mit ihren Spikes gleichzeitig in die einander zugewandten Stirnflächen der Bausteine ein. Ein Herausziehen eines Bausteins aus einer aufgebauten Ofenwand ist dadurch ohne Beschädigung benachbarter Bausteine nicht möglich; die Wand kann lediglich Stein für Stein abgetragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine feuerfeste Auskleidung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß ein einfaches Herausnehmen eines Bausteins ohne Beschädigung benachbarter Bausteine bei aufgebauter Ofenwand ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Auskleidung sind die Bausteine mit Klammern versehen, und die eigentliche Verbindung zwischen zwei benachbarten Bausteinen wird erst durch das Verbindungselement hergestellt, das auch mit der Stützkonstruktion des Ofens in Eingriff steht, wodurch eine gute Stabilität erhalten wird Sobald die Verbindungselemente aus allen Klammern an einem Baustein entfernt sind, kann der Baustein aus der Ofenwand herausgenommen werden, ohne daß die jeweils benachbarten Bausteine davon betroffen werden. Ein neuer, bereits mit Klammern versehener Baustein kann daraufhin in die entstandene Lücke eingesetzt werden. Mittels der Verbindungselemente wird der neu eingesetzte Baustein dann in der Wand festgehalten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Industrieofens, der sowohl an seinen Seitenwänden als auch an der Decke mit Keramikbausteinen von geringem Gewicht isoliert ist,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung, die einen der keramischen Bausteine mit abgestufter Gestaltung zeigt,

F i g. 3 ein senkrechter Schnitt durch den Ofen, der eine Seitenwand und einen Teil des Daches zeigt,

F i g. 4 eine Seitenansicht eines Seitenwandpaneels, gesehen von der Ofenaußenseite,

F i g. 5 eine Draufsicht auf das obere Ende des Bausteinpaneels,

F i g. 6 ein waagerechter Schnitt längs der Linie 5-5 in der F i g. 3,

F i g. 7 ein Detail im senkrechten Schnitt der die keramische Decke an dem Ort zwischen zwei keramischen Bausteinen zeigt, und

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung einer Halteklammer, wie sie bei den in F i g. 6 dargestellten Bausteinen verwendet wird.

Gemäß F i g. 1 ist ein Industrieofen 20 mit seinen allgemein mit 22 bezeichneten Seitenwänden und allgemein mit 24 bezeichneten Decke dargestellt Die Seite.'·.-wände und die Decke sind beide durch nebeneinander angeordnete Paneele 26 und 28 ausgebildet Jedes Seitenpaneel 26 weist zwei senkrechte Ankerstreben 30 auf, die eine starre Halterung für eine aufeinandergestapelte Gruppe von rechteckigen Isolierbausteinen 32 bilden, die wie nachstehend beschrieben ausgebildet und hergestellt sind. Jedes Deckenpaneel 28 besteht in ähnlieher Weise aus waagerechten Ankerstreben 30, an denen entsprechende Gruppen von Isolierbausteinen 32 aufgehängt sind.

Die Bausteine 32 (siehe auch F i g. 2) können Abmessungen haben von ca. 91,4 cm Breite, ca. 45,2 cm Höhe und ca. 12,7 cm Tiefe, wobei die Ankerstreben 30 entsprechend in Abständen angeordnet sind. Die Paneele 26 und 28 bilden die Standardbasis für die Seitenwand- und Deckenkomponenten für öfen verschiedener Größe, wobei ein Vielfaches der normalen Breite und des Bausteines verwendet wird, d. h. 91,4 cm χ 45,2 cm. Typischerweise sind diese Paneele fabrikmäßig montiert und vorbereitet Bei der Baustellenmontage ist es dann lediglich erforderlich, daß die Paneele zusammengeschraubt und zwischen Paneelen aus Isoliermaterial, wie nachfolgend beschrieben, angebracht werden. Eine derartige Anordnung ist insbesondere für öfen von Vorteil, die zu groß sind, um vollständig in der Fabrik montiert und dann transportiert zu werden.

Gemäß F i g. 2 und 3 ist jeder Baustein 32 ein im allgemeinen rechteckiger Block, der eine abgestufte Form aufweist, d. h., so ausgebildet ist, daß er einen rechteckigen inneren plattenartigen Abschnitt von vollständiger Größe und einen zurückgesetzten äußeren

plattenartigen Abschnitt 42 mit etwas kleineren seitlichen Abmessungen umfaßt, der eine rechteckige Räche bildet, die angenähert geometrisch der Fläche des inneren Abschnittes 40 ähnlich ist Der abgestufte Bereich der Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 40,42 umfaßt in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen abgestumpften pyramidenförmigen Abschnitt 44, der einen schrägen Winkel bildet, wobei er einen im allgemeinen glatten, schräg abfallenden Übergang zwischen den beiden plattenartigen Abschnitten 40 und 42 bildet.

Die Bausteine 32 sind in den Paneelen 26 Seite an Seite aufeinanderfolgend montiert Der Bereich zwischen den benachbarten äußeren Abschnitten 42 wird durch einen gerollten Isolierstreiien 50 ausgefällt Dieser Isolierstreifen dient zum Abschirmen, da sich sonst aus einer Durchgangsverbindung ein Kanal ergeben würde, der einen hohen Wärmeverlust zur Folge hätte. Dieser Isolierstreifen besteht vorzugsweise aus anorganischem, faserigem Keramikmaterial, wie es bei den keramischen Bausteinen 32 verwendet wird, jedoch ohne Bindemittel, das in einer flüssigen Aufschlämmung verwendet wird, um die Bausteine fest und formbeständig auszubilden. Der Isolierstreifen ist somit ausreichend flexibel und kompressibel, so daß er leicht in eine dicht zusammengepreßte Form gerollt werden kann, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist In gleicher Weise zusammengerollte Isolierstreifen werden zwischen den Seitenkanten der äußeren Abschnitte 42 der Keramikbausteine in den benachbarten Paneelen 26 eingesetzt

Die zusammengerollten Isolierstreifen 50 sind ausreichend elastisch, so daß sie sich nach dem Zusammenpressen und Einsetzen in die Bereiche zwischen den Bausteinen 32 ausdehnen, um so den gesamten benachbarten Raum auszufüllen. Dies trägt dazu bei, in der Herstellung auftretende Größenabweichungen zu kornpensieren. Durch die Kompressibilität und die Federeigenschaft sind diese Isolierstreifen auch in der Lage, eine Schrumpfung in der Größe der Keramikbausteine 32 zu kompensieren, die dann auftritt, wenn der Ofen die ersten Male in Betrieb genommen wird, d. h, die Isolierstreifen expandieren elastisch, um die durch die Schrumpfung erzeugte Lücke auszufüllen. Die Enden 52 des zusammengerollten Isolierstreifens sind so angeordnet, daß sie um einen geringen Betrag, d. h. ca. um 2,5 cm in das Innere des Ofens vorstehen. Diese Enden können anschließend in den Spalt zwischen den beiden Bausteinen hineingestopft werden, falls eine Lücke zwischen zwei Bausteinen eine normale Größe überschreitet, beispielsweise durch unübliche hohe Temperaturen bei einer bestimmten Anwendung.

Gemäß F i g. 7 ruhen die Bausteine 32 auf starren Teilen 54 der Ofenkonstruktion, die im Querschnitt eine umgekehrte L-Form haben und so angeordnet sind, daß die flache horizontale Oberfläche jedes Teils 54 eine Abstützung für den äußeren Abschnitt 42 des unmittelbar darüber angeordneten Bausteines bildet. Die Teile 54 sind mit ihren Enden an den Ankerstreben 30 des entsprechenden Seitenwandpaneels 26 befestigt

In die Seitenkanten der äußeren kleineren Abschnitte 42 sind Klammern 56 aus rostfreiem Stahl eingesetzt, eo Der Stahl besteht aus einer wärmefesten Legierung und die Klammern weisen zwei hakenförmige Zungen 58,60 auf, wie dies aus Fig.8 ersichtlich ist. Federklemmabschnitte 62 sind einstückig mit diesen Klammern 56 ausgebildet, und sie nehmen unter Federspannung jeweils starre Verbindungselemente 64 aus Stahl auf. Diese Verbindungselemente 64 erstrecken sich über den zugehörieen Teil 54. und sie dienen dazu, die Bausteine 32 in waagerechter Richtung gegenüber den Teilen 54 in ihrer festen Stellung zu sichern. Somit werden die Bausteine 32 in senkrechter Richtung durch einen direkten Eingriff mit den Teilen 54 abgestützt, und sie sind in horizontaler Richtung durch die Klammern 56 gesichert die mittels der zugehörigen Verbindungselemente 64 mit einem Teil 54 verbunden sind.

Die Zungen 58 und 60 der Klammern 56 sind seitlich um einen wesentlichen Abstand versetzt Somit sind die jeweiligen durch die klingenartigeu Spitzen der Zungen gebildeten Einschnittebenen über einen wesentüchen waagerechten Abstand innerhalb der Bausteine 32 voneinander getrennt. Diese Auftrennung verringert jede Möglichkeit daß in dem keramischen Material aufgrund einer Spannung quer zu den Kerbebenen der Zungenspi izen ein Riß entsteht

Wegen der üblicherweise auftretenden extrem hohen Ofentemperaturen bis zu -ca. 1300° C köniite, bedingt durch die hohen Temperaturen, eine Ermüdung der Bausteinhalteklammern auftreten. Jedoch wird eine derartige Schwierigkeit mit der vorliegenden Form vermieden, in der die Zungen 58, 60 einen Abstand von der äußeren Oberfläche des Bausteines haben. Es wurde festgestellt, daß ein solcher Abstand voll wirksam ist um die gewünschten Eigenschaften für die Halterung des Bausteines zu schaffen, wobei ein Verschieben des Bausteines verhindert ist wie dies für einen richtigen Ofenbetrieb erforderlich ist Vorzugsweise sollte dieser Abstand zwischen den Zungen und der Bausteinaußenfläche geringer als die halbe Bausteindicke sein. Bei den ganz stellen Temperaturgradienten in dem Baustein bleiben die Haltezungen und der damit verbundene Klammerteil bei einer ausreichend niedrigen Temperatur, um eine Beschädigung des Materials der Klammer zu vermeiden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der oben beschriebenen Anordnung besteht darin, daß irgendeiner der keramischen Bausteine 32 leicht ersetzt werden kann, beispielsweise im Falle einer Beschädigung eines Bausteines aus irgendeinem Grunde. Zum Ersetzen eines Bausteines werden die jeweiligen Verbindungselemente 64 sowohl an den unteren als auch an den oberen Kanten des Bausteines abgenommen. Dann wird der Baustein nach innen zu dem Ofeninneren hin gedrückt und zwar zunächst durch Verschieben längs der oberen Fläche des Teiles 54 in eine Stellung, in der der Baustein im Inneren des Ofens ergriffen und weggenommen werden kann. Der Einbau eines Ersatzbausteines erfolgt in umgekehrter Weise.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Feuerfeste Auskleidung eines Industrieofens zur Wärmebehandlung mit mehreren aneinanderstoßenden feuerfesten keramischen Faserstoff-Bausteinen, die durch Halteglieder festgehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine größere, dem Innenraum des Ofens (20) zugekehrten und mit abgestuftem Obergang eine kleinere außen befindliche Fläche (40 bzw. 42) aufweisenden, etwa rechteckigen Bausteine (32) so mit den Klammern (56) versehen sind, daß die von den einander zugekehrten Kanten der kleineren Fläche (42) benachbarter Bausteine (32) aus in diese mit hakenförmigen Zungen (58, 60) eingreifen und von einem starren Teil (54) der Ofenkonstruktion mittels eines lösbaren Verbindungselements (64) gehalten sind, das mit jeder der Klammern (56) in Eingriff steht, wobei ein Abschnitt des Verbindungselements (64) auch mit dem starren Teil (54) in Eingriff steht und eine horizontale Bewegung des Bausteins (32) verhindert, in gelöstem Zustand jedoch ein Herausnehmen des Bausteins (32) gestattet.

2. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einer Verriegelungsstange (64) besteht, die sich zwischen zwei Klammern (56) und quer über den starren Teil (54) erstreckt.

3. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (56) mit Federklemmabschnitten (62) versehen sind, die die Verriegelungsstange (64) unter Federspannung aufnehmen.