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Innenausmauerung für Drehrohröfen zum Brennen von basischem Gut Die
feuerfeste Auskleidung von Drehrohröfen, z. B. solchen zum Brennen von Zetnentklinkertt
u. dgl., ist bekanntlich insbesondere in der Brennzone bzw. Sinterzone den thermischen
Beanspruchungen auf die Dauer nur dann gewachsen, wenn sie durch einen genügend
starken und festhaftenden Ansatz des Brenngutes hzw. dessen Schmelzen geschützt
ist. Die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit solcher Drehrohröfen ist demnach
vom Vorhandensein und der physikalischen Beschaffenheit dieses Ansatzes weitgehettdst
abhängig. 1)ie Bildung und vor allem die feste Haftung eines solchen Ansatzes auf
der feuerfesten Ausmauerung begegnen aber meist großen Schwierigkeiten, welche insbesondere
dann in Erscheinung treten, wenn bei basischen Brenngütern, wie Portlandzement,
Dolomit, Magnesit u. dgl., basische Steine, z. B. Magnesiasteine oder Steine aus
gebranntem Dolotnit, zur feuerfesten Auskleidung verwendet werden.
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Es sind zwar Maßnahmen bekattttt, uni einen solchen Ansatz durch Zugabe
von chemischen Mitteln zum Brenngut zu fördern, doch versagen diese -Maßnahmen meist
und beeinflussen zudem die Oualität des Brennproduktes in ungünstigem Sinne. Es
sind ferner Drehrohröfen bekannt, deren Futter aus nebeneinandergesetzten Futtersteinen
mit breiten mit .Mörtel ausgefüllten Fugen ausgestattet und zum Teil aus Futtersteinen
mit besonders hohem Tonerdegehalt und zum Teil aus Schamottesteinen zusammengesetzt
ist. 'Von diesem Drehrohrofenfutter, (las hauptsächlich die Spröde der Auskleidung
beseitigen und die Lebensdauer der Auskleidung verlängern soll, wird auch behauptet,
(Maß die Klinkerbetonkissen die Bildung des Ansatzes
begünstigen
und die breiten mit Klinkerbetonmörtel ausgefüllten Zwischenfugen eine bessere Haftfestigkeit
des Ansatzes gewährleisten. Die Förderung der Bildung des Ansatzes und seiner Haftfestigkeit
tritt aber hier, wenn überhaupt, so nur in sehr unzulänglicher Weise auf.
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Ferner sind Ausmauerungen für Drehrohröfen bekannt, die aus schalenförmigen,
mit einer Mehrzahl von radialen öffnungen versehenen Auskleidungssteinen aus hochfeuerfestem
Material, wie Siliciumcarbid, Korund oder geschmolzenem Bauxit, und aus in den öffnungen
dieser Steine eingesetzten kleineren Steinen aus gewöhnlichem feuerfestem Material,
wie Schamotte oder Agalmalolit, bestehen, so daß sich an der feuerseitigen Innenfläche
der Auskleidungen Lagen aus hochfeuerfestem Material mit Lagen aus gewöhnlichem
feuerfestem Material abwechseln. DieseAuskleidung geht von dem Gedanken aus, die
Vorteile des gewöhnlichen, hitzebeständigen Materials, insbesondere dessen größere
Widerstandsfähigkeit gegen plötzliche Temperaturschwankungen und dieschlechte W
ärmeleitfähigkeit, mit den Vorteilen des hochhitzebeständigen Materials, insbesondere
dessen Widerstandstähigkeit gegen Abnutzung oder Korrosion, zu vereinigen. rlierbei
ist beschrieben worden., die kleineren, aus gewöhnlichem hitzebeständigem Material
bestehenden Einsatzsteine so in den Öffnungen der Auskleidungssteine zu befestigen,
daß erstere aus der Fläche der Auskleidungssteine vorragen. Dieser Ausführung liegen
aber nur rein mechanische Erwägungen zugrunde, und zwar insbesondere die, eine einfache
und leichte Befestigungsmöglichkeit für die eingesetzten Steine mittels Metallkeilen
zu schaffen. Eine Verbesserung der Ansatzbildung wird durch diese Art der Ausbildung
des Futters weder angestrebt noch erreicht, da die vorspringenden Futterteile wegen
ihrer geringen mechanischen Festigkeit und auch der geringeren Hitzebeständigkeit
schon kurze Zeit nach Inbetriebnahme des Ofens durch Abscheuern, Abbrechen und Abschmelzen
verlorengehen.
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Schließlich ist es auch bekannt, die Innenausmauerung für Drehrohröfen
mit an der feuerseitigen Innenfläche gleichmäßig verteilten Erhöhungen, insbesondere
vorspringenden Steinen zu versehen, die aus dem gleichen Material wie die übrigen
Auskleidungssteine bestehen. Derartige Steinerhöhungen wurden bisher hauptsächlich
in der Calcinier-und Kühlzone angewendet, um eine ständige Umwälzung des Materials
herbeizuführen und eine bessere Entsäuerung oder intensivere Kühlung zu erhalten.
Grundbedingung für eine richtige und sichere Umwälzung des Materials ist, daß erstens
die Erhöhungen verhältnismäßig stark aus der Innenfläche des Drehrohrofens vorragen,
so daß sie wie Schaufeln wirken, das Material gut erfassen und bei der Trommeldrehung
eine größere Materialmenge hochbringen können und daß zweitens die Erhöhungen verhältnismäßig
weit voneinander entfernt sind, um ein Festklemmen von Material zwischen den Erhöhungen
zu vermeiden und dieses im pulverigen Zustand zu erhalten. Vorliegende Erfindung
bezweckt, eine Innenausmauerung für Drehrohröfen zutn Brennen von basischem Gut
zu schaffen, welche die Bildung eines Ansatzes besonders begünstigt. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß von der gesamten Innenfläche der Brenn- bzw. Sinterzone
des Drehrohrofens 4o bis 7o% aus in verteilter Anordnung verlegten basischen Steinen
von untereinander gleicher Höhe und der Rest, also 6o bis 300!o, aus an diesen Steinen
angrenzend verlegten Steinen aus dem gleichen basischen Baustoff, jedoch von einer
um einen geringen Betrag in der Größenordnung einiger Zentimeter, z. B. z cm, abweichenden
Höhe besteht. Durch diese relativ dichte Besetzung der Drehrohrinnenfläche mit Unebenheiten
von geringem Höhenunterschied zusammen mit der Ausbildung der gesamten Ausmauerung
aus durchaus gleichartigem basischem Material werden gegenüber den bisher bekannten
ansatzfördernden Maßnahmen eine bisher nicht erreichte Begünstigung der Ansatzbildung
bei basischen Brenngütern und eine vielfach bessere Haftfestigkeit des Ansatzes
gewährleistet.
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Durch eine zielbewußte Ausbildung, Anordnung oder Gruppierung der
Steine größerer und kleinerer Höhe kann die Bildung des Ansatzes noch erlielr lieh
gefördert und die Haftfestigkeit des Ansatzes noch wesentlich gesteigert werden.
Eine solche besondere Ausbildung besteht z. B. darin, daß die verschieden hohen
Steine mit Bezug zu einem geometrischen Ort des Drehrohrholilkörpers, z. B. dessen
Umfangslinien, in bestimmter, immer wiederkehrender Gruppierung, z. B. stufenförmig
ansteigend, angeordnet sind. Eine andere, die Bildung des Ansatzes sehr begünstigende
Ausbildung der Ausmauerung besteht darin, daß wenigstens die Steine einer Höhenabmessung,
zweckmäßig die Steine größerer Höhe, an ihrer feuerseitigen Kopffläche finit Profilierungen
ausgestattet werden. Durch die zusätzliche Anordnung von Profilierungen wird beim
Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht allein die Haftfestigkeit des Ansatzes
verbessert, sondern auch die Bildung des Ansatzes selbst begünstigt, indem zusätzlich
zu den größeren Erhöhungen und `'ertiefungen noch eine Vielzahl von kleineren \"ertiefungen
und Erhöhungen geschaffen Nverden, in denen sich auch das feinere Material leicht
zur Ansatzbildung festsetzen kann.
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Mit feuerfesten Steinen, die an ihrem feuerseitigen Kopf mit Profilierungen
ausgestattet sind, läßt sich die größtmöglichste Varietät in der Ausbildung und
Wirkung der Unebenheiten erzielen. Werden diese Steine länger als die übrigen Steine
der Auskleidung gewählt, so ergeben sie Vorsprünge, die an ihrer oberen Seite Profilierungen
aufweisen. Hier wirken sowohl die zwischen den vorspringenden Steinen befindlichen
Vertiefungen als auch die vorspringenden Steine selbst und schließlich auch deren
Kopfprofilierungen ansatzfördernd und haftverbessernd. Eine ähnliche Doppelwirkung
kann mit Keilsteinen erhalten werden, die kürzer als die übrigen Auskleidungssteine
sind, da diese Steine nach ihrer Verlegung Vertiefungen ergeben, deren
Boden
mit den Profilierungen versehen ist. Schließlich können die kopfseitig profilierten
Steine auch gleich hoch mit den übrigen Steinen bemessen werden. In diesem Falle
wirken nur die Profilierungen ansatzfördernd, wobei aber diese Wirkung durch verschiedene
Ausbildung der Profilierung nach Wahl beeinflußt werden kann.
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In der Zeichnung sind in den Fig. i bis 4 einige Ausführungsbeispiele
von Innenauskleidungen für Drehrohröfen gemäß der Erfindung in schaubildlicher Ansicht
dargestellt, während die Fig. 5 bis 7 Ausführungsbeispiele von zur.@usfiihrung derartiger
Innenauskleidungen geeigneten Keilsteinen veranschaulichen.
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In Fig. i besteht die Innenauskleidung des Ofenmantels i aus zwei
Arten von aus feuerfestem basischem Material hergestellten Steilten 2, 3, von denen
letztere eine größere Höhe besitzen als die Steine 2 und über die von den Steinen
2 gebildeten Innenfläche 4 vorspringen. Die Steine 3 sind in jeder zweiten Längsreihe
angeordnet utid liegen um eine Steinbreite versetzt zu den. vorspringenden Steinen
3 der beiden zweitnächsten Steinreihen. Auf diese Weise wird feuerseitig ein System
voti planmäßig verteilten Erhöhungen 5 gel)ildet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 besteht die Innenauskleidung
cles Ofenmantels i aus Steinen 2 und aus Steinen 6, die gegenüber den Steinen 2
geringere Höhe aufweisen, so daß sie bei Verlegung zwischen den Steinen 2 Vertiefungen
7 in der feuerseitigen Innenfläche 4 ergeben. Die Anordnung der Steine 6 ist in
Fig. 2 die gleiche wie die der Steine 3 in Fig. i.
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Die Verlegung der höheren Steine 3 bzw. tieferen Steine 6 ist natürlich
nicht auf die in den Fig. i und 2 dargestellte Art beschränkt. So können zum Beispiel
die gegenüber den Steinen 2 in der Höhe unterschiedlichen Steine auch paarweise
zwischen den Steinen 2 verlegt werden, wie (lies Fig. 3 der Zeichnung zeigt. Auf
diese \Vcise entstehen längliche Erhöhungen 5, die versetzt zueinander liegen. Die
längeren oder kürzeren Steine können auch in der ganzen Längsrichtung des Trommelmantels
r aneinanderliegend zwischen den Steinen 2 verlegt sein, so daß in der Längsrichtung
verlaufende vorspringende Rippen oder einspringende Nuten gebildet werden.
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Auch die gruppenweise Anordnung von Unebenheiten, z.13. Erhöhungen
oder Vertiefungen, ist möglich. Fig.4 zeigt ein Ausführungsheispiel, bei welchem
die Innenauskleidung aus drei verschieden hohen Steinen 2, 8 und 9 zusammengesetzt
ist, derart, daß in der Umlaufrichtung des Drehrohrofens (Pfeilrichtung p) stufenförtiiig
ansteigende 1frliöhuttgen gebildet werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. i bis 4 besteht die Innenauskleidung
aus Keilsteinen, deren inseitig liegende Köpfe glatt ausgebildet sind. Zur weiteren
Förderung der Ansatzbildung und Ansatzhaftung können die inseitig liegenden Köpfe
der Keilsteine auch profiliert ausgebildet sein. Gemäß Fig. 5 ist die kleinere Basis
des Keilsteines io mit Profilierungen in Form von Leisten 12 ausgestattet. In Fig.
6 besteht diese Profilierung aus Rauten 13. In Fig. 7 ist der Keilstein io mit einem
schwalbenschwanzförmigen Kopf 14 ausgestattet, der beim Einsetzen dieses Steines
zwischen die niedrigeren Steine der Auskleidung schNvalbenschwanzförmige Unterscheidungen
ergibt.
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Die mit Profilierungen versehenen Steine können sowohl vorspringend
als auch zurückspringend verlegt sein, so dali die Unebenheiten von diesen Steinen
und zusätzlich noch von deren Profilierungen gebildet werden.
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Die Unebenheiten an der feuerseitigen Innenfläche der Auskleidung
brauchen, da sie scharf aus dieser Innenfläche aus- oder einspringen, nicht sonderlich
hoch bzw. tief zu sein. Im allgemeinen genügt ein Höhen- bzw. Tiefenunterschied
von etwa 2 cm, um eine einwandfreie Ansatzbildung und Haftung zu gewährleisten.
Jedenfalls bewegt sich der Höhenunterschied bei den Steinen in der Größenordnung
von nur wenigen Zentimetern. Dagegen ist die Besetzung der Drehrohrinnenfläche mit
aus- bzw. einspringenden Unebenheiten relativ dicht. Die die eigentliche Grundfläche
der Innenausmauerung hildenden Steine besetzen 40 bis 70 °/o der Gesamtfläche der
Brenn- bzw. Sinterzone des Drehrohrofens; demgemäß beträgt die Besetzung dieser
Gesamtfläche durch die vorspringendetiSteine 6o bis 30 %. Die _\ttsmauerung gemäß
der Erfindung eignet sich insbesondere auch für Drehrohröfen zur Zementherstellung
mit erweiterter Sinter-Zone.