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Feuerfeste gewölbte Ofendecke für metallurgische Öfen
Die Erfindung bezieht sich auf feuerfeste gewölbte Ofendecken für metallurgische Öfen, wie Siemens-Martin-Öfen, Kupferraffinieröfen u. dgl. Die Ofendecke gemäss der Erfindung ist aus in Gewölbebogenreihen angeordneten, feuerfesten, keilförmigen Steinen, welche aus Magnesia oder Mischungen von Chromit mit mindestens 10 % Magnesia bestehen und oxydierbare metallische Inneneinlagen aufweisen, die sich in der Längsrichtung der Steine über einen wesentlichen Teil der Steinlänge erstrecken, aufgebaut und dadurch gekennzeichnet, dass die Inneneinlagen mit dem Steinmaterial mitverpresst sind und in Form von nichtdurchbrochenen Metallplatten bzw.
in Form von Metallplatten mit Öffnungen, deren gesamte Fläche 20 % der Plattenfläche nicht überschreitet, vorliegen und vorzugsweise derart angeordnet sind, dass sie sich bis zum kalten Steinende erstrecken, und senkrecht bzw. etwa senkrecht zur radialen Richtung des Gewölbebogens oder in an sich bekannter Weise in radialer bzw. annähernd radialer Richtung des Gewölbebogens verlaufen, wobei in jedem Stein mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehr Innenplatten vorgesehen sind.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung von Steinen mit Innenplatten, vorzugsweise zwei oder mehr Innenplatten, in Deckengewölben von industriellen Öfen wird die Abnutzung der Decke im Ofenbetrieb weitgehend herabgesetzt, da die Absplitterung der Steine parallel zur heissen Fläche sehr stark vermindert wird. Bei der Oxydation der in den Steinen eingebetteten Innenplatten tritt, wie festgestellt wurde, kein Wachsen und keine Zunahme der Abmessungen der Steine, z. B. bei der Anordnung von Steinen mit radial zur Wölbung eingebetteten Innenplatten in der Richtung der Wölbung ein. Offenbar reagiert das bei der Oxydation der Innenplatten gebildete. Eisenoxyd mit den basischen Bestandteilen des feuerfesten Stoffes, z.
B. mit der in diesem vorhandenen Magnesia unter Bildung von Magnesiaferrit, der, ohne eine Volumszunahme zu verursachen, in das feuerfeste Material diffundiert. - Da der gebildete Magnesiaferrit hochfeuerfest ist und eine längsweise, durch den Stein verlaufende Verstärkungsrippe bildet, wird-der Kräfte-
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, für die Zustellung von Industrieöfen blechumrnantelte Steine verschiedenartigster Form, z. B. von dreieckigem, quadratischem, rechteckigem, polygonalem oder zylindrischem Querschnitt, zu verwenden, welche eine mit der Blechummantelung aus einem Stück bestehende, metallische Inneneinlage besitzen (brit. Patentschriften Nr. 678,637 und Nr. 690,898). Diese Steine können jedoch nicht durch gemeinsames Verpressen des Steinmaterials mit der Metallbewehrung, sondern nur durch Einstampfen bzw. Einstopfen des feuerfesten Materials in die Blechkörper erhalten werden und haben demnach nur eine geringe mechanische Festigkeit und schwinden beim Brennen ziemlich stark. Eine Herstellung von keilförmigen Steinen der angeführten Art ist nicht möglich, da ein gleichmässiges Einfüllen bzw.
Einstopfen in keilförmige Umhüllungen nicht durchführbar ist. Es sind ferner Steine mit einer Innenbewehrung bekannt, die aus oxydierbarem Metall besteht und sich über einen erheblichen Teil der Länge der Steine oder über die gesamte Steinlänge in einer der Hauptachsen oder parallel zu einer der Hauptachsen des Steinquerschnittes erstreckt (brit. Patentschrift Nr. 696,311). Diese Innenbewehrungenbestehen immer aus durchbrochenem Metall, z. B. Drahtnetzen, Streckmetall, perfo - riertem Blech u. dgl., oder aus Metallstreifen oder -stäben.
Solche Bewehrungen haben lediglich den Zweck, eine gute Verteilung des Metalls in dem feuerfesten Material zu gewährleisten, sind aber inkei-
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ner Weise dazu geeignet, die Neigung der Steine zur Absplitterung (Spalling) parallel zur heissen Stein- fläche herabzusetzen, da sich der die Absplitterungen bewirkende Kräfteverlauf und die Absplitterungsbrüche durch die zahlreichen Durchbrechungen nahezu ungehindert fortpflanzen. Ferner besitzen diese Steine auf Grund des Umstandes, dass sie durch Stampfen hergestellt werden, nur eine geringe mechanische Festigkeit und schwinden beim Brennen ziemlich stark.
Gemäss einer besonders zweckmässigen Ausführungsform werden für den Aufbau der gewölbten Ofen-
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erstrecken und mit diesem bündig abschliessen. Bei dieser Anordnung der Innenplatten werden Absplitterungen der Steine praktisch zur Gänze vermieden.
Gewölbte Ofendecken gemäss der Erfindung können aus Steinen mit Innenplatten in der angegebenen Anordnung ohne Einlage von oxydierbaren metallischenZwischenplatten in den Steinfugen aufgebaut werden. Es können jedoch in den Querfugen oder in den Radialfugen oder in den Quer- und Radialfugen metallische Zwischenplatten vorgesehen sein, die in an sich bekannter Weise entweder beim Aufbau des Gewölbes zwischen die Steine in die Fugen eingelegt werden oder an die Steine angeformt sind. Die Zwi-
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Decke verwendeten Gewölbesteine während des Ofenbetriebes oxydiert werden, begünstigen ein Zusammenwachsen der Decke zu einer Einheit, wodurch ein Gasaustritt und Lufteinsickerungen durch die Fugen verhindert und auch die Neigung der Steine zur Rissbildung oder zu Absplitterungen in einem gewissen Ausmass vermindert werden.
Die verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten der Zwischenplatten in den Fugen mit Bezug zu den wenigstens in einer Anzahl von Steinen jeder Gewölbebogenreihe angeordneten Innenplatten ermöglichen es, die Gewölbedecke den verschiedenen Betriebsverhältnissen anzupassen. Die Zwischenplatten können in den parallel oder senkrecht zu den Innenplatten der Steine verlaufenden Steinfugen angeordnet sein.
Sind z. B. die Steine mit den Innenplatten in den Gewölbebogenreihen so verlegt, dass die Innenplatten inradialebenen desgewölbebogens liegen und sind Zwischenplatten aus oxydierbarem Metall in den quer zu den Innenplatten der Steine verlaufenden Fugen der Decke, also in deren Querfugen vorgesehen, sei es, dass die Zwischenplatten in die Querfugen der Decke lose eingesetzt oder an die in die Querfugen der Decke zu liegen kommenden Seitenflächen der Steine angeformt sind, während die Radialfugen frei von oxydierbaren metallischen Zwischenplatten sind, indem die Steine in den Radialfugen nackt zusammenstossen oder bloss durch Mörtel oder sehr lockere Drahtnetze verbunden sind, so werden starke örtliche Pressungen in der Richtung der Wölbung vermieden.
Bei der Anordnung oxydierbare Zwischenplatten in den Radialfugen wird zwar durch die bei der Inbetriebnahme der Decke auftretende Oxydation der Zwischenplatten eine Druckzunahme in den Radialfugen in der heissen, inneren Zone der Gewölbedecke hervorgerufen ; durch die Oxydation der in den Steinen eingebetteten, radial verlaufenden Innenplatten wird diese örtliche Druckzunahme zumindest teilweise kompensiert, so dass auch diese Ausbildung der Decke in vielen Fällen Vorteile bietet.
Es ist zweckmässig, dass bei radial stehenden Innenplatten metallische Zwischenplatten, welche in den parallel oder annähernd parallel zu den Innenplatten der Steine verlaufenden Radialfugen angeordnet sind, im Abstand vor der feuerseitigen Stirnfläche der Steine enden, so dass sich die Steine an ihrem feu-
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ausbrennbarem oder verschlackendem Material, z. B. aus Pappe oder Asbest, zumindest in der Nähe des feuerseitigenEndes der Steine, vorgesehen sein.
Solche aus ausbrennbarem oder verschlackendem Material bestehende Einlagen können auch mit oxydierbaren Metallplatten kombiniert in der Weise in den Steinfugen angeordnet sein, dass letztere im Abstand vom feuerseitigen Stirnende der Steine enden und der restliche Teil der Fuge ist zum feuerseitigen Steinende von einer Einlage aus ausbrennbarem oder verschlackendem Material gebildet wird. Einlagen aus ausbrennbarem bzw. verschlackendem Material in den Radialfugen der Decke können aber auch an Stelle von oxydierbaren metallischen Zwischenplatten in Verbindung mit der erfindungsgemässen Anordnung von Steinen mit Innenplatten Verwendung finden.
Es ist in diesem Zusammenhang festzuhalten, dass die Verwendung von Einlagen in Form von z. B. Metallgittern, Metallplatten oder Pappe in den Fugen von Gewölben bzw. Mauerwerk an sich bekannt ist (vgl. z. B. die schweiz. Patentschrift Nr. 236, 203).
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Längsachse der Steine verlaufenden Innenplatten angewendet werden, die allenfalls mit angeformten Aussenplatten versehen sein können. Sehr geeignet sind Steine mit Innenplatten, wobei mindestens eine an den Stein angeformte Aussenplatte vorgesehen ist, welche wenigstens einmal abgewinkelt ist und U-fdr- mig oder L-förmig mehr als eine Seitenfläche des Steines umfasst. Dabei können zwei gegenüberliegende.
Plattengebilde zur Ummantelung des Steines verwendet werden ; die Innenplatten können am Steg der
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geneinander gerichtet sind, gegebenenfalls derart, dass sie zueinander fluchtend liegen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. l zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch eine feuerfeste gewölbte Decke gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist ein Teilschnitt nach der Linie II - II der Fig. 1 in Draufsicht. In Fig. 2a ist als Beispiel ein für den Aufbau des Gewölbes anwendbarer Deckenstein in Ansicht von unten im grösseren Massstab dargestellt. Fig. 3 zeigt einen schematischen vertikalen Teilquerschnitt durch eine abgeänderte Ausführung einer gewölbten Decke gemäss der Erfindung. Fig. 4 ist ein Mittelschnitt durch einen im Rahmen der Erfindung anwendbaren Stein nach Linie IV - IV der Fig. 6. In Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie V - V der Fig. 6 dargestellt. Fig. 6 ist eine Ansicht von oben auf den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Stein.
Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Form eines Steines gemäss der Erfindung in einem Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 9. Fig. 8 ist ein Schnitt durch den in Fig. 7 dargestellten Stein nach Linie VIII - VIII der Fig. 9. In Fig. 9 ist der Stein gemäss den Fig. 7 und 8 in einer Ansicht von oben dargestellt. Fig. 10 ist eine schaubildliche Ansicht eines Pla. ttengebildes (Plattenzusammenbau), das bei dem in den Fig. 4-6 dargestellten Stein verwendet wird. Die
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11Fig. 13 dargestellten Stein. Fig. 15 stellt eine Ansicht von oben auf den Stein gemäss den Fig. 13 und 14 dar. Fig. 16 zeigt einen abgeänderten Stein gemäss der Erfindung in einem Schnitt nach Linie XVI - XVI der Fig. 18. In Fig. 17 ist ein Schnitt nach Linie XVII - XVII der Fig. 18 durch den Stein gemäss Fig. 16 veranschaulicht.
Fig. 18 ist eine Ansicht von oben auf den in den Fig. 16 und 17 dargestellten Stein. Die Fig. 19 - 21 sind Schnitte in einer Radialebene durch die gewölbte Decke in den Radialfugen zwischen den Steinen, welche verschiedene Bauarten von radialen Zwischenplatten zeigen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte gewölbte Decke weist entsprechend bogenförmig ausgebildete, stählerne, obere Tragelemente 1 auf, die in der Richtung des Gewölbebogens verlaufen und die in Abständen voneinander aufgehängteT-förmige Hängeeisen 2 tragen, welche hakenförmige, das Tragele- ment 1 umgreifende obere Enden 3 und gegenüberliegende Vorsprünge 4 an den unteren Enden besitzen, die von in den Steinen vorgesehenen Hängeöffnungen 6 an sich bekannter Art aufgenommen werden. Die Hängeöffnungen 6 können zur Gänze im feuerfesten Material ausgebildet sein oder zur Gänze aus im feuerfesten Material eingebetteten Metalleinlagen bestehen oder durch eine Kombination beider Ausführungsarten gebildet werden.
Die an den Hängeeisen aufgehängten basischen bzw. neutralen Steine 7 werden in an sich bekannter Weise zum Teil auch durch Widerlager 8 (von denen nur eines dargestellt ist) abgestützt. Die Widerlager stehen in üblicher Weise unter dem Druck von Federn, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Jeder der Steine 7 hat radiale Flächen 9, Querflächen 10, ein heisses Ende 11 und ein kaltes Ende 12.
Die Steine besitzen Keilform.
Die Steine 7 sind in aufeinanderfolgenden Gewölbebogenteihen verlegt. Die Gewölbebogenreihen weisen wenigstens eine Anzahl von Gewölbesteinen auf, durch welche sich in ihrer Längsrichtung zumindest eine, vorzugsweise zwei oder mehr beim Pressen des Steines eingebettete oder eingesenkte oxy dierbare metallische Innenplatten 14 erstrecken. Bei Vorliegen einer Innenplatte ist diese vorzugsweise in der Mitte des Steines angeordnet, u. zw. in einer der Hauptachsen A - A bzw. A'-A* des Steinquerschnittes (s. Fig. 2a). Bei Verwendung mehrerer Innenplatten können diese parallel oder annähernd parallel zu einer der Hauptachsen A - A bzw. A'-A'angeordnet sein. Die Innenplatten 14 (z.
B., wie in Fig. 2a dargestellt, fluchtend angeordnete Innenplatten 14) erstrecken sich vorzugsweise über den grösseren Teil der Länge und Breite des Steines und vorzugsweise bis zu einem Abstand von ungefähr 25 mm vom heissen Ende. Der Abstand des Plattenendes vom heissen Ende des Steines soll jedenfalls nicht grösser sein als etwa 125 mm. Nach oben zum kalten Ende hin können sich die Innenplatten 14 bis zur Fassung für die Hängeeisen erstrecken ; zweckmässig sind sie jedoch ausgeschnitten, um dem Hängeeisen auszuweichen.
Die Innenplatten 14 bestehen aus einem geeigneten oxydierbaren Metall, zweckmässig aus schwachlegiertem oder einfachem Kohlenstoffstahl, doch kann auch rostfreier Stahl angewendet werden. Die Plattendicke ist in der Regel kleiner als 6,5 mm und liegt vorzugsweise zwischen 0,7 mm und 5 111. m.
Die metallischen Innenplatten in den gemäss der Erfindung verwendeten Steinen sollen volle Platten (Bleche) sein. Soweit die Innenplatten Öffnungen aufweisen, durch welche das feuerfeste Material hindurchtritt, soll die Gesamtfläche der Öffnungen 20 % der plattenfläche nicht überschreiten, so dass solche Innenplatten von eingebetteten losen Drähten, blossen Gittern oder Metallnetzen wesentlich auch in ihrer Wirkung verschieden sind.
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Die mit den Innenplatten versehenen Gewölbesteine 7 sind in den Gewöbebogenreihen derart angeordnet, dass die Innenplatten der Steine im wesentlichen senkrecht zu der im Schnittpunkt der Längsmittelachse des betrachtetenGewölbesteines mit derlaibungsfläche des Gewölbebogens an diese angelegten Tangentialebenen E-E verlaufen (s. Fig. l). Demnach liegen fluchtende Innenplatten 14 in einer Radialebene, wenn sie, wie es in Fig. 2a dargestellt ist, in der Hauptachse A - As do ho in der Längsrich-
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Es ist vorteilhaft, im Falle von Ofendecken mit radialer Anordnung der Innenplatten die Innenplatten derart anzubringen, dass sie, wenn die Steine in der Ofendecke verlegt sind, in Richtung des Gewölbebogens annähernd gleiche Abstände voneinander haben.
Bei der Ausführungsform der Ofendecke nach den Fig. 1 und 2 sind Aussenplatten 15 an jenen Flächen des Steines vorgesehen, welche in den Querfuge n zu liegen kommen. Die Aussenplatten bedecken nahezu die volle Breite des Steines und den überwiegenden Teil des Abstandes zwischen der heissen Fläche 11 und der kalten Fläche 12.
Sehr geeignet sind Steine, bei welchen, wie dies in den Fig. 4 - 7 veranschaulicht ist, an gegenüber- liegenden Aussenplatten 15 senkrecht zu diesen stehende Innenplatten bei 17 befestigt., z. B. angeschweisst sind, wobei an jeder Aussenplatte auch zwei oder mehrere Innenplatten befestigt sein können. Eine in der Aussenplatte an einer Seite vorgesehene Ausnehmung 6' (vgl. z. B. Fig. 10) steht mit der Hängeöffnung 6 in Verbindung. Die Aussenplatten bestehen zweckmässig aus dem gleichen Material wie die Innenplatten ; ihre Stärke beträgt weniger als 6,4 mm und liegt zweckmässig zwischen 0,7 und 5 mm.
Statt ein Plattengebilde zu verwenden, bei welchem die Innenplatte durch Schweissung mit der Aussenplatte verbunden ist, kann in manchen Fällen die Verwendung einer einzigen Platte zweckmässig sein, welche so geformt ist, dass sie einen äusseren und einen inneren. : reil bildet, die zueinander im rechten Winkel stehen.
Zur dauerhaften Befestigung der Aussenplatten können aus diesen Zungen 18 ausgestanzt sein, welche in das feuerfeste Material eingreifen. Die inneren, in den Stein eingeformten Platten können radial bzw. annähernd radial gestellt und derart angeordnet sein, dass die Abstände der Innenplatten in der Richtung
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Es ist vorteilhaft, zwei oder mehrere, in der Längsrichtung sich erstreckende Innenplatten 14 zu verwenden, wie dies in den Fig. 7 - 9 und 16 - 18 dargestellt ist, wobei die Innenplatten, wenn die Steine
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Bei der in denFig. 4 - 6 dargestellten Ausbildung der Steine ist an jeder Seite des Steines in der Mitte eine Innenplatte 14 angeordnet, welche sich durch den Steinkörper von aussen gegen die Steinmitte
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- 9führungsform sind zwei Paare von Innenplatten 14 vorgesehen, die sich von zwei entgegengesetzten Seiten des Steines ins Innere erstrecken. Die Innenplatten sind in der Richtung der einen Querschnittshauptachse der Steine fluchtend (vgl. z. B. Achse A - A in Fig. 2a) und in der andern Querschnittshauptachse (vgl. z. B.
Achse A'-A'in Fig. 2a) zweckmässig in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, dass die Abstände der Innenplatten in der aus den Steinen gebildeten Decke über die ganze Decke annähernd gleich sind.
Fig. 10 zeigt einplattengebilde (Plattenzusammenbau) von der an den gegenüberliegenden Seiten des Steines gemäss den Fig. 4-6 angewendeten Art.
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flanschen 39 verwendet. Dieses Plattengebilde kann als Bodenplatte beim Formen des in Fig. 6 dargestelltenSteines verwendet werden, während die obere Platte in Fig. 6 aus dem in Fig. 10 dargestellten Plattengebilde bestehen kann. Auf diese Weise wird ein Stein geschaffen, der an vier Seiten Aussenplatten und ein Paar gegenüberliegende Innenplatten besitzt. Es können ferner zwei oder mehrere Paare von Innenplatten vorgesehen sein. Weiterhin können Aussenplatten auch nur an zwei benachbarten Seiten vorgesehen sein, wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ist, wo nur ein äusserer Seitenflansch 39 vorgesehen ist. Die Innenplatte 14 kann bei 17 an der Aussenplatte befestigt, z.
B. angeschweisst, sein. Innenplatte und Aussenplatte können aber auch aus einem Stück bestehen.
Bei der in den Fig. 1, 2 und 4-8 dargestellten Ausführungsform wird beim Verpressen des Steines durch einen am oberen Pressstempel angeordneten Vorsprung eine in Richtung der Innenplatten verlaufende Hängeöffnung 6 ausgebildet, d. i. eine axiale, d. h. in der Richtung der Längsachse der gewölbten Decke sich erstreckende Hängeöffnung, wenn die Steine in der Decke so verlegt sind, dass ihre Innenplatten in Radialebenen liegen.
In manchen Fällen, wie in den Fig. 13 - 18 gezeigt ist, erstreckt sich die Hänge- öffnung 6 quer zu den Innenplatten, d. h. in der Richtung des Gewölbebogens, wenn sich die Innenplatten in Radialebenen erstrecken, Bei dieser Ausbildung sind entweder eine Innenplatte 14' (Fig. 13 - 15)
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oder eine Mehrzahl von solchen Innenplatten 14' (Fig. 16 - 18) mit Öffnungen 19'versehen, durch welche feuerfestes Material durchtritt und so die Verankerung erhöht. Ferner können Zungen 18'vorgesehen sein, die sich von gegenüberliegenden Flächen der Innenplatte aus, zweckmässig in zickzackförmiger Anordnung, nach aussen erstrecken und beim Pressen des Steines im Material verankert werden.
Die Innenplatte kann sich bis zu einem gewünschten Abstand vom heissen Ende 11 erstrecken, der zweckmässig 25 mm nicht überschreitet, wie dies bei 28 angedeutet ist (Fig. 13,14 und 16,17).
Die Zahl der Innenplatten kann geändert und soll in dem Masse vergrössert werden, wie die Steingrösse zunimmt. Im allgemeinen sind Steine mit einem Querschnitt von 152 x 76 mm oder kleiner, z. B.
114, 3 x 63, 5 mm, vorzuziehen. In Fällen, wo sich ein Paar gegenüberliegender Innenplatten durch. die kleinere Abmessung des Steines, z. B. die 63, 5mm betragende'Abmessung eines Steines von 114, 3 x 63, 5mm, erstreckt, ist es zweckmässig, zwei Paare von gegenüberliegenden Innenplatten in einem Abstand von 38, 1 mm voneinander und von jeder Seitenfläche des Steines anzuordnen. Zur Erzielung der besten Erfolge soll der Abstand der Innenplatte oder der Innenplatten von der am nächsten liegenden Seitenfläche das Mass von 63,5 mm nicht überschreiten.
Bei Verwendung von Innenplatten im Stein, welche in einer gewölbten Decke eine radiale Lage einnehmen, bestehen verschiedene Möglichkeiten in der Behandlung bzw. Ausführung der Radialfugen selbst.
In einigen Fällen kann in den Radialfugen bei 9 in den Fig. 1 - 3 feuerfester Mörtel, normalerweise in einer Schicht von unerheblicher Stärke, vorgesehen sein ; in andern Fällen können die Steine in den Ra-
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sen. U-förmige Platten, wie sie in Fig. 11 veranschaulicht sind, können an jedem oder abwechselnd an jedem zweiten Stein vorgesehen sein, wodurch entweder eine doppelte oder eine einfache Dicke von Metall in der Radialfuge erhalten wird. Eine einfache Plattendicke kann auch dadurch erzielt werden, dass jederStein mit einer Platte von der in Fig. 12 dargeste llten Art versehen wird.
Auch können zwei P latten in die Fuge eingesetzt werden. wobei sich eine Platte über die volle Länge des Steines erstreckt, während die. andere in einem Abstand von derheissenStirnflächedesSteinesendet. AufdieseWeisekanneinSpaltzwischenderlängerenPlatteunddem angrenzendenStein geschaffen werden. Dies ermöglicht die Ausdehnung des heissen Steinendes in den Spalt hinein, ohne dass zwischen den Steinen an der heissen Fläche ein durch die Wärmedehnung im Stein bedingter übermässiger Druck geschaffen würde. Es wurde gefunden, dass der Wärmegradient in einem Deckenstein hinreichend ist, um entlang der heissen Fläche eine Wärmeausdehnung zu schaffen, welche die Ausdehnung entlang der kalten Fläche um ungefähr 1 % (lineares Mass) überschreitet.
Diese Ausdeh- nung verursacht in einem radial zusammengesetzten Gewölbe eine Konzentrierung des Widerlagerdruckes auf das heisse Ende der Deckensteine, soferne nicht ein Ausdehnu1} gszwischenraum vorgesehen ist. Der Spalt, welcher durch die Verwendung einer losen, vor der heissen Fläche endenden Platte geschaffen wird, stellt einen Weg dar, um die notwendige Ausdehnungsmöglichkeit zu erzielen und den Druck vom heissen Ende fernzuhalten.
Der in Fig. 19 gezeigte Stein 7 hat daher an der radialen Fläche eine lose Platte 54, die bei 55 über das kalte Ende 12 gehakt ist und sich zu einem Punkte 56 erstreckt, der vom heissen Ende 11 in einer zweckmässig 25 mm oder mehr betragenden Entfernung liegt, so dass bei 57 ein Ausdehnungsraum nahe dem heissen Ende gebildet wird. An Stelle der Platte 54 kann auch ein loses Drahtnetzstück von geeigneter Abmessung gesetzt werden.
Die Steine können auch mit einem schmalen Stück aus Papier, Karton oder Asbestpapier vereinigt sein, das in die Fugen am heissen Ende eingesetzt wird und zwischen den Steinen einen Spalt vorsieht, der hinreichend ist, um eine besondere Ausdehnung von ungefähr 1 % an der heissen Fläche zu gestatten.
Fig. 20 zeigt einen Papierstreifen 58, der über die radiale Fläche des Steines nahe dem heissen Ende sich erstreckt und an. dem Stein durch ein Bindemittel, wie Zement od. dgl., befestigt ist. Fig. 21 zeigt einerseits eine oxydierende metallische Platte 54, die sich wie in Fig. 19 über die radiale Fläche gegen das kalte Ende hin. erstreckt, und anderseits einen Streifen aus Asbestpapier 58', der über die radiale Fläche zwischen den Steinen am heissen Ende verläuft.
In einigen Fällen wird sich die ausbrennbare oder verschlackende Einlage zwischen den radialen Flächen der Steine zur Gänze über die Steinfläche, in andern Fällen nur über einen kleineren Teil der ganzen Fläche erstrecken. Unter solchen Verhältnissen, wird der nahe dem heissen Ende befindliche Teil der Einlage ausbrennen oder ausschmelzen bzw. verschlacken, während der Teil nahe dem kalten Ende in seiner Struktur erhalten bleibt und die Steine im Abstand hält. Um sicherzustellen, dass die Struktur der Zwischenlage nach dem kalten Ende aufrechterhalten wird, soll die Einlage wenigstens 10 Gew.-%,
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zweckmässig 25 Gew. -0/0 und am besten 50 Gew. -0/0 Asbestfaser enthalten. Diese Ausführung stellt sich wie Fig. 21, jedoch ohne Linie 56 dar.
Die für den Aufbau der Ofendecke gemäss der Erfindung verwendeten Steine bestehen aus Magnesia oder Mischungen von Chromit mit mindestens 10 % Magnesia. Vorzugsweise wird für die Steine eine solche Zusammensetzung gewählt, dass sie ohne Brennen zum Aufbau der Ofendecke verwendet werden können. In diesem Falle werden die geformten Steine gehärtet und/oder getrocknet und sind dann gebrauchsfertig. Die auf ungebrannten feuerfesten Steinen vorgesehenen Aussenplatten 15 schützen diese während der Verfrachtung und Handhabung.
Wie erwähnt, können an den Querflächen (in den Querfugen) gesonderte oxydierbare metallische Zwischenplatten eingesetzt oder für den Aufbau der Decke Steine verwendet werden, die an den in den Querfugen zu liegen kommenden Seitenflächen angeformte Aussenplatten aufweisen. Wenn es erwünscht ist, dass sich nur eine Plattendicke an den Querflächen befindet, dann kann die an den Stein angeformte Aussenplatte nur auf einer Querfläche des Steines vorgesehen werden, wie Fig. 12 zeigt.
In manchen Fällen wird die Erfindung, wie in Fig. 3 dargestellt, bei einem Sprunggewölbe ohne Hängeeisen angewendet. Mit Ausnahme des Fehlens der Hängeeisen und der Hängesockel und der Verwendung von zwei Innenplatten in jedem Stein stimmt die Konstruktion nach Fig. 3 mit jener nach den Fig. 1 und 2 überein.
Die Herstellung der für den Aufbau der Ofendecken gemäss der Erfindung verwendeten Steine kann in einfacher Weise durch gemeinsames Verpressen des feuerfesten Materials mit den Metallplatten erfolgen.
So können z. B. die in den Fig. 13 - 18 dargestellten Steine, bei welchen die Innenplatten nicht rechtwinkelig, sondern parallel zu den Seitenflächen bzw. zu etwa vorgesehenen Aussenplatten (dort nicht dargestellt) verlaufen, in der folgenden Weise hergestellt werden :
Zuerst wird, falls eine Aussenplatte vorgesehen ist, diese in die Form eingelegt, dann ein Teil der feuerfesten Masse eingebracht, hierauf die Innenplatte eingelegt, dann weitere feuerfeste Masse eingebracht, usw., bis die gewünschte Anzahl von Platten gegebenenfalls mit einer obenauf liegenden ab-
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Die beschriebenen Steine sind vor allem für den Aufbau gewölbter Ofendecken gemäss der Erfindung bestimmt, wobei es sich beispielsweise sowohl um reine Sprunggewölbe, als auch um solche mit aufgehängten Gewölbesteinen handeln kann.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Feuerfeste gewölbte Ofendecke für metallurgische Öfen, aus in Gewölbebogenreihen angeordneten, feuerfesten, keilförmigen Steinen, welche aus Magnesia oder Mischungen von Chromit mit mindestens 10 %Magnesia bestehen und metallische Inneneinlagen aufweisen, die sich in der Längsrichtung der Steine über einen wesentlichen Teil der Steinlänge erstrecken und aus oxydierbarem Metall bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Inneneinlagen mit dem Steinmaterial mitverpresst sind und in Form von