DE2362946C3 - Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen einer Drehrohrofenauskleidung - Google Patents
Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen einer DrehrohrofenauskleidungInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft metallische Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten
feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen
und Ausnehmungen.
Die Erfindung betrifft ferner Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten
Steinen einer Auskleidung für Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden metallischen
Siegen und Ausnehmungen.
Die Auskleidungen von Drehrohrofen für die Herstellung von Portland-Zement bestehen in der Regel
aus gebrannten, keilförmigen Magnesia- und Chrom-Magnesia-Steinen, die in einzelnen Steinringen angeordnet
sind. Bei der Auskleidung von Drehrohrofen mit einzelnen Steinringen aus basischen, gebrannten
Steinen ist es von besonderer Bedeutung, daß die mechanische Beständigkeit der Ringe sowohl in heißem
als auch in kaltem Zustand, d. h. bei unterschiedlicher
Wärmedehnung der Steine aufrechterhalten wird.
Feuerfeste basische Steine verfügen über eine
ausgezeichnete Beständigkeit gegen thermochemische Angriffe im Hochtemperaturbereich, sie haben aber
einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn derartige Steine zur Herstellung eines Mauerwerkes
verwendet werden, das sich bei Hitzeeinwirkurg nicht
frei ausdehnen kann, müssen daher zwischen den einzelnen Steinen Dehnfugen vorgesehen werden. Die
Dehnfugen müssen im kalten Zustand des Mauerwerkes für einen entsprechenden Abstand der Steine voneinander
sorgen und dem Mauerwerk eine ausreichende Festigkeit verleihen. Beim Anheizen des Messer-verkes
dagegen müssen die Dehnfugen unter dem Preßdruck der sich ausdehnenden Steine nachgeben, um eine
Zerstörung der Steinenden durch den Preßdnick zu verhindern.
Dehnfugen können beispielsweise dadurch erzielt werden, daß bei der Vermauerung der Steine Naßmörtei
verwendet wird. Die Vermauerung mit Naßmörtel erfordert jedoch ein hohes fachliches Können und ist
sehr zeitraubend Die Verwendung von Naßmörtel bei der Herstellung eines feuerfesten Miauerwerkes mit
Dehnfugen ist ferner durch die beim Anheizen entstehenden Wasserdämpfe nachteilig, so daß in vielen
Fällen die Trockenvermauerung bevorzugt wird
Bei der Trockenvermauerung werden die Dehnfugen dadurch hergestellt, daß Pappestreifen, Asbestplatten
oder Eisenbleche zwischen die einzelnen Steine eingelegt werden.
Die Pappestreifen verbrennen beim Aufheizen des Mauerwerkes, so daß sich Leerfugen bilden, in welche
sich die Steine ausdehnen können. Da die Pappestreifen mit zunehmender Entfernung von der heißen Steinseite
in geringerem Maße abbrennen, entstehen keilförmige
Leerfugen, deren weiteste Öffnung an der heißen Steinseite liegt Die von der- heißen Steinseite
abgekehrten, nicht verbrannten Abseimitte der Pappestreifen dienen zur gegenseitigen Abstützung der
einzelnen Steine, bis das Mauerwerk seine Betriebstemperatur erreicht hat und die Steine aufgrund ihrer
Längendehnung die Leerfuge geschlossen haben. Da die Pappestreifen schon kurz nach dem Anheizen des
Mauerwerkes abbrennen und die unverbrannt gebliebenen Abschnitte der Pappestreifen verhältnismäßig klein
sind, wird das Mauerwerk nach dem Abbrennen der Pappestreifen und vor Erreichen der Betriebstemperatur
instabil. Bei lediglich an der heißen Steinseite zwischen die Steine eingelegten Pappestreifen führt das
Abbrennen der Pappestreifen in ähnlicher Weise zu einem stabilen Mauerwerk.
Wenn Asbestplatten als Einlagenmaterial verwendet werden, treten im wesentlichen die gleichen Wirkungen
wie bei Pappestreifen auf. Zwar sind die unverbrannten Abschnitte der eingelegten Asbestplatten etwas größer
als die Pappestreifen, doch wird auch hier nach dem Abbrennen der der heißen Steinseite zugekehrten
Abschnitte des Asbestmaterials und vor dem Erreichen der Betriebstemperatur das Mauerwerk instabil.
Die zwischen die einzelnen gebrannten Steine eingelegten Eisenbleche sollen bei Erreichen der
Betriebstemperatur des Mauerwerkes schmelzen und somit eine Leerfuge bilden, in welche sich die Steine
ausdehnen könn-ςη. Die Verwendung von Eisenblechen
als Einlagenmaterial hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt Die Eisenbleche oxydieren bereits bei
Temperaturen, die weit unterhalb des Schmelzpunktes
liegen. Die Oxydation des Eisenbleches ist mit einer erheblichen Volumenzunahme verbunden, so daß durch
das Eisenblech noch zusätzliche Drücke entstehen, welche die Drücke an Spannungen aufgrund der
Wärmedehnung der Steine noch erhöhen. Die bekannten Eisenbleche sind daher für Dehnfugen zwischen
feuerfesten Steinen eines Ofenmauerwerkes nicht geeignet
In der US-Po 28 95 725 ist für die Auskleidimg eines Drehrohrofens mit feuerfesten Steinen die Verwendung ">
von Metallblechen zwischen den Steinen beschrieben, wodurch die Steine und die Auskleidung verfestigt
werden sollen. Um den Wärmeabfluß zum metallischen Mantel des Drehrohrofens zu beschränken, sollen die
Bleche vom Blechmantel entfernt enden oder an ihrem äußeren Teil gelocht seia Auch iß diesem Fall wird aber
ein befriedigender Ausgleich der Wärmedehnung bei einem Mauerwerk mit gebrannten volumenbeständigen
Steinen nicht erreicht
Aus der AT-PS 1 76 495 ist für Ofenausmauerungen
ein metaiibewehrter ungebranner basischer feuerfester Stein bekannt, dessen Bewehrung zahlreiche öffnungen
aufweist und beispielsweise aus perforiertem Blech besteht Die Bewehrung wird zusammen mit der
feuerfesten Mischung verpreßt, so daß das feuerfeste Material in die Lochungen der Bewehrung eintritt und
sie fest mit dem Stein verbunden ist Beim Betrieb des Ofens findet ein Schmelzen sowohl der mit dem Stein
fest verbundenen Bewehrungen als auch der zwischen die ebenflächigen Steine eingeführten vollen oder
durchbrochenen Bleche statt Durch Reaktion der Bleche mit dem feuerfesten Material soll eine Glasur
entstehen, durch die dem Springen bzw. Abplatzen des Futters entgegengewirkt und allgemein eine Verkittung
und Verschweißung der im ungebrannten Zustand eingesetzten Steine erreicht werden soll.
Aus der DE-PS 8 80 041 ist ein ungebranner feuerfester Stein für Industrieöfen bekannt, der an
seiner Oberfläche mit einer eisernen Auflage bzw. Einlage versehen ist die zur Verkittung der Steine bei
Inbetriebnahme des Ofens dient Die Auflage bzw. Einlagen besteht aus Eisen, ist vielfach durchbrochen
und besteht zweckmäßig aus Drahtgeflecht oder Drahtnetz, was zu einem sparsamen Eisenverbrauch
und einer starken Verankerung mit der Steinmasse führt
Im Mauerwerk aus ungebrannten basischen Steinen mit zwischen die Steine eingelegten Eisenblechen mit
Durchbiegungen tritt ein Schmelzen und Verschwinden des Fugenmaterials, eine starke äußerliche Versinterung so
der Steine, eine Verstärkung des Mauerwerks und ein Schwinden der Steine bei den hohen Ofentemperaturen
ein. Das Mauerwerk ist in hohem Maße nachgiebig, so daß Probleme mit Bezug auf den Dehnungsausgleich
praktisch nicht bestehen. Somit kann ein Vorschlag für den Dehnungsausgleich bei einem Mauerwerk aus
gebrannten volumenbeständigen Steinen auch nicht erhalten werden.
Bei feuerfestem Mauerwerk aus gebrannten Steinen wird zur Herstellung des notwendigen Dehnungsausgleichs als Fugenmateria! die Verwendung von Blechen
mit wellenförmigen Vertiefungen vorgesehen. Nach der DE-AS 11 06 446 sind Zwischenlagen aus Blech mit
durch den Preßdruck der Steine flach drückbaren Erhebungen oder Drahtnetze bekannt In der US-PS
30 86 327 wird für ein feuerfestes Mauerwerk die Verwendung eines geweiften bzw. trapezförmig gewellten Bleches vorgesehen. Der Ziegel nach der DE-AS
19 38 337 besitzt ein Blechgehäuse mit vorspringenden Abständen, die durch reihenweise auf Lücke versetzte
kleinflächige Vertiefungen gebildet werden, durch die die Ausdehnung des Mauerwerks aus stark gebrannten
Ziegeln aufgenommen werden soll, ohne daß ungleichmäßig verteilte und unzulässig hohe Kräfte entstehen.
Die Verwendung derartiger Bleche mit wellenförmigen Vertiefungen führt aber bei einem Mauerwerk aus
gebrannten volumenstabilen basischen Steinen insbesondere bei den heutigen Drehrohrofenausmauerungen
mit großem Durchmesser nicht zu einem Dehnungsausgleich, bei dem auch die Forderungen nach der Stabilität
und dem Zusammenhalt des Mauerwerks in befriedigender Weise erfüllt werden. Außerdem ist die Herstellung
und Handhabung unebener Bleche sehr aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von metallischen Einlagen oder Auflagen jeweils aus
plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für
Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen und Ausnehmungen, weiche die Steine im kalten
Zustand des Mauerwerks in einem vorbestimmten gleichmäßigen Abstand halten und die Entstehung von
zusätzlichen Spannungen durch eine Oxydation des Einlagenmaterials vermeiden und gleichzeitig das Ofenmauerwerk sowohl in kaltem Zustand als auch in der
Anheizphase und nach Erreichen der Betriebstemperatur in einem stabilen Zustand halten.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch metallische Einlagen aus plattenartigem Material
für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohröfen, mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen und Ausnehmungen, die durch die Kombination folgender Merkmale
gekennzeichnet sind, daß die Einlagen aus einer Stahlplatte bestehen, in welcher Ausnehmungen in Form von
Vertiefungen oder Durchbrechungen vorgesehen sind, die Stege aus vollem Material bestehen und das Volumen der Ausnehmungen in Form von Vertiefungen oder
Durchbrechungen 30 bis 70% des Volumens einer die Ste^e einschließenden, gedachten Vollmaterialplatte
ausmacht, die Breite der Stege größer als die Dicke und nicht mehr als das 5-fache der Dicke der Stahlplatte
beträgt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß in Kombination bei den Einlagen auf einer
Stützplatte aus Kunststoff erhabene parallele Stege aus vollem Stahlmaterial angeordnet sind und das Volumen
der Ausnehmungen zwischen den Stegen 30 bis 70% des Volumens einer die Stege einschließenden, gedachten
Vollmaterialplatte ausmacht, die Breite der Stege größere als die Dicke und nicht mehr als das 5-fache der
Dicke '!es plattenartigen Materials beträgt.
Die Vertiefungen oder Durchbrechungen der metallischen Einlagen gen.üß der Erfindung sind in der Lage,
sowohl die Längenänderung der Steine infolge der Wärmedehnung als auch die Volumenzunahme des für
die metallischen Einlagen verwendeten Materials infolge der Oxydation aufzunehmen. Gleichzeitig
sorgen die metallischen Einlagen für eine gute mechanische Festigkeit des Mauerwerkes. Die !metallischen Einlagen gemäß der Erfindung erfülltn somit zwei
im Widerspruch zueinanderstehende Forderungen. Auf der einen Seite geben die metallischen Einlagen gemäß
der Erfindung der Wäimedehnung nach und vermeiden damit bei sämtlichen auftretenden Temperaturen die
Entstehung von übermäßigen Spannungen im Mauerwerk. Auf der anderen Seite verfügen die metallischen
Einlagen gemäß der Erfindung in sämtlichen Temperaturbereichen von kalter Temperatur bis zur Betriebstemperatur Ober eine ausreichende mechanische Festigkeit, so daß die mechanische Beständigkeit der
einzelnen Steinringe in einem Ofenmauerwerk erhalten $ bleibt. Die mechanische Beständigkeit der einzelnen
Steinringe ist besonders wichtig bei Horizontaldrehrohröfen.
Wenn ein Ofenmauerwerk mit metallischen Einlagen gemäß der Erfindung erwärmt wird, werden die
metallischen Einlagen erweicht, und es üben die sich ausdehnenden Steine eine Kraft auf die schmalen Stege
der metallischen Einlagen aus. Während die metallischen Einlagen erweichen und auch oxydieren, kann sich
das metallische Material in die Vertiefungen und Durchbrechungen der zwischen die Steine eingelegten
Einlagen ausdehnen. Solange das Material erweicht und sich ausdehnt, fällt es nicht zusammen, so daß die beiden
vorstehend genannten Forderungen erfüllt werden.
Das Steinmaterial dehnt sich nicht in die Vertiefungen und Durchbrechungen der metallischen Einlagen aus, so
daß die in den metallischen Einlagen vorgesehenen Ausnehmungen nicht durch Vorsprünge des Steinmaterial ausgefüllt werden.
Wenn jedoch die metallischen Einlagen sehr unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, die an
verschiedenen Stellen der Einlagen eine sehr unterschiedliche Verformung des Einlagenmaterials zur
Folge haben, kann das plattenartige Material gleichzeitig Vertiefungen und Durchbrechungen besitzen.
Wenn die metallischen Einlagen wahlweise auf einer Seite oder auf beiden Seiten des plattenartigen
Materials Vertiefungen aufweisen, können die metallischen Einlagen auf einfache Weise bei Benutzung ein
und desgleichen Materials unterschiedlichen Anforderangen angepaßt werden.
Die Vertiefungen und Durchbrechungen in den metallischen Einlagen können einen quadratischen oder
rechteckigen Grundriß haben, wodurch die Stege, weiche die Vertiefungen und Durchbrechungen umgeben,
an sämtlichen Stellen einen gleichen Querschnitt erhalten, so daß der Widerstand gegen Verformung an sämtlichen Stellen gleich ist und damit eine gleichmäßige
Verformung der metallischen Einlagen erzielt wird.
Die Stahlplatte der Einlagen kann in ihrem Randbereich einen umlaufenden Steg aufweisen, wodurch die
Verarbeitung und Handhabung der Einlagen erleichtert wird
Wenn das Volumen der einzelnen Vertiefungen oder Durchbrechungen einer Einlage in Richtung von der
vorderen heißen Steinseite zur hinteren kalten Steinseite abnimmt, kann einerseits den unterschiedlichen
Längendehnungen an der heißen vorderen Steinseite und an der kalten hinteren Steinseite Rechnung
getrafen und andererseits eine besonders gute Stabilität ss
des Mauerwerkes in sämtlichen Betriebszuständen erzielt werden. Da die Steine an ihrer kalten, d. h. dem
Feuer abgekehrten Seite, sich nur in einem geringen Maße erwärmen und daher nur unwesentlich ausdehnen, reicht an der hinteren kalten Steinseite ein
wesentlich kleinerer Raum zur Aufnahme der Längendehnung der Steine als an der heißen Vorderseite aus.
Die Vertiefungen und Durchbrechungen können djiher an der hinteren kalten Steinseite ein kleineres Volumen
ais an der heißen Vorderseite der Steine haben. Durch
die Verminderung des Volumens der Vertiefungen und Ausdehnungen an der hinteren kalten Steinseite nimmt
der Materialanteil der Einlage zu, so daß die
mechanische Festigkeit der Einlage im Bereich der
hinteren kalten Steinseite steigt, wodurch die Stabilität des Ofenmauerwerkes über sämtliche Betriebszustände
hinweg erhöht werden kann.
Wenn das plattenartige Material an den einzelnen Steinen vor deren Setzen befestigbar, vorzugsweise
anklebbar ist, wird auf der einen Seite der Zusammenbau des Mauerwerks erleichtert und ist auf der anderen
Seite sichergestellt, daß die metallischen Einlagen alle in der richtigen Lage angebracht und nicht aus Zufall
vergessen werden. Die erfindungsgemäße Einlage hat den Vorteil, daß aufgetragener überschüssiger Klebstoff
in die Ausnehmungen ausweichen und damit eine minimale Klebfuge erreicht werden kann.
Die Einlagen können für kleinere Stückzahlen in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden, wenn das plattenartige Material aus einer Stützplatte aus Kunststoff sowie aus auf die Stützplatte in parallelem Abstand aufgebrachten Stahlstreifen besteht.
Das Volumen der Vertiefungen und/oder Durchbrechungen in den einzelnen Einlagen hängt von der
maximal erwarteten Volumenzunahme der Steine und des oxydierenden metallischen Materials in einem
geschlossenen Steinring eines Ofenmauerwerkes ab. Die Einlagen werden so ausgelegt, daß das Gesamtvolumen der Vertiefungen und Durchbrechungen aller
Einlagen in einem geschlossenen Steinring mindestens 30% der Volumenzunahme beträgt. Die in einem Steinring auszugleichende Volumenzunahme wird dabei
gleichmäßig auf die einzelnen Einlagen verteilt.
Die Einlagen gemäß der Erfindung eignen sich für feuerfeste Auskleidungen aus gebrannten basischen
Magnesia- und Chrommagnesia-Steinen für bei hohen Temperaturen betriebene Drehrohröfen, die beispielsweise bei der Herstellung von Portland-Zement
verwendet werden.
Im nachstehenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen metallischen Einlage,
Fig.2 einen Querschnitt durch eine Abwandlungsform einer erfindungsgemäßen metallischen Einlage,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die in den F i g. 1 und 2 dargestellten, metallischen Einlagen,
F i g. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Abwandlungsform einer erfindungsgemäßen Einlage,
F i g. 5 eine Draufsicht auf die in F i g. 4 dargestellte Einlage,
Fig.6 und 7 Querschnitte durch weitere Abw^ndlungsformen der erfindungsgemäßen metallischen Einlage.
Die in den F i g. 1,2 und 3 dargestellten Einlagen sind
geprägte Bleche aus Flußstahl, die durch Walzen hergestellt werden könnea Die in den F i g. 1 bis 3
dargestellten Einlagen weisen Vertiefungen 10 und Stege 12 auf. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, werden die
Vertiefungen 10 von den Stegen 12 umgeben. Wenn die Einlagen zwischen 2 aneinanderliegenden Steinen
zusammengedrückt werden, geben die Stege 12 seitlich in die Vertiefungen 10 nach. Wie aus den F i g. 1 und 2
ersichtlich ist, können die Vertiefungen 10 wahlweise auf einer Seite oder auf beide Seiten der plattenartigen
Einlage vorgesehen sein. Bei der in F i g. 1 dargestellten
Ausführungsform Gegen die auf beiden Seiten angeordneten Vertiefungen einander genau gegenüber und sind
durch eine die Stege 12 verbindende dünne Materialbrücke 16 voneinander getrennt Bei dem in F i r. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die dünne Materialbrücke 16 in der Mittelebene der
plattenartigen Einlage. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Materialbrücke 16
außerhalb der Mittelebene der plattenartigen Einlage liegt. Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform
sind nur auf einer Seite der plattenartigen Einlage VertitAmgen 10 vorgesehen, während die andere Seite
der plattenartigen Einlage eine glatte Oberfläche aufweist
Die in den F i g. 4 und 5 dargestellte Einlage besteht aus einer Stützplatte 14 und einer Vielzahl von
Stahlstreifen 13 die in parallelem Abstand auf der Stützplatte 14 befestigt sind. Die Stahlstreifen 13
können durch Leimen oder auf irgendeine andere geeignete Weise an der Stützplatte befestigt sein. Die
Zwischenräume 15 zwischen den Stahlstreifen 13 stellen bei dieser Ausführungsform die Vertiefungen der
Einlage dar.
Die in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Einlagen haben eine geschlossene, wenn auch verformte Oberfläche.
Die Einlagen nach den F i g. 1 bis 5 können jedoch noch zusätzlich mit Durchbrechungen versehen werden, die
im Boden der Vertiefungen ausgebildet sind.
K i g. 6 zeigt eine metallische Einlage, bei welcher an Stelle der Vertiefungen Durchbrechungen 18 vorgesehen snd. Die Durchbrechungen 18 werden wie die
Vertiefungen 10 bei den Einlagen nach den F i g. 1 bis 3 von Stegen 12 umgeben.
Die F i g. 7 zeigt einen Querschnitt durch metallische Einlagen, bei welchen das Volumen von der heißen
Steinseite zur kalten Steinseite abnimmt. Das der heißen Steinseite zugekehrte Ende der Einlagen ist in der linken Hälfte der F i g. 7 dargestellt, während das der kalten Steinseite zugewandte Ende der Einlagen auf der
rechten Hälfte der F i g. 7 gezeigt ist
Die in F i g. 7 dargestellte metallische Einlage weist
im Bereich der heißen Steinseite Vertiefungen 23a mit einem großen Volumen auf, während die Vertiefungen
23b im Bereich der kalten Steinseite ein kleines Volumen haben. Das unterschiedliche Volumen der
Vertiefungen 23a und 236 wurde dadurch erzielt, daß die Vertiefungen 236 eine geringere Tiefe als die Vertiefungen 23a haben. Die Stege 24a im Bereich der heißen
Steinseite und die Stege 240 im Bereich der kalten Steinseite haben die gleiche Stegbreite und den gleichen
Abstand voneinander. Eine Volumenänderung der Vertiefungen kann jedoch auch dadurch erreicht
werden, daß die Tiefe der Vertiefungen beibeb jlten und
der Abstand der Stege verringert wird, wobei die Stegbreite aller Stege gleich ist Das Volumen der
Vertiefungen kann auch dadurch geändert werden, daß der Abstand und/oder die Stegbreite der Stege unter
Beibehaltung oder Änderung der Tiefe der Vertiefung 2n geändert wird.
Wie die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieie zeiger, Können den erfindungsgemäßen Einlagen
viele verschiedene Formen gegeben werden, um einerseits eine gute Verteilung des Einlagenmaterials
zwischen den sich ausdehnenden Steinen zu gewährleisten und andererseits ein stabiles Mauerwerk in
sämtlichen Betriebszuständen zu erzielen. Hierbei ist jedoch festzustellen, daß die erfindungsgemäße Einlage
in keiner Weise eine Verstärkung des basischen Auskieidungssteines darstellt in der Rege! dürften
Einlagen zu bevorzugen sein, die einen zur Mittelebene symmetrischen Aufbau haben, wie ihn beispielsweise die
Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 6 haben.
Einlagen mit einem zur Mittelebene symmetrischen Aufbau können nicht verkehrt zwischen zwei aneinander angrenzende Steine eingelegt werden, so daß auch
ungelernte Arbeiter beschäftigt werden können. Wenn Einlagen mit einem zur Mittelebcne unsymmetrischen
Aufbau verwendet werden, muß auf ein richtiges Einsetzen der Einlagen geachtet werden, wobei die
Anforderungen an die Sorgfalt größer weiden, wenn die Einbaulage der Einlagen rhythmisch geändert werden
ίο muß.
Wenn man sämtliche Fehlerquellen ausschalten und insbesondere zu vermeiden wünscht, daß das Einlegen
einer Einlage zwischen zwei Steinen vergessen wird, können die Einlagen jeweils auf einer Seite eines Steines
festgeklebt werden.
Die Wärmedehnung der Steine ist an der heißen Seite
der Steine am größten und nimmt gegen die kalte Steite der Steine in der Nähe des die Steine umgebenden
Metaiimanteis ab. Das Einiagenmatenal wird daher an der heißen Seite der Steine stärker zusammengedrückt
als an der kalten Seite. Der in den Fugen entstehende Druck und die mechanische Festigkeit des Einlagenmaterials werden jedoch sowohl auf der heißen als auch auf
der kalten Seite der Steine auf zulässigen und brauchbarten Werten gehalten. Die mechanische
Festigkeit der erfindungsgemäßen Einlage ist dabei so groß, daß sich das Einlagematerial erst dann zusammendrücken läßt, wenn ein vorbestimmter, im Mauerwerk tolerierbarer Druck überschritten wird. Da die
Wärmedehnung der Steine an ihrer kalten Seite gering ist, tritt hier eine Druckkraft auf, die im Bereich des im
Mauerwerk tolerierbaren Druckes liegt. Das erfindungsgemäße Einlagenmaterial wird daher an der
kalten Seite nur in geringem Maße oder überhaupt nicht zusammengedrückt Daher bleibt das Mauerwerk
beziehungsweise die feuerfeste Auskleidung eines Ofens auch dann stabil, wenn sich die feuerfeste Auskleidung
abkühlt
Das erfindungsgemäße Einlagenmaterial zeigt ein anderes Verhalten als gewelltes Einlagenmaterial, wie
z. B. die als Winkelstücke ausgebildeten Rippenbleche nach der DE-AS 11 06 446, welche schon bei geringen
Drücken in der Fuge verformt werden und nicht in der Lage sind, einen bestimmten höheren, im Mauerwerk
tolerierbaren Druck standzuhalten. Da das gewellte Einlagenmaterial schon bei kleineren auftretenden
Drücken verformt wird, entstehen bei der Abkühlung des Mauerwerks Lücken zwischen dem gewellten
Einlagenmaterial und den angrenzenden Steinen, so daß so das Mauerwerk bei einer Abkühlung nicht mehr stabil
ist, und die Gefahr besteht, daß das Mauerwerk zusammenbricht
Im nachfolgenden wird anhand eines praktischen Anwendungsbeispiels die Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen metallischen Einlagen dargelegt
Die feuerfeste Auskleidung im Hochtemperaturbereich eines Drehrohrofens für die Herstellung von
Portlandzement besteht aus Ringen von gebrannten, keilförmigen Chrommagnesia-Steinen mit den Maßen
200 χ 200 χ 75 bis 100 mm. Die Steine werden im
Stahlmantel des Ofens gehalten. Die geeigneten Steine dieser Art enthalten 70 bis 90% MgO und 30 bis 20%
Chromerz und sind direkt gebunden. Die Längendehnung dieser Steine beträgt bei einer Erwärmung von
&5 200C auf 14000C etwa 1,8%. Es wird eine erfindungsgemäße, metallische Fugeneinlage aus Flußstahl mit
folgenden Daten verwendet:
Das Material der Einlagen füllt 50% des Raumes
zwischen den aneinanderliegenden Steinen aus.
Das Gesamtvolumen der Vertiefungen und/oder Durchbrechungen der Einlagen beträgt etwa die Hälfte
der Ausdehnung der Steine.
Die gesamte Berührungsfläche zwischen den Steinen und der Einlage beträgt etwa 50% der Steinfläche, die
der Einlage zugekehrt ist.
Die Stege der Einlage haben eine Breite von etwa 2 mm.
Es stellte sich heraus, daß die metallische Einlage nicht in sich zusammenfällt und den sich ausdehnenden
Steinen einen beachtlichen Widerstand entgegensetzt, obwohl die metallische Einlage fast vollständig oxydiert
und in der bekannten Art mit den basischen Steinen reagiert. Die auftretenden Druckspannungen bleiben
dabei jedoch weit unter der Druckfestigkeit der Steine.
Es ist natürlich aus praktischen Erwägungen zweckmäßig, das Einlagcnmatcria! in der Form einer Platte
herzustellen, deren Breite der Breite der Fuge entspricht Ein derartiges Plattenmaterial kann viele
Ausgestaltungsformen haben, wie dies aus den vorstehenden Figuren hervorgeht, ohne daß dabei die
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einlage beeinträchtigt wird.
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Claims (5)
1. Metaliische Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten
basischen Steinen einer Auskleidung für Drehrohröfen, mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen
und Ausnehmungen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale, daß die Einlage
aus einer Stahlplatte besteht, in welcher Ausnehmungen in Form von Vertiefungen (10) oder Durchbrechungen
(18) vorgesehen sind, die Stege (12,13) aus vollem Material bestehen und das Volumen der
Ausnehmungen in Form von Vertiefungen (10) oder Durchbrechungen (18) 30 bis 70% des Volumens einer
die Stege einschließenden, gedachten Vollmaterialplatte ausmacht, die Breite der Stege (12,13) größer
als die Dicke und nicht mehr als das 5-fache der Dicke der Stahlplatte beträgt
2. Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer
Auskleidung für Drehrohrofen, mit abwechselnd aufeinanderfolgenden metallischen Stegen und Ausnehmungen,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale, daß auf einer Stützplatte (14)
aus Kunststoff erhabene parallels Stege (13) aus vollem Stahlmaterial angeordnet sind und das Volumen
der Ausnehmungen zwischen den Stegen 30 bis 70% des Volumens einer die Stege einschließenden, gedachten
Vollmatcrialplatte ausmacht, die Breite der Stege (13) größer als die Dicke und nicht mehr als
das 5-fache der Dicke des platt«"nartigen Materials
beträgt
3. Einlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stahlplatte gleichzeitig Vertiefunger. (!0) und Durchbrechungen (18) besitzt.
4. Einlagen nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Vertiefungen (10) wahlweise
auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Stahlplatte ausgebildet sind.
5. Einlagen nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der einzelnen
Vertiefungen (10) oder Durchbrechungen (18) einer Einlage in Richtung von der vorderen heißen
Steinseite zur hinteren kalten Steinseite abnimmt.
10
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