DE2362946C3

DE2362946C3 - Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen einer Drehrohrofenauskleidung

Info

Publication number: DE2362946C3
Application number: DE19732362946
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 6204 Taunusstein Künnecke
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DK137936C; IT1002318B; DE2362946B2; DK137936B; GB1452600A; BE808758A; DE2362946A1; FR2226062A5

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 füh^rt 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.

Die Dicke der Einlage beträgt etwa 1,5 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

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.

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