DE829301C - Hochofenherd und Bloecke zu dessen Aufbau - Google Patents

Description

• Hochofenherd und Blöcke zu dessen Aufbau Die Erfindung betrifft eine verbesserte Bauart j eines Hochofenherdes und insbesondere einen verbesserten Ko'hlenstoffblock zur :lusmauerung eines solchen Herdes.
• Hochofenherde werden gegenwärtig im allgemeinen mit Schamottesteinen oder anderem feuerfesten Material ausgemapert.- Diese Ausmatterungen haben viele Nachteile, deren hauptsächlichste folgende sind: i. großes Gewicht der :lusmatterung; z. <las geschmolzene Eisen dringt tief in die .lusmauerung ein; 3. Teile der Ausmauerung «-erden erweicht, brechen ab und schwimmen in dem geschmolzenen Eisen; .4. es sind komplizierte und umfangreiche Kühleinrichtungen notweadig ; 5. es ist möglich, daß geschmolzenes Eisen durch die ,horizontalen Verbindungen des Hochofentherdes und der Behälterwand hindurchtritt.
• Es ist vorgeschlagen worden, loses Kohlenstoffmaterial zu verwenden, das in die Form eines zusammenhängenden Bettes gestampft wird oder KöhIenstoffblöc.ke verschiedener Formen in "verschiedener baulicher Anordnung zu benutzen, wodurch einige der oben aufgezählten Nachteile vermieden oder wesentlich verringert werden, und zwar deshalb, weil Kohlenstoff ein unempfindliches Material ist, dem eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung verliehen werden kann, und weil weiterhin Kohlenstoff eine 'höhe thermische Leitfähigkeit besitzt, welche die Erstarrung Lies Eisens, ehe es den Mantel des Hochofens erreicht, begünstigt.
• Gegenstand der Erfindung sind neuartig ausgebildete Blöcke, weiche zu einem Hochofenherd zusammengebaut, die aufgezählten Nachteule und auch die Nachteile der bekannten, nur schwer miteinander zu verbindenden Kab'lenstoffblöcke nicht aufweisen. . - Ein erfindungsgemäßer, zum Bau eines Hochofenherdes bestimmter Kohlenstoffblock .ist an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen mit Rippen versehen. Die Stirnflächen der Rippen und die Bodenflächen der Rillen zwischen den Rippen sind abgeflacht oder in anderer Weise so geformt, daß sie eine gute Sitz- oder Berührungsfläche bilden. wenn die Blöcke im Eingriff miteinander eingebaut sind. Vorzugsweise ist die Breite der Rillen größer als die der Rippen, damit eine vorteilhafte Toleranz beim Zusammenbau des Herdes gegeben ist. Die Rippen auf der einen Seitenfläche eines Kohlenstoffblocks liegen den Rillen zwischen den Rippen auf der anderen Seitenfläche gegenüber.
• Die Blöcke werden am zweckmäßigsten rechteckig ausgebildet und können jede praktisch in Frage kommende Größe haben. Vorzugsweise sind die übrigen vier Seitenflächen eben.
• Die Verteilung der Rippen auf jeder Seitenfläche ist vorteilhaft so, daß je eine Rippe von halber Breite an der Ober- bzw. Unterkante des Blocks auf der einen Seitenfläche und je eine halbe Rille an den entsprechenden Kanten auf der gegenüberliegenden Seitenfläche vorgesehen ist.
• Die Flanken der Rippen verlaufen vorzugsweise von deren abgeflachten Stirnflächen zu den beiderseits vorgesehenen Rillen schräg nach außen geneigt und sind an den Übergängen abgerundet, um scharfe Ecken zu vermeiden, und den Zusammenbau zu erleichtern.
• Die Höhe der Rippen und Tiefe der Rillen sdll so groß sein, daß unter Berücksichtigung der Zusammenzidhung der Kohlenstoff blöcke beim Betrieb des Hochofens die Verbindung zwischen den Rippen und den Rillen der zusammengebauten Blöcke niemals vollständig aufgehoben wird; d. h. die Summe der Zusammenziehung aller zusammengebauten Blöcke soll nicht größer sein als die Höhe einer Rippe.
• Um das Ausmaß der Zusammenziehung im Betrieb einzuschränken, werden die Kdhfenstoffblöcke hei einer verhältnismäßig höhen Temperatur, z. B. io5o° C oder höher, gebrannt.
• Beispielsweise sei die Höhe eines auf einer Seitenfläche mit drei vollen Rippen und je einer halben Rippe an der Ober- bzw. Unterkante und auf *der gegerrirbediegenden Seitenfläche mit vier vollen Rippen und je einer halten Rille an der Ober- bzw. Unterkante versehenen Blocks mit 5o cm angenommen. Dann kann die Höhe jeder Rippe und entsprechend die Tiefe jeder Rille 3,5 bis 5 cm betragen. Selbstverständlich kann die Höhe des Blocks und die Anzahl der,Rippen entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck verschieden sein. Es werden jedoch bei dem Bau eines Hochofenherdes vorzugsweise Blöcke von mindestens zwei verschiedenen Hähenabmessungen benutzt, welche aber Rippen von .denselben Abmessungen haben, so daß sie gegeneinander versetzt zusammengebaut werden 'können, wobei die senkrechten Fugen zwischen dem ebenen Seitenflächen der Blöcke und die horizontalen Fugen unterbrochen sind. Vorzugsweise wird als Material für einen er-.findungsgemäßen Kohlenstoffblock ein mit einem Teer- oder Pechbindemittel gemischter Hüttenkoks verwendet. Als Zusatz kann Graphit benutzt werden und deswegen ist unter dem Begriff KdhIenstoff in dieser Beschreibung auch Kohlenstoff mit Graphitbeimischung zu verstehen.
• Der Kohlenstoffblock soll während des Fertigungsvorgangs mit genügendem Druck gepreßt werden, damit die Porosität des fertigen Blocks nicht größer als 25% ist, und damit die Druckfestigkeit in kaltem Zustand mindestens 28o kg/cm2 erreicht.
• Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels in den Zeichnungen erläutert.
• Fig. i ist eine perspektivische Ansicht von Köhlenstoffblöcken zweier verschiedener Höhenabmessungen für den Bau eines Hochofenherdes; Fig.2 ist ein senkrechter Schnitt durch einen aus den in Fig. i dargestellten B.löcken zusammengebauten Herd; Fig.3 ist eine Draufsicht auf eine Hälfte des Herdes teilweise im Schnitt in der Linie A-A der F ig. 2 ; Fig.4 ist ein Ausschnitt aus Fig.2 und zeigt eine veränderte Ausführungsform; Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Blocks.
• In Fig. i sind die Blöcke i und 2 mit Rippen 3 an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen versehen, wobei der Block 2 drei Viertel der Höhe des Blocks i hat. Die übrigen Seitenflächen, die Oberseite und der Boden sind eben. Die Rippeai haben flache Stirnflächen und die Rillen zwischen den Rippen flache Böden. Die Flanken der Rippen sind geneigt, so daß sich die Rillen nach innen verjüngen. Außerdem sind sie abgerundet. so daß scharfe Ecken vermieden werden.
• Aus Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß der Unterteil des Herdes aus Reihen von vier übereinandergesetzten Blöcken aufgebaut ist. .Abwechselnd ist ein kleiner Block oben bzw. unten angeordnet, während drei große Blöcke dementsprechend unter bzw. über den kleinen Block gesetzt sind. Die Blöcke sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, so zusammengebaut, daß die Rippen der übereinandergesetzen Blöcke in die Rillen zwischen den Rippen der benachbarten, übereinandergesetzten Blöcke eingreifen. Diese Bauweise stellt eine Verriegelung jedes Blochs in dem ganzen Herd sicher. Infolge der Verwendung verschieden hoher Blöcke sind alle vertikalen Fugen zwischen den ebenen Seitenflächen der Blöcke und alle horizontalen Fugen unterbrochen, wie au: den Fi,g. 2 bis 4 ersichtlich ist.
• Die Tiefe des Herdes kann z. B. iyo cm betragen. wobei vier übereinandergesetzte Blöcke verwendet werden, von denen drei Blöcke je 5o cm und ein Block 4ocm hoch ist. Ein solcher Größenunterschied stellt sicher, daß jeder Block mit jedem darüber oder darunter befindlichen mindestens durch eine volle Rippe verbunden ist, wodurch ausreichende Festigkeit des Herdes gewährleistet und das Aufschwimmen eines Blocks ausgeschlossen ist. Wenn ein Hochofenherd von geringerer ,Tiefe, z. B. 140 cm, 'hergestellt werden soll, können zwei Blöcke von je 5o cm und ein Block von 40 cm Höhe verwendet werden oder bei 9o cm Herdtiefe ein Block von 5o cm und ein Block von 40 cm Höhe. Um die zusammengebauten Kohlenstoffblöcke sind zwei Ringe 4 und 5 von urgerippten Kohlenstoffwandblöcken angeordnet, die einen Teil des Tiegels oder der Behälterwand bilden. Die beiden inneren Ringe 6 und 7 des Tiegels oder der Behälterwand stehen auf den. Randteilen des aus gerippten Kohlenstoffblöcken zusammengesetzten Herdes. Diese Maßnahme gibt eine zusätzliche Verstärkung gegen das mögliche Durchbrechen von geschmolzenem Eisen nach außen zur Ummantelung des Herdes oder den Mantel 8, besonders auf dem Boden des Herdes entlang der Randfuge. Zwischen dem Ring 4 der Wandblöcke und dem C'mfatig der zusammengebauten gerippten 131öcke wird Kohlenstoffmaterial, in Fig. 2 mit 9 bezeichnet, eingebracht und durch Stampfen verdichtet. In gleicher Weise wird Kohlenstoffmaterial, in Fig.2 mit io bezeichnet, -zwischen den Ring 5 der Wandblöcke und den äußeren Mantel8 gestampft. Diese Einbringung von Kdhlenstoffmaterial sichert den vollständigen Zusammen.schluß und festen Zwsamm@enha'lt der gerippten Blöcke.
• Oberfläche und Seiten des Herdes sind in üblicher Weise mit dünnen Schamottesteinen i i bedeckt. Diese schützen die Kohlenstoffoberfläche während des Anzünders und gehen anschließend in der Schlacke auf.
• In der in Fig.4 dargestellten Bauart wird der Herd unter Verwendung gerippter Blöcke bis an den äußeren Mantel 8 aufgebaut, so daß nur eine Schicht to von gestampftem Kohlenstoffmaterial zwischen dem Umfang der zusammengebauten gerippten Blöcke und dem äußeren Mantel 8 benötigt wird.
• Um mit einer möglichst kleinen Menge umgebrannten, durch Stampfen verdichteten Kdhlenstoffmateriäls auszukommen und dadurch die Stabilität des Herdes zu erhöhen, sind nur an einer Seitenfläche gerippte Blöcke 12 (s. Fig. 5) am Umfang des aus beiderseitig gerippten Blöcken zusammongebauten Herdes vorgesehen. Es kann auch eine geringe Menge kleiner oder zerkleinerter gebrannter Schamottesteine in die Schicht 9 und/ oder io eingebracht werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kohlenstoffblock zum Aufbau eines Hochofenherdes, gekennzeichnet durch Rippen an zwei .gegenüberliegenden Seitenflächen.
2. 2. Kohlenstoffblock nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der (tippen und die Böden vier Rillen zwischen den Rippen so ausgebildet sind, daß sie beim Zusammenfügen satt anliegende Sitzflächen zwischen den Rippen eines Blocks und den Rillen eines anderen-Blocks bilden.
3. 3. Kohlenstoffblock nach Ansprüchen i und 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die. Stirnflächen der Rippen und die Böden der Rillen zwischen den Rippen eben sind.
4. 4. Kohlenstoffblock nach Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen zwischen den Rippen eine größere Breite haben als die Rippen.
5. 5. Köhlen.stoffblock nach Ansprüchen i. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Rippen auf einer Seitenfläche die Rillen zwischen den Rippen auf der anderen Seitenfläche gegenüberstehen.
6. 6. Kohlenstoffblock nach Ansprüchen Ibis 5, gekennzeichnet durch rechteckige Ausbildung.
7. 7. Kohletrstoffblock nach Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gerippten Seitenflächen so abschneiden, daß an einem Ende einer Seitenfläche eine Ihalibe Rippe und am anderen Ende eine :halbe Ritile liegt. B. KohIenstoffblock nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der. Rippen im spitzen Winkel ,divergierend zu den Böden der Vertiefungen hin verlaufen, wobei die Übergänge von den Stirnflächen der Rippen zu denn Flanken und von den Flanken zu den Böden der Rillen abgerundet sind. 9. Hochofenherd aus Kohlenstoffblöcken nach Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kdhlenstoffblöcke senkrecht übereinandergesetzt sind und durch gegenseitigen Eingriff der waagerecht gerippten Flächen miteinander verkeilt sind. io. Hochofenherd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht übereinandergesetzten Kohlenstoffblöcke gegen die benachbarten übereinarnderges.etzten Kohlenstoffblöcke so versetzt sind, daß die durch die senkrechten und ebenen Flächen der Ktihlenstoffblöcke gebildeten Fugen unterbrochen sind. ii. Hochofenherd nach Anspruch9 oder io, gekennzeichnet durch Kohlenstoffblöcke unterschiedlicher, vorzugsweise zweier verschiedener Höhen, die zur Vermeidung durchgehender Fugen zwischen den waagerechten Flächen der Kohlenstoffblöcke einander in der untersten un:d obersten Lage so zugeordnet sind, daß jeweils einem- Kdhl,enstoffblock geringerer Höhe ein solcher größerer Höhe benachbart ist, wobei in den .gegebenenfallls vorhandenen Zwischenlagen Kohlenstoffblöcke gleicher Höhe eingebaut sind. 12. Hochofenherd nach Ansprüchen 9 bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Behälterwand und den Kohlenstoffblöc.ken, gegebenenfalls auch der Zwischenraum zwischen dem Herd und der den Herd überragendien - Seitenwand, durch dicht gestampftes, im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehendes, feuerfestes Material o. dgl. ausgefüllt ist.