DE932625C - Feuerfester Stein fuer Industrieoefen und Verfahren zur Herstellung dieses Steines - Google Patents

Feuerfester Stein fuer Industrieoefen und Verfahren zur Herstellung dieses Steines

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DE932625C
DE932625C DEP40639D DEP0040639D DE932625C DE 932625 C DE932625 C DE 932625C DE P40639 D DEP40639 D DE P40639D DE P0040639 D DEP0040639 D DE P0040639D DE 932625 C DE932625 C DE 932625C
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DE
Germany
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stone
metal insert
recess
mass
insert
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DEP40639D
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Russel Pearce Heuer
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    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/02Crowns; Roofs
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/14Supports for linings
    • F27D1/145Assembling elements
    • F27D1/147Assembling elements for bricks
    • F27D1/148Means to suspend bricks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

  • Feuerfester Stein für Industrieöfen und Verfahren zur Herstellung dieses Steines Zur Aufhängung und Unterstützung der Steine, beispielsweise bei Hängedecken, wurden bislang verschiedene Mittel vorgeschlagen; insbesondere ist es üblich, metallene Halte- oder Hängeeisen zum Verhängen der Steine mit Teilen der Ofentragkonstruktion zu verwenden.
  • Bei den bisher bekannten feuerfesten Steinen mit Aufhängemitteln bestehen letztere meist aus im Steinmaterial ausgebildeten Vorsprüngen oder Ausnehmungen, an denen die Halteeisen angreifen. Es ist auch bekannt, die Halteeisen in Ausnehmungen des Steines einzukitten oder einzugießen. In allen diesen Fällen erstrecken sich die Halteeisen vom feuerseitig abgekehrten Steinende aus verhältnismäßig weilt gegen, das feuerseitige Steinende hin, um, eine ausreichende Tragfestigkeit zu erreichen;. Dadurch wird aber die zwischen dem inneren Ende des Halteeisens und! dem äußexeni Stein, ende liegende Steinmasse nicht ausgenutzt und das Halteeisen hohen Temperaturen ausgesetzt, die bei der zunehmenden Verkürzung des Steines durch dessen Abnutzung an der Feuerseite schließlich eine unzulässige Höhe erreichen. Es ist dann nötig, den abgenutzten Stein auszutauschen, obwohl beträchtliche Teile desselben noch brauchbar wären.
  • Diese Nachteile weisen auch die bekannten Halterungen für feuerfeste Steine auf, bei welchen das Halteeisen mit seinem Kopf im Stein eingegossen ist oder bei welchen für das Einhängen des Halteeisens ein nach Art einer Augenschraube ausgebildeter Metallkörper vorgesehen ist, der mit seinem Gewindezapfen in den Stein unter Verwendung von Mörtel eingeschraubt ist. Auch bei diesen bekannten Aufhängungen der Steine greifen Metallteile der Halterung tief in das Steininnere ein, so daß sich die bereits geschilderten Nachteile ergeben.
  • Der feuerfeste Stein gemäß der Erfindung vermeidet diese Übelstände. Der Stein ist in bekannter Weise auf Magnesia-, Chromit- bzw. Chromitmagnesiabasis aufgebaut und an einem Stirnende mit einem in der Steinmasse verankerten Metalleinsatz zum Verhängen mit einem außerhalb des Steines befindlichen Halteeisen ausgestattet. Gemäß der Erfindung ist der Metalleinsatz mit mindestens zwei Flügeln ausgestattet, mittels deren er von dem einen Stirnende des Steines aus in die Steinmasse eingreift. Bei dem feuerfesten Stein gemäß der Erfindung wird durch Einbettung-eines Metalleinsatzes die Verlegung der Angriffsstelle des Halteeisens möglichst weit von der Feuerseite erreicht, so daß weitestgehende Ausnutzung des, Steinmaterials und größtmögliche Schonung der metallenen Verhängemittel gegenüber schädlichen thermischen Einflüssen gewährleistet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steines besitzt der Metalleinsatz U-Form und der Stein eine in die Höhlung der U-Form hineinreichende Ausnehmung, die für den Eingriff des Halteeisens bestimmt ist; diese Ausnehmung ist zweckmäßig oben von dem bündig mit der Stirnseite des Steines verlaufenden Bügelteil und an beiden Seiten von den Schenkeln der U-Form begrenzt.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung des feuerfesten Steines mit eingebettetem Metalleinsatz. Dieses Verfahren besteht im Wesen darin, daß der für den Angriff des Halteeisens bestimmte Metalleinsatz während der vorzugsweise unter einem Druck von mindestens ioo kg/cm2 erfolgenden Formung des Steines von außen her in die Steinmasse .eingedrückt wird.
  • Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele. des Erfindungsgegenstandes und einige Anwendungsbeispiele.
  • Fig. i zeigt eine Ausführungsform des Metalleinsatzes in raumbildlicher Ansicht; Fig.2 ist eine raumbildliche Teilansicht des einen Steinendes mit der eingebetteten Metalleinlage gemäß Fig: i ; die' ' ' Fig.3 und 4 sind Schnitte durch eine zum Pressen -des erfindungsgemäßen -Steines geeignete Form; Fig. 4a-zeigt eine andere Ausführung der Preßform im Schnitt; Fig. 5, stellt einen Querschnitt durch eine weitere Preßform dar; diese Darstellung entspricht einem Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4; die Fig. 6 und 7 zeigen in Vorder- und Seitenansicht einen Teil einer Hängedecke unter Verwendung von Steinen mit Metalleinsätzen gemäß den Fig. i und 2; iw Fig. 7 a ist die Aufhängung von Steinen mittels versetzt in ihnen angeordneter - Metalleinsätze veranschaulicht; die -Fig. 8 und 8 a zeigen in raumbildlicher Ansicht eine zweite Form des Metalleinsatzes; Fig.9 zeigt die bisher bekannte Verhängung eines Halteeisens mit einem feuerfesten Stein; dabei ist der Stein in Seitenansicht gezeigt, wie sie sich aus einem Schnitt nach Linie IX-IX in Fig. 6 ergibt; die Fig. io und i i zeigen in einer Draufsicht und einer Seitenansicht eine Ausführungsform des Steines mit seitlich versetzt angeordnetem Metall-- einsatz; . Fig. i2 zeigt einen Teil einer Hängedecke im Querschnitt mit Steinen gemäß der Erfindung; Fig. 13 zeigt an einem der Fig. 12 analogen Schnitt einen durch die Erfindung behobenen Mangel der bisher bekannten Öfen; die Fig. 14 und 15 zeigen in Teilschnitten durch das Ofengewölbe zwei andere Aufhängearten für die Gewölbesteine.
  • Die bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß beschaffenen und angeordneten Steineinlage besteht aus einem U-förmigen metallischen Einsatzkörper 8 (Fig. i). Dieser Metalleinsatz kann aus Walzstahl, schmiedbarem Gußeisen, hitzebeständiger Legierung oder anderem geeigneteni Matersaili beGtehen. Dar Metadleins:atz wixd in dem feuerfesten Material 9' eingebettet, während dasselbe unter Druck zum Stein verpreßt wird (Fig. 2). Durch diesen als »Mitverpressen« bezeichneten Vorgang ist es möglich, zumindest einen Teil des Einsatzes im feuerfesten Material einzubetten und so eine Aufhängung zu erhalten, die nahe dem kälteren Steinende oder sogar außerhalb desselben angreift. Eine Ausführungsform eines Einsatzes 8', bei dem der mit dem Halteeisen zusammenwirkende Teil außerhalb des Steines 9 liegt, zeigt Fig. 8; dieser Einsatz 8' weist divergierende Schenkel io auf, mittels deren er in der feuerfesten Mässe 9' verankert ist.
  • An Stelle der U- oder Y-förmigen Ausbildung gemäß den Fig. i und 2 bzw. Fig. 8 kann der Metalleinsatz beispielsweise auch T-, V-, L- oder ,Form aufweisen. Durch die Verwendung des Metalleinsatzes wird es möglich gemacht, sowohl Form und Lage der mit einem äußeren Halteeisen (z. B. i i in den Fig. 6, 7 und 7 a) in Berührung stehenden Fläche als auch die Stelle innerhalb des Steines, an welcher der Angriff der Aufhängung stattfinden soll, genau zu bestimmen.
  • Die beiden Schenkel 12 des U-förmigen Einsatzes gemäß Fig. i können mit Leisten oder Rippen 13 und/oder Vertiefungen oder-Ausnehmungen 14 versehen sein, die sich beim Mitverpressen in der feuerfesten Masse zusätzlich verankern. In Fig. 2 füllt die Masse 9' den Raum zwischen den Schenkeln des U-förmigen Einsatzes nicht völlig aus; es ist vielmehr ein freier Raum 15 vorgesehen, in den das Halteeisen i i (Fig. 6) derart einpassen kann, daß es die untere Seite 16 und die inneren Seitenflächen 17, r8 des U-Einsatzes berührt.
  • Sowohl die seitlich nach außen in den Steinkörper eingreifenden Lappen 13 als auch die in die Ausnehmungen 14 eingreifenden Steinmassen dienen dazu, den Metalleinsatz im Stein festzuhalten. Ein Lappenpaar und ein Paar Ausnehmungen liegen zwischen dem Raum 15 und den relativ »freien« Enden i9, 2o der Schenkel, während das andere Ende der Schenkel durch das sie verbindende Ouerstück 21 überbrückt wird, das den äußeren Teil des Einsatzes bildet und bei der Ausführung gemäß Fig. 2 bündig mit der äußeren Stirnfläche des Steines verläuft.
  • Die Fig. 6 und 7 zeigen die gruppenweise Aufhängung von Steinen auf Halteeisen. Auf der üblichen Tragstange 22 sind Halteeisen i i aus hitzebeständigem Baustoff mittels Halten 23 aufgehängt. Diese Haken sind seitlich versetzt angeordnet, so daß die Halteeisen von entgegengesetzten Seiten her aufgehängt werden können. Die Halteeisen, beisitzen, -einen: T-förm@igen Verhängieleopf; derselbe wird von entgegengesetzt gerichteten Vorsprüngen 24, 25 gebildet, die so geformt sind, daß sie in die von den Metalleinsätzen umgrenzten Hohlräume 15 passen und in diese eingeführt werden können. Um dieses Einführen zu erleichtern, sind die Teile 24, 25 etwas verjüngt ausgebildet.
  • An jedem Halteeisen können zwei Steine aufgehängt sein; dabei können die Halteeisen, wie gezeigt, paarweise angeordnet sein, indem die Halten 25 die Stangen 22 von entgegengesetzten. Seiten umgreifen. Auf diese Weise wird eine einfache Deckenkonstruktion erhalten, für deren Aufführung nur eine geringe Anzahl von Trägern 22 und Halteeisen i i erforderlich ist.
  • Es können nicht nur andere Formen von mit dem Stein »mitverpreßten« Einsätzen, sondern auch andere Tragteile und Halteeisen Verwendung finden; auch können die Halteeisen in verschiedener Weise mit den Tragteilen verbunden sein. Die Einsätze können auch, ähnlich wie in Fig. 8 dargestellt, über das äußere Stirnende der Steine vorragen. Der Einsatz 8' kann in diesem Falle an der Öffnung 26 vom Halteeisen erfaßt werden, genauso wie die Einlage 8 in: den Fig. i und, 2 durch eine Öffnung 26' mit einem Halteeisen kuppelbar ist.
  • Die Steine können einzeln, paarweise oder in Gruppen aufgehängt sein; ferner können die Halteeisen in verschiedener Weise mit den Einsätzen und den Tragteilen verbunden sein. Bei allen Ausführungsformen ist der Metalleinsatz mit dem Stein mitverpreßt und vorzugsweise mit Verankerungsm.itteln, wie Lappen 13 und/oder Ausnehmungen 14, versehen (Fig. i).
  • Ein Verfahren zum Verpressen des Metalleinsatzes und der feuerfesten Masse zwecks Herstellung des in Fig.2 dargestellten Steines ist unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beispielsweise folgendes: Die in Fig. 3 dargestellte Preßform 27 ist unten durch einen Stempel 28 und oben durch einen Stempel 29 verschließbar. Einer dieser Stempel oder beide werden durch eine hydraulische oder mechanische Presse betätigt. Diese soll auf den Stein einen Preßdruck von mindestens ioo kg/cm2 ausüben können. Erwünscht ist ein Preßdruck von 35o kg/cm2; vorzugsweise werden aber Drücke von 7oo kg/cm2 oder mehr angewendet.
  • Die zum Formen vorbereitete, feuerfeste Mischung wird in die geöffnete Preßform eingefüllt. Der obere Stempel ist mit einem Formkern 3o ausgestattet, der die durch die Seiten- und Stirnfläche des Steines gehende Öffnung 31 herstellt und zugleich in den Metalleinsatz 8 reicht, um diesen zu halsten, und die Ausnehmung 32 von. der Steinmasse freizuhalten (Fig. 2). Durch die Öffnung 31 kann der Kern 3o nach dem Preßvorgang aus dem Stein gezogen werden. Außerdem wird durch diese Öffnung ein seitlicher Zugang zur Verhängestelle geschaffen.
  • Der Metalleinsatz 8 wird vom Kern 30 gehalten und kann, auf diesem in, bieliehigem Abstand vom der Unterseite des oberen Stempels 29 fixiert werden. Es ist besonders vorteilhaft, daß die Unterstützungsstelle hoch oben am Stein oder selbst oberhalb der oberen Steinfläche sich befindet, da auf diese Weise das Metall in größtmöglichem Abstand von der Ofenhitze zu liegen kommt.
  • Da der Stein gemäß den Fig. 3 und 4 von der Seite her gepreßt wird, entspricht in diesen Figuren der Abstand des Metalleinsatzes vom oberen Stempel 29 dem gewählten Abstand des Einsatzes von der entsprechenden Seite des fertigen Steines. Dieser Abstand ist in den Fig. 3 und 4 ein solcher, daß der Einsatz in der größeren Achse a-b (Fig. 7 und 7 a) des Steines liegt und, wie z. B. aus den Fig. 6, 7 und 8 ersichtlich, die Unterstützungslinie durch den Schwerpunkt 33 des Steines (Fig.7) verläuft und mit der größeren Steinachse zusammenfällt.
  • Sind andererseits die Einsätze in verschiedenen Abständen von den Steinseiten angeordnet, so daß die Mitte der Aufhängung an den Teilen 24 oder 25 der Halteeisen außerhalb der größeren Steinachse liegt, d. h., ist der Einsatz mit Bezug auf die Lage, die er bei zentraler Anordnung im Steinoberteil einnehmen würde, versetzt (Fig. 7a, 8a, io und ii), so nimmt der Stein, falls er einzeln aufgehängt wird, eine Neigung unter einem Winkel i9 elin, der durch dien. Abstand bestimmt wird., um den der Aufhängemittelpunkt versetzt zur Steinachse liegt (Fig. i i). Der Winkel 0 ist der von der größeren Steinachse a-b und der Aufhängelinie c-d zwischen Aufhängepunkt und Schwerpunkt eingeschlossene Winkel. Werden aber die Steine, wie in Fig. 7 gezeigt, paarweise aufgehängt, so stützen sie einander ab und nehmen eine vertikale Lage ein, wobei dann die Aufhängelinie in einem Abstand von der größeren Steinachse und parallel mit dieser verläuft.
  • Die in Fig.5 gezeigte Preßform, bei der die gleichen Bezugszeichen wie bei der zum Pressen rechtwinkeliger Steine bestimmten Preßform gemäß den Fig. 3 und 4 verwendet sind, dient zum Pressen von Steinen mit versetzt angeordnetem Einsatz gemäß den Fig. io und i i. Es sei bemerkt, daß Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4 zeigt, obwohl letztere das Formen rechtwinkeliger Steine zeigt.
  • In den Fig. 3 und 4 passen der Einsatz 8 und der Tragkern 30 zügig ineinander, so daß zwischen diesen Teilen eine die Halterung sichernde Reibung vorhanden ist. Der Einsatz kann aber auch durch Magnete in Lage gehalten werden, die im Stempel 29 angeordnet sind.
  • Um den Metalleinsatz und das feuerfeste Material miteinander zu verpressen, wird der obere Stempel unter Druck nach unten in die in Fig. 4 gezeigte Lage bewegt. Der untere Stempel kann gleichfalls bewegt werden. Auf diese Weise wird der Metalleinsatz in die feuerfeste Masse hineingedrückt, in dieser eingebettet und am Orte festgehalten, wobei die feuerfeste Masse und der Metalleinsatz, wie aus der Zeichnung ersichtlich, beim Pressen allseitig von der Form eingeschlossen sind. Der obere Stempel und der Tragkern werden sodann zurückgezogen und lassen den gepreßten Stein samt dem Metalleinsatz und der Ausnehmung 32 (Fig. 2) in der Form zurück. Hierauf kann der untere Stempel nach oben bewegt werden, um den Stein aus der Form auszuheben. Es ist wichtig, daß der zur Bildung der Ausnehmung verwendete Tragkern verjüngt oder derart geformt ist, daß .er ohne Beschädigung des Materials aus dem Stein gezogen werden kann.
  • Der Stein kann vorteilhafterweise aus einem feuerfesten Material hergestellt werden, das nach Trocknung bei mäßiger Hitze in ungebranntem Zustand verwendbar ist. Dies soll aber nicht heißen, daß ein gebrannter Stein unzweckmäßig wäre, doch erzielt man bei Verwendung ungebrannter Steine den Vorteil, daß der Stein durch die Ofenhitze fortschreitend gebrannt wird, wobei der Vorteil des ungebrannten Steines in jedem Teil erhalten bleibt, der noch nicht gebrannt wurde.
  • Die Zusammensetzung des feuerfesten Materials zur Herstellung ohne Brand verwendbarer Steine kann in weiten Grenzen variieren. Eine gut brauchbare-Miischung für einen Chrommagnesi,tstin ist folgende: Chromerz von 3,3 bis o,59 mm lichte Maischenweiie 6o %, gesintert-, Magnesia von 0,21 mm lichte MasChenweiite 400/0.
  • Dieser Mischung werden 2% windgesichtetes Kaolin und eine genügende Menge einer Schwefelsäurelösung zugesetzt, um in die bereitete Mischung etwa 4% Feuchtigkeit und 1% Schwefelsäure einzubringen.
  • Eine andere empfehlenswerte Mischung ist folgende: Chromerz, grobkörnig, von 3,3 bis o,59 mm lichte Maschenweite 6o0/@, Magnesia (Perikles), feinkörnig, von o,21 mm lichte Maschenweite 400/0, gleichfalls mit einem Zusatz von 2 Gewichtsprozent windgesichteten Kaolins und einer genügenden Menge Schwefelsäurelösung, um etwa 1% Schwefelsäure und 4% Feuchtigkeit in die bereitete Mischung einzubringen.
  • Nach dem Pressen werden die feuerfesten Steine bei ungefähr 15o° getrocknet, vorzugsweise unter Verhältnissen, die eine Kontrolle des Feuchtigkeitsgrades gestatten.- Nach dem Trocknen sind die Steine, ohne daB sie vorher gebrannt wurden, verwendbar. Es ist notwendig, jede Behandlung der Steine im Brennofen bei hohen Temperaturen zu vermeiden, die ein Schmelzen der eingebetteten Metalleinsätze oder eine die Festigkeit und Brauchbarkeit derselben herabmindernde Oxydation des Metalls herbeiführen können..
  • Fig.4a zeigt eine Preßform zur Herstellung von Steinen, wie sie aus den Fig. 8 und 8 a ersichtlich sind. Diese Form ist der in Fig. 3 und 4 dargestellten ähnlich, hat aber keinen Tragkern 30. Der Formkasten 27 besitzt eine Ausnehmung 27a, die den oberen Teil des Einsatzes 8' (Fig. 8, 8 a) aufnimmt. Der Einsatz kann während des Pressens durch Reibung oder auf andere Weise in der Ausne@hmung 27a festgehalten werden. Soll der Metalleinsatz in der aus Fig. 8 a ersichtlichen Weise versetzt zur Steinmitte angeordnet sein, so ist auch die Ausnehmung 27a versetzt anzuordnen.
  • Es ist sehr erwünscht, daß bei der Pressung des Steines, welche Form derselbe immer auch aufweisen mag, der Einsatz und das feuerfeste Material von der Form völlig umschlossen sind, so daß die Steinmasse dicht gegen und um den Einsatz gepreßt werden kann und die mit diesem in Berührung stehenden Flächen sich der Foirm des Einsatzes anzupassen vermag.
  • Durch die Anwendung der angegebenen hohen Drücke werden gegebenenfalls zwischen den Steinpartikelchen auftretende Zwischenräume zum größten Teil beseitigt, indem diese mit anderen Materialteilchen ausgefüllt werden. Hierdurch wird nicht nur eine dichtere Steinstruktur erhalten, sondern auch der Metalleinsatz im feuerfesten Material besonders fest verankert. Es hat also nicht nur der Stein an sich größere Dichte, sondern es, ist a;uich der Zusammenhalt zwIschen Einsatz und; feuerfester Maissei besser.
  • Die fertigen Steine lassen sich vorteilhaft in Hängedecken metallurgischer oder anderer Öfen, beispielsweise von Kupferschmelz- und Raffinationsöfen, Siemens-Martin-Öfen, Glühöfen u. dgl., verwenden, wobei die Möglichkeit, die Steine zufolge der Lage ihrer Metalleinsätze mit Bezug zu den Steinachsen kanten zu können, von besonderem Wert ist.
  • Fig.9 zeigt die bisher bekannte Aufhängung eines feuerfesten Steines durch ein Halteeisen. Der im vorhergehenden mit 24 oder 25, in Fig. 9 mit 24 bezeichnete Teil des Halteeisens greift bisher in eine seitlich im Steinmaterial ausgesparte Ausnehmung ein, wobei die Beanspruchung in Richtung der Pfeile erfolgt; dies erfordert eine beträchtliche Materialmenge oberhalb des Teiles 24, um den Stein gegen sein Gewicht (Pfeil 33) tragen zu können. Dieser Materialteil kann in manchen Fällen bis 15 % des gesamten Steines betragen und stellt im Vergleich zum erfindungsgemäßen Stein, dessen Metalleinsatz 8, 8' praktisch an der oberen Steinfläche oder sogar oberhalb derselben angeordnet ist, einen Verlust dar, der die Ausnutzung des Steines vermindert. Den Fig. io und ii sind auch noch weitere Merkmale der aus Fig. 5 ersichtlichen Steinform mit seitlich versetztem Metalleinsatz zu entnehmen. Wie ersichtlich, weicht bei noch neuen Steinen die durch die Mitte der Abstützung gelegte Linie c-d von der Steinmittellinie a-b um den Winkel 0 ab. Für die Konstruktion eines gegebenen Abschnittes einer Hängedecke, wie z. B. des Abschnittes in Fig. 12, dessen untere Fläche mit 34 bezeichnet ist, entspricht der Winkel 0 gleich dem Winkel 0', den die Fläche 34 mit den Horizontalen einschließt (Winkel 0' in Fig. i i).
  • Mit fortschreitender Abnutzung des Steines an der Feuerseite wandert der Schwerpunkt entlang der Steinlängsachse ä-b nach oben. So kommt der Schwerpunkt bei 36 (Fig. i i) zu liegen. Eine lotrechte Linie durch diesen Punkt ist durch die Linie e-f dargestellt. Es ist wünschenswert, daß die Linien c-d und e-f die Haltevorrichtung innerhalb deren äußerer Stützpunkte 37 und 38 schneiden. Trifft dies zu, so bleibt der Winkel 0 während der ganzen Lebensdauer des Steines konstant. Demgemäß soll der Metalleinsatz breit genug und derart im Stein angeordnet sein, daß die eben angegebenen Bedingungen erfüllt werden.
  • Der in den Fig. io und i i dargestellte Stein hat eine winkelige Oberfläche. Die gleichen Überlegungen -haben aber ebenso für einen Stein Geltung, dessen obere Fläche, wie z. B. in Fig. 7 a dargestellt, eben verläuft.
  • Die Konstruktion von Ofendecken-in der üblichen Form eines Kämpfergewölbes macht es notwendig, in der Mittelachse des Gewölbes eine größere Deckenhöhe vorzusehen als an der Seite. Dieser Höhenunterschied stellt bekanntlich die Pfeilhöhe des Gewölbes dar. Wird bei einem gegebenen Ofen an Stelle eines Kämpfergewölbes eine Hängedecke verwendet, so ist es aus rein konstruktiven Gründen nicht erforderlich, der Decke eine Pfeilhöhe zu geben. Hängedecken können daher ohne Pfeilhöhe gebaut werden. Bei metallurgischen Schmelzöfen, wie Siemens-Martin-Ofen und Kupferflammöfen, ist es jedoch erwünscht, die Hängedecken mit Pfeilhöhe auszuführen. Solche Decken ergeben eine bessere Arbeitsweise des Ofens und vereinfachen die Konstruktion und Reparatur der Ofenwände.
  • Fig.i3 zeigt den üblichen Ofen aus feuerfesten Steinen mit einer Decke 4o, die in der Mittelachse des Gewölbes am höchsten ist. Die Steine sind zwecks Schaffung eines aufgehängten Gewölbes frei aufgehängt. Diese Konstruktion ergibt eine abgestufte Innenfläche der Gewölbedecke.
  • Wenn das Gewölbe in Übereinstimung mit einem Kämpfergewölbe als Kreisbogen gebaut ist, so weisen die Steine an den Seiten des Gewölbes eine große, frei liegende vertikale Fläche 41 auf. Während des Ofenbetriebes haben die Steine die Neigung, entlang senkrecht zu diesen freiliegenden vertikalen Flächen stehenden Ebenen abzusplittern. Da diese frei liegenden Flächen bei den Steinen an den Seiten der Decke größer sind als bei jenen in der Deckenmitte, so neigen die Seiten der Decke zur rascheren Ab ,nu,tzung als der Mittelteil, und die Decke wird vorzeitig unbrauchbar, da ihre Seiten durch Abnutzung dünn werden.
  • Der Ofen gemäß Fig. 12 besteht, ähnlich dem bekannten Ofen; nach Fig. 13, im aillgemcinen aus dem Herd 42, den Seitenwänden 43 und einer Decke 40; diese Teile schließen einen Innenraum 45 ein. Gemäß der Erfindung ist die Decke 4o aus den verbesserten feuerfesten Steinen aufgebaut, die für dieselbe Neigung der inneren Deckenfläche gleich sein können, mit Ausnahme von Spezialsteinen, wie z. B. den Schlußsteinen, die an den Gewölbeenden erforderlich sind.
  • Bei den bestehenden Öfen nach Fig. 13 mit lotrechten Steinen sind die größeren Achsen a-b der Steine (Fig. 9) lotrecht, da der Schwerpunkt 33 der Steine und die Unterstützungsstelle in einer geraden Linie liegen, die der größeren Steinachse entspricht.
  • In Fig. 12 werden hingegen statt der eine gezahnte Untersicht gemäß Fig. 13 bedingenden Steine solche mit versetzten Metalleinsätzen 8 verwendet, so daß eine lotrecht durch den Schwerpunkt 33 des Steines gehende Gerade c-d nach Fig. i i weder der größeren Steinachse a-b entspricht noch zu ihr parallel liegt. Als Ergebnis hiervon verläuft die innere Deckenfläche in einer Ebene 34, die einen Winkel 0' mit der Waagerechten einschließt. Es ist klar, daß dieser Winkel je nach den Verhältnissen der zu bauenden Decke verschieden ist. Durch Änderung dieses Winkels kann jede gewünschte Pfeilhöhe erhalten werden.
  • Die Anordnung der Steine derart, daß die unteren Stirnflächen der benachbarten Steine in einer gemeinsamen Innenfläche liegen und an der Innenfläche des, GGewölbe is eine Ebene 34 gebildet wird, vermeidet die gezackte Ausbildung der bekannten Decke nach Fig. 13, so daß die unteren Enden der aufgehängten Deckensteine seitlich nicht frei liegen. Es kann ferner eine Hängedecke derart geformt werden, daß in der Mittelachse der Decke eine größere Höhe als an den Deckenrändern erhalten wird und die einzelnen Steine derart frei aufgehängt werden, daß ihre größeren Achsen senkrecht zur inneren Deckenfläche liegen.
  • Bei der Deckenkonstruktion nach Fig. 14 werden die Steine paarweise von Halteeisen 46 getragen, die .etwas anders ausgebildet sind als jene gemäß den Fig. 6 und 7. Die Halteeisen 46 besitzen entgegengesetzt gerichtete Vorsprünge 47, die in die Metalleinsätze 8 eingreifen und eine flache Unterfläche aufweiisen, mit der siel mit dem Boden der Ausnehmungen 32 des Steines in Anlage stehen. Die Hängeeisen hängen von Schienen 48 herab, die mittels Haken 50 auf der oberen Tragkonstruktion aufgehängt sind. Die Hailteeisen sind an jeder Aufhängestelle in Paaren (rechts und links) mit den Schienen 48 verhängt, ähnlich wie nach den Fig. 6 und 7.
  • Fig. 15 zeigt Halteeisen 5 i mit entgegengesetzten Vorsprüngen 47, ähnlich jenen gemäß Fig. 14; jedoch sind hier diese Halteeisen einzeln verwendet und nicht, wie in Fig. 14, in Paaren angeordnet. Die Fig.6 und 7 zeigen bloß ein Paar von Halteeisen; diese werden jedoch für benachbarte Steine in der Art nach den Fig. 14 und 15 wiederholt angeordnet.
  • Außer bei Hängedecken, könnten die erfindungsgemäßen Steine auch bei der Konstruktion von anderen, mechanisch unterstützten Ofenwänden, z. B. den Stirn-, Vorder- und Hinterwänden von Siemens-Martin-Öfen, Verwendung finden. Solche muhaniseh unterstütztem Wände sind, dien bisher bekannten, mechanisch nicht unterstützten-Wänden bei weitem überlegen, " da bei den ersteren die Steine durch auf sie ausgeübte Zugkräfte am Verlegungsplatz sicher gehalten werden, während die nicht unterstützten Wände gewöhiflich durch Druckkräfte zusammengehalten werden, welche sich aus dem Gewicht oder der Wirkung von Traggestellen, Ankerstangen u. dgl. ergeben. Mechanisch unterstützte Wände haben auch größere Lebensdauer; ihre Steine' splittern wenig ab, die Abmessungen des Ofens bleiben 'während seiner gesamten -Lebensdauer mit großer Genauigkeit aufrecht, und die Zerstörung der Ofenwände durch Chargiermaschinen wird wesentlich herabgesetzt. Die Verwendung von Steinen mit- mitgeformten Metalleinsätzen als Tragmittel bei solchen Wänden ist -einfach und billig, und das feuerfeste Material wird wirksamst ausgenutzt.

Claims (16)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Feuerfester Stein auf Magnesia-, Chromit-bzw. Chromitmagnesiabasis- für Industrieöfen, der an einem Stirnende mit einem in der Steinmasse verankerten Metalleinsatz zum Verhängen mit einem außerhalb des Steines befindlichen Halteeisen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (8, 8') mit mindestens zwei Flügeln (12, io) ausgestattet ist und mittels dieser von dem einen Stirnende des Steines aus in die Steinmasse eingreift.
  2. 2. Stein nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (io) des Metalleinsatzes (8') in einen Steg übergehen, in dem eine Ausnehmung (26) zum Einhängen des Halteeisens vorgesehen ist (Fig.8, 8a).
  3. 3. Stein nach Anspruch i,. dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (12) des Metalleinsatzes (8) durch einen Steg (21) miteinander verbunden sind, unter dem eine Ausnehmung (15) im Steinmaterial (9')- zum Einhängen des Halteeisens vorgesehen ist (Fig. 1, 2).
  4. 4. Stein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (12) des Metalleinsatzes (8) die " Ausnehmung (15) im Steinmaterial (g') beidseitig begrenzen.
  5. 5. Stein nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (8) U-Form besitzt und der Stein mit einer in die Höhlung der U-Form hirneinführenden Ausnehmung (15) -für den Eingriff des Halteeisens ausgestattet ist.
  6. 6. Stein nach Anspruch 5, dadurch ' gekennzeichnet, daß der Bügelteil (21) des U-förmigen Metalleinsatzes bündig mit der Stirnseite des Steines verläuft.
  7. 7. Stein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (12) des U-förmigen Metalleinsatzes (8) über die Sohle der Steinausnehmung (15) hinaus verlaufen und mit den Enden (19, 20) im Steinmaterial (9') verankert 'sind. B.
  8. Stein nach- einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Steinmasse (9') eingebetteten Teile des Metalleinsatzes (8) mit zusätzlichen, von der Steinmasse erfaßten Verankerungsmitteln (13, 14) ausgestattet sind.
  9. 9. Stein nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (8) aus einem U-förmig gebogenen Flachmetallstück besteht, das einen geraden, die Steinausnehmung (35) teilweise überdeckenden Bügelteil (21) und abgewinkelte gerade Schenkelteile (12) besitzt, die von den Abwinkelkanten ausgehend zunächst entlang den Seiten der Steinausnehmung verlaufen und dann in das Steinmaterial eingreifen (Fig.2). io.
  10. Stein nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (12) mit ihren Innenflächen bündig mit den Seitenflächen der Steinausnehmung verlaufen. i i.
  11. Stein nach einem der Ansprüche. i bis i o, dadurch gekennzeichnet,- daß der Metalleinsatz (8) seitlich versetzt zur Längsmittelachse (d-b) des Steines angeordnet ist (Fig. i i) .
  12. 12. Verfahren zur Herstellung feuerfester Steine nach den "Ansprüchen i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der für den Angriff des Halteeisens (i1, 46, 51) bestimmte Metalleinsatz (8, 8') während der vorzugsweise unter einem Druck von mindestens ioo kg/cm2 erfolgenden Formung des Steines von außen her in die Steinmasse eingedrückt wird. '
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (8) mittels eines beweglichen Teiles (29) der Preßform in die Randpartie der einen Seite der Steinmasse eingedrückt wird, so daß der Metalleinsatz nach dem Verpresseh des Steines von dessen Außenseite her zwecks Verbindung mit dem Halteeisen zugänglich ist.
  14. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (8) an einem Träger (30) eines beweglichen Teiles (29) der Preßform befestigt und dieser Träger samt dem Metalleinsatz durch den beweglichen Preßformteil (z9) in die Steinmasse eingedrückt wird, so, da.ß der Metalleinsatz in die Steinmasse eingebettet und durch den Träger eine innerhalb des Einsatzes liegende Ausnehmung in der Steinmasse ausgespart wird, worauf nach erfolgter Pressung unter einem'Druck von mindestens -ioo 1cg/cm2 der bewegliche Preßformteil samt Träger aus der Preßform herausgezogen und der aus der Preßform ausgebrachte Formling samt eingebettetem Einsatz getrocknet wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, da,B der Metail.leinsatz (8) samt Träger (30) von der einen Längsseite der Preßform in die Steinmasse eingedrückt wird, so daß nach dem Herausziehen des Trägers aus dem Metalleinsatz und der Steinmasse eine von der einen( Längsseite Beis Steines ausgehende und: in den Metalleinsatz hineinführende Ausnehmung (i5) verbleibt.
  16. 16. Verfahren nach den Ansprüchen r2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Steinmaterial (9') in der Preßform (27) außer durch den beweglichen, den Metalleinsatz (8) tragenden Preßformteil (29) noch durch einen gegenbewegten zweiten Preßformteil (28) verpreßt wird und nach der Verpressung durch diesen zweiten Preßformteil aus der Preßform ausgestoßen wird. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 566 676, 700 2o4.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1087740B (de) * 1956-12-13 1960-08-25 Harbison Walker Refractories Ofenbaustein mit Verstaerkungseinsatz
DE1089911B (de) * 1957-05-29 1960-09-29 Veitscher Magnesitwerke Ag Feuerfester Haengestein sowie Pressform und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1232868B (de) * 1962-04-05 1967-01-19 Didier Werke Ag Feuerfester, vorzugsweise basischer Stein fuer Industrieoefen
DE1239426B (de) * 1960-04-27 1967-04-27 Harbison Walker Refractories Haengestein oder -block fuer Haengedecken von Feuerungen
DE102012110390A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Jünger+Gräter GmbH Aufnahme für Anker einer feuerfesten Innenschicht für Industrieofen

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE935548C (de) * 1951-03-12 1955-11-24 Detrick M H Co Schlackenkammerverschluss fuer Siemens-Martin-OEfen
US2840017A (en) * 1954-04-13 1958-06-24 Bigelow Liptak Corp Suspension means for refractory tile
US2995049A (en) * 1957-11-07 1961-08-08 Garrett Corp Power transmission with speed control
US3012525A (en) * 1959-09-15 1961-12-12 E J Lavino & Co Refractory brick with split internal channel and staked hanger tab
GB975541A (en) * 1961-10-05 1964-11-18 Cullinan Refractories Ltd Improved refractory brick
US3178492A (en) * 1961-12-13 1965-04-13 Corhart Refractories Co Composite tile
GB1490130A (en) * 1975-05-23 1977-10-26 Butterley Building Mat Furnace roofs
DE2856441A1 (de) * 1978-12-28 1980-07-17 Uhde Gmbh Vorrichtung zur innenwandauskleidung von industrieoefen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR566676A (fr) * 1923-05-25 1924-02-18 Berger Cadet Et Fils écran réfractaire suspendu à dilatation libre pour foyers de chaudières
FR700204A (fr) * 1929-08-23 1931-02-26 Schaefer & Cie Voûte suspendue pour foyers de chaudières, fours et analogues

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1076240A (en) * 1913-03-28 1913-10-21 Arthur E Schuffenhauer Apparatus for constructing arches.
US1948093A (en) * 1931-09-05 1934-02-20 Federal American Cement Tile C Insert for cementitious slabs
US1986374A (en) * 1932-01-18 1935-01-01 Gen Motors Corp Method of making a knob
US1975235A (en) * 1932-06-22 1934-10-02 Benedict Stone Products Compan Building block
US2247376A (en) * 1938-03-28 1941-07-01 Gen Refractories Co Refractory brick process
US2289911A (en) * 1938-11-03 1942-07-14 Gen Refractories Co Refractory brick structure
US2270297A (en) * 1939-05-05 1942-01-20 Universal Oil Prod Co Construction of heaters

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR566676A (fr) * 1923-05-25 1924-02-18 Berger Cadet Et Fils écran réfractaire suspendu à dilatation libre pour foyers de chaudières
FR700204A (fr) * 1929-08-23 1931-02-26 Schaefer & Cie Voûte suspendue pour foyers de chaudières, fours et analogues

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1087740B (de) * 1956-12-13 1960-08-25 Harbison Walker Refractories Ofenbaustein mit Verstaerkungseinsatz
DE1089911B (de) * 1957-05-29 1960-09-29 Veitscher Magnesitwerke Ag Feuerfester Haengestein sowie Pressform und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1239426B (de) * 1960-04-27 1967-04-27 Harbison Walker Refractories Haengestein oder -block fuer Haengedecken von Feuerungen
DE1232868B (de) * 1962-04-05 1967-01-19 Didier Werke Ag Feuerfester, vorzugsweise basischer Stein fuer Industrieoefen
DE102012110390A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Jünger+Gräter GmbH Aufnahme für Anker einer feuerfesten Innenschicht für Industrieofen

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