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Decken für grosse Industrieöfen werden als Gewölbe oder als Hängedecken ausgebildet.
In den zwischen Widerlagern eingespannten, Gewölben sind die Steine erheblichen Druckkräften ausgesetzt, die zur Zerstörung des Gefüges führen und damit ein Abplatzen von Steinteilen verursachen können. Gewölbec1ecken haben ferner den Nachteil, dass die Ausbesserung zeitraubend und umständlich ist, indem beim Austauschen schadhafte Steine gegen neue Steine ein Lehrgerüst aufgestellt werden muss. wie es beim Aufbau der Decke Verwendung findet.
Bei den Hängedecken sind die einzeln oder gruppenweise an ein Tragwerk gehängten Steine seitlichen Druckkräften nicht ausgesetzt und können ohne Zuhilfenahme eines Lehrgerüstes
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vorteilhaft wie die zwischen Widerlagern eingespannten Gewölbe.
Während man nämlich bei den von seitlichen Widerlagern abgestützten Gewölben den durch die gute Wärmeleitfähig- keit der hochfeuerfesten Steine bedingten Wärmeverlusten durch Aufbringung einer äusseren Isolierschicht entgegenwirken kann, ist bei HäI1gedecken wegen der Gefahr der vorzeitigen Zerstörung dir eisernen Aufhängung durch Verzundern eine Isolierung unzulässig. Diese Umstände bringen es mit sich, dass Siemens-Martinöfen und Metallschmelzöfen mit Hängedecken einen wesentlich grösseren Verlust hochwertiger Wärme ergeben und somit einen grösseren Wärmeauiwand erfordern als die Ofen mit isolierten Gewölben.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Gewölbedecken aus Magnesitsteinen, SpezialmagnesitSteinen oder Chromit-Magnesitsteinen für Ofen derart auszugestalten, dass die Steine auch bei grosser Spannweite der Decke verhältnismässig geringen Druckkräften ausgesetzt sind und dabei leicht ausgetauscht werden können.
. Es sind bereits Decken mit mehreren aufgehängten geraden Traggurten und scheitrechten Gewölben bekannt. Die Anordnung gerader Traggurten und scheitrechter Gewölbe eignet sich nicht für die Verwendung von Magnesitsteinen, Spezialmagnesitsteinen oder ChromitMagnesitsteinen. Bei Silika-und Schamottesteinen oder Steinen mit ähnlichem verhältnismässig niedrigem Schmelzpunkt tritt bei den herrschenden Ofentemperturen eine innige Verkittung der Steine auf, so dass eine scheitrechte Decke aus Silikasteinen Verwendung finden kann. Bei Magnesitsteinen oder Spezialmagnesitsteinen oder Chromit-Magnesitsteinen findet eine solche Verkittung nicht statt, da der Erweichungspunkt dieser Steine wesentlich höher liegt als bei den Silikasteinen oder ähnlichen Steinen.
Daher bleiben ursprüngliche Fugen im Gewölbe auch während des Betriebes erhalten, und die Steine werden einer weit höheren Beanspruchung durch die Ofentemperatur ausgesetzt und rasch zerstört. Scheitrechte Gewölbe aus Magnesit-oder ähnlichen Steinen sind daher ungeeignet.
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Weiter sind auch bogenförmige Gewölbedecken für Industrieöfen bekannt, bei welchen zwischen aus Steinreihen gebildeten bogenförmigen, ¯aufgehängten und an beiden Enden eingespannten Traggurten einzelne bogenförmige Steinreihen eingesetzt und ebenfalls seitlich
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für basische Gewölbe, wie sie die vorliegende Erfindung betrifft.
Auch die Verwendung etwa grösserer Nasenstei ne oder mehrerer Nasensteinreihen als Zwischensteine, um eine grössere Spann-
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reihen gebildeten bogenförmigen, aulgehängtcn und an beiden Enden eingespannten Trag- gurtô1, bei der zwischen den Traggurten aus mehreren Steinreihen bestehende, ebenfalls an beiden Enden eingespannte Gewölbefelder von gleicher Bogenfonn wie die Traggurte eingesetzt sind und Traggurte und Gewölhefclder aus doppelkeiligen Steinen bestehen, die alle auch in der Richtung quer zu den Traggurten unter Druck aneinanderliegen. Die Kombination
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bewähren.
Versuche. die mit scheitrechten Gewölben bei Verwendung'.'on basischen Steinen ausgeführt wurden, haben im Vergleich zu bogenförmigen Gewölben un bei Verwendung gieicher Steine und gleicher Temperaturen eine ausserordentlich kleine Haltbarkeit ergeben.
Gewölbe aus doppelkeiligen Steinen gemäss der Erfindung haben den Vorteil, dass die Bildung von offenen Fugen durch das Auftreten von Druckkräften in beiden Hauptrichtungen verhindert wird. Die doppelkeiligen Steine berühren sich an allen Seitenflächen unter Druck. so dass auch eine gute Dichtung und Isolierung der Decke sowie eine grosse Stabilität der Decke erzielbar ist.
Die Isolierung eines Gewölbes ist eines der Haupterfordernisse für den wirtschaftlichen Betrieb. Überdies ist hervorzuheben, dass die gleiche Ausführung der Steine der Gewölbefelder und der Traggurten in doppelkeiliger Form gemäss der Erfindung (die Traggurtensteine sind nur länger a) s die Gewölbefeldersteile) auch die gleichförmige Abnutzung des Gewölbes während des Betriebes gewährleistet. Die doppelkeiligen Steine sind ferner einfach in ihrer Form und Herstellung.
Da sich die Decke aus bogenförmigen Traggurten und Gewölben kleiner Spannweite zusammensetzt, sind die Druckbeanspruchungen der Steine viel kleiner als bei den bekannten
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Steine der Traggurten höher ausgeführt als die dazwischenliegenden Steine der Deckenfelder. so dass sie über diese vorragen. Diese vorragenden Endstücke der doppelkeiligen Steine können einer zweiten Steinschar a ! s Widerlager dienen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben.
Schäden, die sich infolge des Verschleissens der Steine einstellen, während des Betriebes und ohne Auswechslung der Steine auszubessern, indem auf die schadhafte Steinschar eine Schar neuer Steine aufgesetzt wird. Diese Art der Ausbesserung von Gewölbedecken ist an sich bei einem zwischen Widerlagern eingespannten Gewölbe bekannt, in dem reihenweise legenförmige Steinscharen höher ausgebildet sind als die dazwischenliegenden Gewölbefelder. Die Steine der höheren Steinscharen sind in ihrem unteren Teil rechteckig und im oberen Teil verjüngt.
Diese Steinscharen sind somit keine Traggurten für die dazwischenliegenden Ge- wölbefe1der, so dass die Vorteile der Druckwirkung nach allen Seiten und der Verminderung der Druckbeanspruchung der einzelnen Steine nicht auftreten, und überdies sind diese höheren Steinscharen anders geformt als die übrigen Steine des Gewölbes, wogegen die Verwendung doppelkeiliger Steine gem : : B der Erfindung sowohl für die Gewölbefelder als auch für die Traggurten für die Haltbarkeit der Steine sehr wichtig ist, da zufolge der gleichen Abmessungen der Steine (die Traggurtensteine sind nur länger) insbesondere an der Feuerseite die Beanspruchung und Abnutzung der Steine gleich ist.
Die Verwendung überhöhter Steine für die aufgehängten Traggurten ermöglicht aber auch die patentgemässe Ausgestaltung, dass das Tragwerk an die Endstücke der Traggurtensteine derart angeschlossen werden kann, dass die Eisenteile des Tragwerkes oberhalb einer auf die Deckenfelder zwischen die Traggurten aufgebrachten Isolierschicht liegen. Die Eisenteile des Tragwerkes sind dadurch der Einwirkung der Isolierung entzogen und können nicht so hohe Temperaturen annehmen, dass eine Verzunderung stattfindet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Decke gemäss der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt einen Längsschnitt und Abb. 2 einen Querschnitt einer Decke nach der Linie It
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der Abb. Í.,'Abb. 3 zeigt einen nach eingetretenem Verschleiss ausgebesserten Deckenabschnitt
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die Widerlager einwirken, so gering, dass die beiden Traggurten an den Enden der Decke mit einfachen Mitteln abgestützt werden können.
Zur Abstützung der Traggurten an den beiden Enden der Decke werden in bekannter Weise Asbestschnure 7 verwendet, die zwischen aufgehängte Kämpfer 8 und auf die Seitenwände aufgesetzte Träger 9 eingezwängt werden (Abb. 3). Die Asbestschnüre stellen, ein elastisches Widerlager dar, das sich bei der Wärmeausdehnung der Decke im Betrieb leicht zusammen- drücken lässt wodurch die Entstehung übermässiger Spannungen vermieden ist.
Der Aufbau der Decke wird unter Verwendung eines Lehrgerüstes in der Weise durchgeführt, dass sowohl das Gewicht der Traggurtensteine als auch das Gewicht der Gewölbesteine in den Deckenfeldern zwischen den Traggurten. vom Lehrgerüst voll abgestützt wird und die Drähte 2 des Tragwerkes locker herabhängen. Beim Entfernen des Lehrgerüstes findet daher ein Setzen der Decke statt, wobei sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung der Decke Kräfte entstehen, die auf ein Schliessen der Fugen hinwirken. Bei Herstellung der Decke aus Magnesit- oder Chromit-Magnesitsteinen werden in die Fugen zweckmässig gerippte Eisenbleche oder Drahtgitter eingesetzt, welche bei der Wärmeausdehn < mg der Steine flachgedrückt werden.
Zeigt sich beim Betrieb des Ofens, dass der Verschleiss der Steine in einzelnen Abschnitten der zwischen den Traggurten liegenden Deckenfelder bereits weit fortgeschritten ist, so kann die Ausbesserung ohne Betriebsunterbrechung durchgeführt werden, indem man, wie dies Abb. 3 und 4 veranschaulichen, auf die schadhafte Steinschar in bekannter Weise eine Schar neuer Steine 10 aufsetzt, der die vorragenden Endstücke der Traggurtensteine als Widerlager dienen.
PATENTANSPRÜCHE :
I. Gewölbedecke aus Magnesitsteinen, Spezialmagnesitsteinen oder Chromit- Magnesitsteinen für Industrieöfen mit aus Steinreihen gebildeten bogenförmigen, aufgehängten und an beiden Enden eingespannten Traggurten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Traggurten aus mehreren Steinreihen bestehende, ebenfalls an beiden Enden eingespannte Gewölbefelder von gleicher Bogenform wie die Traggurten eingesetzt sind und Traggurten und Gewölbefelder aus doppelkeiligen Steinen bestehen, die alle auch in der Richtung quer zu den Traggurten unter Druck aneinanderliegen.