AT214833B - Feuerfester Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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  Feuerfester Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung 
Die feuerfeste Ausmauerung eines   HUttenofens   ist thermischen, chemischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Diese Beanspruchungen sind Ursache der früheren   oder späteren Zerstörung   der Ausmauerung.

   Die thermische Beanspruchung führt zum Abschmelzen oder Erweichen des Ausmauerungsmaterials, weiters zur Rissebildung und zu Abplatzungen, hervorgerufen durch innere Spannungen im Mauerstein, welche durch das Temperaturgefälle im Mauerwerk und Temperaturschwankungen im Ofen, verursacht werden.   Währendbei Seitenmauern,   welche im Verband gemauert sind, sich diese Spannungen zum grössten Teil ausgleichen können, ist dies beim Ofengewölbe, welches meistens aus Gewölbesteinen von 300 bis 500 mm Länge ausgeführt ist, nicht der Fall und die Spannungen und Risse bewirken letzten Endes das Abfallen oder Abblättern der Steinkopfenden. 



   Chemisch wirken auf das feuerfeste Material das Bad, Schlacken, Flugstaub, agressive Gase, usw. 



  Unter dem Einfluss der Ofenatmosphäre treten bekanntlich bei den feuerfesten Mauersteinen in der dem   Ofeninneren nächstzugekehrten   Steinzone   Gefl1geveränderungen   ein, die sich in einer starken Verdichtung und Verglasung der   Steinstruktur dieser   Zone offenbaren. Diese dichte Schichte wandert im Stein 
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 bzw. Temperaturschwankungen zur Rissebildung, so ist es umsomehr der Fall bei dem verdichteten Steingefüge, denn das thermische Ausdehnungsverhalten des verdichteten und des gesunden Steinteiles ist grundverschieden. Zwischen den beiden Schichten bilden sich sehr bald Risse mit nachfolgendem Abschälen   oder Abreissen der feuerseitigen   Schichte. Dieser Vorgang wiederholt sich stetig, immer neue Steinpartien kommen zum Abplatzen, die feuerfeste Ausmauerung verschleisst rasch. 



   Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Rissebildung mit nachfolgenden Abplatzungen bei den feuerfesten Ausmauerungssteinen möglichst zu verzögern und damit die Haltbarkeit der Ausmauerungen, vor allem der Gewölbe, zu verlängern. Zu diesem Zwecke geht die vorliegende Erfindung von einem   feuerfestenfannkörper   aus, der insbesondere   ausbaslschembts     neutralemMaterial besteht und   mit wenigstens einer in seinem Inneren gebildeten Trennfläche versehen ist, die durch Ausbrennen oder Verkohlen 
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 gefälles durchsetzt und die Form einer Hinterschneidungen ausbildenden Fläche aufweist. 



   Die während des Brandprozesses erfolgte Unterteilung des Steines ist also derart beschaffen, dass die sich ergebenden Steinteile durch entsprechende Form der Unterteilungsfuge miteinander verzahnt bletben. Die Unterteilung kann entweder über die ganze Breite des   Ausmauerungssteines   erfolgen oder an den Seiten und/oder in der Mitte desselben unterbrochen sein, so dass an einigen Stellen der Zusammenhang zwischen den einzelnen Teilstücken erhalten bleibt. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, die   Abschreckfestigkeit   feuerfester Formkörper dadurch zu   erhö-   
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 eine Begünstigung als eine Hemmung des Abplatzens vor. Gemäss diesem älteren Vorschlag verlaufen die Trennflächen zudem parallel zur Richtung des Wärmegefälles, nicht senkrecht dazu. 



   Es sind femer feuerfeste Verbundsteine bekannt, die aus einem Verschleissteil und einem damit längs einerHinterschneidungen ausbildenden Trennfläche verpressten Isolierteil bestehen. Der   Verschleisstell1st   jedoch in diesem Falle homogen ausgeführt und zeigt das dieser Ausführung entsprechende Verhalten. 



   Es ist auch schon empfohlen worden, einen ungebrannten, feuerfesten Stein mit einer in seinem Inneren eingebetteten Metallbewehrung in Form einer dreidimensionalen, vom Steinmaterial wiederholt durchsetzten Einlage zu venehen. Ein anderer Vorschlag sieht eine ins Steininnere versenkte, aus perforiertem Blech, Drahtnetz od. dgl. bestehende Bewehrung vor, die in   der Längsrichtung des   Steines verläuft. Derartige Einlagen führen aber nicht zur Ausbildung von Trennflächen im Stein, sondern sind im Gegenteil dazu bestimmt, im Stein eine verfestigte Zone zu erzeugen. 



     Inder Zeichnung sinddrei AusfNbrungsbeispiele   des   erfindungsgemässen   Formkörpers schematisch dar- 
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 : Fig. l eineKeilstein, dessen eine Breitseite und dessen beide Schmalseiten von einem   U-förmigen   Querschnitt besitzenden Blechmantel eingeschlossen sind, der, wie dies bekannt ist, mit dem Steinsatz mitverpresst ist. Das Aufhängeglied 4 könnte dann, wie ebenfalls bekannt, eine aus dem Mantel herausbiegbare Blechlasche sein. 



   Die ausbrennbaren oder ausschmelzenden, dünnen Einlagen 2 haben eine Form, dass   Hinterschneidun-   gen 2a entstehen. Insgesamt erstrecken sich diese Einlagen 2 senkrecht zur Richtung des   Wärmeusses   oder   Wämegefälles,   d. h., dass angenommen ist, dass die gezeichneten Steine mit ihrer schmäleren   St1rnflä-   che 5 dem Feuer ausgesetzt sind. 



   Da es   sichter   den dargestellten Ausführungsbeispielen um Blechmantelsteine handelt, ist ein Sinterbrennen derselben vor ihrem Einsatz in den Ofen in dem sie als Ausmauerungssteine Verwendung finden müssen, nicht möglich. Es ist aber möglich, die Steine so weit zu erhitzen, dass die Einlagen 2 verkohlen bzw. aufschmelzen und es dadurch bereits zur Ausbildung der Trennflächen kommt, oder aber man überlässt diese Ausbildung der beim Anheizen des Ofens auftretenden ersten Erhitzung der Steine. Es ist leicht einzusehen, dass die Ausbildung dieser Trennflächen das Auftreten gefährlicher Spannungen im Stein zu-   mindest   stark milder, dass aber anderseits ein vorzeitiges Abfallen grössererSteinteile nicht zu befürchten ist, weil die einzelnen Teile miteinander verzahnt sind. 



   Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 durchsetzen die verbrennlichen oder schmelzbaren Einla- 
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 fugen   werden demnach zunächst nicht den ganzenStein durchsetzen   und es hat sich gezeigt, dass auch auf diese Weise eine Herabsetzung der im Stein auftretenden Spannungen möglich und eine Verlängerung der Lebensdauer des Steines erzielbar ist. 



   Das Einlegen der später die Trennflächen ausbildenden Streifen geschieht zweckmässig in der Weise, dass man in die Form   Ausgangsmasse   einbringt und in diese die vorgeformten und zweckmässig formhaltenden Einlagen einsteckt. Da beim Pressen eine Stauchung der Einlagen erfolgt, ist es vorteilhaft, statt ebenen Einlagen solche mit senkrecht zur Pressrichtung verlaufenden Wellen zu verwenden. Derartige Einlagen werden beim   Pressvorgang ziehharmonikaartig zusammengedrückt.   



   Wie schon weiter oben erwähnt, bildet sich durch chemische Einflüsse in dem Ausmauerungsstein   feueneit1g   eine dichte glasige Schichte, welche stetig gegen das kühlere   Steinende   abwandert. Durch die nach dem Ausbrennen oder Ausschmelzen der Einlagen entstehenden Fugen, wird die dichte Schichte in   ihrerWanderung   unterbrochen bzw. aufgehalten. Da sie überdies keinen direkten Zusammenhang mit dem 
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 Schutz für den gesunden Steinteil. Selbstverständlich wird die dichte Schichte durch Abschmelzen und   andere Ursachen schliesslich   auch zerstört, aber dies erfolgt mit einer bedeutenden Verzögerung, wodurch eine bessere Haltbarkeit der Ausmauerung erreicht wird. Es ist auch leicht einzusehen, dass der vorliegen- 
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Claims (1)

1. Stein TemperatuischwankungenPATENTANSPRÜCHE : EMI3.1 Inneren gebildeten Trennfläche,samt senkrecht zur Richtung des Wärmegefälles durchsetzt und die Form einer Hinterschneidungenambil- denden Flache aufweist.

   2. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennflächen sich nicht durch den ganzen Formkörper erstrecken.

   3. Feuerfester Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen ansich bekannten äusseren Blechmantel aufweist.

   4. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Formkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die mit feuerfester Ausgangsmasse gefüllte Pressform wenigstens eine, vorzugsweise aber einige, senkrecht zur Richtung des Warmegefälles verlaufende Einlagen, die je die Form einer Hin- terschneidungen ausbildendenFläche anweisen, eingesetzt werden, so dass der Formraum durch wenigstens eine solche Einlage in wenigstens zwei Teilräume uriterteilt ist, worauf der Formkörper in bekannter Weise gepresst und gegebenenfalls, nach anschliessender Entnahme aus der Form, gebrannt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen senkrecht zur Pressrichtung verlaufende Wellen aufweisen.

   6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen mit einem geeigneten Mittel getränkt oder bestrichen werden, um ein gutes Haften der Ausgangsmasse an den Einlagen zu sichern.