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Gestampfter Block zum Aufbau insbesondere des lotrechten Teiles der feuerfesten Aus- kleidung von metallurgischen Öfen
Für die Zustellung metallurgischer Öfen, besonders von Elektro-Öfen, ist es bekannt, grossformatige Blöcke zu verwenden, die aus feuerfesten Stampfmassen bestehen, weil die Verlegung solcher Blöcke, die ein Gewicht von etwa 600 kg und darüber besitzen, die Ausmauerungszeit gegenüber der Verwendung von feuerfesten Steinen genormter, wesentlich kleinerer Formate beträchtlich abkürzt. Diese Blöcke werden in Formen, die den besonderen Abmessungen der gewünschten Auskleidung entsprechen, gestampft und sodann mittels eines Hebezeuges in den Ofen eingebracht und vermörtelt.
Die Abnützung des aus solchen Blöcken bestehenden Mauerwerkes ist, betrachtet über die Höhe der Auskleidung, beträchtlich unterschiedlich. Der untere Teil der Blöcke kommt mit dem Metallbad bzw. der Schlacke in Berührung, während der obere Teil der Blöcke (oberhalb der Schlackenzone) einer höheren Temperatur, einem stärkeren Temperaturwechsel und den chemischen Angriffen der Ofenatmosphäre ausgesetzt ist. Aus dieser unterschiedlichen Beanspruchung der Blöcke resultiert eine sehr ungleichmässige Abnützung derselben, was dazu führt, dass das Ofenfutter bereits in einem Zeitpunkt repariert oder gar erneuert werden muss, in welchem der untere Teil der Auskleidung noch relativ gut erhalten ist.
Um nun in dieser Hinsicht einen Ausgleich zu schaffen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Block seiner Höhe nach in zwei Zonen ausgebildet ist, von denen die obere, im Ofen oberhalb des geschmolzenen Metalls zu liegen kommende Zone eine unter Verwendung von im wesentlichen radial laufenden Metalleinlagen gebildete Armierung besitzt, wogegen die untere Zone frei von solchen Einlagen ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Abnützung in dem stärker beanspruchten Teil des Blockes verlangsamt und dem Verschleiss des auf Abnützung schwächer beanspruchten Blockteiles angeglichen wird. Die Unterschiedlichkeit der Zonenausbildung kann auch noch dadurch verstärkt werden, dass die beiden Zonen aus untereinander verschiedenem feuerfestem Material zusammengesetzt sind, doch bildet diese Unterschiedlichkeit der Zonen nicht Gegenstand dieses Patentes.
Die Verwendung metallischer Einlagen in feuerfesten Erzeugnissen ist bekannt und für sich allein nicht Gegenstand dieses Patentes. Auch die eingangs genannten, grossformatigen, aus Stampfmassen bestehenden Blöcke werden regelmässig mit Metalleinlagen, welche die Form einer Bewehrung aufweisen, ausgeführt. Im Gegensatz zu diesen und andern älteren Vorschlägen werden die Metalleinlagen im vorliegenden Fall lediglich im oberen, d. h. im nicht mehr mit der Schmelze in Berührung stehenden Teil des Blockes angeordnet, in welchem sie ausserdem im wesentlichen radial verlaufen. Es hat sich gezeigt, dass diese Massnahmen ebenfalls dazu beitragen, die Lebensdauer des erfindungsgemässen Blockes zu erhöhen, wie noch ausführlicher weiter unten dargelegt wird.
Die schematische Zeichnung zeigt im Schnitt einen Block 1 und man erkennt die Zone A mit den radialen Eiseneinlagen 2 und die Zone. S, die frei von solchen Einlagen ist. 3 ist der Badspiegel, 4 die Schlackendecke. Die metallische Aussenwandung des Ofens ist mit 5 und eine Isolierschicht mit 6 bezeichnet. Die tiefstliegende radiale Bewehrungseinlage 2 a liegt oberhalb des Schlackenspiegels.
Es sei darauf hingewiesen, dass der vorliegende Vorschlag auch darauf abzielt, radiale Metalleinlagen in der Zone B deshalb zu vermeiden, weil solche Einlagen, wenn sie auch in der Zone B vorhanden wären, zu Reaktionen des Einlagenmetalles mit dem im Ofen befindlichen geschmolzenen Metall führen könnten, die vermieden werden müssen bzw. sollen. Diese Reaktionsmöglichkeit besteht nicht hinsichtlich axialer, d. h. zur Ofenwandung paralleler Einlagen, sofern diese in ausreichendem Abstand von der badseitigen Blockoberfläche verlaufen. Demgemäss sind axial verlaufende Einlagen auch in der Zone B zulässig. Solche Einlagen, die den Block von oben nach unten durchsetzen, sind bei schweren Blöcken in Form von Trageisen, die vorstehende Ösen zum Einhängen eines Hebezeuges bilden, wichtig und ihre Anwendung ist durch die Erfindung nicht ausgeschlossen.
Zu bemerken ist aber, dass axial verlaufende Einlagen die Tendenz des Stampfmaterials, an der heissen Seite Abplatzungen zuzulassen und auszubröckeln, nicht beseitigen, d. h. dass man eben mit den schon bisher vorhanden gewesenen axialen Einlagen keineswegs die erfindungsgemässen Vorteile zu erzielen vermag.
Wenn im vorstehenden von Radial"-Einlagen die Rede ist, so ist dies in einem weiteren Sinne zu verstehen ; auch Einlagen, die mit der feuerseitigen Begrenzungsfläche des Blockes einen von 90 verschiedenen, jedoch 45'nicht unterschreitenden Winkel einschliessen, sind brauchbar.
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Die Einlagen können Rundeisen oder andere Normalprofile sein, die auch zu Gittern vereinigt sein können. Sie besitzen ausreichende Dicke, um zu verhindern, dass sie vorzeitig zur Gänze ausschmelzen. Es wird vielmehr ein langsames Abschmelzen, das mit der Abnützung der Steininnenseite einigermassen Schritt hält, anzustreben sein.
Führt man die Blockzonen A und B aus untereinander verschiedenem feuerfestem Material aus, so trachtet man, einen stetigen Übergang zwischen den Teilen A und B zu erhalten, einerseits um eine gute Bindung zwischen den beiden verschiedenen Stampfmassen zu erzielen und anderseits, um verschiedenen
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<tb> :Teil <SEP> A <SEP> Teil <SEP> B <SEP>
<tb> Teermagnesit <SEP> Teerdolomit
<tb> Magnesit-Chromit <SEP> Teermagnesit
<tb> Teerdolomit <SEP> besonders <SEP> porenarmer <SEP> Magnesit
<tb> Magnesit-Chromit <SEP> besonders <SEP> porenarmer <SEP> Magnesit
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werden, dass oberhalb der Schlackenzone nur mehr Material des Blockes A vorhanden ist.