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Gestampfter feuerfester Block zur Überbrückung von seitlichen Öffnungen in der Auskleidung metallurgischer Öfen
Für die Zustellung metallurgischer Öfen, namentlich von Elektroöfen, sind aus feuerfesten Stampfmassen in grösseren Formaten hergestellte Auskleidungsblöcke in Gebrauch gekommen, weil die Verwendung solcher Blöcke, die ein Gewicht von etwa 600 kg und mehr besitzen, die Zustellungsarbeiten gegen- über der Verwendung von handelsüblichen feuerfesten Steinen, die in wesentlich kleineren Normformaten geliefert werden, vereinfacht.
Diese Blöcke werden in Formen, die den besonderen Abmessungen der gewünschten Auskleidung entsprechen, gestampft und mittels Hebezeugen in den Ofen eingesetzt, wobei man sich nicht darauf beschränkt hat, auf diese Weise nur regelmässig geformte Blöcke zu erzeugen, die in grösseren Stückzahlen gebraucht werden, sondern auch komplizierter geformte Stücke gestampft hat, wie sie beispielsweise zur Überbrückung von Türöffnungen benötigt werden.
Ein Nachteil gestampfter Blöcke gegenüber hydraulisch gepressten, kaltgebundenen oder gebrannten Steinen besteht darin, dass die Festigkeit der ersteren geringer ist. Dies zeigt sich insbesonders bei jenen Blöcken, die zur Überbrückung von Türöffnungen oder andern seitlichen Durchbrechungen der feuerfesten Auskleidung dienen, indem in den Bereichen des Blocks, welche der Öffnung zugekehrt sind, und namentlich in den Kantenbereichen, Abplatzungen, Ausbröckelungen und andere Schäden auftreten, welche die Öffnung immer mehr vergrössern. Die Durchführung von Reparaturen ist schwierig, zeitraubend und auch deshalb besonders unerwünscht, weil der Ofen für längere Zeit ausfällt.
Um diese Übelstände zu vermeiden, hat man sich so geholfen,. dass die zu überbrückende Öffnung eine Abdeckung aus feuerfesten gebrannten oder ungebrannten Steinen erhält und der über dieser Öffnung liegende Auskleidungsblock auf diese Abdeckung aufgesetzt wird, so dass die besonders gefährdeten Teile der Auskleidung nunmehr wieder aus beständigerem Material bestehen. Die Herstellung der genannten Steinabdeckung erfolgt innerhalb des Ofens in der Weise, wie dies beim Ausmauern gebräuchlich ist, d. h. mit einem Lehrgerüst, durch manuelle Maurerarbeit. Dadurch werden aber die Vorteile der Blockzustellung, die ja gerade in dem Zeitgewinn durch fast völligen Wegfall der Mauerungsarbeit bestehen, stark abgeschwächt.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, an Stelle von gestampften grossformatigen Blöcken solche aus einzelnen Normsteinen in der Weise herzustellen, dass man eine entsprechende Anzahl von Steinen im Verband übereinanderschichtet und mittels Spannbändern zu einer transportablen Einheit zusam- menfasst, und man hat nach diesem Verfahren auch schon Gewölbeteile zur Überbrückung von Türöffnungen herzustellen empfohlen. Mit solchen Blöcken lässt sich zwar die Ausmauerungsarbeit abkürzen, aber es darf nicht übersehen werden, dass die Steine, aus denen diese Blöcke bestehen, individuelle Formkörper sind, welche einzeln hergestellt werden müssten, wodurch die herstellungsmässigen Vorteile der grossformatigen Blöcke nicht mehr gegeben sind.
Die Erfindung schlägt zur Überbrückung von seitlichen Öffnungen in der Auskleidung metallurgischer Öfen einen im wesentlichen gestampften Block vor, welcher jedoch die Nachteile der verminderten Festigkeit der Kanten und sonstiger besonders stark beanspruchter Teile nicht mehr aufweist. Erfindungsgemäss kennzeichnet sich der vorliegende Block dadurch, dass in der gestampften Blockmasse an besonders beanspruchten Stellen feuerfeste hochwertigere Steine angeordnet sind, welche mit dem Block eine transportierbare Einheit bilden.
Ein solcher Block kann ebenfalls ausserhalb des Ofens, aber über einem Brückenteil, zweckmässig einem Verband feuerfester Steine, gestampft werden, der die seitliche Öffnung im Ofenfutter wenigstens teilweise zu begrenzen hat und welcher Brückenteil mit dem Block eine trans-
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portierbare Einheit bildet, die dann als Ganzes in den Ofen eingesetzt wird. Die Herstellung dieser er- findungsgemässen Einheit ist sehr einfach, weil man mit einer Stampfform, die ausserhalb des Ofens verwendet wird, weit bequemer arbeiten kann, als dies bei Ausmauerung im Ofen selbst möglich wäre. Die Verlegung der Blöcke kann dann in der üblichen Weise unter Zuhilfenahme geeigneter Hebezeuge genau so einfach vor sich gehen, wie dies für gewöhnliche Blöcke der Fall ist.
Praktische Versuche haben ergeben, dass sich feuerfeste Körper, beispielsweise nach Art von handels- üblichen feuerfesten Steinen in Normgrössen, überraschenderweise mit der Stampfmasse sehr gut verbinden lassen, und dass es möglich ist, solche Blöcke, die ausserhalb des Ofens, für den sie bestimmt sind, gestampft wurden, einwandfrei zu transportieren, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese Einlagekörper, die ja nur an einer Seite mit der Stampfmasse in Berührung stehen, aus dem Block herausfallen. Dies ist nicht zu erwarten gewesen. Es ist wohl bekannt, dass man durch Stampfen einer zuerst losen Masse einen festen Körper herstellen kann, aber es war nicht zu erwarten, dass es auf diese Weise auch gelingen wird, eine sichere Verbindung zwischen einem festen Körper und einer losen Masse herzustellen.
Gerade dies ist aber eine wesentliche Voraussetzung für die Durchführbarkeit der Erfindung, denn wenn es zur Verankerung der festen Steine in der gestampften Masse umständlicher Massnahmen bedürfen würde, so wäre der Vorteil des gestampften. Blocks dadurch wieder in Frage gestellt oder überhaupt beseitigt. Es hat sich gezeigt, dass man solcher Verankerungen in der Regel nicht bedarf, höchstens dass man, etwa bei Verwendung von Blechzwischenlagen oder blechummant elten Steinen, Teile dieser Bleche bzw. des Blechmantels In die Stampfmasse vorragen lassen soll, was jedoch die Herstellung des Blocks nicht nennenswert erschwert.
In der schematischen Zeichnung ist ein erfindungsgemässer Block im Aufriss (Fig. l) und in einem zugehörigen Grundriss (Fig. 2) schematisch dargestellt. Es handle sich um einen Block zur Auskleidung eines Ofens, dessen Wandung im Bereiche der Türöffnung zylindrisch gekrümmt ist, beispielsweise um einen Elektroofen üblicher Bauweise. Die Stampfform ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Herstellung dieser Blöcke kann so vor sich gehen, dass in der stampfform zuerst die beiden Füsse 1, 2 des Blocks, etwa bis zur Höhe der Linien a, gestampft werden. Sodann wird auf den gekrümmten Teil der Form, der als Lehrbogen dient, das Steingewölbe 3 aufgebaut, was unter Verwendung hochwertiger feuerfester Steine, z. B. von hydraulisch gepressten und allenfalls gebrannten Magnesit- oder Chrommagnesitsteinen, geschehen möge. Anschliessend wird der restliche Teil 4 des Blocks gestampft.
Es können die bekannten, unter anderem dem Transport der ziemlich schweren Blöcke dienenden Eiseneinlagen angewendet werden (nicht dargestellt). Der so erhaltene mit einem Steinverband 3 versehene Block wird in bekannter Weise in den Ofen eingebaut.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Herstellung von Blöcken beschränkt, welche die Öffnung der Auskleidung mit einem Gewölbe im eigentlichen Sinne überbrücken sollen. Das aus der Zeichnung ersichtliche selbsttragende Gewölbe 3 könnte auch ein scheitrechtes Gewölbe sein, d. h. eine ebene Untersicht darbieten, oder auch nur aus einem einzigen feuerfesten Block entsprechender Grösse bestehen. Die Steine können untereinander vermörtelt sein, milssen es aber nicht ; sie können durch Blecheinlagen getrennt sein oder auch überhaupt blechummantelte Steine sein.
Auch, würde der Rahmen der Erfindung nicht verlassen werden, wenn man die seitliche Öffnung nicht durch einen einzigen aus Stampfmasse und festen Steinen bestehenden Block, sondern durch deren zwei überbrücken würde, die, wie dies an sich für gewöhnliche gestampfte Blöcke bekannt ist, symmetrische Gestalt besitzen und sich zu einer Brücke ergänzen könnten. Ferner können auf die beschriebene Weise auch die die lotrechten Wände der Türöffnung bildenden Teile des Blocks mit hochwertigem Steinmaterial verkleidet werden. Es ist auch ohne weiteres einzusehen, dass die Form des Gewölbes, falls ein solches überhaupt benützt wird, nicht zylindrisch sein muss, vielmehr auch sich kegelig oder in Stufen erweiternde bzw. verengende Formen die Anwendung der Erfindung durchaus nicht unmöglich machen.
Wesentlich ist immer nur der Aufbau eines Verbundblockkörpers ausserhalb des Ofens in der Weise, dass die am meisten gefährdeten Teile der Abdeckung aus hochwertigem (hydraulisch gepresstem, chemisch gebundenem oder gebranntem) Material bestehen, welches mit dem Stampfblock einen transportablen Körper bildet.
Somit ist es von Bedeutung, den Stein oder Steinverband gut mit der Stampfmasse zu verbinden. Im dargestellten Beispiel wird dies dadurch erreicht, dass die Steine mit dem gestampften Teil eine Verzahnung bilden. Jedes andere diesem Zweck förderliche Mittel kann ebenfalls angewendet werden, beispielsweise Blechummantelungen, die sich mittels Fortsätzen in den Stampfkörper erstrecken, Eiseneinlagen, die aus den Steinen vorstehen, Mörtelmassen zwischen den Steinen und der Stampfmasse u. dgl.
Bisweilen ist es erwünscht, in Türbogen Kühleinrichtungen vorzusehen. Die Erfindung bietet die Möglichkeit, auch diese Kühleinrichtungen ausserhalb des Ofens zu montieren, indem sie in den Block
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gelegentlich der Herstellung desselben in passender Weise eingebettet werden, d. h. entweder in den
Steinverband verlegt oder in die Stampfmasse eingebettet werden, so dass im Ofen selbst nur mehr die
Anschlüsse dieser Leitungen an die Kühlmittelzu-und-abfuhr vollzogen zu werden brauchen.
Die Erfindung eignet sich für alle Stampfmassen und damit verträgliche Steinsorten, ist somit durch- aus nicht auf die Verarbeitung basischer oder neutraler feuerfester Stoffe beschränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gestampfter feuerfester Block zur Überbrückung von seitlichen Öffnungen in der Auskleidung metallurgischer Öfen, dadurch gekennzeichnet, dass in der gestampften Blockmasse an besonders bean- spruchten Stellen feuerfeste hochwertigere Steine angeordnet sind, welche mit dem Block eine transpor- tierbare Einheit bilden.