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Blechummantelter feuerfester Stein
Für hochbeanspruchte Mauerwerksteile von Industrieöfen, beispielsweise Siemens-Martin-Öfen, ver- wendet man blechummantelte Steine, insbesondere Magnesitsteine mit oder ohne Chromerzzusatz. Der dabei üblicherweise den einzelnen Stein als U-förmiges Blech an drei aneinanderstossenden Seitenflächen, nämlich einer Steinlagerfläche und den beiden anschliessenden Seitenlängsflächen, umfassende Blech- mantel ist an die Stelle des beim Mauerwerksaufbau vordem verwendeten Zwischenlagsblechs zwischen aufeinanderliegenden und benachbarten Steinen getreten. Der Blechmantel gibt dem einzelnen Stein bis zu seinem Einbau im Mauerwerk eine mechanische Verfestigung.
Für diese Ummantelung der Steine legt man entweder gebrannte oder kaltgebundene Steine in ein solches U-förmig gebogenes Blech ein oder man vereinigt im gleichen Pressvorgang Blech und Steinmasse.
Es hat sich gezeigt, dass die als Seitenwandbleche aufgebogenen Blechteile dieses Blechmantels in ihrer Biegekante in der Weise unter Spannung stehen, dass sie bestrebt sind, an ihrem oberen freien Ende von der Senkrechten nach aussen hin abzuweichen. In ein solches U-förmig gebogenes Blech eingelegte Steine sind infolgedessen im oberen Steinteil nicht mehr eingespannt. Bei Anwendung des Masse-Einpressverfahrens lösen sich die Seitenbleche an ihrem oberen Rand von der Steinmasse ab. Neben der infolge dieser Biegekantenspannung nur lockeren Einspannung des Steines im Blechmantel wirkt dieses Ablösen der Seitenwandbleche sich für die unter der Einwirkung der Betriebstemperatur angestrebte, durch die Oxydation des Metalls bewirkte innige Verbindung des Blechmantels mit den Steinen nachteilig aus.
Das beim Einpressverfahren schon vorgeschlagene Aufteilen der U-förmigen Blechummantelung in Einzelbleche, nämlich in ein Bodenblech und je ein Seitenwandblech, vermeidet zwar die beim einheitlichen Blechmantel vorhandene nachteilige Biegespannung der Seitenbleche, erfordert aber neben mehrfachen Handgriffen zum Einlegen dieser Einzelteile in die Pressform besondere Halteeinrichtungen für die lose eingelegten Teile, beispielsweise ein magnetisches Aufspannfutter. Darüber hinaus weisen die fertig gepressten Steine am Stoss des Bodenteiles mit den Seitenwandteilen, insbesondere bei durch den Pressdruck um ein geringes Mass zueinander verschobenen Platten, scharfe und rissige Blechkanten auf, die das Hantieren mit diesen Steinen von an sich erheblichem Gewicht sehr erschweren.
Diese Nachteile werden unter Beibehaltung des sich für die blechummantelten Steine bewährten, U-förmig gebogenen Bleches erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass der mittlere (Boden-) Teil dieses Bleches mit den beiden Seitenwandblechen durch auf die Länge des Bleches bzw. des Steines verteilte Stege, zwischen denen in Blechlängsrichtung liegende Schlitze angeordnet sind, verbunden ist. Die einzelnen Stege können in Blechlängsrichtung gemessen nur eine geringe Länge, beispielsweise 3 - 7 mm, haben und in möglichst weitem Abstand voneinander auf die Länge des Bleches bzw. des Steines verteilt sein. Die Breite der Schlitze kann zwischen 5 und 15 mm liegen, gegebenenfalls weit mehr betragen.
Diese Stegverbindung von Blechbodenteil mit Seitenwandteilen kann durch Ausstanzen von Schlitzen aus einer ganzen Blechplatte, deren Seitenwandteile dann aufgebogen werden, oder durch Aufschweissen von Stegen auf als Einzelbleche vorliegende Bodenbleche und Seitenwandbleche erfolgen.
Mit dieser unterbrochenen Verbindung von Bodenblech mit Seitenwandblechen bleiben die dem U-förmig gebogenen Blechmantel als ganzes Stück eigenen Vorteile gewahrt, während die aufgebogenen Seitenwandbleche ohne Biegekantenspannung in der gewünschten Stellung verharren. Die auf die Blechbzw. Steinlänge verteilten schmalen Verbindungsstege ermöglichen leicht von einem als Platte vorlie-
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genden Blech das Aufbiegen der Seitenwandteile von Hand. Damit erübrigen sich für die erfindungsgemässe Blechummantelung die für die bisherigen vollen Bleche erforderlichen Biegemaschinen.
Biegekante ist üblicherweise die Stegmitte. Durch Verlegen der Biegekante an das eine oder andere Ende der Stege kann insbesondere bei breit gewählten Schlitzen das gleiche Blech nunmehr für Steine mit unterschiedlicher Steinbreite verwendet werden.
Für das Einlegen gebrannter oder kaltgebundener Steine in ein solches Blech kann zusätzlich die Aussenkante der Seitenwandbleche noch mit stegförmigen. auf die Blech- bzw. Steinlänge verteilten Ansätzen versehen werden, die nach dem Einlegen der gebrannten oder kaltgebundenen Steine zur Steinoberfläche hin umgebogen bzw. umgeschlagen werden. Dabei kann der Stein vor dem Umbiegen dieser Stege mit einer Blechplatte abgedeckt werden.
Mit den ohne Biegekantenspannung in der aufgebogenen Stellung verharrenden Seitenwandblechen ist der eingelegte, Stein im Blechmantel fest eingespannt. Die zusätzlich anwendbaren, an der Aussenkante der Seitenwandbleche angeordneten umgeschlagenen Stege verstärken diese Einspannung. Dabei bilden diese Stege eine einfache und zuverlässige Halterung für die Blechabdeckung der vierten Steinfläche. Die beim einfachen Umlegen der Stege auf diese Blechabdeckung sich ergebende Stegauflage, die durch die zusätzliche Anwendung einer Punktschweissverbindung von Blech und Steg noch erhöht wird, kann durch Ausnehmungen in der Blechabdeckung vermieden werden, in die sich die umgeschlagenen Stege einlegen. Stege und Blechabdeckungen werden dann an ihren Stossstellen verschweisst.
An Stelle der auf die Steinoberfläche aufgelegten Blechabdeckung kann auch das eine der beiden Seitenwandbleche unter Anwendung der Stegverbindung mit einem der Steinoberfläche entsprechenden Blech versehen sein, das nach dem Einlegen des Steines in das zur U-Form gebogene Blech über die Steinoberfläche gebogen wird. Das die volle Steinoberfläche abdeckende Blech kann auch hälftig geteilt jedem der beiden Seitenwandbleche unter Anwendung der Stegverbindung zugeordnet sein.
Bei den Seitenwandblechen, deren Höhe niedriger als die Steinhöhe gehalten wird, dringen die an der Aussenkante der Seitenwandbleche vorgesehenen Stege beim Umschlagen, insbesondere bei den kaltgebundenen Steinen, an ihrer Biegekante in die Steinkanten ein und erhöhen durch die sich dadurch ergebende Verzahnung von Blech mit Stein den festen Zusammenhalt von Stein und Blechmantel.
Für im Masse-Einpressverfahren herzustellende blechummantelte Steine wird mit dem neuen Blech der Arbeitsgang wesentlich vereinfacht. Das als Platte vorliegende Mantelblech wird beim Aufnehmen mit nahezu senkrechten Seitenflächen von Hand in die U-Form gebogen und in die Pressform eingeführt.
Gegenüber den sonst sperrigen, zuvor maschinell in die U-Form gepressten vollen Blechen wird die Vorratshaltung bei den erfindungsgemäss ausgebildeten Blechen an der Presse wesentlich erleichtert. Auch entfällt das vorherige maschinelle Pressen der Bleche. Die Breite des Bodenbleches kann auch hier durch die Anordnung der Biegekante in Stegmitte oder nach einem der Stegenden zu wahlweise verändert wer-
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mantel mit dem Pressen der Steinmasse voll in die Pressform hineingestreckt.
Die Formmasse wird durch die zwischen den Verbindungsstegen von Bodenblech und Seitenwandblechen liegenden Längsschlitze hindurchgepresst, wobei sich eine scharfe, die Pressform ausfüllende Steinkante ergibt, in die nunmehr die in der Biegekante leicht abgerundeten Stege mit der Steinmasse eine Verzahnung bildend eingebettet sind.
Die praktisch sich ergebende leichte Rundung der Stegbiegekanten und der über die Länge der Schlitze freie Kantenraum der Blechform ermöglicht auch ein leichtes Einführen der Blechform mit der bisher bekannten vollen Blechform gegenüber steilerer Neigung der Formseitenwände.
Die über die Länge der unteren Blechkante verteilten Schlitze ermöglichen beim Pressvorgang das Entweichen der in der Formmasse enthaltenen Luft. Dies ist insbesondere für die unteren Eckpartien der zu formenden Steine von wesentlichem Vorteil, so dass mit dem erfindungsgemässen Blech Steine von vollkommen homogenem Steinquerschnitt erzielt werden. Bei sehr'breiten Steinen können vorsorglich noch in der Blechmitte über die Blechlänge verteilt zusätzlich einige Entlüftungsöffnungen vorgesehen werden. Solche Öffnungen können beispielsweise durch dreieckförmige Einschnitte mit nur wenig aufgebogenen Zungen gebildet werden.
Mit solchen Öffnungen wird ein Durchfallen von Formmasse vermieden.
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bildete Verzahnung von Blech und Formmasse eine wesentliche Verminderung von Anzahl und Grösse der an den Innenflächen der bisherigen vollflächigen Bleche in Form von ausgebogenen Zungen oder Stiften
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vorgesehenen Haltekörper. Gegebenenfalls kann bei dem erfindungsgemässen Blech auf solche Haltekörper gänzlich verzichtet werden.
Bei der bisherigen vollen Blechform stand auch das Bodenblech unter Spannung, das dann die Neigung hatte, sich nach dem Pressen des blechummantelten Steines nach unten hin auszuwölben. Diesem Auswölben und damit dem Lösen des Bodenbleches von der Steinform sollten auf dem Bodenblech angeordnete Haltekörper entgegenwirken. Bei dem erfindungsgemässen, auch in seinem Bodenblech spannungs- freien, U-förmig gebogenen Blech können nunmehr auch unter Berücksichtigung des in Fortfall gekom- menen, bei vollem Blech im unteren Steinteil vorhandenen Luftpolsters die auf dem Bodenblech bisher vorgesehenen Haltekörper entfallen.
Für die Seitenwandteile genügen nur wenige, beispielsweise dreieckförmig ausgestanzte, zur Blechform-Innenseite hin aufgebogene Haltekörper.
Das Aufbiegen der Seitenbleche von Hand ermöglicht, die Bleche in Form von Platten mit an der Biegekante ausgestanzten Schlitzen zu liefern und zu lagern. Die damit verbundene Transportvereinfachung durch Übereinanderschichten dieser Platten und die Vorratshaltung von Blechen am Verwendungort werden durch die gegebenenfalls noch verwendeten wenigen, nur eine geringe Höhe aufweisenden eingebogenen Halteglieder nicht beeinträchtigt. Der Frachtraum der neuen Bleche wird gegenüber dem der bisherigen, in U-Form anzuliefernden Bleche um zwei Drittel und mehr vermindert.
Die erfindungsgemässe Blechummantelung ist in gleicher Weise wie für die üblicherweise ummantelten Magnesit- und Chromerz-Magnesitsteine auch für alle übrigen ummantelten Steine, wie nichtsaure Steine oder Silikasteine, vorteilhaft anwendbar. Die erfindungsgemässe biegekantenspannungsfreie Ausbildung des Mantelbleches gilt auch für Blechummantelungen, die den Stein, insbesondere bei MasseEinpressverfahren, nur winkelförmig umfassen, beispielsweise an nur zwei einander diagonal gegenüberliegenden Kanten des Steines, vorzugsweise den Steinlängskanten.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausftihrungsbeispiel des erfindungsgemässen Vorschlages. Es zeigt : Fig. 1 den Blechmantel als Platte, Fig. 2 den Blechmantel zur U-Form aufgebogen.
Der mittlere (Boden-) Teil des Blechmantels ist mit l, dessen Seitenwandteile sind mit 2 bezeichnet.
Die Verbindung von Bodenteil l und Seitenwandblechen 2 bilden die auf die Länge des Bleches bzw. des zu ummantelnden Steines verteilten Stege 3, zwischen denen, in Blechlängsrichtung liegend, die Schlitze 4 angeordnet sind.
Anzahl und Länge der Stege 3 sowie Länge und Breite der Schlitze 4 können in zweckentsprechender Weise gewählt werden. Durch die Anordnung je eines Steges an den Enden der Blechummantelung werden scharfe, rissige Ecken des Bleches vermieden. Die Schlitze 4 können, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, rechtwinkelige Ecken aufweisen. In für die Erfindung gleicher Weise können die Ecken aber auch ausgerundet ausgebildet sein.
Die mit der Linie 5 angedeutete Biegekante für die Seitenbleche wird üblicherweise in der Mitte der Stege 3 liegen. Zur wahlweisen Veränderung der Bodenblech-Breite kann sie aber auch zu dem einen oder zum andern Ende der Stege 3 verschoben werden. Gegebenenfalls wird hiezu eine grössere Breite der Schlitze 4 gewählt.
Zum Einspannen von in die U-förmig gebogene Blechform einzulegenden gebrannten oder kaltgebundenen Steinen sind an den Aussenkanten der Seitenwandbleche 2 noch Stege 6 vorgesehen, die nach dem Einlegen des Steines, gegebenenfalls nach Auflegen eines Abdeckbleches auf die Steinoberfläche, zum Stein hin umgeschlagen werden. Bei im Masse-Einpressverfahren hergestellten ummantelten Steinen erübrigen sich die Stege 6.
Lediglich die Seitenwandbleche 2 sind bei dem erfindungsgemässen Blech vorsorglich noch mit Haltegliedern 7 versehen, die beispielsweise als ausgestanzte und aufgebogene Dreiecke von geringer Höhe ausgebildet sein können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Blechummantelter feuerfester Stein mit winkelförmig, insbesondere U-förmig gebogenem oxydierbarem Mantelblech, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere (Boden-) Teil (1) des Bleches mit jedem der beiden Seitenwandbleche (2) durch auf die Länge des Bleches bzw. des Steines verteilte Stege (3), zwischen denen in Blechlängsrichtung liegende Schlitze (4) angeordnet sind, verbunden ist.