AT223525B - Feuerfester Verbundstein von länglicher Gestalt und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Feuerfester Verbundstein von länglicher Gestalt und Verfahren zu seiner Herstellung

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AT223525B
AT223525B AT409559A AT409559A AT223525B AT 223525 B AT223525 B AT 223525B AT 409559 A AT409559 A AT 409559A AT 409559 A AT409559 A AT 409559A AT 223525 B AT223525 B AT 223525B
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refractory
filling
insert
cladding
refractory composite
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Istvan Balsay
Ferenc Ecker
Jozsef Pal
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Istvan Balsay
Ferenc Ecker
Jozsef Pal
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    • F27D1/04Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02Linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

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Description


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  Feuerfester Verbundstein von länglicher Gestalt und
Verfahren zu seiner Herstellung   Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Verbundstein   von länglicher Gestalt und ein Verfahren zu seiner Herstellung. 



   Es ist bekannt, dass feuerfeste Steine, insbesondere basische Steine, auf Einwirkung von erheblichen Temperaturschwankungen entlang von zu ihren heissen Oberflächen parallel liegenden Flächen abplatzen. Dieses schichtweise Abplatzen kann auch unabhängig von Temperaturschwankungen auftreten, wenn in einer die Steine enthaltenden Ausmauerung eines Ofens entweder durch Wärme oder durch Nachwachsen der Steine schädliche Spannungen hervorgerufen werden. 



   Zwecks Verhinderung des Abplatzens oder der   schichtweisen   Abspaltung der Steine ist bereits vorgeschlagen worden, die Steine an mehr als einer Seite mit einem Belag oder Mantel aus Eisen- oder Stahlblech zu versehen. Diese Massnahme bezweckt, dass die feuerfeste Ausmauerung infolge Oxydation des Metallbelages oder Metallmantels durch die in der Regel oxydierende Atmosphäre bei der Ofentemperatur verschmilzt und das Eindringen von Luft in den Ofenraum bzw. das Entweichen von Verbrennungsprodukten aus dem Ofenraum verhindert. Um die Steine dieser Art noch zu verbessern ist auch vorgeschlagen worden, innerhalb des Metallmantels im Inneren der Steine parallel zur Oberfläche mindestens eine volle Metalleinlage vorzusehen (Innenstegsteine) und die Einlage mit dem feuerfesten Material gemeinsam zu verpressen.

   Hiedurch soll der Steinquerschnitt unterteilt und auf diese Weise die Absplitterungsmöglichkeit verringert werden. 



   Es ist auch vorgeschlagen worden, die dem Ofenraum zugekehrte Seitenfläche von abschreckfesten keramischen Erzeugnissen, insbesondere feuerfesten Steinen, die grossen und plötzlichen Temperatur- 
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 quer zur Längsrichtung des Steines angeordnet, so dass die Hauptachsen der Zellen im fertigen Erzeugnis in der Richtung des durch die Abschreckung entstandenen Wärmeflusses liegen. Die Waben bilden ein zusammenhängendes System von hülsenartigen Einsätzen, die mit dem keramischen Material des Steines ausgefüllt sind.

   Abgesehen davon, dass mit Rücksicht auf die Baurichtung der die Waben bildenden Trennflächen bezüglich der Längsachse der Steine diese im eingebauten Zustand ihre mit der Unterteilung ver-   sehene Seitenfläche   dem Ofenraum zukehren müssen, isteine derartige Unterteilung der Steine umständlich und erfordert einen bedeutenden Aufwand an Herstellungskosten. 



   Die Erfindung bezweckt die praktisch vollständige Beseitigung jener schädlichen Spannungen, die letzten Endes das schichtweise Abplatzen oder die Absplitterung herbeiführen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das schichtweise Abplatzen dann wirkungsvoll verhindert werden kann, wenn der feuerfeste Stein im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen nicht als ein einfacher Körper, allfällig mit Einlagen, sondern als Verbundkörper ausgebildet wird. Dies bedeutet, dass der den Körper des Steines bildende feuerfeste keramische Stoff unterteilt ist, u. zw. derart, dass die Teile lediglich mittelbar aufeinander einwirken und somit im Wesen als selbständige Einheiten arbeiten.

   Infolge der Unterteilung werden alle schädlichen Spannungen, denen der Stein im Betrieb ausgesetzt ist, ebenfalls unterteilt, so dass ihre Wirkungen sich gemäss der Unterteilung nur zum Teil   fühlbar   machen und nicht den Wert erreichen, bei welchem ansonsten ein schichtweises Abplatzen eintreten würde. Die Erfindung besteht nun darin, dass 

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Körper,chrom verwendet werden, ist der Dolomit am überwiegenden Teil seiner Oberfläche von der Luft dicht abgeschlossen. Dieses Verschliessen wird vollständig, wenn die im Einsatz angebrachte Füllung an ihren beiden Stirnflächen mit Deckschichten verkleidet ist. Die Deckschichten können z. B. aus wasserfreiem
Teer von hohem Pechgehalt, aus Eisenblech oder aus dem Stoff der Ummantelung selbst bestehen.

   Die letztere Ausführungsform ist insbesondere dann verwendbar, wenn zwischen Einsatz und mindestens einer Stirnseite des Steines ein Abstand verbleibt und der Stein auf diese Weise an seiner hohen Temperaturen ausgesetzten Stirnseite mit einer Schutzschicht von etwa 20 bis 30 mm Stärke versehen wenden kann.
Versuchsergebnissen gemäss können derartige Verbundsteine ohne Zerfallgefahr lang gelagert werden. 



  Ausserdem findet bei den hohen Ofentemperaturen ein geringes Nachsintern der Dolomitfüllung statt, so dass ihr Volumen selbst im Betrieb nicht zunimmt und Temperaturausgleiche ohne Absplitterungsgefahr erfolgen können. Versuche haben gezeigt, dass derartige Verbundsteine in das Gewölbe von SiemensMartin Öfen eingebaut dauerhafter sind als die bekannten Chrommagnesit- oder Magnesitchromsteine. 



   Die   erfindungsgemässen   Steine können in an sich bekannter Weise auch mit einem Mantel aus oxydierendem Metall versehen werden, wobei der Mantel die aus feuerfestem keramischem Stoff bestehende Verkleidung des Steines mindestens zum Teil abdeckt. Der Mantel kann z. B. einen prismatischen Körper mit U-förmigem Querschnitt darstellen, durch den der Stein von rechteckigem Querschnitt von drei Seiten her umgeben ist. Ebenfalls in an sich bekannter Weise kann der Stein mit Tragbügeln oder Halterungsansätzen versehen sein, die bei mit als Armatur ausgebildeten Einsätzen versehenen Steinen zweckmässig an der Armatur vorgesehen sind und an einer Stirnseite des Steines aus diesem herausragen. 



   Zwecks Herstellung der erfindungsgemässen Steine kann in der Regel derart vorgegangen werden, dass ein hülsenförmiger Einsatz mit feuerfestem keramischem Stoff gefüllt, der mit Füllung versehene Einsatz mit einer Verkleidung aus feuerfestem keramischem Stoff versehen, sodann die aus Füllung. Einsatz und Verkleidung bestehende Einheit quer zur Wand des Einsatzes zusammengepresst und ausgetrocknet wird. 



   Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verbundsteines sowie seines Herstellungsverfahrens darstellen. 



   Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles gemäss der Linie   I - I   der Fig. 2. - Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäss der Linie   II-II   der Fig. 1. - Fig. 3 bzw. 4 stellen ein Herstellungsverfahren des Verbundsteines gemäss Fig. 1 und 2 dar, u. zw. in einem Längsschnitt gemäss der Linie III - m der Fig. 4 bzw. in einem Querschnitt entlang der Linie IV - IV der Fig. 3. - Fig. 5 zeigt einen der Fig. 4 
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 einen Querschnitt gemäss der Linie IX-IX der Fig. 8   dar, - Fig,   10 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles entlang der Linie   X - X   der Fig. 11.-Fig. 11 ist ein Querschnitt gemäss der Linie XI - XI der Fig.   10.-Fig.   12 stellt das Herstellungsverfahren eines dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig.

   10 und 11 ähnlichen Steines in einem Längsschnitt gemäss der Linie XII - XII der Fig. 13 dar. Fig. 13 ist ein Querschnitt entlang der Linie XIII-XIII der Fig. 12. - Fig. 14 zeigt einen der Fig. 13   ähnlichen Querschnitt. - Fig. 15 stellt   ein Herstellungsverfahren eines in den Fig. 1 und 2 ähnlichen Ausführungsbeispieles im Längsschnitt dar. - Fig. 16 zeigt einen Querschnitt des Ausführungsbeispieles gemäss Fig. 15 in einem der Fig. 5 ähnlichen Schnitt. - Fig. 17 stellt ein Herstellungsverfahren eines weiteren Ausführungsbeispieles in einem Längsschnitt gemäss der Linie XVII - XVII der Fig. 18 dar. - Fig. 18 ist ein Querschnitt gemäss der Linie XVIII - XVIII der Fig. 17.-Fig. 19 zeigt einen der Fig. 18 ähnlichen Querschnitt. - Fig. 20 stellt einen Längsschnitt eines noch weiteren Ausführungsbeispieles dar. - Fig.

   21 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie XXI - XXI der Fig. 22. - Fig. 22 ist ein Querschnitt entlang der Linie XXII - XXII der Fig. 21. - Fig. 23 zeigt einen Längsschnitt eines andern Ausführungsbeispieles entlang der Linie XXIII - XXIII der Fig.   24. - Schliesslich ist/ig.   24 ein Querschnitt entlang der Linie   XXIV - XXIV   der Fig. 23. 



   Gleiche Bezugszeichen der Zeichnungen weisen auf ähnliche Einzelheiten hin. 



   Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht der erfindungsgemässe Stein in seiner einfachsten Form einerseits aus einem hülsenförmigen Einsatz 31 z. B. aus oxydierendem Metall, der mit einer Füllung 30 aus feuerfestem keramischem Stoff versehen ist, anderseits aus einer Verkleidung 32 aus ebenfalls feuerfestem keramischem Stoff, die den im vorliegenden Fall eine Armatur bildenden Einsatz 31 umgibt. 



  Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Armatur einen prismatischen Hohlkörper. Unter prismatischem Hohlkörper wird in der Beschreibung und in den Ansprüchen eine Hülse von beliebigem Querschnitt und mit einer in sich zurückkehrenden Mantelfläche verstanden, deren Erzeugende sowohl zueinander, wie auch zur Längsachse der Hülse parallel liegen. Je nachdem der Querschnitt der Hülse einen 

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Kreis, eine Ellipse, oder ein regelmässiges oder unregelmässiges Vieleck von beliebiger Seitenzahl darstellt, kann auch der prismatische Hohlkörper verschieden sein.

   Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der die Armatur 31 bildende prismatische Hohlkörper   einen ellipsenförmigen Querschnitt auf   und be- steht aus Eisenblech mit einer Wandstärke von 0, 8 mm, wobei die Füllung 30 aus einem Magnesitchrom besteht, das höchstens 10% an Chromoxyd   (CrOg)   enthält. Unter Magnesitchrom wird in der Beschreibung und in   den Ansprüchen ein Gemisch von Magnesit   und Chromerz verstanden, in dem der Gehalt an Magnesit mehr als 50% beträgt. Die Verkleidung 32 besteht ebenfalls aus Magnesitchrom, dessen Chromoxydgehalt jedoch 20% beträgt. 



   Ein Herstellungsverfahren des Verbundsteines gemäss Fig. 1 und 2 ist aus den Fig.   3 - 5   ersichtlich. 



  Auf der unterenDruckplatte 33a der Pressform 33 einer an sich bekannten Steinpresse wird eine Menge des die Verkleidung 32 bildenden feuerfesten Stoffes angebracht. Auf den Verkleidungsstoff wird eine Armatur 31 mit   kreisringformigem   Querschnitt gelegt, die vorher mit für die Füllung 30 ausgewähltem Magnesitchrom gefüllt worden ist. Nachher wird die Pressform 33 mit dem Verkleidungsstoff 32 gefüllt und die aus den Teilen   30.   31,32 bestehende Einheit durch die obere Druckplatte 33b der Steinpresse querzur Wand der Armatur 31 in der Richtung 34 zusammengepresst. Zum Pressen wird ein Druck von mindestens 1000 kg/cm2 verwendet. Nach erfolgtem Pressen nimmt die ursprünglich zylindrische Armatur 31 die elliptische Gestalt gemäss Fig. 2 und 5 an.

   Der fertiggepresste Stein wird aus der Form 33 entfernt und bei einer Temperatur von etwa 100 bis 1500C   gehärtet.   Somit ist das Herstellungsverfahren des Steines beendet. 



   Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 unterscheidet sich vom vorherigen insofern, dass der Einsatz 31 aus 1,   6-2, 0   mm starkem Polyvinylchlorid besteht. Ausserdem sind die Seiten der Verkleidung von zwei Seitenher vollständig und an den andern zwei Seiten zum Teil durch Mäntel 35a bzw. 35b aus oxydierendem Metall abgedeckt. Zwecks besseren Haftens sind aus den Mänteln 35a, 35b kleine Zungen 36 ausgestanzt, die in die Verkleidung 32 hineinragen und somit zwischen Mantel 35 und Verkleidung 32 eine zuverlässige Verbindung gewährleisten. 



   Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Füllung 30 durch ein Magnesitchrom gebildet ist,   dessen Chromoxydgehalt 5-15% beträgt, wobei die Verkleidung   32 aus'einem Chrommagnesit mit einem Gehalt an Chromoxyd von höchstens 30% besteht. Unter Chrommagnesit wird in der Beschreibung und in   den Ansprüchen einGemisch von   Magnesit und Chrom erz verstanden, dessen Gehalt an Chromerz mehr als 50% beträgt. 



   Verbundsteine dieserArt sind besonders vorteilhaft. Es ist bekannt, dass der Chrommagnesit zu Beginn des Betriebes eine   starkeNeigung zumAbplatzen   zeigt, während gegen Ende des Betriebes sowohl die Absplitterungsgeschwindigkeit, wie auch die Dicke der abplatzenden Schichten allmählich abnehmen. Beim Magnesitchrom sind die   Verhältnisse   bekanntlich umgekehrt. Hier wird der Stoff des Steines zu Beginn des Betriebes langsamer verbraucht als gegen Betriebsende. Wie Versuche zeigen, hat die erwähnte Kombina-   tlonvon Magnesitchromfiíllung und Chrommagnesitverkleidung   gleichsam deren gegenseitige Abschirmung zur Folge, so dass zu Betriebsbeginn das Magnesitchrom der Füllung ein schichtweises Abplatzen der aus 
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 bestehenden Verkleidungsteines weitgehend zunimmt. 



   Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8 und 9 unterscheidet sich vom in Fig. 1 und 2 dargestellten   darin. dass einerseits eine. Armatur   31 aus    unlegiertem Stahlblech von   einer   Dicke von 0, 5 nun und anderseits eine Füllung 30 aus geschmolzenemKalk vorhanden ist, wobei die Verkleidung 32 aus Magnesit besteht. Um das Eindringen von Luft zu verhüten, sind ferner die zwei Stirnseiten des Steines mit Überzügen 37a bzw. 37b aus pechhaltigem wasserfreiem Teer versehen. 



   Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 10 und 11 ist von jenem nach Fig. 8 und    9. insofern   verschieden,   dass einerseitsdie Armatur 31 aus unlegiertemstahlblech eineStärke   von 1 mm aufweist und die Füllung 30 aus Dolomit besteht, wobei anderseits an einer Stirnseite der Füllung 30 ein Abstand 38 belassen ist, den eine Deckschicht aus dem   Verkleidungsstoff 32 ausfüllt.   Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Armatur 31 einen prismatischen Hohlkörper mit   rhombusförmigen   Querschnitt darstellt. 



   Eine beispielsweise Herstellungsart von erfindungsgemässen Steinen mit derartigem rhombusförmigem Armaturenquerschnitt ist in den Fig.   12 - 14   dargestellt. Wie aus Fig. 13 hervorgeht, weist die ursprüngliche Gestalt der Armatur 31 einen rechteckigen Querschnitt auf, der in der in Fig. 14 dargestellten Endlage des Pressvorganges rhombusartig verformt worden ist. Übrigens ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Stein.   ähnlich   wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 und 7, ebenfalls von einem Mantel 35a, 35b aus oxydierendem Metall umgeben, der in gleicher Weise mit Zungen 36 versehen ist.

   Die Füllung 30 be- 

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 steht hier aus Zirkonsilikat und die Verkleidung 32 aus Magnesitchrom mit einem Chromoxydgehalt von höchstens   5%.   Die Armatur 31 besteht aus Eisenblech von 0,6 mm Stärke und ist mit einem Tragbügel 39 versehen (Fig. 12), der mit der Armatur 31 ein Stück bildet und auf die Stirnseite des nicht eingebauten
Steines gebogen ist. 



   Bei der Herstellung von Steinen dieser Art kann auf die untere Druckplatte 33a der Pressform 33 ein
Blechmantel 35a von   U-förmigem Querschnitt   und mit aufwärts gerichteten Schenkeln gelegt werden, der dann mit Magnesitchrom beschickt wird. Die im vorliegenden Fall mit Zirkonsilikat gefüllte Armatur 31 von rechteckigem Querschnitt wird auf die Magnesitchromschicht gelegt. Die Pressform 33 wird nachher wieder mit feuerfestem Stoff aus Magnesitchrom aufgefüllt und mit einer unlegierten Stahlplatte von
0,6 mm Stärke abgedeckt. Hienach wird die aus mit Füllung versehene Armatur, Verkleidung und Män- teln bestehende Einheit 30,31, 32,35a, 35b in Richtung der Pfeile 34 zusammengepresst und ausge- trocknet, wie dies an Hand der Fig.   3 - 5   bereits beschrieben worden ist. 



   In den Fig. 15 und 16 ist   einHerstellungsverfahren   für ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen
Verbundsteines dargestellt, das sich von jenem gemäss Fig. 10 und 11 nur darin unterscheidet, dass einer- seits an beiden   Stirnflächen   der Armatur 31 je ein mit dem Stoff der Verkleidung 32 ausgefüllter Ab- stand 38 belassen ist und anderseits der Querschnitt der Armatur keinen Rhombus, sondern eine   z. B.   auch aus den Fig. 2 und 9 ersichtliche Ellipse darstellt, die beim Pressvorgang aus einem Kreis entstanden ist. 



   Die Fig.   17 - 19   zeigen ein Herstellungsverfahren eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemä- ssen Verbundsteines, das in Abweichung von den bisher beschriebenen Ausführungen anstatt eines Einsatzes mit mehreren, namentlich im vorliegenden Fall mit vier Einsätzen ausgerüstet ist. Von diesen bilden zwei
Einsätze 31a bzw. 31b je einen Zylinder von grösserem Durchmesser und zwei Einsätze 31c bzw. 31d je einen Zylinder von geringerem Durchmesser, wobei die Zylinder mit Zirkonoxyd gefüllt sind, dem 1% an
Magnesiumoxyd beigemischt ist. Die Verkleidung 32 besteht aus Magnesit. 



   Das zweckmässig   nurSteine   von grösseren Abmessungen mit mehr als einem Einsatz versehen werden, wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel auch ein Mantel 35a, 35b aus oxydierendem Metall verwen-   det, der denStein   abdeckt und die Entstehung von allfälligen Transportschäden verhütet. 



   Dieses Herstellungsverfahren unterscheidet sich vom z. B. an Hand der Fig.   12 - 14   beschriebenen
Verfahren, indem in der Pressform 33 anstatt eines Einsatzes deren vier angebracht werden, u. zw. in der Weise, dass zunächst der Einsatz 31c, dann nach Beschichtung mit einigem Verkleidungsstoff 32 der Einsatz 31a und   31b,   schliesslich nach Beschichtung mit weiteren Mengen von Verkleidungsstoff 32 der Einsatz 31d eingelegt werden. 



   Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 20 - 22 stimmt im Wesen mit dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten überein. Ein Unterschied ist insofern vorhanden, dass einerseits für die Füllung 30 Zirkonoxyd verwendet worden ist, das höchstens   10/0   an Calciumoxyd enthält, wobei die Verkleidung aus Magnesitchrom mit einem Gehalt von höchstens   loto an   Chromoxyd besteht. Anderseits ist der Einsatz als Armatur 31 aus unlegiertem Stahlblech von einer Stärke von 0, 5 mm erzeugt, wobei die Armatur wie beim Ausführungbeispiel gemäss Fig. 12 - 14 mit einem Tragbügel 39 versehen ist. Im vorliegenden Fall ist der Tragbügel durch eine an die Armatur 31 angeschweisste Stahlplatte von 1 mm Dicke gebildet, deren mit einer Aufhängeöffnung 40 versehener Schenkel im uneingebauten Zustand des Steines an die Stirnwand desselben gebogen ist.

   Wie aus Fig. 21 ersichtlich, wird beim Einbau der Tragbügel 39 aufwärts gebogen,   d. h.   ausgerichtet und somit in eine für den Einbau geeignete Lage gebracht. 



     BeimAusführungsbeispiel gemäss Fig. 23und   24 besteht die Füllung 30 und die Verkleidung 32 gleichwie aus einem Magnesitchrom, das höchstens   150/0 Chromoxyd   enthält. Der Einsatz 31 als Armatur besteht aus Eisenblech von z. B. 0, 8 mm Stärke, und war ursprünglich ein prismatischer Hohlkörper von rechteckigem Querschnitt, der im fertigen Stein infolge des Pressvorganges in einen Rhombus entartete. Die Armatur 31 ist auch in diesem Fall mit einem Tragbügel versehen, der jedoch abweichend vom vorherigen Ausführungsbeispiel aus mittels schenkelartiger Abschnitte an die Armatur 31 angeschweisstem Draht 41 besteht. Die Seitenflächen des Verbundsteines sind durch einen Mantel 35a, 35b aus oxydierendem Metall abgedeckt, der   z. B.   jenem gemäss Fig. 6 und 7 ähnlich ist. 



   Im obigen sind Ausführungsbeispiele beschrieben worden, bei welchen die Füllung des Einsatzes aus Magnesitchrom, geschmolzenem Kalk, Dolomit, Zirkonsilikat bzw. aus einem Gemisch von Zirkonoxyd und Magnesiumoxyd bestand. Es ist aber offensichtlich, dass für die Füllung des Einsatzes auch andere Stoffe, oder Gemische der genannten Stoffe verwendet werden können. Es können z. B. Gemische von Magnesit und Chromerz, Magnesit und Dolomit, Chromerz und Dolomit sowie Zirkonoxyd und Calciumoxyd verwendet werden. Im Wesen trifft dies auch für den Verkleidungsstoff zu, der bei den dargestellten   Ausführungsbeispielen aus Magnesitchrom,   Magnesit bzw. Chrommagnesit besteht.

   Diese feuerfesten 

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Stoffe sollen zweckmässig derart einander zugeordnet werden, dass die Nachsinterung der Füllung min- destens der Nachsinterung der Verkleidung und/oder die Wärmedehnung der Verkleidung mindestens der
Wärmedehnung der Füllung gleich ist. Da infolge der Nachsinterung des keramischen Stoffes ein Schwin- den des Steines eintritt, können auf diese Weise Paarungen von keramischen Stoffen getroffen werden, bei denen die Nachsinterung bzw. die Wärmedehnung der Füllung und der Verkleidung vollkommen auf- einander abgestimmt sind. Ein Beispiel für den Fall der Gleichheit ist an Hand der Fig. 23 und 24 gege- ben worden, wo sowohl die Füllung 30 wie auch die Verkleidung 32 aus einem Magnesitchrom mit einem
Gehalt von höchstens   15%   Chromoxyd bestand.

   In den übrigen Fällen war die Wärmedehnung der Verklei- dung 32 grösser als die Wärmedehnung der Füllung, die Nachsinterung der ersteren dagegen geringer als die der letzteren. Eine ähnliche gegenseitige Zuordnung kann naturgemäss auch mit andern feuerfesten
Stoffen vorgenommen werden. 



   An der Feuerseite der Steine wird der Einsatz durch die hohe Ofentemperatur angegriffen und ver- brannt bzw. geschmolzen. Gemäss Versuchsergebnissen erfolgt aber dieses Verbrennen bzw. Schmelzen lediglich bis zu einer kritischen Tiefe, die sich selbst dann nur auf einen geringen Bruchteil der Stein- stärke erstreckt, wenn sowohl die Füllung, wie auch die Verkleidung aus nachsinternden keramischen Stoffen bestehen und zwischen ihnen allfällig ein durch Schwinden bedingter Spalt entsteht. 



   Diese Erscheinung ermöglicht aber auch, für die Füllung und/oder die Verkleidung bei der Ofen- temperatur nachwachsende keramische Stoffe zu verwenden und hiedurch eine unbeschränkte Möglich- keit bei der Wahl der feuerfesten keramischen Stoffe für den erfindungsgemässen Verbundstein zu sichern. 



    Gefährliche   Spannungen werden nämlich durch das Nachwachsen nur in der erwähnten kritischen Tiefe hervorgerufen, wo aber der durch das Verbrennen bzw. Schmelzen des Einsatzes entstandene Spalt für die Aufnahme der durch das Nachwachsen bedingten Volumvergrösserung genügenden Raum bietet.   Z. B.   bei   Verbundsteinen   mit Füllung aus Chrommagnesit und mit Verkleidung aus Magnesitchrom beginnt der
Chrommagnesit,   d. h.   die Füllung erst bei einer Temperatur von etwa 15000C nachzuwachsen, wo der Stoff des Einsatzes in der kritischen Tiefe bereits verbrannt bzw. geschmolzen worden ist. Ob nun der Einsatz aus Metall oder aus einem ändern der erwähnten Stoffe besteht, gewährleistet sein Schmelzen bzw.

   Verbrennen in der kritischen Tiefe den zum Nachwachsen der Chrommagnesitfüllung nötigen Raum, so dass keine Absplitterungsgefahr entsteht. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Feuerfester Verbundstein von länglicher Gestalt, insbesondere für das Eisenhüttenwesen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Längsrichtung des Verbundsteines mindestens ein hülsenartiger Einsatz (31) vorgesehen ist, der eine Füllung (30) aus feuerfestem keramischem Material aufweist und von einer Verkleidung (32) aus ebenfalls feuerfestem keramischem Material umgeben ist.

Claims (1)

  1. 2. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz als Armatur (31) aus oxydierendem Metall besteht.
    3. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (31) einen prismatischen Hohlkörper darstellt.
    4. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30) von mindestens einer derStirnseiten desSteines durch einenAbstand (38) getrennt ist.
    5. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Füllung (30) und Verkleidung (32) des Einsatzes (31) aus voneinander verschiedenen feuerfesten keramischen Stoffen bestehen..
    6. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedehnung der Füllung (30) höchstens der Wärmedehnung der Verkleidung (32) gleich ist.
    7. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachsinterung der Füllung (30) mindestens der Nachsinterung der Verkleidung (32) gleich ist.
    8. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (30) mindestens an einer ihrer Stirnseiten mit einer Deckschicht versehen ist (Fig. 8 und 10).
    9. Feuerfester VerbundsteinnachAnspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieDecksehicht (37a, 37b) aus feuchtigkeitsdichtem Stoff besteht.
    10. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht und die Verkleidung (32) aus demselben Stoff bestehen.
    11. Feuerfester Verbundstein nach einem der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen der Verkleidung (32) mindestens zum Teil durch einen Mantel (35) aus oxydierendem Me- <Desc/Clms Page number 7> tall abgedeckt sind.
    12. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil (35a) des Mantels (35) einen prismatischen Körper mit U-förmigem Querschnitt darstellt.
    13. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem der Einsatz als eine Armatur aus oxydierendem Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur (31) mit einem Halterungsansatz (39, 41) versehen ist, der aus einer der Steinstimflächen herausragt.
    14. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als keramische Stoffe Chrommagnesit und Magnesitchrom vorgesehen sind.
    15. Feuerfester Verbundstein nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (30) aus Magnesitchrom und die Verkleidung (32) aus Chrommagnesit besteht.
    16. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (30) aus Dolomit und die Verkleidung (32) aus Chrommagnesit besteht.
    17. Feuerfester Verbundstein nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (30) aus Dolomit und die Verkleidung (32) aus Magnesitchrom besteht.
    18. Verfahren zur Herstellung des feuerfesten Verbundsteines nach einem der Ansprüche l bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein hülsenförmiger Einsatz mit feuerfestem keramischem Stoff gefüllt, der mit Füllung versehene Einsatz mit einer Verkleidung aus feuerfestem keramischem Stoff umgeben, sodann die aus Füllung, Einsatz und Verkleidung bestehende Einheit quer zur Wand des Einsatzes zusammengepresst und ausgetrocknet wird.
AT409559A 1958-08-30 1959-05-30 Feuerfester Verbundstein von länglicher Gestalt und Verfahren zu seiner Herstellung AT223525B (de)

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