<Desc/Clms Page number 1>
Basischer feuerfester Stein
Die Erfindung betrifft einen basischen feuerfesten Stein mit aus feuerfestem Material bestehendem ungebranntem oder gebranntem Steinkörper und diesen mindestens teilweise umgebender mehrteiliger Metallverkleidung.
Es ist bekannt, dass feuerfeste Steine im Betrieb schwellen. Hiedurch entstehen in die Steine enthaltenden Wänden innere Spannungen, die ein sogenanntes Abplatzender feuerfesten Steine herbeiführen. Um dies zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, die Seitenflächen mit Eisen-oder Stahlblechen zu verkleiden. Metallblech und Steinmaterial backen nämlich zusammen und bilden einen Monolith, der gegen Abplatzungen bereits viel weniger empfindlich ist.
Zum Verkleiden von feuerfesten Steinen mit Metallblech sind bereits mehrere Verfahren bekannt.
Zunächst ist ein Verfahren verwendet worden, bei welchem bereits zugeschnittene Eisen- oder Stahlbleche beim Bau der Wände zwischen die übrigens nackten feuerfesten Steine gelegt worden sind. Verfahren dagegen, die geeignet sind, feuerfeste Steine mit einer Metallblechverkleidung vorher zu versehen, können in der Regel in zwei Gruppen eingeteilt werden. Zur ersten Gruppe gehören jene Verfahren, bei welchen das Metallblech mit dem feuerfesten Körper des Steines zusammen verpresst wird. Die zweite Gruppe besteht aus Verfahren, bei welchen bereits fertige Steine mit einer Metallblechverkleidung versehen oder die Steinoberflächen mit Metall überzogen werden. Wie bekannt, fordert die Anbringung von selbständigen Metallplatten beim Bau von Ofenwänden eine besondere Sorgfalt, wobei sie auch schwerfällig ist.
Beim Verpressen der Metallbleche zusammen mit dem Steinkörper besteht für die Dicke des verwendbaren Metallbleches eine untere Grenze, da unterhalb bestimmter Blechdicken das Metallblech beim Pressen leicht zerknüllt wird, wodurch kostspielige Ausschüsse entstehen. Ausserdem kann dieses Verfahren naturgemäss lediglich bei chemisch gebundenen oder ungebrannten Steinen zur Anwendung gelangen. Schwierigkeiten dieser Art bestehen nicht beim Verkleiden von fertigen Steinen mit Metallblech. Es ist jedoch bei Anwendung von Metallblechen schwer zu gewährleisten, dass zwischen Steinkörper und Metallblechverkleidung eine innige Verbindung entsteht. Bei Bestreuung mit Metall ist das Verfahren wieder schwerfällig und deshalb unwirtschaftlich.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Schwierigkeiten und die Schaffung eines basischen feuerfesten Steines, dessen Metallblechverkleidung am Stein nach Verpressen leicht und zuverlässig befestigt werden kann, unabhängig davon, ob es sich um chemisch gebundene, ungebrannte oder gebrannte Steine handelt. Die Erfindung besteht nun darin, dass die Metallblechverkleidung auf den Steinkörper aufgespannt ist, wobei zwischen Steinkörper und Metallblechverkleidung mindestens stellenweise eine deformierbare Schicht vorgesehen ist.
Ähnliche Bestrebungen, die Metallblechverkleidung am Steinkörper zu befestigen, sind bereits bekannt, ohne dass ein praktisch verwertbarer Vorschlag gemacht werden hÅatte können. Nirgends ist nämlich eine nachgiebige Einlage vorgeschlagen, um eine Verformung der Blechverkleidung vornehmen und hiedurch sie am Steinkörper zuverlässig befestigen zu können. Wo eine nachgiebige Schicht überhaupt erwähnt wird, handelt es sich tatsächlich um keine Einlage zwischen einem Steinkörper und seiner Blechverkleidung bzw. um keine mit einer durch Spannen befestigten Blechverkleidung verwendete Zwischenschicht.
<Desc/Clms Page number 2>
Gemäss einem Vorschlag wird eine mehrteilige Stahlblechumkleidung an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Steines an den Steinkörper gedrückt und bei Aufrechterhaltung des Druckes die Teile der Verkleidung miteinander verschweisst. Auf diese Weise soll eine Metallblechverkleidung entstehen, die eng am Steinkörper aufliegt, wodurch sie gegen Trennung vom Steinkörper gesichert sein soll. Nach einem andern Vorschlag wird die Vermeidung von Nachteilen bezweckt, die darin bestehen, dass die Herstellung von blechummantelten Steinen einen besonderen Aufwand und gegenüber den in einfacher Schicht verwendeten Metallzwischenlagen durch den jeden Stein umschliessenden Blechmantel einen erhöhten Blechverbrauch im Mauerwerk erfordert.
Zu diesem Zweck werden feuerfeste Steine unter Zwischenschaltung vonMetallstreifen oder Blechstreifen mit Hilfe vonMetallbandern zusammengespannt. Gemass einem weiteren Verfahren werden vorgepresste Blöcke in verschweissten Ummantelungen angebracht und das ganze als Einheit verpresst.
Es hat sich nun durch Versuche feststellen lassen, dass lediglich die erfindungsgemässe Art, bei welcher eine mehrteilige Metallblechverkleidung unter Zwischenschaltung von deformierbaren Schichten auf den Steinkörper aufgespannt wird, aus sämtlichen Gesichtspunkten der Verfertigung und des Betriebes, d. h. technologisch wie technisch den praktischen Forderungen entspricht. Erst durch die Erfindung ist möglich geworden, blechummantelte feuerfeste Steine herzustellen, bei welchen die Blechverkleidung nachher auf den Stein gebracht werden kann, der somit gebrannt, ungebrannt, chemisch gebunden usw., sein kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, wo einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen basischen feuerfesten Steines dargestellt sind. Fig. 1 ist dabei eine perspektivische Darstellung eines beispielsweisen feuerfesten Steinkörpers. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer beispielsweisen Ausführungsform der Metallblechverkleidung gemäss der Erfindung.
Fig. 3 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen feuerfesten Steines perspektivisch dar.
Fig. 4 ist die perspektivische Darstellung des feuerfesten Steines gemäss Fig. 3, wobei eine Metallblechverkleidung vorgesehen ist. Fig. 5 und 6 zeigen eine beispielsweise Befestigungsart der Metallblechverkleidung eines erfindungsgemässen feuerfesten Steines in Vorderansicht. Fig. 7 zeigt eine andere beispielsweise Art der Befestigung der Metallblechverkleidung in Vorderansicht. Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung eines noch weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen feuerfesten Steines.
Fig. 9 stellt ein perspektivisches Bild eines andern Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Steines dar. Fig. 10 ist die perspektivische Darstellung einer noch weiteren beispielsweisen Ausführungsform des Steines gemäss der Erfindung. Fig. 11 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren beispielsweisen Befestigungsart der Metallblechverkleidung. Fig. 12 stellt eine beispielsweise Ausführungsform einer zwischen Metallblechverkleidung und-feuerfestem Steinkörper angebrachten deformierbaren Schicht gemäss der Erfindung dar. Fig. 13 ist ein Schnitt eines zusammengesetzten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen feuerfesten Steines gemäss der Linie XIII-XIII der Fig. 14. Fig. 14 ist ein Längsschnitt entlang der Linie XIV-XIV der Fig. 13. Fig. 15 zeigt eine den Fig. 13 und 14 zugeordnete Seitenansicht.
Fig. 16 stellt eine noch weitere beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemassen feuerfesten Steines dar. Fig. 17 ist die Draufsicht eines für die Metallblechverkleidung gemäss Fig. 16 zugeschnittenen Bleches. Fig. 18 zeigt den Schnitt einer Einzelheit des feuerfesten Steines gemass Fig. 16.
In der Zeichnung weisen gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Einzelheiten hin.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann der erfindungsgemässe feuerfeste Stein einen Steinkörper 20 aufweisen, der sich im Wesen in keiner Weise vom Steinkörpcr der üblichen bekannten feuerfesten Steine unterscheidet. Dieser Steinkörper 20 wird nun mindestens zum Teil lurch eine, Metallblechverkleidung bedeckt, die im Sinne der Erfindung auf den Steinkörper 20 aufgespannt ist, wobei eine Metallblechverkleidung 21 dieser Art z. B. in Fig. 2 dargestellt ist. Bei diesem Ausfu. htungsbeispiel sind die Seitenflächen des Steines durch die Verkleidung 21 bedeckt, während seine Stirnseiten entblösst sind, so dass die Verkleidung einen den Steinkörper lediglich zum Teil bedeckenden hülsenartigen Korper bildet, dessen Wand in sich zurückgekehrt ist.
Die aneinander anstossenden Ränder der Verkleidung sind bei diesem Ausführungsbeispiel verschweisst, wie dies in Fig. 2 an der Stelle 22 angedeutet ist.
Wie erwähnt, kann die Metallblechverkleidung am Steinkörper durch Aufspannen derart befestigt werden, dass im Steinkörper Vertiefungen ausgebildet sind und die hülsenanige Metallblechverkleidung oberhalb dieser Vertiefungen angedrückt wird, wobei das Metallblech gestreckt und hiedurch die Entstehung der erforderlichen Spannung gewährleistet ist. Ein offensichtlich einfacheres Verfahren besteht darin, dass als Vertiefungen in der Längsrichtung des Steines ausgebildete Nuten dienen.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
zeugenden laufende Nut 23 bzw. 24 ausgebildet (Fig. 3). Die als ein einziges Stück ausgebildete Verkleidung 21 wird nun zunächst auf den Steinkörper 20 gelegt und dann ihre beiden Schenkelteile derart aufeinander gebogen, dass ihre Ränder z. B. oberhalb der Nut 23 übereinander zu liegen kommen (Fig. 4).
Dann wird der von der Verkleidung 21 umgebene Steinkörper 20 in der Richtung von in Fig. 4 eingezeichneten Pfeilen 25 und 26 eingespannt und dann die Verkleidung 21 in Richtung von Pfeilen 27 bzw. 28 angedrückt und in die Nuten 23 bzw. 24 gepresst. Infolge dieser Druckkraft erleidet die Metallb echverklei- dung 21 eine bleibende Formänderung, bei welcher sie gestreckt und dabei notwendigerweise auf den Steinkörper 20 aufgespannt wird. Um die gegenseitige Lage von Steinkörper 20 und Metallblechverkleidung 21 wirkungsvoller sichern zu können, werden die beiden Ränder der Metallblechverkleidung 21 verschweisst, wie dies in Fig. 4 ebenfalls bei der Stelle 22 angedeutet worden ist.
In diesem Fall weist demnach der Steinkörper mindestens eine in der Richtung der Erzeugungen liegende Nut auf, in der die Ränder der ebenfalls in der Richtung der Erzeugenden aufgeschnittenen Metallblechverkleidung eingepresst liegen. Prinzipiell kann nämlich die Nut 24, die der anstossenden Ränder aufnehmenden Nut 23 gegen- überliegt, auch entfallen.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 und 6 unterscheidet sich vom vorherigen darin, dass die Ränder der Metallblechverkleidung 21 verfalzt sind. Zu diesem Zweck wird auf schräg aufwärts und auswärts stehende Schenkel einer auf den Steinkörper 20 gebogenen Metallblechverkleidung 21 in der in Fig. 5 dargestellten Weise ein Bügelabschnitt 29 geschoben, der die Schenkel zusammenfasst. Dann erfolgt ein Druck in Richtung des Pfeiles 27 (Fig. 5), wobei die Ränder der Metallblechverkleidung 21 und der Bügelabschnitt 29 in die in Fig. 6 dargestellte Form gequetscht werden. Die Tiefe der Nut 23 ist dabei derart bemessen, dass nach Aufhören der Druckkraft in Richtung des Pfeiles 27 die aufeinander liegenden Schichten der Verkleidung 21 und des Bügelabschnittes 29 die verkleideten Seiten des Steines nicht überragen (Fig. 6).
Die Befestigung der Ränder der Verkleidung 21 kann in der in Fig. 7 dargestellten Weise auch durch Verkleben erfolgen. Die Erfindung geht nämlich, wie gezeigt worden ist, zum Teil davon aus, dass bei Anwendung eines porösen deformierbaren Stoffes zwischen Metall und Keramik eine zuverlässige Verbindung auch ohne Aufspannen erreicht werden kann, wenn die aufeinander liegenden verschiedenen Flächen verschiedener Stoffarten mit einem Klebemittel überzogen werden. Es kann nämlich angenommen werden, dass die poröse Eigenschaft der deformierbaren Schicht eine Speicherung des Klebemittels und hiedurch eine hinreichende Versorgung der Klebeflächen mit Klebemittel ermöglicht, was bei unmittelbarer Berührung zwischen Metall und Keramik nicht gewährleistet werden kann. Als poröse deformierbare Stoffe können z. B. Papier, und als Klebemittel z.
B. eine Sulfitlauge, Dextrin oder Bitumen verwendet werden. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 ist zwischen den beiden Rändern der Verkleidung 21 als eine deformierbare Schicht 30 z. B. Papier vorgesehen, das von den einander überlappenden Rändern der Verkleidung 21 durch je eine Klebemittelschicht 31 bzw. 32 getrennt ist.
Die Verkleidung 21 kann aber am Steinkörper 20 durch Aufspannen auch derart befestigt werden, dass zwischen Steinkörper 20 und Metallblechverkleidung 21 - mindestens stellenweise - lediglich eine deformierbare Schicht eingeschaltet wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 8 dargestellt, wo sowohl die Metallblechverkleidung wie auch die deformierbare Schicht gleichwie aus je zwei U-förmigen Gebilden 21a, 21b bzw. 30a, 30b bestehen, deren Schenkel an je andern Seitenflächen des Steinkörpers 20 aneinander anstossen. Die Schenkel der Gebilde 21a bzw. 21b treffen sich an den schmäleren Seitenflächen 20a bzw. 20b des Steinkörpers. Die eine deformierbare Schicht bildenden Gebilde 30a bzw.
30b sind dagegen derart angeordnet, dass ihre Schenkel sich an den breiteren Seitenflächen 20c bzw. 20d des Steinkörpers treffen. Zum Anspannen der Verkleidung 21a, 21b genügt eine bleibende Verformung, die durch die Nachgiebigkeit der deformierbaren Schichten 30a bzw. 30b hervorgerufen wird, wie dies durch Versuche festgestellt werden konnte. Wenn demnach der durch Biegung mit der Verkleidung 21a, 21b bereits versehene Stein in Richtung der Pfeile 25,26 eingespannt und in der Richtung der Pfeile 27, 28 zusammengedrückt wird, erfolgt eine zuverlässige Befestigung der Verkleidung 21a, 21b am Steinkörper 20 durch Spannen.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Kombination der Befestigungsarten gemäss Fig. 4 und 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zwischen den Schenkeln der deformierbaren Schicht 30a, 30b ein Spalt 33a bzw. 33b belassen, in die die Verkleidung 21 eingepresst werden kann, wie dies durch die Pfeile 27, 28 angedeutet worden ist. Das Wesen dieses Ausführungsbeispieles liegt demnach darin, dass die Metallblechverkleidung 21 in mindestens einen die deformierbare Schicht 30 unterbrechenden Spalt 33a und/oder 33b eingepresst ist.
Fig. 10 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen feuerfesten Steines, bei
<Desc/Clms Page number 4>
welcher die deformierbare Schicht 30a, 30b aus einem porösen Stoff besteht, wobei die Metallblechverkleidung 21a bzw. 21b mittels dieser deformierbaren Schicht auf den Steinkörper 20 geklebt ist. Die Anordnung der Verkleidungsteile und der Teile der deformierbaren Schicht ist gleich jener des Ausführungsbeispieles gemäss Fig. 8. Ein Unterschied besteht insofern, dass zwischen der deformierbaren Schicht 30a bzw. 30b und dem Steinkörper 20 bzw. der Verkleidung 21a, 21b je eine Klebschicht 31a bzw. 32a und 31b bzw. 32b vorgesehen ist. Dieses Ausführungsbeispiel bildet demnach eine Kombination von deformierbarer Schicht und Kleben.
Die Erfindung bietet aber, wie erwähnt, die wesentliche Erkenntnis, dass die Metallblechverkleidung auch schier durch Kleben am Steinkörper 20 befestigt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 11 dargestellt, die sich vom Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8 ausser der Anwendung des Klebens auch dadurch unterscheidet, dass die Verkleidungsteile 21a bzw. 21b je ein L-förmiges Profil bilden.
Die Bedeutung der Anwendung der deformierbaren und/oder porösen Schicht 33 besteht aber nicht nur in der einfachen Ermöglichung des Spannens und Klebens. In der Einleitung der Beschreibung ist darauf hingewiesen worden, dass beim Herstellen von deformierbaren Schichten aus organischen Stoffen der erforderliche Dehnungsspalt innerhalb des Steines als Einheit gesichert werden kann. Wenn dagegen Steine mit anorganischer Schicht an geeigneten Stellen eingebaut sind, können sie ein zuverlässiges Schliessen der Trennfugen gewährleisten. So können z. B. bei manchen der vertikalen Wände von Siemens-Martin Öfen an den äusseren (d. h. kalten) Seiten der Wand Steine mit anorganischer deformierbarer Schicht verwendet werden, während gegen die Feuerseite feuerfeste Steine verwendet werden, bei welchen die deformierbare Schicht aus organischem Stoff besteht.
In diesem Fall darf nämlich die organische Schicht der inneren Steinreihe bis zur anorganischen Schicht der äusseren Steinreihe ausbrennen, sie kann demnach die Dilatationsspalte gewährleisten, wobei die mit anorganischer deformierbarer Schicht umhüllten erfindungsgemässen feuerfesten Steine verhindern, dass Verbrennungsgase aus dem Ofeninneren entweichen oder oxydierende Luft eindringt.
Ein Vorteil der organischen und anorganischen deformierbaren Schichten besteht ferner darin, dass Schwelldrücke elastisch auf die Oberfläche des feuerfesten Steinkörpers übergehen und somit eventuelle Ungleichmässigkeiten der Oberfläche gleichsam ausgeglichen werden, so dass keine lokalen Spannungsspitzen (zu hohe Oberflächendrücke) entstehen können.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform der erfindungsgemässen Steine besteht auch darin, dass durch geeignete Wahl der Höhe des zum Daraufspannen der Metallblechverkleidung verwendeten Druckes sowohl die Dicke der organischen wie auch der anorganischen deformierbaren Schicht genau bestimmt und hiedurch der jeweils erforderliche Dilatationsspalt gesichert werden kann. Sollten wegen eventueller technischer Überlegungen die Dilatationsspalte doch in der herkömmlichen Weise ausgebildet werden, so kann
EMI4.1
ist. Im letzteren Fall wird die Metallblechverkleidung zweckmässig mittels Druckplatten aus elastischem Material, z. B. aus elastischem Hartgummi am Steinkörper aufgespannt, weil Unebenheiten der Steinkor-
EMI4.2
werden können.
Wenn bei einfachenWändenDilatationsspalte erforderlich sind und ein luftdichtes Schliessen gesichert werden soll, so kann die deformierbare Schicht beim selben Stein zum Teil aus organischem und zum Teil aus anorganischem Stoff bestehen. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 12 perspektivisch dargestellt, wobei eine z. B. beim Stein gemäss Fig. 9 verwendbare deformierbare Schicht gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die gegen eine Feuerseite fallenden Teile 30al bzw. 30bI der deformierbaren Schicht aus organischem Stoff, z. B. aus Papier, während ihre gegen die kalte Seite liegenden Teile 30aII bzw. 30bII aus anorganischem Stoff, z. B. aus Asbest bestehen.
Wie in der Einleitung der Beschreibung darauf kurz hingewiesen worden ist, wird durch die Erfindung einfach möglich, mindestens zwei Steinkörper 201, 2011 mittels einer gemeinsamen Verkleidung zu einem Block zusammenzufassen. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 13 - 15 dargestellt. Die Metallblechverkleidung ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Wesen entsprechend der Fig. 4 ausgebildet.
Ein Unterschied besteht lediglich darin, dass bei beiden Nuten 231 und 2311 eine in der Nut 23 gemass Fig. 4 verwendete Verbindung vorgesehen ist. Unterhalb der Verkleidung 21a, 21b findet auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine deformierbare Schicht 30al bzw. 30bI Anwendung. Eine weitere Eigenart besteht darin, dass dieSteinkörper 201 und 2011 innerhalb der Verkleidung 21a, 21b durch eine Metallplatte 34 als Trennwand voneinander getrennt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind ferner die einander berührenden Flächen der Trennwand 34 und der Steinkörper 201 bzw. 2011 mit als Feder und Nut ausgebil-
<Desc/Clms Page number 5>
deten Erhebungen und Vertiefungen ausgebildet, wie dies z. B. in Fig. 14 an den Stellen 34a und 34b angedeutet ist. Die Steinkörper 201 bzw. 2011 weisen dagegen eine den Erhebungen 34a bzw.
Vertiefungen 34b entsprechende Oberfläche auf, wie dies auch an den Stellen 201a bzw. 201b sowie 2011a bzw. 20lIb ersichtlich ist.
Durch eine derartige Ausbildung der aufeinander liegenden Flächen der Trennwand 34 und der Steinkörper 201 bzw. 2011 wird eine erhöhte Sicherheit bezüglich der gegenseitigen festen Lage der Bestandteile des erfindungsgemässen feuerfesten Steines erreicht. Bei Hängesteinen ergibt sich überdies'aber auch der Vorteil, dass die Trennwand 34 an einer Stirnfläche des Steines-z. B. beim dargestellten Ausführungsbeispiel an der Stirnseite 35 - ein hochgerichtetes und als Hängeöse ausgebildetes Endstück aufweisen kann, das sich in Fig. 15 in seiner Gebrauchslage und in Fig. 14 in seiner Transport- bzw. Lagerungslage befindet.
Fig. 16 zeigt schliesslich ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Metallblechverkleidung sich auch auf die Stirnseiten des Steines, d. h. praktisch auf die ganze Steinoberfläche erstreckt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Metallblechverkleidung wieder aus zwei spiegelbildlich angeordneten Teilen 21a und 21b, die in der in Fig. 17 dargestellten Weise derart zugeschnitten sind, dass in Richtung von pfeilen 37, 38 auf die Stirnseiten des Steines biegbare Zungen entstehen. Unterhalb der Verkleidung 21a, 21b liegt eine bereits erwähnte deformierbare Schicht 30, die unmittelbar am Steinkörper 20 anliegt.
Dieses Ausführungsbeispiel ist offensichtlich besonders geeignet, sogenannte Dolomitsteine herzustellen, bei welchen die wichtigste Forderung im Schutz des den überwiegenden Teil des Steinkörpers bildenden Dolomits gegen Verwitterung durch Feuchtigkeit und Kohlensäure der Atmosphäre besteht. Dies kann gesichert werden, wenn z. B. als deformierbare Schicht Teerpapier, mit Paraffin oder Wachs behandeltes Papier, oder aber ein Kunststoffüberzug, während als Klebemittel Bitumen verwendet werden.
Gemäss Versuchsergebnissen kann die Dicke der zum Herstellen der Verkleidung des erfindungsgemässen feuerfesten Steines verwendeten Metallbleches bis zu 0, 3 mm verringert werden, was mit Rücksicht auf das kostspielige Blechmaterial eine wesentliche Verringerung der Gestehungskosten ermöglicht.
Die Dicke der deformierbaren Schicht beträgt sowohl bei organischem wie auch bei anorganischem Material zweckmässig 0, 03-2, 5 mm.
Im weiteren folgen einige Ausführungsbeispiele für die praktische Herstellung der erfindungsgemä- ssen feuerfesten Steine.
Beispiel l : Zwecks Herstellung eines gebrannten Magnesitchromsteines in der Grösse von 250 x 125 X 65 mm in der Form gemäss Fig. 4 wird ein Eisenblech von der Dicke von 0, 7 mm in eine Verkleidung gebogen und die letztere derart auf einen Steinkörper 20 gezogen, dass die einander überlappenden Ränder der Metallblechverkleidung oberhalb der einen Nut 23 zu liegen kommen. Nachher wird der mit der Metallblechverkleidung bereits versehene Stein in der Richtung der Pfeile 25,26 eingespannt, sodann die Metallblechverkleidung in Richtung der Pfeile 27. 28 unter einen Druck von 20 bis 50 kg/cm gelegt und in die Nuten 23, 24 gepresst. Die gegenseitigen Lagen der einander überlappenden Ränder der Metallblechverkleidung werden durch Schweissung 22 gesichert.
Beispiel 2 : Zwecks Herstellung eines chemisch gebundenen Magnesitsteines gemäss Fig. 6 in der Grösse von 300 x 125 X 76 mm wird ein 0,4 mm dickes Metallblech in eine Verkleidung. 21 gebogen, deren aneinander anstossenden und in der Richtung der Erzeugenden der Steine liegenden Ränder gemäss Fig. 5 ausgebildet sind. Auf die nach oben gebogenen Ränder wird ein ebenfalls aus Metallblech hergestellter Bügel 29 geschoben und dann die Metallblechverkleidung 21 auf einen Steinkörper 20 gemäss Fig. 3 geschoben, wobei ihre verfalzten Enden oberhalb der Nut 23 zu liegen kommen.
Dann wird der Stein in Richtung der Pfeile 25,26 eingespannt und in Richtung des Pfeiles 27 unter einen Druck von 20 bis 50 kg/cm2 gelegt, so dass die verfalzten Ränder der Metallblechverkleidung 21 in die Nut 23 des Steinkörpers 20 eindringen, wobei die Metallblechverkleidung selbst auf den Steinkörper gespannt wird.
Die aufeinander gepressten Blechschichten liegen innerhalb der Tiefe der Nut 23, so dass sie das gegenseitige flache Aufliegen aneinander nicht verhindern.
Die Metallblechverkleidung 21 kann natürlich auch aus zwei Stücken bestehen, wie dies z. B. in Fig. 13 ersichtlich ist. Der Bügelabschnitt 29 kann auch dann auf die nach oben gebogenen Ränder der Metallblechverkleidung geschoben werden. wenn die letztere bereits auf den Steinkörper gezogen ist.
Beispiel 3 : Um einen gebrannten Chrommagnesitstein in der Form gemäss Fig. 7 mit Abmessungen 250 x 125 x 65 mm herzustellen, wird ein Eisenblech von der Dicke von 0, 3 mm verwendet. Die Herstellung der Metallblechverkleidung 21 und ihre Anbringung am Steinkörper 20 unterscheidet sich insofern vom vorherigen Beispiel, dass zwischen den einander überlappenden Rändern der Metallblechverkleidung an beiden Seiten Leinwandstreifen 30 von 0, 5 mm Dicke angebracht werden, wobei die
<Desc/Clms Page number 6>
Leinwandstreifen 30 mit einem honigdichten Kleister 31,32 überzogen sind.
Gemäss Versuchen bildet eine poröse deformierbare Schicht, die mit einemKlebemittel von derartiger Dichte überzogen ist, unter der Wirkung eines Druckes von 20 bis 50 kg/cr ? eine sehr innige Verbindung zwischen den geklebten Flächen, so dass die durch das Pressen bedingte Formänderung auch nach Aufhören des Pressdruckes praktisch unverändert bleibt.
Beispiel 4 : Ein gebrannter Magnesitchromstein z. B. in der Form gemäss Fig. 8 soll in der Grösse von 325 x 125 X 76 mm erzeugt werden. 1 mm dicke U-förmige Eisenbleche werden bei Zwischenschaltung von 0, 5 mm dicken ungeleimten Papierschichten auf einen Steinkörper 20 geschoben und in Richtung der Pfeile 25,26, 27,28 mittels eines Druckes von 20 bis 50 kg/crrr'zusammengedrückt. In diesem Fall haftet die Metallblechverkleidung 21a, 21b auch ohne Kleben mit hinreichender Zuverlässigkeit am Steinkörper.
Beispiel 5: Ein chemisch gebundener Chrommagnesitstein soll in der Form gemäss Fig. 9 mit Abmessungen von 375 x 125 X 76 mm hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird ein 0, 6 mm dickes Eisenblech in eine Metallblechverkleidung 21a, 21b gebogen. Ein Steinkörper 20 erhält zunächst in einer Ausführungsform gemäss Fig. 12 eine organische bzw. eine anorganische Schicht 30a bzw. 30b. An den schmäleren Seiten des Steines ist diese Schicht 2, 5 mm dick, während an seinen breiteren Seiten die Dicke der Schicht 1, 25 mm beträgt. Die Länge (Fig. 12 : 30aI) der organischen Schicht beträgt dabei einen dreiviertel Teil der Länge des Steinkörpers (Fig. 1 : 20).
Sowohl die organischen, wie auch die anorganischen deformierbaren Schichten werden auf U-Form gebracht und derart am Steinkörper angeordnet, dass zwischen ihren Schenkeln Abstände verbleiben. Dann wird die Metallblechverkleidung 21a, 21b auf den Steinkörper 20 geschoben und in Richtung der Pfeile 25,26 eingespannt, wonach in Richtung der Pfeile 27, 28 ein Druck von 20 bis 50 kg/cm2 ausgeübt und die Metallblechverkleidung in die Spalte oder Abstände 33a, 33b zwischen den organischen bzw. anorganischen Schichten 30a, 30b gepresst wird. Dies hat zur Folge, dass die Metallblechverkleidung 21a, 21b sich auf den Steinkörper 20 spannt.
Beispiel 6 : Zwecks Herstellung eines gebrannten Magnesitsteines in der Form gemäss Fig. 10 mit Abmessungen von 230 x 115 x 65 mm wird ein 0, 1 mm dickes Papierblatt und ein 0, 5 mm dickes Eisenblech verwendet. Das Papierblatt wird an seinen beiden Seiten mit Sulfitlauge als Klebemittel beschmiert. Übrigens wird in der im vorherigen Beispiel beschriebenen Weise vorgegangen.
Beispiel 7 : Ein chemisch gebundener Magnesitchromkeilstein in der Abmessung von 250 x 125 X 65/55 mm soll in der Ausführungsform gemäss Fig. 11 hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird ein 1, 2 mm dickes Eisenblech, als deformierbare organische Schicht ein 0, 75 mm dickes geleimtes Papier und als Klebemittel Dextrin verwendet. Die der Keilform des Steines entsprechend hergestellten deformierbaren Schichten 30a, 30b werden an ihren beiden Seiten mit einer honigdichten Klebeschicht (Dextrin) versehen, sodann diese Schichten 31a, 31b, 32a, 32b auf den Steinkorper 20 gelegt. Zwei, der Keilform des Steines entsprechend vorbereiteten L-förmige Metallblechverkleidungen 21a, 21b werden ebenfalls auf den Stein geschoben und mittels eines Druckes von 20 bis 50 kg/cm2 auf den Stein gepresst.
Beispiel 8 : Um einen erfindungsgemässen Verbundstein gemäss Fig. 13 - 15 aus Steinen mit Ab. messungen 300 X 125 x 76 mm z. B. aus chemisch gebundenem Magnesit bzw. gebranntem Chrommagnesit herzustellen, kann ein 0, 7 mm dickes Eisenblech verwendet werden. Die Trennwand 34 kann aus einem gleich dicken Blech bestehen. Als organisches Material wird an den schmalen und breiten Seiten des Verbundsteines gleichwie eine 1 mm dicke ungeleimte Papierschicht 30al und 30bl vorgesehen, wodurch die an verschiedenen Seiten erforderlichen verschiedenen Wärrnedilatationen im voraus berücksichtigt worden sind. Als anorganische Schicht kann in gleicher Dicke Asbest verwendet werden.
Der Druck ist so hoch wie im vorherigen Beispiel.
EMI6.1
s pie I 9 : Ein gebrannter oder chemisch gebundener Dolomitstein von der Abmessung von 230 X 115gewärmt und dann in erwärmtes dünnflüssiges Bitumen getaucht. Dutch Vorwarmen des Steines wird erreicht, dass nach Eintauchen des Steinkörpers auf seiner Oberfläche eine Bitumenschicht von gleichmä- ssiger Dicke (0, 15-0, 2 mm) anhaftet. Das Teerpapier wird im Wesen ebenfalls in der in Fig. 17 ersichtlichen Form zugeschnitten, die Abmessungen aber derart gewählt, dass die schmäleren Seiten der zugeschnittenen Ausgangsstücke in hochgebogener Lage der Dicke der Steine entsprechen, so dass den Steinabmessungen entsprechende offene Schachteln gebildet werden. Diese Schachteln werden an zwei Seiten des Steinkörpers 20 angebracht.
Somit befindet sich an den schmäleren Seiten eine zweifache und
<Desc/Clms Page number 7>
an den breiteren Seiten eine einfache Schicht von Teerpapier 30. Dann werden die Seiten des Teerpapiers streifenweise mit erwärmtem Bitumen dünn bestrichen und die Teile 21a, 21b der schachtelartig gebogenen Metallblechverkleidung spiegelbildlich am mit Teerpapier 30 überzogenen Steinkörper 20 angebracht. Der mit Metallblechverkleidung versehene Stein wird in der Richtung der Pfeile 25 und 26 eingespannt, sodann zunächst in der Richtung der Pfeile 27,28 und nachher in Richtung der Pfeile 37,38 einem Druck von 20 bis 50 kg/cm ausgesetzt. Hiedurch ist der Stein nicht nur an seinen Seitenflächen, sondern auch an beiden Stirnflächen mit einer Metallblechverkleidung versehen.
Gemäss Versuchen sind auf diese Weise hergestellte Dolomitsteine geeignet, ohne Aufnahme von Feuchtigkeit längere Zeit gelagert werden zu können. Die Metallblechverkleidung schützt dabei alle Kanten und Ecken des Steines gegen mechanische Einwirkungen, wobei dann naturgemäss auch die aus Bitumen und Teerpapier bestehende innere Schicht gegen eventuelle Verletzungen geschützt ist, die übrigens die Wasserdichtheit des Überzuges gefährden könnten.
Im obigen sind Papier als organisches Material und Asbest als anorganisches Material erwähnt worden. Es ist leicht einzusehen, dass für die Herstellung des erfindungsgemässen feuerfesten Steines alle organischen oder anorganischen Stoffe verwendet werden können, die bei Zimmertemperatur als deformierbare Schichten zu dienen geeignet sind. Organische Stoffe dieser Art sind z. B. ausser geleimter und ungeleimtem Papier das Teerpapier, paraffinierte oder gewachst Papiere, Derivate von Zellulose. Holzschnitzel, Flachs- und Reisfaserabfälle, Furnier und furnierartige Holzplatten, z. B. das Material für Zündholzschachteln, ferner Sonnenblumenkornschale, Pflanzenfaser von Getreide, Schrotarten usw.
Hieher gehören auch die natürlichen und synthetischen Fasern, z. B. Jute, Filz, Matte, Raffiafaser, Textilien, Kunststoffgewebe, pflanzliche Faser, ferner Schaumkunststoffe, Kunststoffplatten und-folien, Polyurethan-oder Polyvinylchloridkunststoffe, Leder- und Kunstledererzeugnisse, natürliche und künstliche Kautschukderivate usw. Als anorganische Stoffe können ausser Asbest noch mit Kunststoff gewobener oder gepresster Asbest und Glasfasergemische, Gemische von Schlackenfaser bzw. Schlackenwolle, Perlitplatten, Glimmerabfälle, Vermikulit und deren Derivate usw., erwähnt werden, die in Form von Platten bzw. durch Streichen oder Streuen auf die Steinoberfläche gebracht werden können.
Wie erwähnt, sind Steine, bei welchen am Steinkörper nachher angebrachte Metallblechverkleidungen durch Schweissen befestigt werden, bereits bekannt. Von diesen sind die erfindungsgemässen Steine gut unterscheidbar, weil bei der Erfindung die Metallblechverkleidung gespannt den Stein umfasst und eventuell bei Zwischenschaltung einer deformierbaren Schicht am Stein angebracht ist, was an den Stirnseiten einfach erkennbar ist. Es ist ebenfalls durch eine einfache Besichtigung feststellbar, dass die Metallblechverkleidung auf den Steinkörper gespannt ist, da dann die auf irgendeine Weise verbundenen Ränder oder andere Teile der Verkleidung in Nuten oder Vertiefungen des Steinkörpers gepresst sind, wie dies für den Sachverständigen einleuchtend ist.
Ein metallblechverkleideter Stein, bei dem die Metallblechverkleidung sich auch auf die Stirnseiten des Steines erstreckt, war bis jetzt nicht bekannt. Sämtliche Ausführungsformen sind von Steinen mit nachher angebrachter und befestigter Metallblechverklei-' dung dadurch unterscheidbar, dass die Metallblechverkleidung immer eine gewisse elastische Verformbarkeit aufweist, wodurch die Metallblechverkleidung von bekannten Steinen auf Druck mit einem gewissen elastischen Spiel reagiert. Bei erfindungsgemässen Steinen mit gespannter oder unter Zwischenschaltung einer deformierbaren Schicht angebrachter Metallblechverkleidung ist praktisch kein elastisches Spiel dieser Art mehr vorhanden.
Es ist noch leichter und einfacher, den erfindungsgemässen Stein von jenen metallblechverkleideten Steinen zu unterscheiden, bei welchen die Metallblechverkleidung mit dem Steinkörper gleichzeitig verpresst wird. Wie bekannt, muss beim Verkleiden von Steinen mit Metallblech durch Pressen ein Pressdruck von etwa 1000 kg/crn angewendet werden. Die Spuren einer Verpressung bei Drücken dieser Grössenordnung können auf der Metallblechverkleidung unbedingt festgestellt werden. Hiezu kommen geringere oder grössere Ungleichmässigkeiten der beiden breiteren Seiten sowie in der Umgebung der Kanten in der Regel vorhandene geringere oder grössere Zerknüllungen.
Demgegenüber sind erfindungsgemässe Steine frei von allerlei Zerknüllungen, es sind auch keine in den Steinkörper eindringenden Klauen vorhanden usw., so dass ein erfindungsgemässer Stein viel sauberere Kanten aufweist.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.