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Feuerfester Verbundstein, Verfahren zu seiner Herstellung und damit hergestellte Wände oder Decken bzw.
Gewölbe
Die Erfindung bezieht sich auf einen feuerfesten Verbundstein und Verfahren zu seiner Herstellung.
Ferner betrifft die Erfindung feuerfeste Wände oder Decken bzw. Gewölbe, die aus solchen Verbundsteinen aufgebaut sind.
Verbundsteine, d. s. Steine, die aus zwei oder mehreren Teilen aus verschiedenem Material aufgebaut sind, werden in weitem Umfang für die Zustellung von gewissen Teilen von Industrieöfen und insbesondere für die Auskleidung von Drehrohröfen, z. B. rotierenden Zementhrennöfen, verwendet. Die Herstellung der bekannten Verbundsteine erfolgt am zweckmässigsten durch Verpressen von übereinanderoder nebeneinanderliegenden Steinmaterialien unterschiedlicher Zusammensetzung in einer Pressform, wobei die Ausgangsstoffe, also die verschiedenen einzelnen feuerfesten Materialien, schichtweise in die Pressform eingebracht werden, so dass sie die Pressform in einem zur Herstellung des fertigen Steines ausreichenden Masse ausfüllen, und hierauf das gesamte Material zum Stein verpresst wird.
Die bisher bekannten Verbundsteine haben jedoch im allgemeinen den Nachteil, dass sie gegen Absplitterungsbrüche und Rissbildungen viel zu wenig widerstandsfähig sind und sich solche Brüche bzw. Risse, wenn sie einmal aufgetreten sind, nahezu ungehindert zumindest über einen grossen Teil des Steines fortpflanzen und dadurch zu einem vorzeitigen Verschleiss desselben führen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, Verbundsteine zu schaffen, die gegenüber den bisher bekannten Verbundsteinen eine wesentlich bessere Widerstandsfähigkeit gegen Absplitterungsbrüche und Rissbildungen entwickeln und demnach eine beträchtlich erhöhte Lebensdauer aufweisen.
Es wurde gefunden, dass dieses Ziel dadurch erreicht werden kann, dass in die Steine zur Trennung der verschiedenen feuerfesten Materialien Einlagen bestimmter Art eingebracht werden. Demgemäss bildet den Gegenstand der Erfindung ein feuerfester Verbundstein aus mindestens zwei verschiedenen, miteinander verpressten feuerfesten Materialien, der an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen mitverpresste Aussenplatten, von welchen die eine vorzugsweise U-förmig ausgebildet ist, mit je einer U-förmigen Innenplatte aufweist, wobei sich die Schenkel dieser Innenplatten gegeneinander in das Steininnere erstrecken und zwischen ihren Enden einen Zwischenraum ireilabben,
und ausserhalb der einen U-förmigen Innenplatte zumindest in einem Teil des Steines mindestens ein von dem feuerfesten Material innerhalb dieser U-förmigen Innenplatte verschiedenes feuerfestes Material vorliegt, wobei dieser Stein dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Zwischenraum zwischen den Enden der Schenkel der Innenplatten eine Einlage aus flächigem, vorzugsweise nicht durchbrochenem Material, insbesondere Metall, Asbest, Kunststoff und Papier bzw. Pappe, angeordnet ist und das feuerfeste Material zu beiden Seiten dieser Einlage jeweils verschieden ist. Diese Einlage geht zumindest über einen überwiegenden Teil der Grenzflächen der jeweiligen verschiedenen feuerfesten Materialien und erstreckt sich demnach über den grösseren Teil der Steinlänge und/oder Steinbreite.
Diese Grenzflächen und damit die Einlage müssen nicht die Form einer geraden Linie aufweisen, sondern können beispielsweise auch schräg bzw. diagonal, gezahnt oder stufenförmig in beliebiger Richtung durch den Stein gehen.
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Bei einer besonderen Ausführungsform des Verbundsteines gemäss der Erfindung besteht die Einlage aus Metall und geht über ein Stirnende des Steines hinaus, wobei der über das Stirnende hinausgehende Teil der Einlage in an sich bekannter Weise (vgl. z. B. österr. Patentschrift Nr. 201757) als Aufhängelasche ausgebildet ist, die im fertigen Stein an der Steinoberfläche anliegt und so angeordnet ist, dass sie durch Biegen in eine über das Stirnende vorstehende Eingriffsstellung für einen Hänger gebracht werden kann. Vorzugsweise soll die Einlage Zungen oder Vorsprünge aufweisen, die nach beiden Seiten in das feuerfeste Material hineinragen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann die eine Aussenplatte als Aufhängelasche ausgebildet sein, wie dies an sich bereits bekannt ist (österr. Patentschrift Nr. 201757). In diesem Falle braucht selbstverständlich die im Inneren des Steines befindliche Einlage nicht in Form einer Aufhängelasche vorzuliegen.
Ein feuerfester Verbundstein gemäss der Erfindung ist aus mindestens zwei verschiedenen feuerfesten Materialien aufgebaut, kann jedoch auch aus mehreren feuerfesten Stoffen bestehen. Ganz allgemein kann in diesem Zusammenhang erwähnt werden, dass als Materialien für den Aufbau der Verbundsteine gemäss der Erfindung basische oder neutrale feuerfeste Stoffe, wie Magnesit, Chromit, Magnesitchrom, Chrommagnesit, Dolomit, z. B. stabilisierter Dolomit, oder Forsterit verwendet werden können. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf Verbundsteine aus basischen oder neutralen Materialien beschränkt, sondern hat in gleicher Weise prinzipiell auch für Steine auf saurer Grundlage bzw. für Steine aus sauren Materialien einerseits und basischen bzw. neutralen Materialien anderseits Geltung.
Es dürfen jedoch keine sauren Materialien verwendet werden, die mit dem Metall der Aussen-und/oder Innenplatten leicht schmelzbare und die Feuerfestigkeit verschlechternde Verbindungen bilden würden.
Die Herstellung der Verbundsteine gemäss der Erfindung kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass auf den Boden der Pressform eine Metallplatte, die vorzugsweise U-förmig ist, mit einer U-förmigen Innenplatte aufgelegt wird, dann die Pressform bis zur oder etwa bis zur halben Höhe mit feuerfestem Material gefüllt wird, wobei das feuerfeste Material innerhalb der U-förmigen Innenplatte vom übrigen feuerfesten Material verschieden sein kann, hierauf auf das feuerfeste Material die Einlage aus flächigem Material, vorzugsweise eine Metallplatte, aufgelegt und mit feuerfestem Material überschichtet wird, das von dem unter der Einlage befindlichen Material bzw. zumindest einem dieser Materialien verschieden ist, und schliesslich die zweite Aussenplatte mit der U-förmigen Innenplatte auf den Oberstempel der Pressform aufgebracht wird, worauf zum Stein verpresst wird.
Wenn es verfahrenstechnisch zweckmässig ist, kann zumindest eine der verschiedenen Sorten von feuerfestem Material statt als lockeres gekörntes Gut, also z. B. in Form von gebranntem bzw. gesintertem
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eingebracht werden ; ein solcher Grünling ist noch verformbar und kann daher auch beim Pressen seine Form noch ändern. Demnach ist die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendete Bezeich- nung"feuerfestes Material"in weitergehendem Sinne so zu verstehen, dass darunter sowohl lockeres ge- körntes feuerfestes Gut, als auch eine entsprechende Form aufweisende Rohpresslinge bzw. ungetrocknete Grünlinge fallen.
Bei allen Herstellungsverfahren, bei welchen dies erforderlich ist, erfolgt eine Trocknung der fertigen Steine.
Die Verbundsteine gemäss der Erfindung können für die Zustellung von feuerfesten Wänden oder Decken bzw. Gewölben verwendet werden, wobei die Steine in der Art angeordnet sein können, dass Schichten von gleichem feuerfestem Material zweier benachbarter Steine jeweils nebeneinander zu liegen kommen. Die Steine können jedoch auch in der Weise angeordnet sein, dass Schichten von verschiedenem feuerfestem Material zweier benachbarter Steine jeweils aneinandergrenzen. Das bedeutet also, dass mit Verbundsteinen von gleicher Art ein verschiedener Aufbau der Wände, Decken oder Gewölbe erreicht werden kann. Im Falle von Steinen mit Aussenplatten, die als Aufhängelaschen ausgebildet sind, können die. Steine auf solche Weise verlegt werden, dass ihre Aufhängelaschen nebeneinander zu liegen kommen und sie paarweise aufgehängt werden können.
Bei paarweiser Aufhängung werden bei Verwendung von Steinen, die aus zwei verschiedenen Materialien aufgebaut sind, je nach der gewünschten Anordnung dieser Materialien in den Bauwerken vorzugsweise entweder gleiche Steine oder spiegelbildlich gleiche Steine verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, in welchen beispielsweise einige mögliche Ausführungsformen der Verbundsteine gemäss der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 in schaubildlicher Ansicht einen Verbundstein gemäss der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, der an drei seiner Aussenflächen eine U-förmige Metallplatte und
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an der der Basis dieser U-förmigen Metallplatte gegenüberliegenden Seitenfläche eine ebene Metallplatte aufweist, wobei die Basis der U-förmigen Metallplatte mit einer als Aufhängelasche ausgebildeten Verlängerung versehen ist. Fig. 2 stellt in einem Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 3 den Stein von der in Fig. 1 schematisch gezeigten Art dar, wobei jedoch die Aufhängelasche aus Gründen der Einfachheit weggelassen worden ist.
Bei der Darstellung gemäss Fig. 2 sind die im Inneren des Steines angeordneten Innenplatten und die Einlage ersichtlich und ferner ist auch die für die Herstellung dieses Steines dienende Pressform gezeigt. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, wobei die Pressform weggelassen ist.
Die Fig. 1 bezieht sich auf einen Verbundstein mit einer ebenen Aussenplatte 20" und einer U-förmi-
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ist und unmittelbar vor der Verwendung des Steines in die Gebrauchsstellung bzw. Eingriffsstellung für den Hänger aufgebogen wird. Von einer Andeutung der Lage der Innenplatten und der Einlage sowie von einer Darstellung des freiliegenden feuerfesten Materials ist abgesehen worden.
Die Fig. 2 und 3 betreffen einen Verbundstein von der in Fig. 1 dargestellten Art, wobei der innere Aufbau des Steines ersichtlich ist, die Aufhängelasche jedoch weggelassen wurde. Die ebene Aussenplatte 20" ist mit einer U-förmigen Innenplatte 22" mit einer Basis 23" und Schenkeln 24"und 25"ver- einigt. Die ebene Aussenplatte 20" ist mit der Basis 23" der U-förmigen Innenplatte 22"bei 26", z. B. durch Verschweissen, verbunden und hat ihre Ü-förmige Innenplatte 22" in der Weise angeordnet, dass deren Schenkel 24"und 25"den Schenkeln 24'und 25'der unteren U-förmigen Innenplatte 22 " die mit der U-förmigen Aussenplatte 28'verbunden ist, gerade gegenüberliegend angeordnet sind und mit diesen fluchtend verlaufen.
Diese untere U-förmige Innenplatte 22'ist mit ihrer Basis 23'mit der Basis 30'der U-förmigen Aussenplatte 28'bei 26', z. B. durch Verschweissen, verbunden. In dem Raum 40, der zwischen den U-förmigen Innenplatten der beiden Aussenplatten verbleibt, ist eine Metallplatte 19 angeordnet, die sich sowohl in der Steinlänge, als auch in der Steinbreite nahezu bis zu den Steinrändern erstreckt und demnach den Stein in zwei Teile aufteilt. Die Metallplatte 19 weist Zungen oder Vorsprünge 17 auf, die sich nach beiden Seiten in das feuerfeste Material erstrecken. Die Schenkel 32'und 33'der U-förmigen Aussenplatte 28'liegen an den Seitenwänden 36 der Pressform an. Bei dem in Fig. 2
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befindet und ober der Metallplatte 19 ein noch weiteres feuerfestes Material 27" eingebracht ist.
An den Seitenflächen des fertigen Steines liegt ein schmaler Streifen 34 von feuerfestem Material frei. Die Uförmige Innenplatte 22 und die U-förmigen Innenplatten 22'und 22"sind wünschenswerterweise etwas kürzer als die Steinlänge und kürzer als die Aussenplatten 20" und 28', so dass an den Enden, wo keine Innenplatte mehr ist, Anteile aus feuerfestem Material 38 freiliegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerfester Verbundstein aus mindestens zwei verschiedenen, miteinander verpressten feuerfesten Materialien, der an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen mitverpresste Aussenplatten, von welchen die eine vorzugsweise U-förmig ausgebildet ist, mit je einer U-förmigen Innenplatte aufweist, wobei sich die Schenkel dieser Innenplatten gegeneinander in das Steininnere erstrecken und zwischen ihren Enden einen Zwischenraum freilassen, und ausserhalb der einen U-förmigen Innenplatte zumindest in einem Teil des Steines mindestens ein von dem feuerfesten Material innerhalb dieser U-förmigen Innenplatte verschiedenes feuerfestes Material vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischen-
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Kunststoff und Papier bzw.
Pappe, angeordnet ist und das feuerfeste Material (27. 27', 27") zu beiden Seiten dieser Einlage (19) jeweils verschieden ist.