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Feuerbeständige Ofenbauelemente, wie Steine, Platten, Auskleidungen u. dgl.
Die Erfindung betrifft feuerbeständige Ofenbauelemente aus zwei oder mehr fest miteinander ver- bundenen Betonschichten.
Es sind Verfahren bekannt, feuerfesten oder feuerbeständigen Ofenbauelementen oder Beton durch
Auftrag einer andersartigen Oberflächenschicht verschieden ausgeführter Stärke gegen vorher bekannte äussere Einwirkungen, z. B. Schlacken oder Abrieb, einen zusätzlichen Schutz zu geben. Hiezu gehören die zwei hauptsächlichen Verfahren : feuerfeste oder feuerbeständige Steine oder Platten aus zwei verschiedenen Schichten durch Brand fest miteinander zu verbinden, oder Steine, Platten oder auch monolithisches Mauerwerk gleich oder nachträglich mit einem mit Haftmitteln verbundenen Überzug zu versehen.
Das Verfahren des Vorbrandes ist jedoch ausserordentlich umständlich und erlaubt zudem nicht die Herstellung flächenmässig grosser Stücke, das Verfahren der Anbringung eines Überzuges hat den Nachteil, dass diese Überzüge entweder nur so dünn aufgetragen werden können, dass sie bald durch äussere Einwirkungen abgetragen sind, oder dass sie bei stärkerem Auftrag wegen der Verschiedenartigkeit des Ausdehnungskoeffizienten gegenüber dem Grundmaterial und wegen beim Auftrag entstehender Spannungen zum Abplatzen neigen.
Weiters sind feuerfeste Steine, insbesondere aus basischem Material, bekannt, die mindestens an einer Seitenfläche eine an dieser fest haftende Mörtelschichte tragen, die mit den Steinen eine hantierbare Einheit bildet und aus einem Stoffgemenge besteht, welches befähigt ist, in der Ofenwärme die Bindung von aneinanderstossenden Steinen zu bewirken. Durch solche Steine erübrigt es sich, die Mörtelschichte an Ort und Stelle aufzubringen. Die Verbindung zwischen der auf dem Stein bereits aufgebrachten Mörtelschichte mit dem Stein selbst ist nur eine provisorische. Die endgültige Verbindung tritt erst durch die Einwirkung der hohen Temperaturen im Feuerraum ein.
Wesentlich für diesen bekannten Stein ist noch, dass er nicht aus mehreren Schichten besteht, die quer zur Richtung des Wärmeflusses angeordnet sind, so dass dieser Stein zur Lösung des eingangs geschilderten Problems nichts beitragen kann.
Mit Hilfe der Erfindung ist es nunmehr möglich, feuerbeständige und feuerfeste Steine, Platten, Auskleidungen u. dgl., bestehend aus zwei oder mehreren in der Wärmedurchgangsrichtung hintereinanderliegenden Schichten mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften in einfacher Weise vorgefertigt oder an Ort und Stelle hergestellt zu erzeugen, ohne dass die Schichten auf Grund ihrer andersartigen Eigenschaften die Tendenz haben, sich voneinander zu trennen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Schichten aus hydraulisch gebundenen Materialien, insbesondere Beton, bestehen, die unmittelbar aufeinander aufgetragen sind, wobei an der Grenze zwischen den beiden Schichten eine Mischzone vorhanden ist. Vorzugsweise sind zwei Schichten vorgesehen, von denen die eine Schichte wärmedämmend wirkt und dicker ist als die andere Schichte, die widerstandsfähig gegen mechanischen Abrieb ist. Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich, wenn ein Grundbeton und ein oder mehrere gegen besondere Einflüsse schützende oder die Feuerfestigkeit verstärkende Betone verwendet werden. Es kann auch so vorgegangen werden, dass zwei gleichartige Betonschichten durch eine, andere Eigenschaften aufweisende, Betonschichte verbunden sind.
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Erfindungsgemäss wird somit die bisher gefürchtete Eigenschaft einer Mischung von Betonen von verschiedener Zusammensetzung, Misch- und Schnellbinder von sehr stark schwankenden Eigenschaften dazu benutzt, eine gute Verbindung zwischen diesen Schichten herzustellen. Dies gelingt, wenn, wie an sich bekannt, "frisch auf frisch" gearbeitet wird. Hiebei werden Übergänge zwischen den beiden Be- tonschichten geschaffen, die eine solch gute Verbindung ergeben, dass auch unter thermischer Einwir- kung und trotz der verschiedenartigen Ausdehnungskoeffizienten und Spannungsverhältnisse der verschie- denen Massen auch bei starkwandigen Schichten weder ein Abplatzen noch eine Trennung zu befürchten sind.
Erfindungsgemäss wird bei der Herstellung von Platten, Steinen oder ganzen Auskleidungen so vor- gegangen, dass entweder die eine Masse zuerst in die Formen oder Schalungen eingetragen oder als An- strich aufgetragen wird und unmittelbar danach die andere Masse aufgestrichen, aufgestampft oder auf- gespritzt wird, bevor die Abbindung der ersten Masse begonnen hat, u. zw. so, dass in der Grenzschicht eine gewisse Vermischung eintritt. Dadurch, dass in der Mischschicht sich Schnellbinder bilden, schrei- tet die Abbindung von innen nach aussen nach beiden Seiten fort, wodurch gleichzeitig vorthermische
Spannungen vermieden werden.
Die Erfindung eignet sich besonders für die Vorfabrikation von Auskleidungen durch Herstellung von
Steinen und Platten. Hiebei können die Herstellungsvorschriften genau eingehalten werden, wobei man gleichzeitig nicht auf Fachkräfte angewiesen ist. Ferner ergeben sich die an sich bekannten Vorteile der
Unabhängigkeit zwischen Herstellung und Gebrauch, so dass durch Lagerhaltung auch ein Stossbedarf leicht gedeckt werden kann und umgekehrt die Herstellungskapazität gleichmässig ausgelastet wird.
Solche Steine und Platten können ebenso wie die Ausmauerung an Ort und Stelle Armierungen aufwei- sen, die insbesondere als Transportarmierungen gedacht sind. Werden für die Herstellung der Steine und
Platten nagelbare Füllstoffe verwendet oder wird das Herstellungsverfahren entsprechend vorgenommen, dass sich nagelbare Steine und Platten ergeben, so wird dadurch die Montage besonders erleichtert, in- dem z. B. der Kesselmantel aus Blech mit angeschweissten Drahtstiften versehen wird, auf die die Steine oder Platten einfach aufgeschoben werden. Auch hier ist es möglich, bei Steinen und Platten diese mittels Hochdruckdampf zu härten, was ihnen eine weitere Überlegenheit über die Ausmauerung, die an
Ort und Stelle hergestellt wird, verleiht.
Die Erfindung ist nicht auf die Benutzung der erwähnten Materialien beschränkt. Es können grundsätzlich alle feuerbeständigen, feuerfesten, wärmedämmenden, isolierenden, mechanisch widerstandsfähigen Materialien benutzt und in an sich bekannter Weise verarbeitet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerbeständige Ofenbauelemente, wie Steine, Platten, Auskleidungen u. dgl., bestehend aus zwei oder mehreren in der Wärmedurchgangsrichtung hintereinanderliegenden Schichten mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Schichten aus hydraulisch gebundenen Materialien, insbesondere Beton, bestehen, die unmittelbar aufeinander aufgetragen sind, wobei an der Grenze zwischen den beiden Schichten eine Mischzone vorhanden ist.