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Mauerwerk für metallurgische Öfen
Die Erfindung betrifft ein Mauerwerk für metallurgische Ofen, nämlich Vorder-und Rückwände sowie Köpfe und Spiegel, bestehend aus feuerfesten Steinen.
Unter Mauerwerk im Sinne der Erfindung werden die Vorder-und Rückwände sowie Köpfe und Spiegel von SM-öfen und entsprechenden andern metallurgischen Öfen sowie die Kesselausmauerungen von Elektroöfen verstanden, nicht hingegen Gewölbe und Deckel.
In der Regel ist das Mauerwerk aus feuerfesten Steinen gängigen Formats aufgemauert.
Gegebenenfalls ist das Mauerwerk mit feuerfester Stampfmasse hinterstampft. Einem besonders starken Verschleiss ausgesetzte Ofenteile werden, soweit es möglich ist, von vornherein stärker dimensioniert. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Mauerwerk aus vorgefertigten Wandteilen zusammenzusetzen.
Die Kesselwandungen von Elektroöfen werden aufgemauert und hinterstampft oder aber ausschliesslich aufgestampft.
Um insbesondere dünnwandig ausgebildete Mauerwerksteile gegen ein Einstürzen zu sichern, hat man solche Mauerwerksteile bereits armiert. Zu diesem Zweck ist sowohl die Verwendung von mit Ausnehmungen als auch die Verwendung von mit Haken oder Laschen versehenen, ursprünglich für Hängegewölbe vorgesehenen Hängesteinen vorgeschlagen worden, die einzeln an besonderen Widerlagern befestigt und/oder mit Armierungseisen untereinander verbunden werden.
Bei der Erstellung von Ofengewölben, insbesondere auch von Hängegewölben, ist es bekannt, die äussere Oberfläche des Gewölbes zu vergrössern, um auf diese Weise eine bessere Wärmeableitung zu ermöglichen und so die Haltbarkeit des Gewölbes zu erhöhen. Eine Vergrösserung der äusseren Oberfläche des Gewölbes wird erzielt durch Verlegung verschiedener Steinformate unter Ausbildung von sogenannten Rippen und Furchen und durch Verlegung von Steinen, die sich an einer Stirnseite verjüngen, derart, dass die sich verjüngenden Stirnseiten die äussere Oberfläche des Gewölbes bilden.
Gewölbesteine und Steine für das Mauerwerk auf Magnesit- oder Chrommagnesitbasis werden überdies mit Zwischenlagen von Blechen oder aber von vornherein blechummantelt verlegt.
Die positiven Erfahrungen, die man bei der Vergrösserung der Gewölbeoberfläche gemacht hat, haben zu der Überlegung geführt, ob nicht auch durch eine entsprechende Ausbildung der äusseren Oberfläche des feuerfesten Mauerwerkes von metallurgischen Öfen und eine dadurch verbesserte Wärmeableitung eine Erhöhung der Haltbarkeit des Mauerwerkes erzielt werden kann. Entsprechende Versuche haben zu einer überraschenden Erhöhung der Haltbarkeit des Mauerwerkes, insbesondere der hoch beanspruchten Wandteile an den Ofenköpfen sowie der Pfeiler, geführt, und es wird nunmehr gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die feuerfesten Steine sich auf der von Feuerraum abgekehrten Seite in an sich bekannter Weise zur Stirnseite hin verjüngen.
Eine Vergrösserung der Aussenoberfläche des Mauerwerkes ist möglich durch Verlegung von verschiedenen Steinformaten unter Bildung von Rippen und Furchen. Ein entsprechendes Ergebnis wird erzielt durch Verlegung von sich zu einer Stirnseite hin verjüngenden Steinen derart, dass die sich verjüngenden Stirnseiten die äussere Oberfläche des Mauerwerkes bilden.
Die Verwendung von blechummantelten feuerfesten Steinen kann vorgesehen sein.
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Wegen des auf Grund der besseren Wärmeableitung eingedämmten Verschleisses des feuerfesten Mauerwerkes ist es möglich, das Mauerwerk dünnwandiger auszubilden. Um dem dünnwandigen Mauerwerk eine grössere Festigkeit zu verleihen und auch bei fortschreitendem Verschleiss ein Einstürzen des Mauerwerkes zu verhindern, ist es angebracht, das Mauerwerk zu armieren.
Zweckmässigerweise wird vorgeschlagen, dass in dem sich verjüngenden Teil der feuerfesten Steine Bohrungen oder sich zu einem Durchbruch ergänzende Ausnehmungen zur Aufnahme von Armierungseisen vorgesehen sind. Als besonders geeignet erweisen sich Steine mit einer Bohrung am kalten Ende, die sich im Bereich der Bohrung zur Stirnseite hin parallel zur Bohrung beidseitig und senkrecht zur Bohrung einseitig verjüngen.
Eine vorteilhafte Verlegung der Steine erfolgt derart, dass die Steine von Lage zu Lage versetzt angeordnet sind, so dass die Bohrungen der in einer um die andere Steinlage angeordneten Steine sich zu Führungen für die Armierungseisen ergänzen, von denen jedes folgende in die zuvor nicht beaufschlagten Steinlagen eingreift. Die Armierungen für das Mauerwerk können mit besonderen, sich am Umfang des Ofenmauerwerkes erstreckenden Halte-bzw. Tragelementen verbunden sein.
Insbesondere die Verwendung von Steinen für ein armiertes Mauerwerk ermöglicht es, dass die Steine zu vorgefertigten Segmenten zusammengefasst sind. Verschlissene Mauersegmente sind dann leicht zu ersetzen. Solche vorgefertigten Segmente können zusammengehalten werden durch mindestens an der Ober-und Unterkante des Segmentes angeordnete, mittels Spannschrauben verbundene Flacheisen.
Die Flacheisen können zusätzlich als Halterung für die Armierungen dienen, wozu die Flacheisen Bohrungen für die Armierungseisen aufweisen, durch die die Armierungen geführt werden. Der Einsatz von vorgefertigten Wandteilen erweist sich wegen der darauf zurückzuführenden Zeitersparnis bei der Zustellung grundsätzlich für alle metallurgischen öfen als zweckmässig, als besonders vorteilhaft erweist sich ihr Einsatz bei der Zustellung der Kessel von Elektroöfen.
Bei mit dem neuen Mauerwerk zugestellten Kesseln kann ein zusätzlicher Kühleffekt erzielt werden, wenn zwischen Kesselinnenwandung und äusserer Oberfläche des Mauerwerkes ein gasförmiges Kühlmittel hindurchgeführt wird. Um diesen Effekt auch an andern metallurgischen öfen hervorrufen zu können, können an der äusseren Oberfläche des Mauerwerkes Leitbleche vorgesehen sein, zwischen denen und dem Mauerwerk ein gasförmiges Kühlmittel hindurchgeführt wird.
Üblicherweise werden normale Steinformate zur Anwendung kommen, wo es sich als angebracht erweist, beispielsweise bei Elektroofenausmauerungen können Steine grösseren Formats eingesetzt werden. Steine grösseren Formats können gegebenenfalls eine Mehrzahl von Bohrungen zur Aufnahme von Armierungseisen aufweisen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Beispielen in schematischer Weise erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch den teilweise dargestellten Oberofen eines SM-Ofens, Fig. 2 den teilweise dargestellten Spiegel eines SM-Ofens in Vorderansicht, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 2, Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch den teilweise dargestellten Kessel eines Elektroofens, Fig. 6 einen vorgefertigten Mauerwerksteil in Rückansicht, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 in Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht des Mauerwerksteiles in Richtung des Pfeiles A in Fig. 7, Fig. 9 bis 12 feuerfeste Steine für das Mauerwerk in verschiedenen Seitenansichten gemäss der Erfindung.
In Fig. 1 sind in ganz schematischer Weise Teile eines Ofenkopfes-12-und der Rückwand --13-- eines SM-Ofens-11--dargestellt. Wie aus der Darstellung ersichtlich, sind die Wandteile mit Steinen--14--aufgemauert, deren äussere Oberfläche--141--grösser ist als ihr Querschnitt - -142--. Die dargestellte Vorderwand sowie Pfeiler können in gleicher Weise aufgemauert sein.
Die Darstellungen eines Ofenspiegels in den Fig. 2 bis 4 lassen weitere Einzelheiten der Mauerung
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SM-Ofens, zweckmässigerweise lösbar, gelagert.
Das Mauerwerk des in Fig. 5 in ganz schematischer Weise dargestellten Elektroofenkessels --21-- kann gleichermassen mit Steinen--22--aufgemauert sein, deren vom Ofenraum abgekehrte Oberfläche-221--grösser ist als ihr Querschnitt--222--. Bei der entsprechenden Ausmauerung können in vorteilhafter Weise Kanäle --23-- gebildet werden, die eine Kühlung des Mauerwerkes durch zwischen Mauerwerk --22-- und Kesselwand --211-- hindurchgeführtes gasförmiges Kühlmittel ermöglichen. Es kann vorgesehen sein, das Mauerwerk in Segmentbauweise zu erstellen, wie bei --24-- angedeutet.
Das in den Fig. 6 bis 8 dargestellte Segment --31-- besteht aus einer Mehrzahl von aus Steinen
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gebildeten Steinlagen--33--.Flacheisen --361-- vorgesehen sein. Die Segmentbauweise kann selbstverständlich auch bei andern Herdöfen, insbesondere SM-öfen, Anwendung finden.
In den Fig. 9 bis 12 sind verschiedene für das Mauerwerk gemäss der Erfindung verwendete Steine dargestellt. Fig. 9 zeigt einen Normalstein-41--, der sich senkrecht zu einer Steinebene nach einer Stirnseite hin unter Vergrösserung der nach dem Verlegen freien Oberfläche-42-verjüngt, und ausserdem in dem sich verjüngenden Bereich einseitig senkrecht dazu abgesetzt ist. In dem Stein --41-- ist ausserdem eine Bohrung --43-- zur Aufnahme von Armierungseisen vorgesehen.
Fig. 10 zeigt einen dem in Fig. 9 dargestellten Stein entsprechenden Doppelstein mit zwei Bohrungen.
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llFig. 12 zeigt einen Stein, der sich senkrecht zu zwei Steinebenen nach einer Stirnseite hin unter Vergrösserung der nach dem Verlegen freien Oberfläche verjüngt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mauerwerk für metallurgische öfen, nämlich Vorder-und Rückwände sowie Köpfe und
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Steine sich auf der vom Feuerraum abgekehrten Seite in an sich bekannter Weise zur Stirnseite hin verjüngen.
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