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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Wandverkleidungen, insbesondere von Feuerfestauskleidungen von Industrieöfen u. dgl., wobei ein Verankerungsrost an der zu verkleidenden Wand befestigt und das Verkleidungsmaterial sodann in die einzelnen Zellen des Rostes eingebracht wird, sowie auf eine Spritzdüse zur Durchführung des Verfahrens.
Zur Verankerung des feuerfesten Materials ist es insbesondere bei hoch beanspruchten Feuerfestauskleidungen, z. B. in Crack-Anlagen in Raffinerien oder in Anlagen der Petrochemie, schon bekannt, sogenannte Hexroste zu verwenden. Es sind dies bienenwabenförmige Gitter oder Geflechte aus Stahlbändern, die mittels Distanzstücken mit der auszukleidenden Stahlwand verschweisst werden. Die Stahlbänder können mit Bohrungen oder Ausnehmungen versehen sein, um das in die Waben eingebrachte feuerfeste Material besser zu verankern und Verbindungen zwischen den benachbarten Waben herzustellen.
Das Einbringen des feuerfesten Materials in die Waben des Hexrostes, das sogenannte Zustellen, ist jedoch umständlich und zeitraubend. Um eine ausreichende Verankerung zu erhalten, muss das feuerfeste Material händisch in die Waben eingebracht werden. Es werden aus dem fertig abgemischte feuerfesten Material Klumpen gebildet, die dann einzeln mit der Hand in die Waben eingedrückt werden. Nur durch dieses händische Hineinpressen der feuerfesten Materialklumpen in die einzelnen Waben konnte bisher sichergestellt werden, dass das Material die gesamte Wabe ausfüllt und ausserdem ein Teil des Materials durch die Öffnungen in den Stahlbändern und über den durch die Distanzstücke hinter dem Hexrost entstehenden freien Raum in die benachbarten Waben eindringt und so die geforderte Verbindung des Feuerfestmaterials von Wabe zu Wabe herstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein maschinelles Einbringen des feuerfesten Materials in die Waben des Verankerungsrostes zu ermöglichen, wobei sichergestellt ist, dass die einzelnen Waben voll gefüllt werden, das Material zwischen den einzelnen Waben durch die vorhandenen Freiräume hindurch miteinander in Verbindung steht und ausserdem die bei der maschinellen Zustellung entstehenden Verluste, z. B. durch Abprall, gering gehalten werden.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verkleidungsmaterial mit Hilfe einer Spritzdüse in an sich bekannter Weise zu einem Strahl gebündelt wird, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Zellen oder Waben des Verankerungsrostes ist, und dass das Verkleidungsmaterial mit der Spritzdüse in jede Zelle oder Wabe einzeln eingespritzt wird. Mit Hilfe des gebündelten Strahles von Feuerfestmaterial ist es möglich, jede Zelle oder Wabe einzeln zu füllen, ohne dass die Stege des Verankerungsrostes den auf die Wand auftreffenden Materialstrahl behindern. Wie sich gezeigt hat, bewirkt eine solche gebündelte Einspritzung des Feuerfestmaterials ausserdem, dass dieses an der Hinterseite des Verankerungsrostes umgelenkt wird und in die benachbarten Zellen oder Waben eindringt.
Ausserdem hat sich der beim Spritzvorgang auftretende Abprall an aufgespritztem Material als gering erwiesen und ist jedenfalls innerhalb wirtschaftlich vertretbarer Grenzen geblieben.
Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist eine Spritzdüse erforderlich, mit einem Rohr, durch das das Verkleidungsmaterial ausgepresst wird. Gemäss der Erfindung ist die Spritzdüse dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr in an sich bekannter Weise von einem einen Mantelraum bildenden zweiten Rohr umgeben ist, dass der Mantelraum neben der ins Freie mündenden Austrittsöffnung des Rohres einen Ringspalt aufweist, und dass der Mantelraum mit einem Anschluss für die Zuführung von Druckluft versehen ist. Die aus dem Ringraum mit hohem Druck austretende Luft bildet einen das aus der Düse ausgepresste Material umgebenden Hohlzylinder, der den Materialstrahl umhüllt und verhindert, dass dieser sich kegelförmig aufweitet.
Ausserdem verhindert der Hohlzylinder das Abtropfen von Bindemittel aus dem Materialstrahl, so dass das mit der Spritzdüse aufgebrachte Material seine richtige Zusammensetzung beibehält.
Im Bereich des Ringspaltes können in der Aussenwand des Mantelraumes Rillen oder Nuten ausgebildet sein. Dadurch wird die Beständigkeit des Lufthohlzylinders erhöht. Durch bestimmte gegenseitige Ausrichtung der den Ringraum begrenzenden Wände sowie durch geeignete Wahl der Anstellwinkel der Rillen oder Nuten in der Düsenöffnung, der Luftmengen und des Luftdruckes ist es möglich, eine Bündelung des feuerfesten Materialstrahles über eine verhältnismässig lange Strecke nach dem Austritt aus der Spritzdüse zu erzielen.
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Aus der GB-PS Nr. 15, 753 A. D. 1911 ist es schon bekannt, ein sich düsenartig verjüngendes Rohr, durch das ein Gemisch aus Luft und Feststoff ausgepresst wird, mit einem konzentrischen Mantel zu umgeben. Durch diesen Mantel wird Wasser zugeführt, welches in einer anschliessenden Mischkammer mit dem durch die Luft zugeführten Feststoff vermischt wird. Dieses gemischte Material wird sodann durch ein anschliessendes Düsenrohr in einem Strahl ausgepresst. Es handelt sich bei dieser bekannten Ausführung somit um eine Mischvorrichtung, bei der das Düsenrohr selbst weder von einem konzentrischen Mantel noch von einem Ringspalt umgeben ist. Es wird auch kein aus Druckluft oder anderem Druckgas bestehender Hohlzylinder um den ausgepressten Materialstrahl herum gebildet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigt Fig. 1 einen Abschnitt einer Ofenwand im Querschnitt, Fig. 2 dazu eine Ansicht des Verankerungsrostes in perspektivischer Darstellung und Fig. 3 eine Spritzdüse gemäss der Erfindung im axialen Mittelschnitt.
Die in Fig. 1 gezeigte Ofenwand besteht aus einer Stahlkonstruktion mit Winkeleisen-l und 2--, an denen eine Stahlwand --3-- befestigt ist. An dieser sind Distanzstücke-4-, z. B.
Bolzen, festgeschweisst, die einen Verankerungsrost --5-- tragen, der im Abstand vor der Stahl- wand --3-- angeordnet ist. Der Verankerungsrost --5-- ist als sogenannter Hexrost ausgebildet und in Fig. 2 vergrössert dargestellt. Er besteht aus wellenförmig abgebogenen bandförmigen Stahlstreifen --6--, die durch splintartige Klammern --7-- locker aneinandergefügt sind und sechseckige, bienenwabenförmige Zellen --8-- bilden. Zwischen den einzelnen Zellen --8-- sind in den Stahlstreifen --6-- Öffnungen --9-- vorgesehen, durch die hindurch die einzelnen Zel- len --8-- miteinander in Verbindung stehen.
Zur Herstellung einer feuerfesten Auskleidung des Ofens werden die Zellen --8-- des an der Stahlwand --3-- des Ofens befestigten Verankerungsrostes --5-- mit einem Verkleidungsmaterial ausgefüllt. Dies geschieht mit Hilfe einer Spritzdüse --10--, die in Fig. 3 dargestellt ist.
Sie besteht aus einem Gehäuse --11--, in welchem ein Rohr --12-- verankert ist. Konzentrisch um dieses Rohr --12-- herum bildet das Gehäuse --11-- ein zweites Rohr --13--, das einen das Rohr --12-- umschliessenden Mantelraum --14-- bildet. Im Bereich der Austrittsöffnung --15-- des Rohres --12-- ist der Mantelraum --14-- offen ausgebildet. In der Aussenwand --16--, die den Mantelraum --14-- im Bereich der Austrittsöffnung --15-- umgrenzt, sind Rillen oder Nuten --17-- ausgespart. Das Rohr --12-- ist durch Distanzschrauben --18--, die radial in das Rohr --13-- eingesetzt sind, in der richtigen Lage gehalten.
In den Mantelraum --14-- mündet ein Anschlussstutzen --19--, der für die Zuführung von Druckluft dient.
Das feuerfeste Verkleidungsmaterial wird mit Hilfe der Spritzdüse --10-- in die Zellen-8des Verankerungsrostes --5-- eingebracht. Das feuerfeste Material, welches als Granulat oder auch in plastischer Form verwendet werden kann, wird über einen nicht dargestellten Schlauch der Spritzdüse --10-- an der mit --20-- bezeichneten Eintrittsöffnung unter hohem Druck zugeführt. Wenn trockenes Material verwendet wird, kann am Anfang der Spritzdüse --10-- Wasser beigemischt werden.
Dieses formbare Material wird sodann durch das die eigentliche Düse bildende Rohr --12-- gepresst, aus dem es durch die Austrittsöffnung --15-- austritt. Über den Anschluss --19-- wird gleichzeitig Druckluft zugeführt, die sich im Mantelraum --14-- um das Rohr --12-- herum verteilt und als hohler Druckluftzylinder austritt, der das aus dem Rohr --12-- austretende feuerfeste Material umgibt und so verhindert, dass dieses sich strahlenför-
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--10-- austretendeten --17-- geben der austretenden Luft eine bestimmte Richtung, welche die Bündelung des Materialstrahles verbessert.
Die Abmessungen der Spritzdüse --10-- und insbesondere des Rohres --12-- werden so gewählt, dass der Durchmesser des gebündelten Strahles kleiner ist als der Durchmesser der Zellen --8-- des Verankerungsrostes --5--. Das Verkleidungsmaterial wird sodann mittels Druckluft durch die Spritzdüse --10-- in jede Zelle --8-- einzeln eingespritzt. Das Material füllt hiebei jede Zelle einzeln aus und kann durch die Öffnungen --9-- und - falls der Verankerungs-
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rost --5-- im Abstand vor der Ofenwand angeordnet ist-auch durch den Zwischenraum zwischen der Stahlwand --3-- und den Stahlstreifen --6--, in die benachbarten Zellen --8-- eindringen. Es wird so eine feste Verbindung zwischen dem feuerfesten Material in den einzelnen Zellen erreicht.
Wie sich gezeigt hat, ist der Abprall von Material auf Grund des Aufspritzens in einem gebündelten Strahl verhältnismässig gering.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von Wandverkleidungen, insbesondere von Feuerfestauskleidungen von Industrieöfen u. dgl., wobei ein Verankerungsrost an der zu verkleidenden Wand befestigt und das Verkleidungsmaterial sodann in die einzelnen Zellen des Rostes eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungsmaterial mit Hilfe einer Spritzdüse (10) in an sich bekannter Weise zu einem Strahl gebündelt wird, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Zellen (8) oder Waben des Verankerungsrostes (5) ist, und dass das Verkleidungsmaterial mit der Spritzdüse (10) in jede Zelle (8) oder Wabe einzeln eingespritzt wird.