DE102016103443B4 - Feuerfestschutzsegment - Google Patents

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Abstract

Feuerfestschutzsegment (1) für eine Feuerfestschutzauskleidung (4) einer Heizgasbehälterwand (5), wobeia) das Feuerfestschutzsegment (1) eine als Trägerteil für Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) ausgebildete Brücke (3) aufweist, wobei die Brücke (3) eine Halteseite (3.3) für Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) aufweist, die sich in eine Richtung Y und in eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Y verlaufende Richtung Z erstreckt;b) das Feuerfestschutzsegment (1) mindestens zwei Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) mit je einer Vorderseite (2.8) und je einer Rückseite (2.9) aufweist, die mit der Rückseite (2.9) der Halteseite (3.3) zugewandt an der Brücke (3) angeordnet sind;c) der jeweilige Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) mit der Brücke (3) in Formschluss steht, wobei der Formschluss zumindest in eine Richtung X wirkt, die rechtwinklig zur Richtung Y und/oder normal zur Halteseite (3.3) ist;d) die Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) mit Bezug zur Richtung Y nebeneinander angeordnet sind;e) die Brücke (3) eine Krümmung mit zumindest einem Krümmungsradius (3.4) aufweist, wobei der Krümmungsradius (3.4) in eine Richtung X verläuft, wobei die Richtung X im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Zist;dadurch gekennzeichnet, dassf) das Feuerfestschutzsegment (1) eine Aufnahme (3.1) aufweist, über die das Feuerfestschutzsegment (1) mittel- oder unmittelbar mit der Heizgasbehälterwand (5) in Formschluss bringbar ist, undg) bei einer Druckbelastung des Feuerfestschutzsegmentes (1) in Richtung Y aufgrund einer erhöhten Wärmeausdehnung der angrenzenden Feuerfestschutzauskleidung (4) eine Stauchung der Brücke (3) möglich ist, wobei diese Stauchung der Brücke (3) zu einer Verkleinerung des Biegeradius führt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Feuerfestschutzsegment für eine Feuerfestschutzauskleidung einer Heizgasbehälterwand, wobei a) das Feuerfestschutzsegment eine als Trägerteil für Feuerfestschutzblöcke ausgebildete Brücke aufweist, wobei die Brücke eine Halteseite für Feuerfestschutzblöcke aufweist, die sich in eine Richtung Y und in eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Y verlaufende Richtung Z erstreckt; b) das Feuerfestschutzsegment mindestens zwei Feuerfestschutzblöcke mit je einer Vorderseite und je einer Rückseite aufweist, die mit der Rückseite der Halteseite zugewandt an der Brücke angeordnet sind; c) der jeweilige Feuerfestschutzblock mit der Brücke in Formschluss steht, wobei der Formschluss zumindest in eine Richtung X wirkt, die rechtwinklig zur Richtung Y und/oder normal zur Halteseite ist; d) die Feuerfestschutzblöcke mit Bezug zur Richtung Y nebeneinander angeordnet sind; e) die Brücke eine Krümmung mit zumindest einem Krümmungsradius aufweist, wobei der Krümmungsradius in eine Richtung X verläuft, wobei die Richtung X im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Z ist.
  • Es ist bereits ein Schutzelement aus feuerfestem Material aus der DE 10 2013 018 936 A1 bekannt. Das Schutzelement ist dabei über einen Anker 10 an der Ofenwand befestigt und weist zwei Ausnehmungen auf, die zur Aufnahme hervorstehender Rohre der Ofenwand dienen.
  • Die WO 2015/001 517 A1 zeigt ein Schutzsegment, bei dem jeweils ein Feuerfestschutzblock über vier Befestigungselemente direkt mit der Gehäusewand einer Gasturbine befestigt ist. Die Befestigungselemente stehen jeweils an einem Ende mit der Gehäusewand in Formschluss, mit dem anderen Ende halten sie den Feuerfestschutzblock.
  • Ein Schutzsegment ist auch aus der WO 2010/105 709 A2 bekannt. Dieses zeigt einen Feuerfestschutzblock, der über vier Befestigungselemente mit einer keramischen Brücke verbunden ist. Die Brücke weist keinen Krümmungsradius auf. Die Befestigungselemente halten die Feuerfestschutzblöcke dabei randseitig.
  • Die WO 99/47 874 A1 zeigt ein Schutzsegment für einen Brennraum. Dieses Segment umfasst eine gekrümmte Brücke, die aus einer Tragstruktur und einer Trennschicht gebildet ist. Die Brücke trägt mehrere Feuerfestschutzblöcke. Die Feuerfestschutzblöcke sind mittels zentraler Bolzen an der Brücke verschraubt.
  • Ferner zeigt die EP 2 354 660 A2 ein Schutzsegment für eine Brennkammer für einen Motor einer Gasturbine. Die Brennkammer weist eine gekrümmte Brücke auf. Diese Brücke trägt zumindest zwei Feuerfestschutzblöcke. Zwischen den Feuerfestschutzblöcken sind Dichtungselemente aus Keramik oder einer Metalllegierung vorgesehen, die über die Feuerfestschutzblöcke geklemmt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuerschutzsegment derart auszubilden und anzuordnen, dass ein ausreichender Ausgleich von Wärmeausdehnungen gewährleistet ist.
  • Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass f) das Feuerfestschutzsegment eine Aufnahme aufweist, über die das Feuerfestschutzsegment mittel- oder unmittelbar mit der Heizgasbehälterwand in Formschluss bringbar ist, und g) bei einer Druckbelastung des Feuerfestschutzsegmentes in Richtung Y aufgrund einer erhöhten Wärmeausdehnung der angrenzenden Feuerfestschutzauskleidung eine Stauchung der Brücke möglich ist, wobei diese Stauchung der Brücke zu einer Verkleinerung des Biegeradius führt.
  • Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Druckbelastung des Feuerfestschutzsegmentes in Richtung Y aufgrund einer erhöhten Wärmeausdehnung der angrenzenden Feuerfestschutzwand eine Stauchung der Brücke möglich ist. Diese Stauchung der Brücke führt zu einer Verkleinerung des Biegeradius. Mit einer Verkleinerung des Biegeradius geht eine Vergrößerung der einzelnen Spalte zwischen den einzelnen Feuerfestschutzblöcken einher. Die Feuerfestschutzblöcke werden allenfalls im Bereich ihrer Rückseite, mithin der Seite, an der sie auf der Brücke aufliegen, auf Druck beansprucht, was jedoch zu keiner übermäßigen Beanspruchung oder einem Versagen des jeweiligen Feuerschutzblockes führen würde. Vorgenannte Stauchung der Brücke erfolgt vorzugsweise im elastischen Bereich der Brücke, so dass bei Rückgang des Druckes beispielsweise aufgrund einer Abkühlung der angrenzenden Feuerschutzwand die Brücke zusammen mit den Feuerschutzblöcken wieder die ursprüngliche Form annimmt, so dass eine Verkleinerung der Spalten zwischen den Feuerfestschutzblöcken erfolgt. Das Maß der Änderung des Spaltes in Richtung X ist proportional zum Abstand zu der Brücke. Nahe an der Brücke wird sich der Abstand zwischen den einzelnen Feuerfestschutzblöcken nahezu nicht ändern. Mit wachsendem Abstand zur Brücke in radialer Richtung X nimmt der Spalt bzw. die Veränderung des Spaltes entsprechend proportional zum Abstand zu.
  • Durch die Stauchung verändert sich wie angesprochen der Krümmungsradius der Brücke und somit des Feuerfestschutzsegmentes insgesamt. Diese Änderung des Krümmungsradius kann dazu führen, dass sich über verschiedene Bereiche der Brücke in Richtung Y möglicherweise verschiedene Krümmungsradien ergeben. Beim Stauchen der Brücke bzw. des Feuerfestschutzsegmentes wird aber zumindest der mittlere Krümmungsradius verkleinert.
  • Das Feuerfestschutzsegment dient vor allem zum Überbrücken von Vorsprüngen wie Traversen, Trägerelementen oder von anderen Ungänzen. Das Feuerfestschutzsegment kann auch zum Überbrücken einer sonstigen Ausgleichsfuge dienen, ohne dass ein Vorsprung wie vorstehend beispielsweise genannt überbrückt werden müsste.
  • Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn die Brücke aus einem flachen Profil aus Metall oder aus warmfestem Stahl gebildet ist. Aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Elastizität der Brücke ist diese vorzugsweise aus warmfestem Stahl oder sogar aus warmfestem Federstahl gebildet. Die Anforderungen an das Material der Brücke können somit den Betriebstemperaturen einerseits sowie dem gewünschten bzw. notwendigen Verformungsgrad andererseits angepasst werden.
  • Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der jeweilige Feuerfestschutzblock mit Bezug zur Richtung Y im Bereich der Rückseite eine Breite B1 - B6 aufweist, wobei die Halteseite in Richtung Y eine Länge L aufweist, die mindestens so groß ist wie die Summe der Breiten B1 - B6 der Feuerfestschutzblöcke. Somit decken die auf der Brücke angeordneten Feuerfestschutzblöcke den größten Teil der Halteseite der Brücke ab. Die in Richtung Y endseitig vorstehenden Enden der Brücke dienen deren Befestigung an der Heizgasbehälterwand wie beispielsweise einer Industrieofenwand oder einer Kesselwand. Sie werden vorzugsweise durch die benachbarten Teile der angrenzenden Feuerfestschutzwand geschützt. Die Anzahl, mithin die Breite B1 - B6 der verwendeten Feuerschutzblöcke kann variieren. Die Feuerfestschutzblöcke können auch unterschiedliche Breiten B1 - B6 aufweisen, um Anzahl und Größe der sich ergebenden Spalten zu beeinflussen.
  • Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Feuerfestschutzblöcke in Richtung Y relativ zur Brücke verschiebbar an der Brücke gelagert sind. In erster Linie ist es notwendig, dass die Feuerfestschutzblöcke in Richtung X, mithin zum Behälterinneren hin fest mit der Brücke gekoppelt sind. Aufgrund der Einspannung in der übrigen Wärmeschutzwand können die Feuerfestblöcke mit Bezug auf Richtung Y innerhalb der Brücke verschiebbar angeordnet sein. Dies gewährleistet, dass sich die Feuerfestblöcke je nach Druckverhältnissen sowie aufgrund der Schwerkraft bei vertikaler Montage den gegebenen Bedingungen nach in Richtung Y ausrichten. Dies führt außerdem dazu, dass die Feuerfestschutzblöcke nicht nur im warmen Zustand bei Druckbeaufschlagung, sondern auch im kalten Zustand zumindest bei vertikaler Montage gegeneinander zur Anlage kommen; letzteres wie gesagt im Bereich ihrer unteren Seite auf Höhe der Halteseite der Brücke selbst. Die Feuerfestschutzblöcke sind parallel zur Brücke angeordnet. Bei vertikaler Montage wäre auch in einer Richtung Z quer zur Richtung Y kein Formschluss mit der Brücke notwendig, weil benachbarte Feuerschutzwandabschnitte oder benachbarte Feuerschutzsegmente die Lage in Richtung Z sichern bzw. einen Anschlag bilden.
  • Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass an der Brücke für jeden Feuerfestschutzblock zumindest ein Befestigungselement vorgesehen ist, das mit dem Feuerfestschutzblock in Formschluss steht. Vor dem Hintergrund des notwendigen Formschlusses, zumindest in Richtung X, kann ein einzelnes Befestigungselement für den jeweiligen Feuerfestschutzblock ausreichend sein. Dieses Befestigungselement wäre vorzugsweise mittig an der Rückseite zu platzieren, um eine Anpassung an die sich verändernden Krümmungsradien der Brücke zu gewährleisten.
  • Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn an der Brücke für jeden Feuerfestschutzblock jeweils ein Paar Befestigungselemente vorgesehen ist, das mit Bezug zur Richtung Z randseitig an der Brücke, gegenüberliegend zur Halteseite angeordnet sind. Die Anwendung von zwei Befestigungselementen, die jeweils rechts und links an der Seitenfläche des Feuerfestschutzblockes eingreifen, gewährleistet eine einfache Herstellung wie auch Montage des Feuerfestschutzsegmentes. Auch die Verschiebbarkeit der Feuerfestschutzsegmente auf der Brücke wird durch die vorgehend genannte zweiseitige Lagerung begünstigt.
  • Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn der Feuerfestschutzblock zwei gegenüberliegende Seitenflächen aufweist, die durch die Vorderseite und die Rückseite begrenzt sind, wobei in der Seitenfläche ein Halteteil vorgesehen ist, das mit dem Befestigungselement zumindest in Richtung X in Formschluss steht. Als Halteteil kommt im einfachsten Fall eine Nut, eine Ausnehmung oder in entsprechender Weise ein Vorsprung in Frage, der mit dem entsprechenden Befestigungselement in Formschluss steht. Der Formschluss besteht wie vorstehend ausgeführt zumindest in Richtung X. In Richtung Z ist ein entsprechender Formschluss auch möglich, nicht aber notwendig. Bei Anwendung von seitlich angebrachten Klammern an der Brücke sowie entsprechenden Ausnehmungen oder Nuten im Feuerfestschutzblock erfolgt ein Formschluss auch in Richtung Z. Ein Formschluss in Richtung Z ist zumindest bei horizontaler Montage des Feuerfestschutzsegmentes ohnehin zumindest einseitig notwendig.
  • Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn der Feuerfestschutzblock eine Querschnittsform Q aufweist, die trapezförmig ausgebildet ist oder die mit Bezug zur Richtung Y wechselseitig konkav-konvex ausgebildet ist. Durch Anwenden einer trapezförmigen Querschnittsform Q lässt sich ein Feuerfestschutzsegment bilden, dessen Spalten auch schon im kalten Zustand bei Vorliegen der Grundkrümmung der Brücke geschlossenen Spalt zwischen den einzelnen Feuerfestschutzblöcken gewährleisten. Letzteres wie vorstehend schon ausgeführt aufgrund der Erhöhung der jeweiligen Breite B1 - B6 mit wachsendem Radius, was letztlich die Trapezform begründet. Aber auch eine Querschnittsform Q, die mit Bezug zur Richtung Y wechselseitig konkav-konvex ausgebildet ist, ist im Hinblick auf eine Überdeckung benachbarter Feuerfestschutzblöcke sowohl im kalten Zustand bei Grundkrümmung als insbesondere auch im heißen Zustand bei verkleinertem Krümmungsradius der Brücke vorteilhaft. Die jeweils konkav ausgebildete Seite eines Feuerfestschutzblockes greift dabei in die entsprechend konvex ausgebildete Seite des jeweils benachbarten Feuerfestschutzblockes ein, so dass in radialer Richtung bzw. in Richtung X eine Überdeckung benachbarter Feuerfestschutzsegmente gewährleistet wird.
  • Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn mit Bezug zur Richtung Y endseitig an der Brücke jeweils eine Aufnahme vorgesehen ist, die mit einem Anker der Heizgasbehälterwand mittel- oder unmittelbar verbindbar ist. Vorzugsweise werden zwei Aufnahmen vorgesehen, so dass das Feuerfestschutzsegment beidseitig mit der benachbarten Feuerfestschutzwand bzw. Heizgasbehälterwand befestigt wird. Denkbar wäre auch zumindest einseitig ein Loslager, welches lediglich zur Aufnahme der Druckkräfte in Richtung Y ausgebildet ist.
  • Die vorstehend genannten Vorteile ergeben sich selbstverständlich auch für eine Feuerfestschutzauskleidung mit einem vorstehend beschriebenen Feuerfestschutzsegment.
  • Dabei kann es von Vorteil sein, wenn ein Feuerfestschutzsegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf einer Innenseite der Heizgasbehälterwand montiert ist, und dass das Feuerfestschutzsegment zusammen mit der Heizgasbehälterwand zumindest teilweise einen Spülluftkanal begrenzt, wobei die Spülluftzuführöffnung im Spülluftkanal mündet. Die Anordnung mehrerer nebeneinander angeordneter Feuerfestschutzsegmente der vorstehend genannten Art führen zur Ausbildung eines Kanals zwischen der zu schützenden Heizgasbehälterwand und den Feuerfestschutzsegmenten. Dieser Kanal kann vorteilhafterweise genutzt werden, um Spülgas, welches von außen durch die Heizgasbehälterwand geführt wird, über die Länge L des so gebildeten Kanals zu verteilen. Es ist auch vorgesehen, dass die jeweilige Brücke Öffnungen für Spülluft aufweist, so dass die in den Kanal eingeführte Spülluft über besagte Öffnungen auch die Halteseite der Brücke, mithin den Bereich zwischen der Brücke und den Feuerfestschutzsegmenten zwecks Schutz der Brücke erreicht.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Prinzipskizze des Feuerfestschutzsegmentes;
    • 2 eine Seitenansicht der Prinzipskizze nach 1;
    • 3 eine Prinzipskizze einer Heizgasbehälterwand mit Feuerfestschutzauskleidung;
    • 4 eine Seitenansicht der Prinzipskizze nach 3;
    • 4a eine Prinzipskizze verschiedener Formen des Feuerfestschutzsegmentes;
    • 4b eine Prinzipskizze nach 4a im erwärmten Zustand.
  • Ein Feuerfestschutzsegment 1 nach 1 weist eine Brücke 3 auf, die im kalten Zustand einen Krümmungsradius 3.4 besitzt. Auf der Brücke 3 sind sechs Feuerfestschutzblöcke 2.1 - 2.6 angeordnet, die einer Richtung Y der Brücke 3 verlaufend nebeneinander platziert sind. Die Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 sind auf einer Halteseite 3.3 der Brücke 3 angeordnet. Zwischen benachbarten Feuerfestschutzblöcken 2.1 -2.6 ist ein Spalt 7 vorgesehen, der ausgehend von einer hier zu sehenden Vorderseite 2.8 nach innen zur Brücke 3 hin schmaler wird. Die Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 liegen vorzugsweise auf Höhe der Halteseite 3.3 der Brücke 3 gegeneinander an. Der jeweilige Feuerfestschutzblock 2.1 -2.6 weist eine Breite B1 - B6 auf, die nach Ausführungsbeispiel 1 gleich groß ist. Die Summe der Breiten B1 - B6 bzw. sechs Mal einer der Breiten B1 - B6 eines Feuerfestschutzblockes 2.1 -2.6 entspricht dabei der Länge L der Halteseite 3.3 der Brücke 3. Endseitig in Richtung Y an dieser Halteseite 3.3 schließt sich beidseitig eine Aufnahme 3.1 an, über welche die Brücke 3 mit einer nicht dargestellten Heizgasbehälterwand 5 (nach 3, 4) bzw. einem nicht weiter dargestellten Anker verbunden und befestigt wird.
  • Die Brücke 3 weist mehrere Klammern 3.2 auf, über welche der jeweilige Feuerfestschutzblock 2.1 -2.6 gehalten wird. Hierzu weist der Feuerfestschutzblock 2.1 -2.6 eine jeweilige Ausnehmung 2.7 in Form einer Nut auf, in welche die Klammer 3.2 eingreift. Die jeweilige Klammer 3.2 und die jeweilige Nut 2.7 sind randseitig mit Bezug zur Richtung Z jeweils paarweise vorgesehen, so dass jeder Feuerfestschutzblock 2.1 -2.6 mit Bezug zur Richtung Z beidseitig gehalten ist. Der über die jeweilige Klammer 3.2 und die jeweilige Nut 2.7 hergestellte Formschluss wirkt sowohl in Richtung Z als auch in Richtung X. In Richtung Y besteht kein Formschluss, so dass die Feuerfestschutzblöcke 2.1 - 2.6 in Richtung Y verschiebbar auf der Brücke 3.3 gehalten sind. Dies gewährleistet eine Relativbewegung der Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 untereinander sowie relativ zur Brücke 3 in Richtung Y, insbesondere im Falle einer Druckbeaufschlagung wie nachgehend erläutert.
  • Die Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 können auch mit Bezug zur Richtung Y einen Formschluss mit der Brücke 3 aufweisen. Letzteres gilt insbesondere für den ersten Feuerfestschutzblock 2.1 und den letzten Feuerfestschutzblock 2.6, so dass die Feuerfestschutzblöcke 2.1 - 2.6 insgesamt während des Transports nicht herausfallen können.
  • Die hier dargestellten Feuerfestschutzblöcke 2.1 - 2.6 sind im Querschnitt rechteckförmig, so dass die eingezeichnete Breite B1 - B6, beispielsweise Breite B3, auf der Vorderseite 2.8 gleich groß ist wie die entsprechende Breite auf der Höhe der Halteseite 3.3 der Brücke 3 im Bereich einer jeweiligen Rückseite 2.9. des Feuerfestschutzblocks 2.1 - 2.6.
  • Das Feuerfestschutzsegment 1 nach 1 wird als Überbrückungselement innerhalb einer Feuerfestschutzauskleidung 4 nach den 3, 4 eingesetzt und erfährt insbesondere bei Erwärmung der Feuerfestschutzauskleidung 4 durch die damit entstehende Wärmeausdehnung von oben bzw. von unten eine Durckkraft P, die zu einer Stauchung der Brücke 3 führt. Mit der Stauchung der Brücke 3 geht wie nach den 4a, 4b skizziert eine Verformung und eine Verkleinerung des Krümmungsradius 3.4 einher. Bei einer Verkleinerung des Krümmungsradius 3.4 der Brücke 3 nehmen die jeweiligen Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 eine entsprechend neue Ausrichtung an, so dass lediglich der Spalt 7 zwischen den Feuerfestschutzblöcken 2.1 -2.6 anwächst.
  • In der Seitenansicht nach 2 sind ergänzend und beispielsweise die Breiten B2, B6 der Feuerfestschutzblöcke 2.1, 2.6 bezeichnet, die wie gesagt für alle Feuerfestschutzblöcke 2.1 - 2.6 gleich ist. Ferner ist eine Innenseite 3.5 bezeichnet, welche bei eingesetztem Feuerfestschutzsegment 1 einer zu schützenden Heizgasbehälterwand 5 zugewandt ist. Die Brücke 3 weist zudem wie nachgehend weiter beschrieben mehrere Öffnungen 3.6 für Spülluft auf. Die jeweilige Nut 2.7 befindet sich in einer jeweiligen Seitenfläche 2.10, 2.11 des jeweiligen Feuerfestschutzblockes 2.1 - 2.6.
  • Nach 3 ist die Heizgasbehälterwand 5 wie eine Industrieofenwand mit einer darauf angeordneten Feuerfestschutzauskleidung 4 dargestellt. Zwischen zwei Abschnitten der Feuerfestschutzauskleidung 4 sind mehrere Feuerfestschutzsegmente 1 nebeneinander in Richtung Z angeordnet. Wie vorstehend kurz erläutert entsteht bei Erwärmung der Feuerfestschutzauskleidung 4 und der damit einhergehenden Wärmeausdehnung eine Druckkraft P auf das Feuerfestschutzsegment 1, was zu einer Verformung, mithin einer Verkleinerung des Krümmungsradius 3.4 führt. Diese Verformung erfolgt vorzugsweise im elastischen Bereich der Brücke 3, so dass nach dem Abkühlen die Grundform, mithin der Krümmungsradius 3.4 und damit die Grundausrichtung der einzelnen Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 wieder erreicht wird.
  • Wie nach 4 zu sehen begrenzt das jeweilige Feuerfestschutzsegment 1 bzw. die nebeneinander angeordneten Feuerfestschutzsegmente 1 zusammen mit der Heizgasbehälterwand 5 einen Spülluftkanal 6. Die Heizgasbehälterwand 5 weist eine Spülluftzufuhröffnung 5.1 auf, über welche Spülluft von außen in den Spülluftkanal 6 gefördert wird. Über den Spülluftkanal 6 kann die Spülluft in Richtung Z des Spülluftkanals 6 verteilt werden. Zudem kann die Spülluft in die nach 2 dargestellten Öffnungen 3.6 der Brücke 3 eintreten und die Brücke 3 im Bereich ihrer Halteseite 3.3, mithin in dem Spalt zwischen der Brücke 3 und den Feuerfestschutzblöcken 2.1 -2.6 spülen.
  • Nach den 4a und 4b ist die vorbeschriebene Verformung, mithin die Verkleinerung des Krümmungsradius 3.4 skizziert dargestellt. Zudem sind nach den 4a und 4b Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.6 vorgesehen, die einmal eine trapezförmige Querschnittsform Q (jeweils auf der linken Seite) und eine konkav-konvex geformte Querschnittsform Q (jeweils rechte Seite) aufweisen. In 4a ist die Grundform der Brücke 3 mit Grundradius 3.4 im kalten Zustand zu sehen. Durch Anwendung eines trapezförmigen Querschnitts in 4a (linke Seite) ergibt sich ein Spalt 7 zwischen den Feuerfestschutzblöcken 2.1 -2.5, der nahezu geschlossen ist. Bei Druckbeaufschlagung nach 4b (linke Seite) wird der Krümmungsradius 3.4 verkleinert. Die jeweiligen Feuerfestschutzblöcke 2.3 - 2.5 werden damit neu orientiert, so dass der Spalt 7 zwischen den Feuerfestschutzblöcken 2.1 -2.6 anwächst. Die jeweilige Position des jeweiligen Feuerfestschutzblockes 2.1 -2.6 an der Brücke 3 bleibt vornehmlich derselbe. Lediglich die Winkelausrichtung wird eine andere. Unter Voraussetzung eines Freiheitsgrades in Richtung Y wie zu den 1 und 2 beschrieben könnten die einzelnen Feuerfestschutzblöcke 2.1 -2.5 im Falle der vertikalen Montage wie nach den 4a, 4b gezeigt aufgrund der Schwerkraft nach unten rutschen, so dass auch nach 4b bei erhöhtem Krümmungsradius 3.4 der Spalt 7 zwischen den Feuerfestschutzblöcken 2.3 -2.5 geschossen wären.
  • Nach den 4a und 4b (jeweils rechte Seite) weist der jeweilige Feuerfestschutzblock 2.1 -2.6 eine wechselseitig konkav / konvex geformte Querschnittsform Q auf, bei der mit Bezug zur Richtung Y eine Seite konkav und die gegenüberliegende Seite des jeweiligen Feuerfestschutzblockes 2.1 - 2.6 entsprechend konvex (hier bogenförmig) geformt ist. Diese Querschnittsform Q erlaubt eine Überschneidung O, so dass mit Bezug zur Richtung X eine Abdeckung der Brücke 3 gewährleistet ist. Selbst im erwärmten, mithin druckbeaufschlagten Fall bei verkleinertem Krümmungsradius 3.4 nach 4b (rechte Seite) wird trotz eines vergrößerten Spaltes 7 besagte Abdeckung aufgrund der Überdeckung O gewährleistet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Feuerfestschutzsegment
    2.1 - 2.6
    Feuerfestschutzblock (Keramik, Beton; monolithischer Stein)
    2.7
    Halteteil, Ausnehmung, Nut
    2.8
    Vorderseite
    2.9
    Rückseite
    2.10
    Seitenfläche
    2.11
    Seitenfläche
    3
    Brücke
    3.1
    Aufnahme
    3.2
    Befestigungselement, Klammer, Haken
    3.3
    Halteseite
    3.4
    Krümmungsradius
    3.5
    Innenseite (gegenüber Halteseite)
    3.6
    Öffnung für Spülluft
    4
    Feuerfestschutzauskleidung
    5
    Heizgasbehälterwand, Industrieofenwand, Kesselwand
    5.1
    Spülluftzuführöffnung
    5.2
    Innenseite
    6
    Spülluftkanal
    7
    Spalt
    B1 - B6
    Breite von 2.1 - 2.6
    L
    Länge von 3.3
    Q
    Querschnittsform
    P
    Druck
    O
    Überschneidung
    X
    Richtung
    Y
    Richtung
    Z
    Richtung

Claims (11)

  1. Feuerfestschutzsegment (1) für eine Feuerfestschutzauskleidung (4) einer Heizgasbehälterwand (5), wobei a) das Feuerfestschutzsegment (1) eine als Trägerteil für Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) ausgebildete Brücke (3) aufweist, wobei die Brücke (3) eine Halteseite (3.3) für Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) aufweist, die sich in eine Richtung Y und in eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Y verlaufende Richtung Z erstreckt; b) das Feuerfestschutzsegment (1) mindestens zwei Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) mit je einer Vorderseite (2.8) und je einer Rückseite (2.9) aufweist, die mit der Rückseite (2.9) der Halteseite (3.3) zugewandt an der Brücke (3) angeordnet sind; c) der jeweilige Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) mit der Brücke (3) in Formschluss steht, wobei der Formschluss zumindest in eine Richtung X wirkt, die rechtwinklig zur Richtung Y und/oder normal zur Halteseite (3.3) ist; d) die Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) mit Bezug zur Richtung Y nebeneinander angeordnet sind; e) die Brücke (3) eine Krümmung mit zumindest einem Krümmungsradius (3.4) aufweist, wobei der Krümmungsradius (3.4) in eine Richtung X verläuft, wobei die Richtung X im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung Zist; dadurch gekennzeichnet, dass f) das Feuerfestschutzsegment (1) eine Aufnahme (3.1) aufweist, über die das Feuerfestschutzsegment (1) mittel- oder unmittelbar mit der Heizgasbehälterwand (5) in Formschluss bringbar ist, und g) bei einer Druckbelastung des Feuerfestschutzsegmentes (1) in Richtung Y aufgrund einer erhöhten Wärmeausdehnung der angrenzenden Feuerfestschutzauskleidung (4) eine Stauchung der Brücke (3) möglich ist, wobei diese Stauchung der Brücke (3) zu einer Verkleinerung des Biegeradius führt.
  2. Feuerfestschutzsegment (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (3) aus einem flachen Profil aus Metall oder aus warmfestem Stahl gebildet ist.
  3. Feuerfestschutzsegment (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) mit Bezug zur Richtung Y im Bereich der Rückseite (2.9) eine Breite B1 - B6 aufweist, wobei die Halteseite (3.3) in Richtung Y eine Länge L aufweist, die mindestens so groß ist wie die Summe der Breiten B1 - B6 der Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6).
  4. Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerfestschutzblöcke (2.1 - 2.6) in Richtung Y relativ zur Brücke (3) verschiebbar an der Brücke (3) gelagert sind.
  5. Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Brücke (3) für jeden Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) zumindest ein Befestigungselement (3.2) vorgesehen ist, das mit dem Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) in Formschluss steht.
  6. Feuerfestschutzsegment (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Brücke (3) für jeden Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) jeweils ein Paar Befestigungselemente (3.2) vorgesehen ist, das mit Bezug zur Richtung Z randseitig an der Brücke (3), gegenüberliegend zur Halteseite (3.3) angeordnet sind.
  7. Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) zwei gegenüberliegende Seitenflächen (2.10, 2.11) aufweist, die durch die Vorderseite (2.8) und die Rückseite (2.9) begrenzt sind, wobei in der Seitenfläche (2.10, 2.11) ein Halteteil (2.7) vorgesehen ist, das mit dem Befestigungselement (3.2) zumindest in Richtung X in Formschluss steht.
  8. Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerfestschutzblock (2.1 - 2.6) eine Querschnittsform Q aufweist, die trapezförmig ausgebildet ist oder die mit Bezug zur Richtung Y wechselseitig konkav-konvex ausgebildet ist.
  9. Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Bezug zur Richtung Y endseitig an der Brücke (3) jeweils eine Aufnahme (3.1) vorgesehen ist, die mit einem Anker der Heizgasbehälterwand (5) mittel- oder unmittelbar verbindbar ist.
  10. Feuerfestschutzauskleidung (4) einer Heizgasbehälterwand (5) mit einem Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Heizgasbehälterwand (5) mit einer Spülluftzuführöffnung (5.1) zwecks Zufuhr von Spülluft von außerhalb des Heizbehälters, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuerfestschutzsegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 auf einer Innenseite (5.2) der Heizgasbehälterwand (5) montiert ist, und dass das Feuerfestschutzsegment (1) zusammen mit der Heizgasbehälterwand (5) zumindest teilweise einen Spülluftkanal (6) begrenzt, wobei die Spülluftzuführöffnung (5.1) im Spülluftkanal (6) mündet.
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