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Verfahren und Metallgehäuse zur Herstellung basischer metallbewehrter
Steine, Blöcke od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
basischer metallbewehrter Steine, Blöcke od. dgl. durch Einfüllen von feuerfestem
basischem Material in ein aus einer einzigen Metallplatte geformtes Metallgehäuse
mit einer oder mehreren Zwischenwänden und auf die Ausbildung eines derartigen Gehäuses.
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Es ist bekannt, statt der unbewehrten gebrannten Steine zum Herstellen
von Industrieöfen u. dgL metallbewehrte Steine zu verwenden, die aus einem Metallgehäuse
bestehen, das eine oder mehrere Zwischenwände hat und in das das feuerfeste Material
von der einen offenen Stirnseite eingepreßt oder nach dem Einfüllen von dieser Seite
her verdichtet wird.
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Abgesehen davon, daß es schwierig ist, durch das Hineindrücken des
Materials vom offenen Ende her die notwendige Verdichtung und Festigkeit des feuerfesten
Materials zu erzielen, ist noch der Nachteil vorhanden, daß durch nachträgliches
Zusammenschrumpfen des im Gehäuse befIndlichen Materials die Steinfestigkeit leidet,
besonders wenn das Gehäuse der tieferliegenden Steine durch das Gewicht des darauf
lastenden Mauerwerks mehr oder minder zusammengedrückt wird, weil die Füllung nicht
ausreichend genug verfestigt oder verdichtet worden ist.
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Es ist ferner bekannt, ein insbesondere rohrföriniges Metallgebäuse
mit verdichtbarer Masse zu füllen und dann dem so gebildeten Körper durch Pressen
die vorbestimmte Gestalt, z. B. als Doppel-T, zu geben. Es findet hier also erst
das Verdichten der ,Masse durch das Pressen des mit der Masse gefüllten Gehäuses
in seine Endgestalt statt. Unterscheiden sich die Abmessungen der Endgestalt nicht
sehr von denen der Ausgangsgestalt des Gehäuses, dann wird die Füllung durch das
Zusammenpressen nur ungenügend verdichtet.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Ausführungen,
von denen sie sich vor allen Dingen dadurch vorteilhaft unterscheidet, daß das feuerfeste
Material in Gestalt von durch leichten Druck vorgepreßten und vorgeformten Massestücken
in das Gehäuse eingebracht und dieses dann unter Beibehaltung seiner Grundform in
mindestens einer quer zu seiner Längsachse liegenden Richtung einer von außen wirkenden,
seine Abmessungen in dieser Richtung verringernden Preßkraft unterworfen wird.
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Das zur Herstellung des Steines verwendete Gehäuse kann erfindungsgemäß
ein oder mehrere nach innen gerichtete Falze od. dgl. aufweisen, welche durch den
Preßdruck beim Pressen des Gehäuses zusammendrückbar sind und dadurch zur Erhöhung
der Festigkeit beitragen.
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Die nach der Erfindung hergestellten Steine haben die bisher größte
erreichbare Festigkeit, da durch das Vorpressen der Massestücke in Verbindung mit
dem Pressen des Forn-ilings in seine endgültige Gestalt die größtmögliche Verdichtung
des feuerfesten Materials erreicht wird. Ferner besteht die Möglichkeit, den Stein
aus zwei oder mehreren verschiedenen, jedoch miteinander verträglichen feuerfesten
Materialien herzustellen. Auf diese Weise kann einer der schwerwiegendsten
Nachteile basischer Steine, und zwar insbesondere Magnesia enthaltender, weitgehend
beseitigt werden, nämlich die hohe Wärmeleitfähigkeit. So kann z. B. in das Metallgehäuse
zuerst ein vorgepreßtes Massestück niedriger Wänneleitfähigkeit und darauf weitere
vorgepreßte Massestücke aus feuerfestem Material anderer Art eingebracht werden.
Auf diese Weise kann z. B. ein feuerfester Stein hergestellt werden, der über einen
Teil. seiner Länge eine Füllung aus Chromerz und über den anderen Teil ein Gemisch
aus Chromerz und Magnesia enthält.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht in der Ersparnis teurer Materialien. Ist nämlich lediglich nur ein Teil
der feuerfesten Steine unbrauchbar geworden, muß bei vielen öfen der völlige Abbau
erfolgen. So muß z. B. bei einem Siemens-Martin-Ofen, dessen Decke aus keilförmigen
feuerfesten Steinen von 375 mm Länge besteht, eine Erneuerung stattfinden,
wenn die Steine etwa zu 200 bis 250 mm verbraucht sind. Häufig ist aber nach
dem Abbau der Rest der Steine derart verschmutzt, daß sie unbrauchbar sind. Selbst
wenn sie nicht verschmutzt sind, können sie selten wirtschaftlich weiter verwendet
werden. Das bedeutet aber mit Rücksicht auf die hohen Kosten des feuerfesten Materials
einen erheblichen Verlust. Mit der Erfindung wird demgegenüber eine erhebliche Verringerung
des Kostenanteiles erreicht, indem nur ein angemessener Teil der Steine aus dem
reineren feuerfesten und teureren Material und der Rest aus weniger reinem oder
weniger feuerfestem und billigerem Material heraestellt wird.
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In der Zeichnung sind in den F i g. la bis 9
verschiedene
Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben.
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Beispiel 1
F i g. 1 a zeigt ein aus feuerfestem Material
durch leichten Druck vorgepreßtes und vorgeformtes Massestück. Derartige Massestücke
werden in ein Gehäuse 11 nach F i g. 1 b eingebracht, das aus einer
in die dargestellte Gestalt gebogenen Metallplatte besteht, deren aneinanderstoßende
Kanten durch Punktschweißung 12 (F i g. 1 c) verbunden sind. In dieses Gehäuse
werden zwei Massestücke 13, 14 und eine Zwischenlage 15 eingebracht.
Anschließend wird das Metallgehäuse 11 nebst Inhalt in die Gestalt nach F
i g. 1 c gepreßt.
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Die Zwischenlage 15 kann als gelochtes Weichmetallblech oder
als Gitter aus Weichstahl bestehen. Statt dessen können auch nur im Abstand voneinander
liegende Stangen vorgesehen sein. Die Zwischenlage 15 kann ferner durch Punktschweißung
mit den beiden Falzen 16, 17 verbunden werden. An der einen Stirnseite der
Zwischenlage 15 oder des Gehäuses 11 kann ein Haken od. dgl. zum Aufhängen
des Steines angebracht, z. B. angeschweißt werden. Beispiel 11
Hier haben
die Massestücke 18 die Gestalt nach F i g. 2 a. Das Metallgehäuse
19 hat die Gestalt nach Fig. 2b. Es wird durch fünfmaliges Biegen
einer Metallplatte unter rechtem Winkel, Falzen bei 20 und 21 sowie Verschweißen
bei 22 hergestellt. Die Zwischenwand 23 (F i g. 2 c) hat eine solche
Höhe, daß ihre Unterkante bei fertig geformtem Stein nach Fig. 2d gegen die
ihr zugekehrte Flachseite des Metallgehäuses liegt.
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Nach F i g. 2 b besteht die Zwischenwand 24 aus Weichstahlstreckmetall.
Da es beim Zusammenpressen des Gehäuses 19 in die Gestalt nach F i
g. 2 d
verformbar ist, kann ihre Ausgangshöhe größer sein als der endgültigen
Steinhöhe nach F i g. 2 d entspricht.
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Bei der Ausführung nach F i g. 2 c wird die Ausgangshöhe der
Zwischenwand 23 nicht größer bemessen, als der endgültigen Steinhöhe nach
F i g. 2 d
entspricht, um ein Verformen der steifen Zwischenwand
23 während des Pressens des Gehäuses 19 in die Gestalt nach F i
g. 2 d zu verhindern.
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Beispiel III Das Massestück 25 hat hier die Gestalt nach F
i g. 3 b. Es enthält eine U-förmige Verstärkung 26
aus Weicheisenstreckmetall,
die vor dem Pressen eingebracht worden ist. Dieses Massestück wird in das aus Weichstahlstreckmetall
bestehende Gehäuse 27
nach F i g. 3 a eingesetzt, dessen aneinanderstoßende
Kanten durch Punktschweißung 28 miteinander verschweißt sind. Das Gehäuse
wird dann durch Pressen quer seiner Längsachse in die Endgestalt nach F i
g. 3 d gebracht. Es kann auch nach F i g. 3 c eine Zwischenwand von
der Gehäuseflachseite nach unten ragen. Dann werden zwei Massestücke nach F i
g. 3 b
vorgesehen. Die Verstärkung wird dem Massestück 25 während des
Vorpressens einverleibt. Beispiel IV Hier hat das Gehäuse die Gestalt nach F i
g. 4, wonach zwei schräg von der Mitte der oberen Flachseite nach den unteren
Ecken zu verlaufende Zwischenwände 30, 31 vorgesehen sind, Das Gehäuse kann
aus Streckmetall bestehen. Beispiel V Hier sind gemäß F i g. 5 a und
5 b Massestücke 32,
33 unterschiedlicher Beschaffenheit bzw.
Zusammensetzung vorgesehen. So kann z. B. das Massestück 32
aus Chrom und
Magnesit und das Massestück 33 nur aus Magnesit bestehen. Beispiel VI Hier
sind ebenfalls vorgepreßte Massestücke unterschiedlicher Beschaffenheit bzw. Zusammensetzung
verwendet. Gemäß F i g. 6 a sind dabei vier Massestücke 34, 35, 36, 37
und gemäß F i g. 6 b vier Massestücke 38, 39, 40, 41 vorgesehen. Beispiel
VII Hier werden ebenfalls vier Massestücke, und zwar in der Gestalt 42 nach F i
g. 7 a verwendet. Ihre Anordnung in dem Gehäuse 43 geht aus den F i
g. 7 b
und 7 c hervor, von denen F i g. 7 b die Gestalt vor
dem Pressen und F i g. 7 c die Gestalt nach dem Pressen wiedergibt. Je zwei
sich schräg gegenüberliegende Massestücke haben die gleiche Zusammensetzung. So
bestehen z. B. die Massestücke 44, 45 aus Magnesit und die Massestücke 46, 47 aus
Chrom-Magnesit oder Magnesit-Chrom. Durch die dargestellte Anordnung der Massestücke
wird erreicht, daß immer ein durchlaufender Strang von Massestücken gleicher Beschaffenheit
durch das Aneinanderstoßen der Stirnseiten aufeinanderfolgender Steine gebildet
wird, ohne Rücksicht darauf, wie die Steine liegen, d. h. ob bei dem in Längsrichtung
folgenden Stein die Flachseite, die beim vorhergehenden Stein oben liegt, ebenfalls
oben sitzt oder die untere Flachseite bildet. Beispiel VIII Hier hat das Gehäuse
48 die Ausgangsgestalt nach F i g. 8 a. Nach dem Einbringen der Massestücke
wird es durch Pressen in die Endgestalt 49 nach F i g. 8 b gebracht. Der
Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Oberfläche des Zylinders bei gleichem
Rauminhalt kleiner ist als die Oberfläche
eines Gehäuses 49 mit
gleichem Rechteckquerschnitt. Im Falle einer kompressiblen Füllung, wie sie für
die Erfindung verwendet wird, kann somit auf die Falze 20, 21 (F i g. 2
b) verzichtet werden.
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Beispiel IX Hier hat das Gehäuse 50 (Fig. 9) elliptischen
Ausgangsquerschnitt. Durch Pressen quer zur Längsachse erhält es die Gestalt 49
nach F i g. 8 b. Bei beiden Beispielen VIII, IX erfolgt während des Zusammendrückens
des Gehäuses in die Gestalt 49 nach F i g. 8 b ein leichtes Strecken.
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Die beschriebenen Beispiele beziehen sich auf die Herstellung von
im Querschnitt rechteckigen Steinen. Das schließt nicht aus, daß auch Steine anderer
Gestalt nach der Erfindung herstellbar sind.