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Basischer, feuerfester Stein für Hängedecken und -wände und Verfahren
zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen basischen, feuerfesten
Stein, insbesondere auf der Grundlage von Magnesia oder Mischungen von Magnesia
mit Chromit, der ganz allgemein für eine Verwendung in aufgehängten bzw. mechanisch
abgestützten Teilen von Industrieöfen, die kurz als »Hängedecken und -wände« bezeichnet
werden können, geeignet ist. Ferner bezieht sich die Erfmdung auf ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Steines.
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Feuerfeste Steine für die Zustellung von Hängedecken und Hängewänden
sind an sich bereits in großer Zahl bekannt. Bei einer Art dieser feuerfesten Hängesteine
ist an wenigstens einem Teil der Fläche des Steinkörpers eine mit dem feuerfesten
Material mitverpreßte, haftfest verankerte Außenplatte aus oxydierbarein Metall
vorgesehen, die mit einem Aufhängemittel ausgestattet ist. Dieses Auffiängemittel
ist laschenförmig ausgebildet, bildet mit der Außenplatte ein Stück, liegt im fertigen
Stein an der Steinoberfläche an und ist so angeordnet, daß es durch Biegen in eine
über das Steinende vorstehende EingriffssteRung für einen Hänger gebracht werden
kann (österreichische Patentschrift 201757). Ähnlich wie bei diesen Laschensteinen
ist auch bei den sogenannten Hakensteinen ein Aufhängemittel vorgesehen, das einen
aus dem Steinprofil herausbiegbaren, zungenförmigen Hängeteil aufweist, doch verläuft
dieser Hängeteil bei den Hakensteinen vor dem zur Verwendung erforderlichen Aufbiegen
im Abstand von der Steinoberfläche, vorzugsweise parallel zu einer der Zunge gegenüberliegenden
Ausnehmung des Steinprofiles (französische Patentschrift 1207 041). Alle
diese Laschen- und Hakensteine sind üblicherweise nur von einer Seite her auffiängbar,
da im allgemeinen für jeden Stein nur ein Aufhängemittel vorgesehen ist und dieses
bei der Verwendung ahnähernd in der Verlängerung einer Steinseitenfläche zu liegen
kommt. Die Verwendung von zwei Aufhängemitteln für jeden Stein an zwei einander
gegenüberliegenden Seitenflächen ist an sich zwar möglich, jedoch herstellungsmäßig
mit Schwierigkeiten verbunden und überdies wirtschaftlich kaum tragbar.
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Es sind ferner basische, feuerfeste Steine auf der Grundlage von Magnesia
oder Mischungen von Magnesia mit Chromit für die Zustellung von Hängedecken und
-wänden von bei hoher Temperatur arbeitenden Industrieöfen bekannt, die an einem
Stirnende mit einem in der Steinmasse durch gemeinsames Verpressen mit dem feuerfesten
Material eingebetteten Metalleinsatz ausgestattet sind, der zum Verhängen mit einem
außerhalb des Steines befindlichen Hängeeisen dient (österreichische Patentschrift
172 908). Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden diese Steine in der
Weise ausgeführt, daß der Metalleinsatz U-förmig ausgebildet ist und der Stein eine
in die Höhlung der U-Form hineinreichende Ausnehmung hat, die sich also nur über
einen Teil des kalten Steinendes erstreckt und für den Eingriff des Hängeeisens
bestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die iin Stein am kalten Steinende angeordnete
Ausnehmung oben von dem zweckmäßig mit der kalten Stirnfläche bündig verlaufenden
Bügelteil des U-förmigen Metalleinsatzes begrenzt, und die beiden winkelig abgebogenen
Schenkel des Metalleinsatzes liegen an den Seiten der Ausnehmung in dem Stein an.
Zur besseren Verankerung im Steinmaterial sind die Schenkel des Metalleinsatzes
mit Verankerungsmitteln, wie Leisten bzw. Zungen, ausgestattet, die in die Seitenflächen
der Ausnehmung des Steines hineinragen, und ferner gehen die Schenkel über die Sohle
der Ausnehmung,des Steines gegen das heiße Steinende zu hinaus und sind mit ihren
Enden gleichfalls irn Steinmaterial eingebettet. Steine, der angeführten Art haben
gegenüber den vorher bekannt gewesenen Steinen den erheblichen Vorteil, daß das
Hängeeisen nur verhältnismäßig wenig tief in den Stein am kalten Steinende eingreift
und dadurch die Steinmasse praktisch zur Gänze ausgenutzt werden kann und die Gefahr,
daß der im Stein eingebettete
Metalleinsatz bzw. das Häng#eisen
für die Auf-
hängung des Steines eine, zu hohe Temperatur erreichen, wesentlich
herabgesetzt ist. Diese Vorteile haben zu einer im größten Umfang erfolgenden Verwendung
dieser Steine für die Zustellung von Hängedecken und änderen mechanisch unterstützten
Teilen von Industrieöfen -geführt. Die Steine können je-
doch nur von einer
Seite her aufgehängt werden, nämlieh von der Seite, von der der U-förmige Metalleinsatz
infolge der Ausnehmung zugänglich ist. Dieser Umstand ist im Falle von symmetrisch
ausgebildeten Steinen, z. B. symmetrischen Steinen von Rechteckform, ohne Belang,
da solche Steine beim Verlegen ohne weiteres um 180' gedreht werden können.
Unsymmetrische Steine, z. B. trapezförmige oder polygonale Steine oder Steine mit
einer gekrümmten Fläche, die nur von einer Seite her aufhängbar sind, können jedoch
nicht um 180' gedreht eingebaut werden und können daher immer nur auf einer
Seite eines Ofens verwendet werden, wogegen auf der anderen Ofenseite spiegelbildlich
gleiche Steine eingesetzt werden müssen. Als Beispiele können hier für einen Siemens-Martin-Ofell
der obere Teil der Züge und der Teil des Schachtes genannt werden, in welchem die
senkrechten Schachtwände trompetenförmig divergieren. In solchen Teilen des Ofens
sind demnach bei Verwendung von unsymmetrischen, nur von einer Seite -aufhängbaren
Steinen immer zwei Sorten von Steinen; die zueinander im Verhältnis von Bild zu
Spiegelbild stehen, erforderlich. Es bedarf keiner Erörterung, daß es eine Vereinfachung
bei der Steinherstellung und auch bei der Ofenzustellung bedeutet, wenn mit jeweils,
nur einer Steinsorte das. Auslangen gefunden werden kann, und daß diese Vereinfachung
auch eine Ersparnis an Zeit und Kosten mit sich bringt.
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Die Erfindung zielt nun'darauf ab, diese Verein--fachung und die -damit
-verbundenen Vorteile bei Steinen der angeführten Art mit einem an der Stirnseite
am kalten Steinende angeordneten und mit dem feuerfesten Material verpreßten U-förmigen
Metalleinsatz zu erreichen. Es wurde gefunden, daß dieses Ziel dann erreicht werden
kann, wenn die Ausneh-=ng. am kalten Steinende in besonderer Form aus--gebildet
und der U-förmige Metalleinsatz darin zentral angeordnet wird.
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Demgemäß bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein basischer,
feuerfester Stein für Hängedecken und Hängewände, insbesondere auf der Grundlage
von Magnesia oder Mischungen von Magnesia und Chromit, der an der Stirnseite am
kalten Steinende mit einem mit dem feuerfesten Material mitverpreßten, U-förmigen
Metalleinsatz für die Aufhängung etwa in der Schwerlinie versehen ist, der in einer
Ausnehmung des Steines angeordnet ist, und ein Bügel, der mit der Stirnseite des
kalten Steinendes vorzugsweise bündig verläuft, und zwei Schenkel, die sich entlang
den Seitenflächen der Steinausnehmung erstrecken und mit in diesen Seitenflächen
verankerten Leisten bzw. Zungen ausgestattet sind und/oder über die Sohle der Ausnehmung
des Steines gegen das heiße Steinende zu hinausgehen und mit ihren Enden im Steinmaterial
verankert sind, aufweist, wobei dieser Stein dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Ausnehmung am kalten Steinende in Form einer beiderseits des' U-förmigen Metalleinsatzes
-durchgehenden Rinne -ausgebildet ist. Infolge der durchgehenden Ausbildung der
Ausnehmung am kalten St#iü#ende, iii welcher sich der- Metalleinsätz befindet, ist
dieser Metalleinsatz von beiden Seiten her für die Aufnahme des Hängeeisens zugänglich
und dadurch kann der Stein beliebig von beiden Seiten her aufgehängt werden.
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Beim Stein gemäß der Erfindung können die Schenkel des Metalleinsatzes
mit ihren Außenflächen an den Seiteiiflächen der Ausnehmung am kalten Steinende
anliegen oder die Schenkel des Metalleinsatzes -können in die Seitenflächen der
Ausnehmung in der Weise eingepreßt sein, daß ihre Innenflächen mit den Seitenflächen
der Ausnehmung bündig verlaufen, wodurch sich ein noch besserer Halt des Metalleinsatzes
in dem Steinmaterial ergibt. Ferner kann der Bügel des Metalleinsatzes in an sich
bekannter Weise eine Ausnehmung für den Eingriff des Hängeeisens -aufweisen; es
sind jedoch auch Aufhängungs- bzw. Abstützarten denkbar, bei welchen diese Ausnehmung
keineswegs erforderlich ist.
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Die Herstellung des basischen, feuerfesten Steines C, Gremäß der Erfindung
erfolgt zweckmäßig analog der Herstellung des oben angeführten bekanntes Steines
(österreichische Patentschrift 172 908), wobei der Metalleinsatz an einem
zweckmäßig längsseitig der verwendeten Preßform angeordneten Träger eines beweglichen
Teiles der Preßform befestigt und dieser Träger samt dem Metalleinsatz durch den
beweglichen Preßformteil in das in der Preßform befindliche feuerfeste Material
unter Druck eingepreßt wird, so daß der Metalleinsatz in die Steinmasse eingebettet
und durch den Träger eine Ausnehmung in der Steinmasse ausgespart wird; erfindungsgemäß
wird dabei der Metalleinsatz zentral auf einem Träger, der quer über die gesamte
Länge der entsprechenden Seite der Preßform verläuft, befestigt, und dieser Träger
wird mit dem Metalleinsatz in das feuerfeste Material eingepreßt.
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Die Erfindung wird in der Zeichnung, in der beispielsweise Ausführungsforinen
dargestellt sind, näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt den Metalleinsatz in schaubildlicher Ansicht;
F i g. 2 ist eine schaubildliche Teilansicht des kalten Steinendes mit
-dem Metalleinsatz gemäß F i g. 1;
F i g. 3 und 4 sind Schnitte
durch eine zur Herstellung des Steines gemäß der Erfindung geeignete Preßform; F
i g. 5 ist eine Draufsicht auf das kalte Ende des Steines gemäß der Erfindung,
dessen oberer Endteil in F i g. 2 schaubildlich gezeigt ist.
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Der in F i g. 1 dargestellte U-förmige Metalleinsatz
8, der aus Walzstahl, schmiedbarem Gußeisen, kohlenstoffbaltigem oder rostfreiem
Stahl, einer hitze-bzw. korrosionsbeständigen Legierung oder einem anderen geeigneten
Material bestehen kann, weist einen Bügel 21 und zwei abgewinkelte Schenkel
12 auf, die mit Leisten bzw. Zungen 13 und/oder Aussparungen 14 versehen
sein können. Der Bügel ist mit einer Ausnehmung 26', in welche das Hängeeisen
eingeführt werden kann, versehen. Die Schenkel haben Innenflächen 17, Außenflächen
11 und Endteile 19 und 20, die im fertigen Stein gegen das heiße Steinende
zu gerichtet sind.
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Der Metalleinsatz 8 ist in das feuerfeste Material
9'
des Steines 9 (F i g. 2 und 5) in der Ausnehmung
32
des Steines in der Weise eingebettet, daß der Bügel 21 mit der Stirnfläche
des Steines bündig verläuft, die Leisten bzw. Zungen 13 der Schenkel 12 in
die Seitenflächen
31 der Ausnehmung 32 hineinragen
und die Endteile 19 und 20 der Schenkel 12 in dem feuerfesten Material
9' unter der Sohle der Ausnehmung 32 eingebettet sind. Die Ausnehmung
32 bildet am C
kalten Steinende eine durchgehende Rinne, so daß die
untere Fläche 16 des Bügels 21 einen freien Raum 15 nach oben begrenzt.
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Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Preßform 27 hat einen
Unterstempel 28, der beweglich oder feststehend an-eordnet sein kann, und
einen beweglichen Oberstempel 29. Der Oberstempel 29 ist mit einem
Formkern, 30 von geeigneter Form ausgestattet, der die am kalten Steinende
zu liegen kommende durchgehende Ausnehmung 32 ausbildet und gleichzeitig
in den Metalleinsatz 8 reicht, um diesen zu halten und die Ausnehmung
32 von der feuerfesten Masse 9' freizuhalten (F i g. 2). Durch
die Ausnehmung 32 kann der Kern 30 nach Beendi-un- des Preßvorlilan-es
C C C C aus dem Stein herausgezogen werden, zweckmäßig indem eine Kernhülse
30' abgestreift wird, die nachher nus der Ausnehmun- 32 lieraus-choben
wird. Beim Verpressen des feuerfesten 1,\,£'aterials mit dem Metalleinsatz können
gegebenenfalls auch noch eine oder mehrere Metallplatten mitverpreßt werden, die
in dem ferti-en Stein entweder als Innenplatten und/ oder als an den Steinaußenilächen
angeordneten Außenplatten vorliegen.