DE1211758B - Basischer, feuerfester Stein fuer Haengedecken und -waende und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die Erfindung wird in der Zeichnung, in der beispielsweise Ausführungsforinen dargestellt sind, näher erläutert.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Basischer, feuerfester Stein für Hängedecken und -wände, insbesondere auf der Grundlage von Magnes;a- oder Mischungen von Magnesia mit , Chromit -, der an der Stirnseite am kalten Steinende mit einem mit dem feueriestenMaterial mitverpreßten, U-förmigen Metalleinsatz für die Aufhängung etwa in der Schwerlinie versehen ist, der in einer Ausnehmung des Steines angeordnet ist und einen 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 Leisien bzw. Zungen ausgestattet sind und/oder über die Sohle der Ausnehmung des Steines gegen das C, heiße Steinende zu hinausgehen und mit ihren Enden im Steinmaterial verankert sind, aufweist, dadurch -ekennzeichnet, daß die Ausnehmung (32) am kalten Steinende in Form einer beiderseits des U-förmigen Metalleinsatzes (8) durchgehenden Rinne ausgebildet ist.
2. 2. Basischer, feuerfester Stein nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet daß die Schenkel (12) des Metalleinsatzes (8) mit ihren Außenflächen (11) an den Seitenflächen (31) der Ausnehmung (32) anliegen. 3. Basischer, feuerfester Stein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (12) des Metalleinsatzes (8) in die Seitenflächen (31) der Ausnehmung (32) in der Weise eingepreßt sind, daß ihre Innenflächen (17) mit den Seitenflächen (31) der Ausnehmung (32) bündig verlaufen. 4. Basischer, feuerfester Stein nach einem der Ans rüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß p C der Bügel (21) des Metalleinsatzes (8) in an sich bekannter Weise -eine Ausnehmung (26') für den Eingriff des Hängeeisens aufweist. C C 5. Verfahren zur Herstellung eines basischen, feuerfesten Steines nach den Ansprüchen 1 bis 4 in einer Preßform, wobei der Metalleinsatz an einem zweckmäßig längsseitig der Preßform angeordneten Träger eines beweglichen Teiles der Preßform befestigt und dieser Träger samt dein Metalleinsatz durch den beweglichen Preßformteil in das in der Preßform befindliche feuerfeste Material unter Druck eingepreßt wird, so daß der Metalleinsatz in die Steinmasse ein-ebettet und durch den Trä-er eine Ausnehmuna in der Steinmasse ausgespart wird, dadurch gekennzeichnet daß der Metalleinsatz (8) zentral auf einem Trä-ger (30), der quer über die gesamte Länge der entsprechenden Seite der Preßform (27) verläuft, befestigt und dieser Träger mit dem Metalleinsatz (8) in das feuerfeste Material eingepreßt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 973 469, 928 484; deutsche Auslegeschriften Nr. 1135 129, 1121095, 1118 918; österreichische Patentschriften Nr. 201757, 172 908; französische Patentschrift Nr. 1207 041; Stahl und Eisen, 1958, S. 1262 bis 1264.