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Verfahren zur Herstellung eines metallbewehrten, ungebrannten, chemisch
gebundenen, feuerfesten Steines Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines metallbewehrten, ungebrannten, chemisch gebundenen, feuerfesten Steines, dessen
Querschnitt durch eine beim Verdichten des feuerfesten Materials in dieses eingeformte
Zwischenplatte unterteilt ist. Das feuerfeste Material besteht vorzugsweise aus
chemisch gebundenem gebranntem Magnetit bzw. Mischungen desselben mit Chromerz in
den verschiedensten Mischungsverhältnissen.
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Bei der Herstellung feuerfester Steine, deren Querschnitt durch ein
oder mehrere Metallbleche unterteilt ist, welche den Stein der Länge nach durchlaufen,
geht man vielfach derart vor, daß eine oder beide Längskanten des äußeren Bewehrungsbleches
nach innen umgebogen werden oder zusätzlich ein oder zwei U-förmig gebogene Bleche
eingesetzt werden. Beim Umbiegen nur einer Längskante der äußeren Metallbewehrung
nach innen kann die andere Längskante diesen nach innen umgebogenen Teil überlappen
und wird vielfach abschließend damit verschweißt. Bei Verwendung eines oder zweier
zusätzlicher U-förmig gebogener Bleche können die Grundflächen dieser U-Bleche mit
der anliegenden Fläche der einen Seite der Außenbewehrung vernietet oder verschweißt
werden.
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Bei all diesen Ausführungen reichen jedoch die nach innen umgebogenen
Längskanten der Außenbewehrung bzw. die Schenkel der U-förmigen Einlagebleche innerhalb
des feuerfesten Materials des Steines nur bis kurz vor die Außenbewehrung der gegenüberliegenden
Seite, d. h. die Innenplatten stehen nur mit einer Kante mit der Außenbewehrung
in Verbindung, wobei es gleichgültig ist, ob sie als nach innen umgebogene Längskante
ein Teil dieser Außenbewehrung bilden oder ob sie als zusätzliche Platten innen
an die Außenbewehrung angenietet oder angeschweißt sind. Auf jeden Fall bestimmt
die Außenbewehrung die Lage der das feuerfeste Material unterteilenden Innenplatten,
und diese spielen für den Zusammenhalt der Außenbewehrung keine Rolle.
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Selbst wenn die eine Längskante der Außenbewehrung nach innen umgebogen
ist und die überlappende Kante vernietet oder verschweißt wird, muß hierbei die
Außenbewehrung vorgeformt werden, so daß das feuerfeste Material nur nachträglich,
d. h. als vom Ende der Bewehrungsplatte aus, eingeführt werden kann. Ein derartiger
Aufbau eines Steines kann daher unmöglich verwendet werden, wenn die Zwischenplatten
zusammen mit dem feuerfesten Material eingeformt werden sollen, um beim Verdichten
des feuerfesten Materials auf seinen endgültigen Querschnitt fest mit dem Material
zusammengepreßt zu werden.
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Nach einem anderen bereits bekannten Vorschlag werden mit dem feuerfesten
Material selbst ein oder mehrere Zwischenplatten mitverpreßt, wobei auch bereits
vorgeschlagen wurde, diese Platten mit ihrer einen Längskante hochkant auf ein als
Bodenplatte dienendes Metallblech aufzuschweißen. Auf diese Bodenplatte und zwischen
diese hochkant stehenden Zwischenplatten wird dann die feuerfeste Masse eingestampft,
so daß die Bodenplatte die Außenbewehrung der einen Steinseite bildet und die Innenplatten
fest in der feuerfesten Masse eingebettet sind. Bei einer bekannten Weiterentwicklung
dieses Verfahrens wird für die Metallbewehrung der restlichen Seitenflächen des
Steines ein entsprechend vorgebogenes Metallblech in die Form eingelegt. Beim fertigen
Stein sollen dann die Längskanten des einen Außenbleches möglichst dicht an den
Längskanten des anderen Außenbleches anliegen. In der Praxis ist dies jedoch nur
sehr schwer zu erreichen, so daß meist ein mehr oder weniger breiter Spalt zwischen
den beiden Teilen der Ummantelung frei bleibt, ein Zusammenhalt der Ummantelung
also nicht gewährleistet ist. Dieser eine unerwünschte Unterbrechung der Außenbewehrung
oder
Ummantelung bildende Spalt rührt, was anscheinend bisher nicht erkannt wurde, daher
daß die Ummantelung gleichzeitig mit der Innenplatte bzw. den Innenplatten verpreßt
wurde.
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Diesen Nachteil der bisher üblichen Herstellungsverfahren zu beheben,
d. h. also einen feuerfesten Stein mit mitverpreßten Innenplatten herzustellen,
bei welchem die Außenbewehrung den Stein an allen Längsseiten dicht umschließt,
bildet die Hauptaufgabe der Erfindung.
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Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Zwischenplatte an den Längskanten
rechtwinklig zu Flanschen umgebogen und derart in das feuerfeste Material eingebettet
wird, daß nach dem Verdichten des feuerfesten Materials diese Flansche außen an
den Längsseiten des Formlings anliegen und daß dieser Formling mit der in ihm eingebetteten
Zwischenplatte mit einer äußeren Armierung ummantelt und abschließend diese äußere
Armierung mindestens mit dem von den Randflächen der Längskanten überlappten frei
liegenden Flansch verschweißt oder sonstwie verbunden wird, so daß eine feste Verbindung
zwischen dem Stein und der äußeren Armierung erzielbar ist.
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Die äußere Armierung kann hierbei aus einem einzigen, der Form des
Steines entsprechend gebogenen Blechstreifen bestehen, dessen Randkanten einen Flansch
der Zwischenplatte an einer Fläche des Steines überlappen, oder aber der Formling
wird mit zwei an sich bekannten U-förmigen Armierungsblechen umhüllt, deren Längskanten
mit den von ihnen überlappten Flanschen der Zwischenplatte an zwei gegenüberliegenden
Längsseiten des Steines verschweißt werden. Man kann auch die Längskanten der Zwischenplatte
vor dem Umbiegen rechtwinklig zur Biegerichtung in verschiedene Teilstücke zertrennen
und diese Teilstücke dann in entgegengesetzten Richtungen umbiegen.
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Zum Unterschied von den bisher üblichen Herstellungsverfahren wird
also einmal nur die Zwischenplatte mitverpreßt und die Armierung, d. h. die Außenbewehrung,
nachträglich aufgebracht. Zum anderen aber, und dies ergibt den überragenden Fortschritt
gegenüber den bisher bekannten Verfahren, wird eine Innenplatte mit Seitenflanschen
mitverpreßt, die beim fertigen Preßling außen an dessen entsprechenden Seitenflächen
anliegen und eine einwandfreie Befestigungsmöglichkeit für den Blechmantel bilden.
Dieser Blechmantel umschließt also den fertig gepreßten Stein einwandfrei und ist
zudem mit der Innenplatte fest verbunden.
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Nachstehend soll die Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen
genauer erläutert werden; es zeigt F i g.1 schematisch den Einbau einer Zwischenplatte
während des Formprozesses des basischen Materials in den feuerfesten Bestandteil
des Steines, der im Anschluß daran seine Blechummantelung erhält, F i g. 2 bis 10
isometrische Ansichten verschiedener Formen von Zwischenplatten und metallbewehrten
Steinen mit derartigen Zwischenplatten, und zwar F i g. 2 eine Zwischenplatte, wie
sie in F i g. 1 verwendet wird, F i g. 3 a und 3 b je einen fertigen Stein mit einer
Zwischenplatte nach F i g. 2, F i g. 4 eine andere Form der Zwischenplatte, welche
in dem Stein nach F i g. 5 a und 5 b eingebaut ist, F i g. 6 eine nochmals abgeänderte
Form der Zwischenplatte, F i g. 7 die Platte nach F i g. 2, jedoch mit einem Aufhänger,
F i g. 8 die Platte nach F i g. 4 mit einem Haken zum Aufhängen, F i g. 9 und 10
weitere Formen von Zwischenplatten, F i g. 11 die Platte nach F i g. 9, jedoch für
eine mechanische Verbindung mit den aneinanderstoßenden Kanten des Bewehrungsbleches
eines Steines, in den diese Platte eingebaut ist, F i g. 12 a und 12 b je einen
fertigen Stein mit einer Platte nach F i g. 11, F i g. 13 a und 13 b je einen sich
in der Längsrichtung verjüngenden Stein, der im übrigen in der gleichen Weise wie
der Stein nach F i g. 3 aufgebaut ist.
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Die Außenbewehrung der Steine besteht nach F i g. 3 a, 5 a, 12 a,
13 a aus einem Stück und bei den Steinen nach F i g. 3 b, 5 b, 12 b 13 b aus zwei
U-förmig gebogenen Blechen.
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In F i g. 1 ist der Stempel 1 an der Preßplatte 2.
einer
Formpresse in der Lage dargestellt, die er einnimmt, nachdem er in der Form
3 die untere Masse 4
aus ungebranntem, basischem, feuerfestem Material
sowie die darüberliegende Masse 5 aus dem gleichen Material zusammengepreßt
hat, wobei vor dem Einbringen der Masse 5 eine Zwischenplatte 6 auf die Masse
4 aufgedrückt wurde.
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Diese Zwischen- oder Innenplatte 6 besitzt an beiden Längskanten Flansche
7 (F i g. 2), welche beide nach unten zeigen. Die Breite dieser Innenplatte
6
entspricht genau der Breite der Form 3. Wenn daher aus Gründen der
Klarheit in F i g. 1 zwischen den Flanschen und den Seiten der Form Zwischenräume
eingezeichnet sind, so liegen die Flansche doch in Wirklichkeit in einer Linie mit
den Seitenkanten der Masse 4, wenn die Masse und die Platte durch den Stempel t
zusammengepreßt sind. Wenn der aus den Teilen 4, 5, 6 bestehende Formling
durch Anheben der Ausstoßplatte 8 aus der Form 3 herausgedrückt wird, sind die Flansche
7 an den Längsseiten des Formteiles sichtbar. Die Ansätze 9, welche durch Teilstanzung
und Umbiegen aus der Platte 6 erhalten werden, dienen dazu, die Platte in dem feuerfesten
Material zu verankern. Einige dieser Ansätze können natürlich auch nach unten umgebogen
werden.
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Wenn die Zwischenplatte 6 ebenso lang ist wie die beiden Teilstücke
4 und 5, erscheinen ihre Vorder-und Hinterkanten sichtbar an den Enden des Formstückes,
die bei Gebrauch des fertigen Steines das heiße bzw. das kalte Ende bilden. Dies
ist auch bei dem Stein nach F i g. 3 a der Fall, bei welchem der zusammengepreßte
Bestandteil eng von einem einteiligen Bewehrungsblech 10 umschlossen wird, welches
vorher in die entsprechende rechteckige Form gebogen wurde. Die eine Längsseite
dieses Blechmantels 10 besteht aus zwei Teilen 10A, deren Randabschnitte 10B den
Flansch 7 an der entsprechenden Seite der Innenplatte 6 überlappen. Wenn auch in
F i g. 3 a die Kanten der Ränder 10 A etwas auseinanderstehen, so könnten
sie in Wirklichkeit aneinanderstoßen, vorausgesetzt, daß die obere und die untere
Fläche des Bewehrungsbleches 10 dicht auf den entsprechenden Flächen des
zusammengepreßten Formlings aufliegen. An den Stellen 11 sind die Randflächen
10B mit den Flanschen durch
Punktschweißung verbunden. Der
gegenüberliegende Flansch 7 kann ebenfalls mit der anliegenden durchgehenden Fläche
der Platte 10 punktverschweißt werden. Bei dem in F i g. 3 b dargestellten Stein
mit der gleichen Zwischenplatte, jedoch mit einer zweiteiligen Außenbewehrung, sind
die Ränder 10 B der jeweils einander gegenüberliegenden Schenkel lOA der U-Bleche
10 mit den beiden Flanschen 7 der Zwischenplatte verschweißt.
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Bei der in F i g. 4 dargestellten Zwischenplatte 6A sind die Flansche
7A in entgegengesetzter Richtung umgebogen, statt wie bei F i g. 2 nur in einer
Richtung. Bei dem mit dieser Zwischenplatte bestückten Stein nach F i g. 5 a sind
die Handflächen 10 B des einteiligen Bewehrungsbleches 10 in 11 mit dem einen Flansch
7A punktverschweißt, während in F i g. 5b die Randflächen 10B des zweiteiligen Bewehrungsbleches
10 mit beiden Flanschen 7A verschweißt sind.
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Die Endkanten 12 der Zwischenplatte 6B nach F i a. 6 sind derart ausgeschnitten,
daß sie nicht bis an die entsprechenden Endflächen des Formlings heranreichen.
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So wie eine Zwischenplatte die gleiche Länge wie der Stein haben kann
(F i g. 3 und 5) oder kurz vor dessen Endflächen enden kann (F i g. 6), kann auch
das Bewehrungsblech 10 entweder die gleiche Länge wie der Stein haben (F i g. 3
und 5) oder kurz vor einem oder auch beiden Enden des Steines aufhören.
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F i g. 7 zeigt eine Zwischenplatte 6 in der gleichen Ausführung wie
in F i g. 2, wobei jedoch an dem einen Ende ein Ansatz 14 mit einem Loch 15 angeschweißt
ist. In F i g. 8 ist eine Platte nach F i g. 4 mit einem angeschweißten Haken dargestellt.
Die Platten 14 bzw. die Haken 16 können in Verbindung mit jeder beliebigen Form
von Zwischenplatten verwendet werden einschließlich der Ausführungen nach F i g.
6, 9 und 10. Sie dienen dazu, die fertigen Steine in eingebautem Zustand an irgendeinem
an sich bekannten Gestänge zu verankern.
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Die in F i g. 9 dargestellte Zwischenplatte 6 C besitzt entgegengesetzt
gerichtete Flansche 7C, während in der Mitte der Platte in der Längsrichtung an
der Ober- und der Unterseite Rippen 17 aufgeschweißt sind, durch welche die Platte
in der Breite nochmals durch Metall unterteilt wird, welches innerhalb des feuerfesten
Materials des fertigen Steines liegt.
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Die Flansche 7D einer Zwischenplatte 6D nach F i g. 10 sind derart
eingeschnitten, daß Teile 7E entstehen, welche entgegengesetzt zu den stehengebliebenen
Teilen der Flansche umgebogen sind. Die obere Randfläche 10B der Platte 10 kann
dann mit dem Teil 7E und die untere Randfläche 10B mit den Teilen 7D verschweißt
werden.
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F i g. 11 zeigt eine Zwischenplatte 6 C in der Ausbildung nach F i
g. 9, wobei jedoch in ihre Flansche 7C Vertiefungen eingedrückt sind, welche mit
entsprechenden Vorsprüngen 19 (F i g. 12 a, 12b) in Laschen 20 der Randflächen 10B
des ein- oder zweiteiligen Bewehrungsbleches 10 eines Steines übereinstimmen. Diese
Laschen 20 sind durch entsprechendes Zuschneiden der Randflächen 10B entstanden,
so daß die Laschen der einen Randfläche zwischen den Laschen der anderen lieaen,
wodurch die Außenbewehrung mit dem Flansch durch Einrasten der Vorsprünge 19 in
die Vertiefungen 18 verbunden wird. Bei einem einteiligen Bevrehrungsblech 10 nach
F i h. 12 a braucht nur der eine der beiden Flansche 7C derartige Vertiefungen
18 aufzuweisen, um die Randflächen lOB festzuhalten, während bei dem zweiteiligen
Bewehrangsblech nach Fig.12b beide Flansche 7 C Vertiefungen 18 aufweisen müssen,
um beide Randflächenpaare 10B mit den Vorsprüngen 19 festzuhalten. Zur Verminderung
der Typenzahl der Zwischenplatten lassen sich naturgemäß auch für einteilige Bewehrungsbleche
Zwischenplatten 6C mit Vertiefungen 18 in beiden Flanschen 7C verwenden, in welchem
Falle in der durchgehenden Fläche 21 des Bewehrungsbleches entsprechende Vorsprünge19
vorgesehen werden.
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F i g. 13 a zeigt einen Stein in der Ausführung nach F i g. 2, der
sich jedoch nach seinem vorderen (dem heißen) Ende hin verjüngt, wobei das Bewehrungsblech
10 sich entsprechend verjüngt, so daß es den zusammengepreßten Formling eng
umschließt, wenn dieser in es hineingeschoben wird. Die Zwischenplatte 6 eines derart
sich verjüngenden Steines sollte stets zum Mittelpunkt des Gewölbebogens zeigen,
der auf derartigen Steinen aufgebaut wird. Der in F i g. 13 b dargestellte Stein
ist ebenso aufgebaut, nur besteht die Außenbewehrung aus zwei U-Blechen.
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Die Steine können in Abhängigkeit von der Dicke der .aus ihnen herzustellenden
Wandung oder des Gewölbes in jeder gewünschten Länge und mit jedem gewünschten Querschnitt
angefertigt werden. Die typischen Abmessungen eines derartigen Steines sind (Breite-Dicke-Länge)
4,5"-3"-12#' (115 - 75 300 mm). Den in den F i g. 3 a-1-3 b, 5 a-1-5 b und 6 dargestellten
Steine liegen ebenfalls diese Abmessungen zugrunde, während der Stein nach F i g.
13 a-1-13 b sich auf weniger als 3" (75 mm) an der Vorderseite verjüngt. Bei allen
dargestellten Steinen halbiert die Zwischenplatte die kleinere Querschnittsfläche
der Steine.
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Während im ,allgemeinen die Zwischenplatte den feuerfesten Stein in
zwei gleich große Querschnittsflächen aufteilt (F i g. 3 a-1--3 b, 5 a-1-5 b, 6
und 12 a-1-12 b), kann die Aufteilung auch in zwei ungleich große Querschnittsflächen
(F i g. 13 a-1-13 b) erfolgen. Außerdem kann ein derartiger Stein auch in dem einen
Abschnitt eine andere Mischung aus feuerfestem Material enthalten .als im anderen
Abschnitt, wobei die Form zunächst mit der einen Mischung gefüllt, daraufhin die
Zwischenplatte eingelegt und schließlich die andere Mischung über dieser Zwischenplatte
eingebracht wird.