DE2011506B2

DE2011506B2 - Vorrichtung zum Verankern von feuerfesten Fertigteilen, insbesondere in Drehrohröfen

Info

Publication number: DE2011506B2
Application number: DE19702011506
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Plibrico Co GmbH
Current assignee: Plibrico Co GmbH
Priority date: 1970-03-11
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2011506A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verankern von feuerfesten, großformatigen Fertigteilen, insbesondere monolithischen Blöcken, zum Isolieren von Industrieofenwänden, insbesondere von Drehrohrofen, mit ebenen oder gekrümmten Flächen, wobei die Fertigteile an gegenüberliegenden Stirnflächen mit Nut und Feder und an den Stirnflächen mit hälftigen Ausnehmungen zum Aufnehmen von mit der Industrieofenwand verbundenen Verankcrungselemcnlen versehen und mittels in die Ausnehmungen eingelassener Gewindebolzen mit Gewindemutier und auf den Gewindebolzen aufgesteckten Spannplatte die Fertigteile an die Industrieofenw3nd angedrückt sind und nach vollendeter Montage die Ausnehmungen mit einer feuerfesten Masse od. dgl. ausgefüllt sind.

Isolierungen aus großformatigen Fertigteilen haben gegenüber den aus Steinen gemauerten bzw. aus feuerfesten Massen an Ort und Stelle gestampften oder gespritzten Isolierungen den Vorteil, daß sie sich schnell und mit einfachsten Mitteln montieren

ίο lassen. Außerdem weisen Isolierungen aus monolithischen, großformatigen Fertigteilen weniger Fugen auf als Steinisolierungen und bieten somit geringere Angriffsflächen für Beschädigungen. Diese Fertigteile, die in den Abmessungen von beispielsweise 1,0 χ 0,5 χ 0,2 m mit einem Gewicht von etwa 200 kg werksmäßig hergestellt werden, erfordern Montagehilfsmittel. Während man bei Isolierungen aus feuerfesten, gemauerten Steinen Haltesteine mit einmauern kann und bei feuerfesten Isolierungen mit ungeformten Massen Verankerungen mit einstampfen, eingießen oder einspritzen kann, müssen bei feuerfesten Fertigteilen die notwendigen mit der Industrieofenwand verbundenen Verankerungen in bei der Herstellung dtr Fertigteile mit eingeformte Öffnungen eingehängt werden. Bei der Isolierung von Ofendecken oder Drehrohrofen mit feuerfesten Steinen oder Massen sind Montagegerüste, Verschalungen und Absteifurgen erforderlich, die nach beendeter Montage entfernt werden.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 987 823), mit Öffnungen versehene keramische Wandplatten zur Auskleidung eines Rauchgaskanals zu verwenden, wobei die Wandplatten mit ihren öffnungen über mit dem Rauchgaskai.al befestigten Gewindebolzen gestülpt und mittels Gewindemuttern und Unterlegscheiben befestigt werden. Die zur Aufnahme des Gewindebolzens und der Gewindemutter mit Unterlegscheiben erforderliche!¹ Öffnungen werden mit c^;ner feuerfesten Verjußmasse ausgefüllt, die jedoch erhärtet UiTi damit eine Bewegung zwischen den v\ andplattrn und den Befestigungsmitteln verhindert. Es ist fernerhin bekannt (britische Patentschrift 1142 431), feuerfeste Auskleidunpselemente mittels eines fest mit der Ofenwand verbundenen U-förmigen Bügels zu arretieren. Eine Bewegung zwischen Ausklcidungselement und Befestigungsmittel ist nicht möglich.

Auch ist es bekannt (deutsche Patentschrift 908 594). T-förmige Schienen zur Befestigung von feuerfesten Auskleidungselementen zu verwenden, Hier wird das freie Ende der Schiene durch den Industrieofen hindurch nach außen geführt und an dei Außenseite des Ofens arretiert.

Wegen der großen Torsionen und Verwindungcr des Drehrohrofens, auf Grund seiner Länge, sind die bekannten fest mit dem Drehrohr verbundenen Auskleidungen nicht verwendbar Hinzu kommen noddie Wanned·, hnungcn innerhalb der Ausklcidun; während des Ofenbelriebcs. Auch die Durchbieguni des vielfach nur an den Slirnenden gelagerten Dreh rohrofens muß \on der Auskleidung ohne Bcschädi gung aufgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein« Verankerung für großformatige, monolithische fcueriesle Fertigteile zu schaffen, die einmal in siel flexibel und zum andern in dem Längenmaß verstell bar ist, ein Montagehilfsmittel darstellt, gleichzciti.

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eine Dauerstandsverankerung bildet und ganz besonders ein nachträgliches Verspannen der Fertigteile mit der Industrieofenwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gewindebolzen in eine beweglich mit der Industrieofenwand befestigte Gewindemutter eingeschraubt ist und im Anschluß an den Mutterkopf in Richtung Feuerseite die Ausnehmung in eine sich zur Fertigteiloberfläche verjüngende Bohrung übergeht.

Auf Grund dieser Anordnung sind die feuerfesten Fertigteile und die Ofenteile gegeneinander geringfügig bewegbar. Die während des Ofenbetriebes auftretenden schädlichen Kräfte können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kompensiert werden. Die Gewindebolzen mit den Spannplatten sind auch nach einer längeren Betriebszeit noch beweglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den weiteren Vorteil, daß die Fertigteile als hängende Isolierteste bei der Montage in Drehrohröfen od. dgl. unfallsicher ohne Stützgerüste oder Absteifungen aufgehängt und sodann von der Ofeninnenseite nach der Montage betriebssicher verspannt werden können. Da der in den Ausnehmungen von zwei Fertigteilen befindliche Gewindebolzen in eine mit der Ofenwand verbundene Gewindemutter eingeschraubt wird und durch die von je zwei Fertigteilen gebildete Öffnung von der Innenseite des Ofens her nachgestellt werden kann, ist mit einfachsten Mitteln ein kontrollierbares Verspannen der Fertigteile sichergestellt.

Zufolge der vermeidbaren Stützgerüste ur.d Absteifungen kann die gesamte Montage schneller und billiger durchgeführt werden. Das Verspannen der monolithischen Fertigteile von der Ofeninnenseite her erfolgt nur durch die kleine Bohrung oder öffnung de^r Ausnehmung, in die der erforderliche Schraubenschlüssel eingeführt wird. Hierdurch ist ein Minimum an Durchbrechungen erforderlich, die wiedcium mit einfachsten Mitteln sicher und dauerhaft nach der Montage verschlossen werden können. Somit ist auch eine dichte Isolierwand gewährleistet.

Die Abmessungen der Stahlkonstruktion derartiger Öfen oder Feuerungen, de ι Verankerungen und auch der Fertigteile unterliegen immer gewissen Toleranzen. Damit die Verankerungskonstruktion einmal in sich flexibel und zum andern in eiern Längenmaß verstellbar ist. wird erfindungSM-inäß weiterhin vorgeschlagen, daß die Ciewindemuitcr undrehbar. aber verschiebbar mit der lndustrieofenwand verbunden ist, wobei die Mutter einen Flansch aufweist und in einem Langloch eines U-förmigcn Haltebügels sitzt. der mit der indusirieofenwand verschweißt ist. Auch kann die letztgenannte Forderung dadurch erfüllt weiden, dal' Jie Gewindcmutler mit einem winkelförmigen Haltebügel fest verbunden ist. der ein Langloch aufweist, durch das ein mit der lndustrieofenwand verschweißter Gewindestift hindurchgreift, v. cbei der \erschiebbare Bügel mit Mutter mittels einer weiteren auf dem Gewindestift sitzenden Mutter fest mit der Tnduslricofenwand verspannt ist.

Ein Ausführungsbeispici der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Tcilschnitl durch einen Drehrohrofen.

F i g. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles A in F i g. I,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß linie A-B in F i g. 2 ohne Verankerungselemente.

F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes A-B mit den Verankerungselemente^

F i a.. 5 einen Schnitt gemäß Linie C-D in F i g. 4,
F i g. 6 eine weitere Ausgestaltung des Haltebügels, F i g. 7 eine Draufsicht auf F i g. 6.

Ein Drehrohrofen 1 ist mit einer feuerfesten Isolierung versehen, die aus einzelnen, großformatigen, im Ausführungsbeispiel mit 2 und 3 bezeichneten Fertigteilen besteht. Jedes dieser Fertigteile 2 und 3 ist an

ίο den Stirnwänden 6 mit nut- und federähnlichen Mitteln versehen. So weist die Stirnwand 6 a des Blokkes3 eine Nut 4 auf, in die eine Feder 5 der Stirnwand 6 des Blockes 2 eingreift. Nut 4 und Feder 5 können durchgehend oder, wie in F i g. 2 dargestellt,

unterteilt ausgebildet sein. Außerdem sind die Stirnwände 6 und 60 mit hälftigen Ausnehmungen versehen, die zusammen die Ausnehmungen 7 bis 10 für die nachfolgend beschriebenen Verankerungselemente ergeben.

Die Verankerungselemente bestehen unter anderem aus einem Gewindebolzen 11 mit einem erweiterten Kopf 12, in dem eine Vielkantbohrung 13 oder ein Schlitz bzw. ein Kreuzschlitz eingebracht ist. Im Ausführungsbeispiel ist eine Sechskantbohrung

dargestellt. Der Bolzen 11 ist mit seinem dem Kopf 12 gegenüberliegenden Ende in eine Gewindemutter 14 eingeschraubt, die einen Vierkantflansch 15 aufweist. Gehalten wird die Mutter 14 von einem mittels Schweißen 27 mit dem Drehrohrofen 1 verschweißten Haltebügel 16. Hierzu ist der Steg des Bügels 16 mit einem Langloch 17 versehen. Zur Arretierung der Mutler 14 "ist der Haltebügel 16 fernerhin mit einem oder zwei schräg gegenüberliegenden Haltestiften 18 versehen, an die sich der Flansch 15 der Mutier 14 anlegt. Der Flansch 15 wird durch das Langloch 17 des Bügels 16 geführt und so weit verschwenkt, bis er an dem oder den Haltestiften 18 anliegt und somit beim Einschrauben des Gewindebolzens 11 gegen Verdrehen gesichert ist. Weiterhin ist eine Spannplatte 19 vorgesehen, die mit ihrer Bohrung 20 unterhalb des Kopfes 12 auf dem Gewindebolzen 11 sitzt. Die Auflageflächen zwischen dem Kopf 12 und der Platte 19 können auch kalottenförmig ausgebildet sein.

Die Ausnehmungen dei Fertigteile 2 und 3 sind wie folgt bezeichnet und für folgende Teile der Verankerung vorgesehen:

Ausnehmung 7 nimmt den Haltebügel 16 mit der Gewindemutter 14 auf. Die Ausnehmung 9 rimmt den Schaft des Gewindebolzens 11 ?uf und die Ausnehmung 8 nimmt den erweiterten Kopf 12 des Bolzens 11 und die Spannplatte 19 auf. Die Bohrung 10 ist nur als Montagehilfe für das Einführen eines Spannschlüssels beim nachträglichen Festziehen des Gewindebolzens 11 vorgesehen.

Damit eine nach beendeter Montage in die Bohrung K) eingefüllte feuerfeste Stampfmasse od. dgl. Ixv.or pe'nilten wird, ist die Bohrung 10 zum Gewindebolzen 11 hin konisch erweitert.

uo Die Montage der Blöcke wird folgendermaßen vorgenommen: Der Hallebügel 16 wird in dem vorgesehenen Abschnitt mit dem Drehrohrofen 1 mittels der Sehweiße 27 verschweißt. Die Breite des Langloches 17 und eventuell die Stellung der Haltestifte 18 lassen ein allseitiges Verschieben derGcwindemutter 14 zu. so daß Fertigungsloleranzcn ausgeglichen werden können. Sodann wird die Gewindemutter 14 mit ihrem Flansch 15 in das Lanp.loch 17 des Haltebügels

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16 eingeführt und verschwenkt. Damit ist die Mutter 14 auch bei hängenden Konstruktionen zunächst ausreichend arretiert. Jelzt werden Gewindebolzen 11, 12 und Spannplatte 19 lose in die Mutter 14 eingeschraubt und die Fertigteile 2 und 3 gemäß der Pfeile B und C in F i g. 4 seitlich in die dargestellte Stellung geschoben, wodurch die Fertigteile 2 und 3 betriebssicher aufgehängt sind. Hiernach wird der im Bereich der der Stirnfläche 6 α des Fertigteiles 2 befindliche Gewindebolzen 11 durch die Bohrung 10 von der Ofeninnenseite her mittels eines nicht dargestellten Schraubenschlüssels fest angezogen. De; Flansch 15 der Gewindemutter 14 preßt sich gegen den Haltebüjc! 16 und di-· Spannplatte 19 gegen die Innenfläche der Ausnehmung 8. Das Fertigteil 2 ist damit fest mit dem Drehrohrofen 1 verbunden. Anschließend wild der sich an d3S Fertigteil 3 anschließende Block auf die im Bereich der Stirnfläche 6 des Blockes 3 befindliche Verankerung aufgeschoben und dann der in Fig.4 dargestellte Gewindebolzen 11, also der zwischen den Blöcken 2 und 3 befindliche Bolzen, wie zuvor beschrieben, verspannt, so daß jetzt auch der Block 3 fest sitzt. In dieser Weise wird die gesamte Montage der Isolierung fortlaufend durchgeführt, bis alle Blöcke fest mit der Drehrohrofenwand verbinden sind.

Um größere Hers'ellungstoleianzen in den Stahltei'ien und den feuerfesten Fertigteilen ausgleichen zu können, kann eine weitere Ausgestaltung des Haltebügels gemäß den Fig. 6 und T vorgesehen werden. Hierzu isi ein winkelförmiger Bü ;el 21 vorgesehen.

an dem die Gewindemutter 23 zum Aufnehmen des Gewindebolzens 11 befestigt ist. Die Teile 21 und 23 können einteilig aus Stahlguß hergestellt sein. In dem langen Schenkel des Bügels 21 befindet sich ein Langloch 22, durch das ein mit dem Drehrohrofen 1 mittels einer Schweiße 28 verschweißter Gewindestift 24 hindurchgeführt ist. Der Stift 24 kann auch mittels eines Bolzenschweißverfahrens angebracht sein. Eine Gewindemutter 25 mit Unterlegscheibe 26 befe stigt den Haltebügel 21 mit der Gewindemutter 23 mit dem Drehrohrofen 1.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Mutter 23 zufolge des Langloche;» 22 sowohl verschoben als auch um den Stift 7.4 verschwenkf werden kann und damit um einen größeren Betrag verstellt weuvn kann. Die Ausnehmungen 1 der Fertigteile 2 und 3 p-.üV η Vrioeh diesen großen.--:; Schwenkbereich angepaßt sein.

Der Gewindebolzen 11 mit seinem erweiterten Kopf 12 und die Spannplatte 19 können aus einem hochtemperaturbeständigen Stahl bestehen.

Bei Beginn dei Montage kann das erste Fertigteil dadurch befestigt werden, daß an Stelle dc^ fehlenden letzter· Fertigteiles die Spannplatte 19 an der au« dem ersten Fertigteil herausrufenden Seite durch z. B. Anschweißen eines Flachci.jns als Stützvorrichtung benutzt wnci. Diese nicht dargestellte Stützvorrichtung kann auch als bleibende Stütze verwende werden. Der Abstand zwischen dom ersten und letzten Fertigteil wird dann a's Ai^gleichsspalt mi Stampfmasse od. dgl. ausgefüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunecn

Claims

2 Ol 1 506 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verankern von feuerfesten, großformatigen Fertigteilen, insbesondere monolithischen Blöcken, zum Isolieren von Industrieofenwänden, insbesondere von Drehrohröfen, mit ebenen oder gekrümmten Flächen, wobei die Fertigteile an gegenüberliegenden Stirnwänden mit Nut und Feder und an den Stirnflächen mit hälftigen Ausnehmungen zum Aufnehmen von mit dei Industrieofenwand verbundenen Verankerungselementen versehen und mittels in die Ausnehmungen eingelassener Gewindebolzen mit Gewindemutter und auf den Gewindebolzen aufgesteckten Spannplatte die Fertigteile an die Industrieofenwand angedrückt sind und nach vollendeter Montage die Ausnehmungen mit einer feuerfesten Masse od.dgl. ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (11) in eine beweglich mit der Industrieofenwand (1) befestigte Gewindemutter (14) eingeschraubt ist und im Anschluß an den Mutterkopf (12) in Richtung Feuerseite die Ausnehmung (8) in eine sich zur Fertigteiloberfläche verjüngende Bohrung (10) übergeht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter (14) undrehbar, aber in einer Ebene in allen Richtungen verschiebbar mit der Industrieofenwand (1) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter (14) einen Vierkantflansch (15) aufweist und in einem Langloch (17) eines U-förmigen Haltebügels (16) sitzt, der mit der Inc'ustrieofenwand (1) verschweißt i^r.t.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen ! und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter (14) als Mutter (23) mit einom winkelförmigen Haltebügel (21) fest verbunden ist, der Büge! (21) ein l.a"gloch (22) im langen Schenkel aufweist, durch das ein mit der fndustrieofenwand (1) verschweißter Gewindestift (24) hindurchgreift, wobei Büge! (21) und Mutter (23) mittels einer weiteren, auf dem Gewindestift (24) sitzenden Jv'utter (25) fest mit der Industrieofjnwand (i) verspannt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Gewindestift (24) mittels eines Bolzenschweißverfahrens mit der Industrieofenwand (1) verschweißt ist.