DE202014005475U1 - Refractory lining and a fastening device therefor - Google Patents
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Abstract
Befestigungsvorrichtung für eine Feuerfestauskleidung mit einem ein Auge (8) ausbildenden Befestigungselement (2) und einem durch das Auge (8) hindurchführbaren Ankerelement (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Auge (8) einen Innendurchmesser hat, der zumindest um den Faktor 1,5 größer ist als der Außendurchmesser des Ankerelements (10; 20).Fixing device for a refractory lining with a fixing element (2) forming an eye (8) and an anchor element (20) which can be passed through the eye (8), characterized in that the eye (8) has an inside diameter which is at least a factor of 1, 5 is larger than the outer diameter of the anchor member (10; 20).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Feuerfestauskleidung und eine Feuerfestauskleidung als solches.The present invention relates to a fastening device for a refractory lining and a refractory lining as such.
In Hochtemperaturanwendungen werden metallische Gefäße üblicherweise mit einer Feuerfestauskleidung versehen. Diese Feuerfestauskleidung ist auf der Innenseite der metallischen Wandung vorgesehen. Die Feuerfestauskleidung hat üblicherweise eine Verschleißschicht, die unmittelbar der hohen Temperatur ausgesetzt ist und regelmäßig mit der Schmelze in Kontakt kommt. Zwischen dieser sich verschleißenden Isolierung mit der metallischen Wandung ist ferner eine Isolierschicht vorgesehen, die auch als Dauerisolierung bezeichnet wird, und welche eine gegenüber der Verschleißschicht höhere Standzeit hat. Bei der Erneuerung der Feuerfestauskleidung wird mehrfach die Verschleißschicht erneuert, bevor schließlich mit einer Erneuerung der Verschleißschicht auch die Isolierschicht ausgetauscht werden muss.In high temperature applications, metallic vessels are usually provided with a refractory lining. This refractory lining is provided on the inside of the metallic wall. The refractory lining usually has a wear layer which is immediately exposed to the high temperature and regularly comes in contact with the melt. Between this wear-resistant insulation with the metallic wall, an insulating layer is further provided, which is also referred to as permanent insulation, and which has a relation to the wear layer higher life. When renewing the refractory lining, the wear layer is renewed several times, before finally having to be replaced with a renewal of the wear layer and the insulating layer.
Die verschiedenen Schichten der Feuerfestauskleidung werden üblicherweise über eine Befestigungsvorrichtung an der metallischen Wandung gehalten. Eine solche Befestigungsvorrichtung offenbart beispielsweise die
Das Ankerelement kann danach normalerweise noch in dem Auge verschwenkt werden. Gewünscht ist aber üblicherweise eine Ausrichtung, bei welcher das Ankerelement maximal von der Wandung abragt. Um diese Stellung zu sichern, kann das Ankerelement durch Schweißen oder Löten relativ zu dem Befestigungselement im Bereich des Auges fixiert werden. Es ist auch bekannt, nach der Montage des Ankerelements eine Kappe aufzubringen, welche das Ankerelement und das Befestigungselement jeweils formschlüssig übergreift, um die gewünschte Ausrichtung des Ankerelements relativ zu dem Befestigungselement zu fixieren. Danach wird das die Verschleißschicht und/oder die Isolierschicht ausbildende Feuerfestmaterial innen auf die Wandung aufgetragen, welches nach Aushärten bzw. Abbinden durch die Befestigungsvorrichtung gegenüber der metallischen Wandung fixiert ist.The anchor element can then normally still be pivoted in the eye. However, what is desired is usually an orientation in which the anchor element protrudes maximally from the wall. To secure this position, the anchor element can be fixed by welding or soldering relative to the fastener in the region of the eye. It is also known to apply a cap after assembly of the anchor element which engages over the anchor element and the fastening element in each case in a form-fitting manner in order to fix the desired orientation of the anchor element relative to the fastening element. Thereafter, the refractory material forming the wear layer and / or the insulating layer is applied internally to the wall, which is fixed after curing or setting by the fastening device relative to the metallic wall.
Die zuvor erwähnte Kappe kann aus einem Material gebildet sein, welches bei Temperaturen schmilzt, die im Innern der Feuerfestauskleidung unter Betriebsbedingungen derselben vorherrschen. Damit soll eine gewisse Beweglichkeit zwischen den Elementen der Befestigungsvorrichtung ermöglicht werden, um beim Aufheizen und Abkühlen der isolierenden Schichten der Feuerfestauskleidung thermische Spannungen möglichst gut abbauen zu können, ohne dass es zu einer übermäßigen Beanspruchung der Befestigungsvorrichtung und/oder der isolierenden Schichten kommt. Zwischen der metallischen Wandung des Anlagenteils und der feuerfesten Auskleidung entstehen immer entsprechende Relativbewegungen beim Aufheizen und Abkühlen im Prozess, da das Durchwärmen und Abkühlen der verschiedenen Schichten der Isolierung zeitlich versetzt erfolgt. Die zuvor beschriebenen Maßnahmen können unerwünschte Spannungen nicht vollständig eliminieren, die zu einer frühzeitigen Rissbildung in der Isolierschicht, d. h., regelmäßig dem Feuerbeton und gegebenenfalls zu einer Beschädigung der Verankerung jedenfalls aber zu einer reduzierten Nutzungsdauer der mit der feuerfesten Auskleidung versehenen Anlage insgesamt führen.The aforesaid cap may be formed of a material which melts at temperatures prevailing inside the refractory lining under operating conditions thereof. This should allow a certain mobility between the elements of the fastening device in order to reduce thermal stresses as well as possible during heating and cooling of the insulating layers of the refractory lining, without resulting in excessive stress on the fastening device and / or the insulating layers. Between the metallic wall of the plant part and the refractory lining always corresponding relative movements arise during heating and cooling in the process, since the heating and cooling of the various layers of insulation takes place offset in time. The measures described above can not completely eliminate unwanted stresses that lead to premature cracking in the insulating layer, i. h. regularly lead the refractory concrete and possibly to damage the anchorage but in any case to a reduced service life of the plant provided with the refractory lining in total.
Dabei ist zu beachten, dass sich insbesondere im Bereich zwischen Verschleißschicht und Isolierschicht sowohl durch einen starken Temperaturwechsel als auch durch das unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten der feuerfesten Schichten Spannungen von der Verankerung, d. h., dem zuvor erwähnten Befestigungselement, aufgefangen werden müssen. Die Befestigungsvorrichtung für die Feuerfestschichten müssen dem entsprechend besonders haltbar sein. Grundsätzlich sollten hohe Biegeradien von mehr als 90° vermieden werden, die den umbogenden Rundstab schwächen können. Gefordert wird ferner eine gewisse Beweglichkeit der Befestigungsvorrichtung insgesamt.It should be noted that, in particular in the area between the wear layer and insulating layer, both by a strong temperature change and by the different thermal expansion behavior of the refractory layers stresses from the anchorage, d. h., The aforementioned fastener must be collected. The fastening device for the refractory layers must therefore be particularly durable. Basically, high bending radii of more than 90 ° should be avoided, which can weaken the bent round rod. Also required is a certain mobility of the fastening device as a whole.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Feuerfestauskleidung für eine metallische Wandung vorzusehen, die in verbesserter Weise den zuvor erwähnten Anforderungen gerecht wird. Dabei soll die erfindungsgemäße Feuerfestauskleidung eine hohe Standzeit ermöglichen, indem innere Spannungen innerhalb der feuerfesten Beschichtung der Feuerfestauskleidung bestmöglich abgebaut werden. Desweiteren will die vorliegende Erfindung eine Befestigungsvorrichtung für eine solche Feuerfestauskleidung angeben. Schließlich will die vorliegende Erfindung ein Fixierelement zur Halterung eines Ankerelements in einem Auge eines Befestigungselements einer Befestigungsvorrichtung für eine Feuerfestauskleidung angeben. Das Fixierelement entspricht dabei im Wesentlichen der zuvor als aus dem Stand der Technik beschriebenen Kappe.The present invention is based on the problem to provide a refractory lining for a metallic wall, which meets the aforementioned requirements in an improved manner. In this case, the refractory lining according to the invention should enable a long service life by optimally reducing internal stresses within the refractory coating of the refractory lining. Furthermore, the present invention seeks a fastening device for such Specify refractory lining. Finally, the present invention intends to specify a fixing element for holding an anchor element in an eye of a fastening element of a fastening device for a refractory lining. The fixing element essentially corresponds to the cap previously described as known from the prior art.
Gemäß ihrem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Befestigungsvorrichtung für eine Feuerfestauskleidung mit einem Befestigungselement bereit, welches ein Auge ausbildet. Die Befestigungsvorrichtung hat ferner ein Ankerelement, das in an sich bekannter Weise durch das Auge hindurchführbar ist. Erfindungsgemäß ist der Innendurchmesser des Auges zumindest um den Faktor 1,5 größer als der Außendurchmesser des Ankerelements.According to its first aspect, the present invention provides a refractory lining fixing device having a fastener which forms an eye. The fastening device furthermore has an anchor element, which can be guided through the eye in a manner known per se. According to the invention, the inner diameter of the eye is at least a factor of 1.5 greater than the outer diameter of the anchor element.
Durch diese Ausgestaltung wird eine erhebliche Beweglichkeit zwischen dem Ankerelement und dem Befestigungselement im Befestigungsbereich des Ankerelements geschaffen. Dieser Befestigungsbereich wird üblicherweise durch einen U-förmig umbogenen Befestigungsfuß gebildet, der das Auge umgreift, d. h., in axialer Richtung des Auges das das Auge umgebende Material-Befestigungselements beidseitig einschließt. Der U-förmige Befestigungsfuß ist üblicherweise so ausgebildet, dass der Befestigungsanker innerhalb des Auges frei radial bewegt werden kann, bis das Ankerelement gegen eine den Innenumfang des Auges begrenzende Randfläche des Befestigungselements stößt.This embodiment creates a considerable mobility between the anchor element and the fastening element in the fastening region of the anchor element. This attachment area is usually formed by a U-shaped arched mounting foot which engages around the eye, d. h., Enclosed in the axial direction of the eye surrounding the eye material fastener on both sides. The U-shaped mounting foot is usually designed so that the fastening anchor within the eye can be freely moved radially until the anchor member abuts against an inner periphery of the eye defining edge surface of the fastener.
Sofern zur Darstellung der folgenden Erfindung auf den Innendurchmesser des Auges abgestellt wird, soll hiermit nicht zum Ausdruck gebracht werden, dass sich zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung lediglich Augen mit einer kreisrunden Grundform eignen. Vielmehr können durchaus herzförmige, ovale oder polygonale Augen zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein. Jede Ausgestaltung des Auges ist im Grunde denkbar. Für das Verhältnis vom Innendurchmesser des Auges zum Außendurchmesser des Ankerelements kommt es dabei insbesondere auf diejenige Erstreckung des Auges an, die nach Montage der Befestigungsvorrichtung sich rechtwinklig zu der metallischen Wandung erstreckt. Da das Befestigungselement üblicherweise bolzenförmig ausgebildet und an seinem der Wandung gegenüberliegenden Ende mit dem Auge versehen ist, entspricht diese Erstreckungsrichtung der Längserstreckungsrichtung eines Bolzenabschnitts des Befestigungselements. So will die vorliegende Erfindung durch das relativ große Verhältnis der Durchmesser insbesondere eine Beweglichkeit des Ankerelements in Richtung auf die metallische Wandung ermöglichen.If it is used to illustrate the following invention on the inner diameter of the eye, it should not be expressed that are suitable for the realization of the present invention, only eyes with a circular basic shape. Rather, heart-shaped, oval or polygonal eyes may well be provided for realizing the present invention. Any configuration of the eye is basically conceivable. For the ratio of the inner diameter of the eye to the outer diameter of the anchor element, it is particularly important to that extent of the eye, which extends at right angles to the metallic wall after mounting the fastening device. Since the fastening element is usually formed bolt-shaped and is provided at its opposite end of the wall with the eye, this extension direction corresponds to the longitudinal direction of a bolt portion of the fastener. Thus, the present invention wants to allow by the relatively large ratio of the diameter in particular a mobility of the anchor member in the direction of the metallic wall.
Gleiches gilt für die Grundform des Ankerelements, wobei darauf hinzuweisen ist, dass Ankerelemente üblicherweise aus einem Zylinderstab, regelmäßig einem Rundstab, gebogen werden. Es ist aber möglich, die Ankerelemente auch aus einem Stab mit ovalem, oder elliptischem oder polygonalem Querschnitt auszuformen. Der Außendurchmesser des Ankerelements kann dabei auch durch eine kreisrunde und an dem Außenumfang des Ankerelements angelegte Hüllfläche bestimmt werden. Maßgeblich ist allein der Bereich des U-förmigen Befestigungsfußes, der in dem Auge aufgenommen ist. Üblicherweise sind Ankerelemente allerdings als Zylinder aus einem zylindrischen Halbzeug gebogen.The same applies to the basic shape of the anchor element, wherein it should be noted that anchor elements are usually bent from a cylinder rod, usually a round rod. However, it is possible to form the anchor elements from a rod with an oval, or elliptical or polygonal cross-section. The outer diameter of the anchor element can also be determined by a circular and applied to the outer periphery of the anchor element envelope surface. Decisive is only the area of the U-shaped mounting foot, which is received in the eye. Usually, however, anchor elements are bent as a cylinder from a cylindrical semi-finished product.
Das erfindungsgemäße Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Auges und dem Außendurchmesser des Ankerelement ist vorzugsweise > 1,7, besonders bevorzugt > 1,9, weiterhin besonders bevorzugt > 2,1. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung beträgt das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Auges und dem Außendurchmesser des Ankerelements zumindest 2,5. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Verhältnis in einem Intervall von zwischen 1,7 und 3,3, besonders bevorzugt 2,2 bis 2,8 festgelegt.The ratio according to the invention between the inner diameter of the eye and the outer diameter of the anchor element is preferably> 1.7, particularly preferably> 1.9, furthermore particularly preferably> 2.1. According to a particularly preferred development, the ratio between the inner diameter of the eye and the outer diameter of the anchor element is at least 2.5. According to a preferred embodiment, the ratio is set at an interval of between 1.7 and 3.3, more preferably 2.2 to 2.8.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein an sich bekanntes Fixierelement vorgesehen, welches aus einem Material gebildet ist, das bei im Bereich des Fixierelements unter Betriebsbedingungen wirkenden Temperaturen schmilzt. Diese Temperaturen sind zwar gegenüber der Ofentemperatur aufgrund der feuerfesten Isolierschicht reduziert. Sie liegen aber regelmäßig über 300°C. Das Fixierelement soll bei solchen Temperaturen schmelzen. Das Fixierelement dient dementsprechend lediglich der Festlegung des Ankerelements relativ zu dem Befestigungselement bei dem Aufbau der Feuerfestauskleidung d. h., der so genannten Zustellung. Nachdem die Isolierschicht ausgehärtet bzw. abgebunden ist, wird das Fixierelement nicht mehr benötigt, um diese Ausrichtung zu bewirken. Nach erfolgter Zustellung der feuerfesten Auskleidung wird das Ankerelement relativ zu dem Befestigungselement durch das Isolierschichtmaterial in einer vorgegebenen Ausrichtung fixiert.According to a preferred development of the present invention, a fixing element known per se is provided, which is formed from a material which melts at temperatures acting in the region of the fixing element under operating conditions. Although these temperatures are reduced compared to the furnace temperature due to the refractory insulating layer. They are regularly above 300 ° C. The fixing element should melt at such temperatures. Accordingly, the fixing element serves merely to fix the anchor element relative to the fastening element in the construction of the refractory lining d. h., the so-called delivery. After the insulating layer is cured, the fixing element is no longer needed to effect this alignment. After delivery of the refractory lining, the anchor element is fixed relative to the fastener by the insulating layer material in a predetermined orientation.
Das Fixierelement ist so ausgebildet, dass es eine exzentrische Halterung des Ankerelements innerhalb des Auges erlaubt. Das Fixierelement weist dementsprechend Funktionsflächen auf, die einerseits mit dem Ankerelement zusammenwirken, um dieses in radialer Richtung in Bezug auf das Auge zu halten. Desweiteren hat das Fixierelement Funktionsflächen, die mit dem Befestigungselement zusammenwirken, um auch insofern eine formflüssige Anlage zwischen dem Fixierelement und dem Befestigungselement zu ermöglichen. Diese Funktionsflächen sind relativ zueinander so ausgebildet, dass nach der Montage des Fixierelements an dem Befestigungselement und dem Ankerelement das Ankerelement exzentrisch in dem Auge des Befestigungselements fixiert ist. Die Exzentrizität beträgt dabei vorzugsweise zumindest 4 mm. Maßgeblicher Bezugspunkt ist der Mittelpunkt des Auges.The fixing element is designed so that it allows an eccentric mounting of the anchor element within the eye. The fixing element accordingly has functional surfaces which, on the one hand, interact with the anchor element in order to hold it in the radial direction with respect to the eye. Furthermore, the fixing element has functional surfaces which cooperate with the fastening element in order to allow a form-liquid contact between the fixing element and the fastening element in this respect. These functional surfaces are formed relative to each other so that after the mounting of the fixing element to the fastening element and the anchor element the Anchor element is fixed eccentrically in the eye of the fastener. The eccentricity is preferably at least 4 mm. The relevant reference point is the center of the eye.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umgibt das Fixierelement das Auge außenumfänglich. Hierzu deckt das Fixierelement die Außenumfangsfläche des Auges zumindest teilumfänglich ab. In diesem teilumfänglich abgedeckten Bereich des Auges besteht für die den entsprechenden Bereich umgebende isolierende Schicht die Möglichkeit, Dehnungen auszugleichen, ohne dass die Schicht unmittelbar im Bereich des Auges gegen das Befestigungselement stößt. So schafft das Fixierelement beim Zustellen der Isolierschicht einen gewissen radialen Abstand zwischen der Außenumfangsfläche eines das Auge umgebenden Ringabschnitts und der isolierenden Schicht, die in verbesserter Weise thermische Spannungen durch Bewegung ausgleichen kann. Das Fixierelement umgibt dabei das Auge vorzugsweise mit einem Umschlingungswinkel von zwischen 180° und 250°, besonders bevorzugt von zwischen 190° und 230°. Zumindest sollte der Umschlingungswinkel mehr als 170° betragen.According to a preferred development of the present invention, the fixing element surrounds the outside of the eye. For this purpose, the fixing element covers the outer circumferential surface of the eye at least partially. In this partially covered area of the eye, it is possible for the insulating layer surrounding the corresponding area to compensate for strains without the layer striking the fastening element directly in the area of the eye. Thus, the fixing element when supplying the insulating layer creates a certain radial distance between the outer peripheral surface of a ring portion surrounding the eye and the insulating layer, which can compensate for thermal stresses due to movement in an improved manner. The fixing element surrounds the eye preferably with a wrap angle of between 180 ° and 250 °, more preferably between 190 ° and 230 °. At least the wrap angle should be more than 170 °.
Mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Fixierelement angegeben, mit welchem das Ankerelement in einem Auge eines Befestigungselements einer Befestigungsvorrichtung für eine Feuerfestauskleidung gehalten werden kann. Wie zuvor erwähnt, ist das Fixierelement aus einem Material gebildet, das bei im Bereich des Fixierelements unter Betriebsbedingungen wirkenden Temperaturen schmilzt, wenn das Fixierelement bei der Zustellung in die isolierende Schicht mit eingeschlossen ist. Das Fixierelement ist zur exzentrischen Halterung des Ankerelements innerhalb des Auges angepasst ausgebildet. Die exzentrische Halterung erfolgt dabei möglichst so, dass die zuvor erwähnte radiale Beweglichkeit in Längserstreckungsrichtung des Bolzenabschnitts des Befestigungselements in Richtung auf die Wand möglich ist.A second aspect of the present invention further provides a fixing element with which the anchor element can be held in an eye of a fastening element of a refractory lining fastening device. As previously mentioned, the fixing element is formed from a material which melts at temperatures which act in the region of the fixing element under operating conditions when the fixing element is enclosed in the insulating layer during the delivery. The fixing element is adapted for eccentric mounting of the anchor element within the eye. The eccentric mounting is carried out as possible that the aforementioned radial mobility in the longitudinal direction of the bolt portion of the fastener in the direction of the wall is possible.
Das Fixierelement hat gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Schalenelement und ein Schalengegenelement, die gegeneinander festlegbar sind. Diese Festlegung erfolgt üblicherweise durch eine Rastverbindung. Die Schalenelemente bilden im gegeneinander festgelegten Zustand vorzugsweise einen Ringkanal aus, der zur Aufnahme eines das Auge umgebenden Ringabschnittes des Befestigungselements angepasst ausgebildet ist. Dieser Ringabschnitt ist üblicherweise durch Biegen eines im Querschnitt runden Halbzeugs gebildet. Ein Ringabschnitt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei jedes Material des Befestigungsabschnitts, welches das Auge im Wesentlichen vollumfänglich umgibt und dieses dementsprechend definiert. Durch die Ausgestaltung der Schalenelemente derart, dass diese einen Ringkanal ausbilden, wird das Auge außenumfänglich umgriffen, um den zuvor erwähnten Radialspalt zwischen dem das Auge umgebenden Ringabschnitt und den isolierenden Schichten zu bewirken, der einen Abbau von Wärmedehnungen ermöglicht, ohne dass die isolierende Schicht gegen das Befestigungselement stößt.The fixing element according to a preferred embodiment of the present invention preferably has a shell element and a shell counter-element, which are mutually fixable. This definition is usually done by a locking connection. The shell elements form in mutually fixed state, preferably an annular channel, which is adapted to receive a surrounding the eye ring portion of the fastener. This ring portion is usually formed by bending a cross-sectionally round semifinished product. A ring section in the sense of the present invention is in this case any material of the fastening section which essentially completely surrounds the eye and defines it accordingly. Due to the design of the shell elements such that they form an annular channel, the eye is encompassed on the outside, in order to bring about the aforementioned radial gap between the ring portion surrounding the eye and the insulating layers, which allows a reduction of thermal expansion, without the insulating layer against the fastener abuts.
Vorzugsweise bilden das Schalenelement und das Schalengegenelement jeweils das Ankerelement befestigungsseitig umfassende Auslasskanäle aus. Diese Auslasskanäle erstrecken sich üblicherweise rechtwinklig zu dem Ringkanal. Die Auslasskanäle umfassen das Ankerelement, d. h., hüllen das Ankerelements in seinem Befestigungsbereich umfänglich ein, so dass auch insofern nach dem Schmelzen bzw. pyrolisieren des das Fixierelement bildenden Materials ein Spalt zwischen dem Ankerelement und der isolierenden Schichten der Feuerfestauskleidung zumindest im Befestigungsbereich des Ankerelements verbleibt, der dem Abbau von Wärmedehnungen ohne Behinderung durch das Ankermaterial dient.Preferably, the shell element and the shell counter element each form the anchor element fastening side comprehensive outlet channels. These outlet channels usually extend at right angles to the annular channel. The outlet channels comprise the anchor element, d. h., envelop the anchor member circumferentially in its attachment area, so that even after melting or pyrolyzing the fixing element forming material, a gap between the anchor element and the insulating layers of the refractory lining at least in the attachment region of the anchor element remains, the reduction of thermal expansion without obstruction by the anchor material is used.
Durch das erfindungsgemäße Fixierelement werden dementsprechend zwischen dem Ankerelement und dem Befestigungselement im Bereich der Befestigung der beiden Elemente relativ zueinander eine unter den Betriebsbedingungen aufschmelzende bzw. sich pyrolisierende Umhüllung geschaffen, die einen im Wesentlichen allseitigen, umfänglichen Abstand zwischen dem Befestigungselement und dem Ankerelement im Bereich des Auges bewirkt. Wärmedehnungen können dementsprechend besser abgebaut werden, ohne dass es zu einer erheblichen Rissbildung innerhalb der isolierenden Schichten beim Durchwärmen bzw. Abkühlen der Schichten kommt.Accordingly, between the anchor element and the fastening element in the region of attachment of the two elements relative to one another, a cladding which is melting or pyrolizing under the operating conditions is created by the fixing element according to the invention. The cladding has an essentially all-round, circumferential spacing between the fastening element and the anchor element in the region of Eye causes. Accordingly, thermal expansions can be degraded better without there being any significant formation of cracks within the insulating layers during the heating or cooling of the layers.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung durchsetzt der Auslasskanal den Ringkanal des zugeordneten Schalenelements bzw. Schalengegenelements in etwa mittig. So wird eine gleichmäßige Umhüllung des Auges durch das Fixierelement beidseitig des von diesem abragenden Ankerelements geschaffen.According to a preferred embodiment of the present invention, the outlet channel passes through the annular channel of the associated shell element or shell counter-element approximately in the middle. Thus, a uniform envelope of the eye is created by the fixing on both sides of the projecting from this anchor element.
Zur exzentrischen Halterung des Ankerelements relativ zu dem Befestigungselement hat das Fixierelement gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung einen an die Innenkontur des Auges angepassten Formschluss-Vorsprung. Das Fixierelement kann dementsprechend in das Auge eingesetzt und hierin über den Formschluss-Vorsprung so fixiert werden, dass die exzentrische Ausrichtung des Ankerelements relativ zu dem Auge in radialer Richtung desselben durch Formschluss gesichert werden kann.For eccentric mounting of the anchor element relative to the fastening element has the fixing according to a preferred embodiment of the present invention adapted to the inner contour of the eye positive locking projection. The fixing element can accordingly be inserted into the eye and fixed therein via the form-fitting projection so that the eccentric orientation of the anchoring element relative to the eye in the radial direction thereof can be secured by positive locking.
Gemäß einem weiteren nebengeordneten Aspekt der vorliegenden Erfindung schlägt diese eine Feuerfestauskleidung für eine metallische Wandung mit einer Verschleißschicht und einer zwischen der Verschleißschicht und der metallischen Wandung vorgesehene Isolierschicht vor. Die Feuerfestauskleidung hat zumindest eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem Ankerelement und einem Befestigungselement, welches mit der Wandung verbunden ist und an dem üblicherweise der Wandung gegenüberliegenden Ende ein Auge ausbildet, welches von dem Ankerelement durchgriffen ist. Dabei befindet sich das Auge erfindungsgemäß im Bereich einer Phasengrenze zwischen der Isolierschicht und der Verschleißschicht. Bei dieser Anordnung durchsetzt das Auge üblicherweise die Phasengrenze, d. h., befindet sich teilweise in der Isolierschicht und teilweise in der Verschleißschicht. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, dass das Auge bzw. ein das Auge begrenzender Ringabschnitt des Befestigungselements unmittelbar mit dem jeweiligen Material der Isolierschicht bzw. der Verschleißschicht in Berührung kommt. Vielmehr durchragt der Ringabschnitt die Phasengrenze, d. h., Trennebene zwischen der Isolierschicht und der Verschleißschicht, die in erster Näherung als jedenfalls parallel zu der metallischen Wandung verlaufend angesehen werden kann. According to another independent aspect of the present invention, this proposes a refractory lining for a metallic wall with a wear layer and an insulating layer provided between the wear layer and the metallic wall. The refractory lining has at least one fastening device of the aforementioned type with an anchor element and a fastening element, which is connected to the wall and at the opposite end of the wall usually forms an eye, which is penetrated by the anchor element. According to the invention, the eye is located in the region of a phase boundary between the insulating layer and the wear layer. In this arrangement, the eye usually traverses the phase boundary, ie, is located partly in the insulating layer and partly in the wear layer. This does not necessarily mean that the eye or a ring portion bounding the eye of the fastener comes directly into contact with the respective material of the insulating layer or the wear layer. Rather, the ring section extends through the phase boundary, that is, separating plane between the insulating layer and the wear layer, which can be considered extending in a first approximation as at least parallel to the metallic wall.
Dabei kann die Isolierschicht eine Aussparung aufweisen, in welcher das Auge, üblicherweise das Auge mit dem das Auge umgebenden Ringabschnitt freiliegt und welche in Richtung auf die Wandung versetzt ausgebildet ist. Bei einer im Grunde gradlinig verlaufende Phasengrenze zwischen der Isolierschicht und der Verschleißschicht springt das die Isolierschicht ausbildende Material dementsprechend im Bereich der Ausnehmung von der Phasengrenze in Richtung auf die Wandung zurück. Diese Ausgestaltung erlaubt das einfache Einfädeln des Ankerelements in das Auge. Die Ausnehmung wird üblicherweise im Rahmen der Zustellung mit Isolierwolle verfüllt, bevor die Verschleißschicht gegen die Isolierschichtoberfläche aufgebracht wird. Das zuvor erwähnte Fixierelement ist bevorzugt so ausgebildet, dass dieses den Ringabschnitt wie auch den U-förmigen Befestigungsabschnitt des Ankerelements jenseits der Phasengrenze im Wesentlichen umfänglich umgibt, so dass die Verschleißschicht mit einem durch das Fixierelement vorgegebenen umfänglichen Abstand um das Auge herum aufgetragen wird. So kann das Befestigungselement in der dauerhaften Isolierschicht eingebettet werden, während es der Verschleißschicht möglich ist, Relativbewegungen gegenüber der Befestigungsvorrichtung auszugleichen, ohne dass diese Ausgleichsbewegung durch eine dichte Einsiegelung des Ankerelements in der Verschleißschicht im Befestigungsbereich des Ankerelements behindert wird. Dabei ist die exzentrische Ausrichtung des Ankerelements in dem Auge vorzugsweise so gestaltet, dass das Ankerelement ausschließlich in der Verschleißschicht befindlich ist. Etwaige erhebliche Wärmespannungen dieser Verschleißschicht kann das Ankerelement insbesondere durch radiales Wandern innerhalb des Auges und in Richtung auf die metallische Wandung ausgleichen, wodurch gewährleistet wird, dass übermäßige mechanische Spannungen in der Verschleißschicht beim Durchwärmen bzw. Abkühlen der Schichten nicht auftreten.In this case, the insulating layer may have a recess in which the eye, usually the eye is exposed with the ring portion surrounding the eye and which is formed offset in the direction of the wall. In a basically straight-line phase boundary between the insulating layer and the wear layer, the material forming the insulating layer jumps back accordingly in the region of the recess of the phase boundary in the direction of the wall. This embodiment allows easy threading of the anchor element in the eye. The recess is usually filled in the context of the delivery with insulating wool before the wear layer is applied against the insulating layer surface. The aforementioned fixing element is preferably designed such that it surrounds the ring section as well as the U-shaped fastening section of the anchor element substantially peripherally, so that the wear layer is applied around the eye at a circumferential distance predetermined by the fixing element. Thus, the fastener can be embedded in the permanent insulating layer, while the wear layer is possible to compensate for relative movements relative to the fastening device, without this compensating movement is hindered by a dense sealing of the anchor element in the wear layer in the mounting region of the anchor element. In this case, the eccentric orientation of the anchor element in the eye is preferably designed so that the anchor element is located exclusively in the wear layer. Any significant thermal stresses of this wear layer can compensate for the anchor element in particular by radial migration within the eye and in the direction of the metallic wall, thereby ensuring that excessive mechanical stresses in the wear layer during the heating or cooling of the layers do not occur.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the drawings. In this show:
Die
Das Befestigungselement
Die
Die
Die in den
Die
Das Ringkanalsegment
Es ergibt sich, dass nach dem Aneinanderlegen der beiden Elemente
Dieser Zusammenhang ergibt sich bereits aus
Die
In
Nach dem Aufschweißen des Bolzenabschnitts
Über diese Ausnehmung
Danach wird – wie die
Danach ist das in den
Jedes erste Auge
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Befestigungselementfastener
- 44
- Bolzenabschnittbolt section
- 66
- Ringabschnittring section
- 88th
- Augeeye
- 1010
- Ankerelementanchor member
- 1212
- Schenkelleg
- 1414
- Schenkelleg
- 1616
- U-förmiger BefestigungsfußU-shaped mounting foot
- 2020
- Ankerelementanchor member
- 2222
- Schenkelleg
- 2424
- Schenkelleg
- 2626
- U-förmiger BefestigungsfußU-shaped mounting foot
- 3030
- Schalenelementshell element
- 3232
- SchalengegenelementShell counter element
- 3434
- Rastvorsprungcatch projection
- 3636
- Rastnaselocking lug
- 3838
- Rastöffnunglatching opening
- 4040
- Formschluss-VorsprungPositive locking projection
- 4242
- RingkanalsegmentRing channel segment
- 4444
- RingsegmentwandRing segment wall
- 4646
- Auslasskanalexhaust port
- 4848
- Stegweb
- 4949
- Flanschflange
- 5050
- Ringkanalannular channel
- 5252
- Fixierelementfixing
- 6060
- FeuerfestauskleidungRefractory lining
- 6262
- metallische Wandungmetallic wall
- 6464
- Isolierschichtinsulating
- 6666
- Verschleißschichtwearing course
- 6868
- Phasengrenzephase boundary
- 7070
- Ausnehmungrecess
- 7272
- Isolierschichtoberfläche I-ReiheInsulating layer surface I series
- 7474
- Isolierschichtoberfläche II-ReiheInsulating layer surface II series
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 3657851 [0003] US 3657851 [0003]
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2015
- 2015-06-25 ES ES15173838T patent/ES2755375T3/en active Active
- 2015-06-25 EP EP15173838.2A patent/EP2963344B1/en active Active
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