DE2354883C3

DE2354883C3 - Ceramic pipe insulation

Info

Publication number: DE2354883C3
Application number: DE19732354883
Authority: DE
Inventors: George Harvey Weiland Ontario Ahonen (Kanada)
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-02
Publication date: 1976-12-30

Description

Die Erfindung betrifft eine keramische Isolierung von in Wärmebehandlungsöfen verlegten, kühlmitteldurchströmten Rohren, bestehend aus vorgefertigten Bauteilen mit Metalleinlagen, von denen jede ein Rohr auf einem Teil seines Umfangs umschließt und die auf dem Rohr zwecks vollständiger Isolierung verbunden sind. Eine solche Isolierung ist aus der DT-OS 21 25 885 bekannt.The invention relates to a ceramic insulation of Pipes with coolant flowing through them, laid in heat treatment furnaces, consisting of prefabricated components with metal inserts, each of which encloses a tube on part of its circumference and those on the Pipe are connected for complete insulation. Such an isolation is from DT-OS 21 25 885 known.

Die bekannte Isolierung besteht aus schalenförmigen Teilen aus feuerfestem Material, in die — nahe der Innenfläche, die dem Rohr zugekehrt ist — ein Metallgeflecht eingebettet ist. Die Schalen weisen Löcher auf. die sich etwa radial hindurcherstrecken, so daß das Mctiillgeflecht freiliegt. Durch die Löcher hindurch kann das Metallgeflecht mit dem Rohr verschweißt werden.The well-known insulation consists of shell-shaped parts made of refractory material, in which - near the Inner surface facing the pipe - a metal mesh is embedded. The shells have holes. which extend approximately radially, so that the mesh is exposed. Through the holes the metal mesh can be welded to the pipe.

Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß die Verbindung mit dem Rohr durch einen arbeitsintensiven Prozeß erfolgt, der es darüber hinaus auch notwendig macht, daß bei beschädigter Isolierung vor der Reparatur die Schweißstellen wieder gereinigt werden müssen. Außerdem müssen die Sipalte zwischen den Schalen durch Auffüllen mit feuerfestem Mörtel geschlossen werden.The disadvantage of this construction is that the connection with the pipe by a labor-intensive Process takes place, which also makes it necessary that if the insulation is damaged before Repair the welds need to be cleaned again. In addition, the gap between the Bowls can be closed by filling them with refractory mortar.

Der letztgenannte Nachteil tritt auch auf bei der Rohrisolierung nach der US-PS 33 29 414. Hier sind darüber hinaus die metallischen Verstärkungen nicht in den vorgefertigten Schalen, sondern am Rohr angeschweißt, und die Schalen müssen auf derartige »Flügel« aufgeschlagen werden.The last-mentioned disadvantage also occurs with the pipe insulation according to US-PS 33 29 414. Here are In addition, the metallic reinforcements are not in the prefabricated shells, but welded to the pipe, and the bowls must be opened on such "wings".

Schließlich offenbart die DT-OS 19 29 891 ein Verfahren zum Ummanteln der Rohre in Wärmebehandlungsöfen, bei dem auf die Rohre Schalungen aufgesetzt werden, die in situ mit gießbaren, feuerfesten Baumassen ausgespritzt werden. Metalleinlagen sind hier nicht vorgesehen.Finally, DT-OS 19 29 891 discloses a method for sheathing the tubes in heat treatment furnaces, in which formwork is placed on the pipes, which are in situ with castable, refractory Building masses are sprayed. Metal inserts are not provided here.

Alle bekannten Konstruktionen haben den Nachteil gemeinsam, daß ihre Anbringung zeitaufwendig ist. Da die Lebensdauer der Isolierungen relativ gering ist, müssen die betreffenden Öfen häufig stillgesetzt werden, um die Isolierung zu ersetzen, d. h., die Reste der alten Isolierung müssen entfernt werden und die neue Isolierung muß angebracht werden.All known constructions have the disadvantage that their installation is time-consuming. There the service life of the insulation is relatively short, the ovens in question often have to be shut down to replace the insulation, d. i.e., the remains of the old insulation must be removed and the new insulation must be installed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine schnellmontierbare keramische Rohrisolierung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die schnell montierbar und demontierbar ist.The object of the invention is to provide a ceramic pipe insulation of the type mentioned at the beginning which can be installed quickly To create a species that can be quickly assembled and disassembled.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Frfindung vorgesehen, daß die Metalleinlagen nahe den Rohren freiliegende Verriegelungsteile aufweisen für den ίο lösbaren Eingriff mit Verriegelungsteilen eines in Umfangsrichtung anstoßenden Bauteils. Die Verbindung erfolgt dann nicht mit dem Rohr selbst, sondern nur zwischen den Isolierungsteilen, so daß Montage und Demontage sehr schnell vor sich gehen können.
Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert, wobei aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervorgeht, weiche vorteilhaften Wirkungen jeweils erzielt werden. Dabei wird auf die Zeichnung BezugTo solve this problem it is provided according to the invention that the metal inserts have locking parts exposed near the tubes for releasable engagement with locking parts of a component abutting in the circumferential direction. The connection is then not made with the pipe itself, but only between the insulation parts, so that assembly and disassembly can take place very quickly.
Further developments of the subject matter of the invention are defined in the subclaims, the following description of exemplary embodiments showing which advantageous effects are achieved in each case. Reference is made to the drawing

genommen.taken.

Fig. I ist ein Querschnitt einer mit metallischen Armierungseinlagen versehenen Isolierung für ein Rohr;Fig. I is a cross-section of an insulation provided with metallic reinforcement inserts for a Pipe;

Fig.2 ist eine Ansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1.FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1.

wobei jedoch das Rohr nicht mit dargestellt ist;however, the tube is not shown;

F i g. 3 zeigt eine alternative Verriegelungsanordnung, undF i g. 3 shows an alternative locking arrangement, FIGS

F i p. 4 ist ein Querschnitt einer armierten Rohrisolierung für ein Rohr mit einer an diesem angebrachten Schlittenkufe.F i p. 4 is a cross section of armored pipe insulation for a pipe with a slide runner attached to it.

Man erkennt in F i g. 1 und 2 ein wassergekühltes Tragrohr 10, das von der Außenseite her einwirkender Wärme ausgesetzt ist, beispielsweise ein Tragrohr für die Verwendung in einem Wärmebehandlungsofen. Die Isolationshülse oder Rohrisolierung besteht aus einem unteren halbzylindrischen Keramikelement 12 und einem oberen halbzylindrischen Keramikelement 14. Einstückig gegossen mit dem Keramikmaterial sind eine Meh/zahl von Armierungs- oder VerankerungsgliedernOne recognizes in FIG. 1 and 2 a water-cooled support tube 10, which acts from the outside Is exposed to heat, for example a support tube for use in a heat treatment furnace. the Insulation sleeve or pipe insulation consists of a lower semi-cylindrical ceramic element 12 and an upper semi-cylindrical ceramic element 14. Molded in one piece with the ceramic material are a Meh / number of reinforcing or anchoring links

16. Diese Glieder haben V-förmigen Querschnitt und sind aus korrosionsfestem Stahl gefertigt. An die Kanten der Armierungsglieder sind Bänder aus korrosionsfestem Stahl 18 angeschweißt, die an der Innenfläche der Elemente 12 und 14 liegen.16. These links have a V-shaped cross-section and are made of corrosion-resistant steel. To the Edges of the reinforcement members are welded strips of corrosion-resistant steel 18, which are attached to the Inner surface of elements 12 and 14 lie.

Die beiden Enden jedes Bandes 18 weisen Zungen 20 auf, die nach außen unter einem Winkel von 45° gebogen sind. In den abgebogenen Abschnitten sind Schlitze 20 vorgesehen. Längsnuten 26 sind in den Keramikelementen 12 und 14 vorgesehen und bilden einen Raum für die Zungen 20, wenn die Segmente in der Einbaulage sind. Die Schlitze 22 haben vergrößerte Mündungen 24 für einen noch zu erläuternden Zweck.The two ends of each band 18 have tongues 20 which extend outwards at an angle of 45 ° are bent. Slots 20 are provided in the bent portions. Longitudinal grooves 26 are in the Ceramic elements 12 and 14 are provided and form a space for the tongues 20 when the segments are in the installation position. The slots 22 have enlarged mouths 24 for a purpose to be explained.

Wenn ein Rohr isoliert werden soll, werden die beiden Hälften oder halbzylindrischen Elemente 12 und 14 auf gegenüberliegenden Seiten des Rohres angeordnet derart, daß die Schlitze 22 der Bänder 18 einander gegenüberliegen. Die beiden Hälften werden zunächst so plaziert, daß sie in Längsrichtung etwas versetzt zueinander liegen. Sie werden dann in Ausfluchtung geschoben, wobei die Schlitze ineinandergreifen und einander verriegeln. Die vergrößerten Mündungen 24 dieser Schlitze unterstützen den anfänglichen Eingriff und die Ausfluchtung. Jedes der Elemente 12 und 14 ist etwa 15 cm lang. Nach Anbringen eines Abschnitts werden zwei weitere Hälften auf dem Rohr zusammengefügt usw. bis das Rohr vollständig umhüllt ist.When a pipe is to be insulated, the two halves or semi-cylindrical elements 12 and 14 arranged on opposite sides of the tube such that the slots 22 of the bands 18 meet one another opposite. The two halves are first placed so that they are slightly offset in the longitudinal direction to each other. They are then slid into alignment with the slots interlocking and lock each other. The enlarged mouths 24 of these slots aid in the initial engagement and the alignment. Each of the elements 12 and 14 is approximately six inches long. After adding a section two more halves are joined together on the pipe, etc. until the pipe is completely covered.

Durch Verwendung der keramischen Rohrisolierung gemäß der Erfindung wird der Zeitbedarf für dieBy using the ceramic pipe insulation according to the invention, the time required for the

Installation stark verringert. Demgemäß wird für einen Wärmebehandlungsofen nur sehr wenig Zeit benötigt, um eine neue Isolation auf die Tragrohre für die Schlittenschienen anzubringen. Die keramischen Elemente können in einem getrennten 3etrieb vorgefertigt werden. Die Verfahrensweise dabei besteht darin, daß zunächst zwei Streifen aus korrosionsfestem Stahl an die Kanten einer Mehrzahl von Armierungen mit V-Querschnitt geschweißt werden, von dersn zwei in F i g. 1 und 2 erkennbar sind. Die Streifen werden dann to in halbzylindrische Form gebogen und in eine Form eingesetzt. Danach werden entweder hydraulisch abbindende gießfähige Feuerfest-Baustoffe eingebracht oder mit der Luftfeuchtigkeit abbindende kunststoffgebundene Feuerfest-Materialien. Die Elemente werden dann getrocknet oder gebrannt, je nach Erfordernis des jeweils verwendeten Feuerfest-Materials.Installation greatly reduced. Accordingly, very little time is required for a heat treatment furnace, to apply new insulation to the support tubes for the slide rails. The ceramic elements can be prefabricated in a separate plant. The procedure is that first two strips of corrosion-resistant steel on the edges of a plurality of reinforcements with V-cross-section are welded, of which two in F i g. 1 and 2 can be seen. The strips are then to bent into a semi-cylindrical shape and inserted into a mold. After that either hydraulic Setting pourable refractory building materials introduced or plastic-bonded building materials that set with air humidity Refractory materials. The elements are then dried or fired, as required by the Refractory material used in each case.

Fig.3 zeigt eine alternative Anordnung für die Verbindung zweier Keramikhälften. Die Streifen oder Bänder 48 dieser Ausführungsform haben anstelle der ineinandergreifenden Schlitze abgebogene Zungen 50, die in Schlitze 52 eingreifen. Um diese Bauart zu verriegeln, werden die beiden Keramikelemente nicht in Längsrichtung ineinandergeschoben, um die Schlitze in Eingriff zu bringen, sondern von Anfang an diametral einander gegenüber auf den Außenseiten der Rohre angeordnet, jedoch in einem gewissen Abstand von dem Rohr. Dann werden sie radial nach innen geschoben, bis die Enden der abgebogenen Zungen 50 in die Schlitze 52 einfallen. Loslassen der Teile führt dann zu deren Verriegelung zusammen mit den Keramikelementen, an denen sie befestigt sind, so daß sich das gleiche Endergebnis ergibt wie nach F i g. 1 und 2.3 shows an alternative arrangement for connecting two ceramic halves. The stripes or Straps 48 of this embodiment have bent tongues 50 instead of the interlocking slots, which engage in slots 52. To lock this design, the two ceramic elements are not in Nested lengthways to engage the slots, but diametrically from the start arranged opposite one another on the outer sides of the tubes, but at a certain distance from the Pipe. Then they are pushed radially inward until the ends of the bent tongues 50 into the slots 52 come to mind. Letting go of the parts then leads to their locking together with the ceramic elements which they are attached, so that the end result is the same as in FIG. 1 and 2.

Fig.4 zeigt eine Rohrisolierung für ein Schienenrohr. Ein Schlitten-Schienenrohr 30 mit einer oberen Schlittenschiene 32, auf dem ein metallisches einer Wärmebehandlung zu unterwerfendes Werkstück abgestützt werden kann, weist mit ihm verbundene Rippen 34 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Rohres angeschweißt sind. Diese Rippen besitzen Schlitze 36, die in Längsrichtung 2,5 bis 4 cm voneinander entfernt sind. Die Enden der Bänder 42 werden durch diese Schlitze geschoben und umgebogen, womit das vorgefertigte halbzylindrische Keramikelement 38 an seinem Platz gehalten wird. Auch dieses Keramikelement ist mittels V-förmigen Querschnitt aufweisenden Armierungen 39 verstärkt, wie bei den anderen Ausführungsformen. Zusätzliche gleichartige Armierungen 40 können an das Rohr 30 angeschweißt werden, falls dies für erwünscht gehalten wird. Feuerfestmaterial 44 wird dann über diese V-förmigen Armierungen 40 gegossen, womit die Isolation vervollständigt wird. Die V-förmigen Armierungen haben die wichtige Funktion, den größten Teil des Keramikmaterials an seinem Platz zu halten, in dem Falle, daß eine Rißbildung oder ein Brechen eines Elements im Betrieb auftreten sollte.4 shows pipe insulation for a rail pipe. A slide rail tube 30 with an upper slide rail 32 on which a metallic one The workpiece to be subjected to heat treatment can be supported, has ribs connected to it 34, which are welded on opposite sides of the pipe. These ribs have slots 36, which are 2.5 to 4 cm apart in the longitudinal direction. The ends of the straps 42 are through this Slits pushed and bent, bringing the prefabricated semi-cylindrical ceramic element 38 to is held in place. This ceramic element also has a V-shaped cross section Reinforcements 39 reinforced, as in the other embodiments. Additional reinforcements of the same type 40 can be welded to tube 30 if deemed desirable. Refractory material 44 is then poured over these V-shaped reinforcements 40, completing the insulation. the V-shaped rebars have the important function of keeping most of the ceramic material in place in the event that cracking or breakage of an element should occur during operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ceramic insulation of pipes laid in heat treatment furnaces through which coolant flows, consisting of prefabricated components with metal inserts, each of which is a pipe on a It encloses part of its circumference and is connected to the pipe for complete insulation are, characterized in that the metal inserts close to the tubes exposed locking parts have for releasable engagement with locking parts one in the circumferential direction abutting component.

2. Insulation according to claim 1, characterized in that the metal inserts in the Anchors embedded in ceramic material and internal metal strips welded to them exist, and that the locking parts are arranged on the metal strips.

3. Insulation according to claim 2, characterized in that that the locking parts are abutted by relative axial displacement of two in the circumferential direction Components can be brought into engagement.