DE2362946C3

DE2362946C3 - Inlays made of plate-like material for expansion joints in a rotary kiln lining

Info

Publication number: DE2362946C3
Application number: DE19732362946
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 6204 Taunusstein Künnecke
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1986-01-09
Also published as: GB1452600A; DE2362946A1; DE2362946B2; DK137936B; BE808758A; IT1002318B; FR2226062A5; DK137936C

Description

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Die Erfindung betrifft metallische Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen und Ausnehmungen.The invention relates to metallic inserts made of plate-like material for expansion joints between fired Refractory bricks of a lining for rotary kilns with alternating webs and recesses.

Die Erfindung betrifft ferner Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden metallischen Siegen und Ausnehmungen.The invention also relates to inlays made of plate-like material for expansion joints between fired refractories Bricks of a lining for rotary kiln with alternately successive metallic Victories and recesses.

Die Auskleidungen von Drehrohrofen für die Herstellung von Portland-Zement bestehen in der Regel aus gebrannten, keilförmigen Magnesia- und Chrom-Magnesia-Steinen, die in einzelnen Steinringen angeordnet sind. Bei der Auskleidung von Drehrohrofen mit einzelnen Steinringen aus basischen, gebrannten Steinen ist es von besonderer Bedeutung, daß die mechanische Beständigkeit der Ringe sowohl in heißem als auch in kaltem Zustand, d. h. bei unterschiedlicher Wärmedehnung der Steine aufrechterhalten wird.The linings of rotary kilns for the production of Portland cement are usually made made of burned, wedge-shaped magnesia and chrome-magnesia stones arranged in individual stone rings are. When lining rotary kilns with individual stone rings made of basic, fired In stones it is of particular importance that the mechanical resistance of the rings both in hot as well as when cold, i.e. H. with different Thermal expansion of the stones is maintained.

Feuerfeste basische Steine verfügen über eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen thermochemische Angriffe im Hochtemperaturbereich, sie haben aber einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn derartige Steine zur Herstellung eines Mauerwerkes verwendet werden, das sich bei Hitzeeinwirkurg nicht frei ausdehnen kann, müssen daher zwischen den einzelnen Steinen Dehnfugen vorgesehen werden. Die Dehnfugen müssen im kalten Zustand des Mauerwerkes für einen entsprechenden Abstand der Steine voneinander sorgen und dem Mauerwerk eine ausreichende Festigkeit verleihen. Beim Anheizen des Messer-verkes dagegen müssen die Dehnfugen unter dem Preßdruck der sich ausdehnenden Steine nachgeben, um eine Zerstörung der Steinenden durch den Preßdnick zu verhindern.Refractory basic bricks have a excellent resistance to thermochemical attacks in the high temperature range, but they have a large coefficient of thermal expansion. If such stones for the production of a masonry be used, which is not affected by heat can expand freely, expansion joints must therefore be provided between the individual stones. the Expansion joints must be in the cold state of the masonry for a corresponding distance between the stones and give the masonry sufficient strength. When heating the knife verkes on the other hand, the expansion joints have to give way under the pressure of the expanding stones to one To prevent the stone ends from being destroyed by the press joint.

Dehnfugen können beispielsweise dadurch erzielt werden, daß bei der Vermauerung der Steine Naßmörtei verwendet wird. Die Vermauerung mit Naßmörtel erfordert jedoch ein hohes fachliches Können und ist sehr zeitraubend Die Verwendung von Naßmörtel bei der Herstellung eines feuerfesten Miauerwerkes mit Dehnfugen ist ferner durch die beim Anheizen entstehenden Wasserdämpfe nachteilig, so daß in vielen Fällen die Trockenvermauerung bevorzugt wirdExpansion joints can be achieved, for example, by using wet mortar when the stones are bricked up is used. The masonry with wet mortar, however, requires a high level of technical skill and is very time consuming The use of wet mortar in the manufacture of a refractory meowing with Expansion joints is also disadvantageous due to the water vapors generated when heating, so that in many Dry masonry is preferred in cases

Bei der Trockenvermauerung werden die Dehnfugen dadurch hergestellt, daß Pappestreifen, Asbestplatten oder Eisenbleche zwischen die einzelnen Steine eingelegt werden.In the case of dry masonry, the expansion joints are made using strips of cardboard and asbestos panels or iron sheets are inserted between the individual stones.

Die Pappestreifen verbrennen beim Aufheizen des Mauerwerkes, so daß sich Leerfugen bilden, in welche sich die Steine ausdehnen können. Da die Pappestreifen mit zunehmender Entfernung von der heißen Steinseite in geringerem Maße abbrennen, entstehen keilförmige Leerfugen, deren weiteste Öffnung an der heißen Steinseite liegt Die von der- heißen Steinseite abgekehrten, nicht verbrannten Abseimitte der Pappestreifen dienen zur gegenseitigen Abstützung der einzelnen Steine, bis das Mauerwerk seine Betriebstemperatur erreicht hat und die Steine aufgrund ihrer Längendehnung die Leerfuge geschlossen haben. Da die Pappestreifen schon kurz nach dem Anheizen des Mauerwerkes abbrennen und die unverbrannt gebliebenen Abschnitte der Pappestreifen verhältnismäßig klein sind, wird das Mauerwerk nach dem Abbrennen der Pappestreifen und vor Erreichen der Betriebstemperatur instabil. Bei lediglich an der heißen Steinseite zwischen die Steine eingelegten Pappestreifen füh^rt das Abbrennen der Pappestreifen in ähnlicher Weise zu einem stabilen Mauerwerk.The cardboard strips burn when the masonry is heated, so that empty joints form into which the stones can expand. Since the cardboard strips burn to a lesser extent with increasing distance from the hot stone side, wedge-shaped empty joints are created, the widest opening of which is on the hot stone side The masonry has reached its operating temperature and the stones have closed the empty joint due to their elongation. Since the cardboard strips burn off shortly after the masonry has been heated up and the remaining unburned sections of the cardboard strips are relatively small, the masonry becomes unstable after the cardboard strips have burned off and before the operating temperature is reached. When inserted only at the bucket side between the stones cardboard strip ^r t füh the burning of the cardboard strip in a similar manner to a stable masonry.

Wenn Asbestplatten als Einlagenmaterial verwendet werden, treten im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie bei Pappestreifen auf. Zwar sind die unverbrannten Abschnitte der eingelegten Asbestplatten etwas größer als die Pappestreifen, doch wird auch hier nach dem Abbrennen der der heißen Steinseite zugekehrten Abschnitte des Asbestmaterials und vor dem Erreichen der Betriebstemperatur das Mauerwerk instabil.When asbestos sheets are used as the interlining material, there are essentially the same effects as with cardboard strips. It is true that the unburned sections of the inserted asbestos sheets are somewhat larger than the cardboard strips, but here too, after the burning, the side facing the hot stone is turned to Sections of the asbestos material and, before reaching operating temperature, the masonry unstable.

Die zwischen die einzelnen gebrannten Steine eingelegten Eisenbleche sollen bei Erreichen der Betriebstemperatur des Mauerwerkes schmelzen und somit eine Leerfuge bilden, in welche sich die Steine ausdehnen könn-ςη. Die Verwendung von Eisenblechen als Einlagenmaterial hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt Die Eisenbleche oxydieren bereits bei Temperaturen, die weit unterhalb des SchmelzpunktesThe iron sheets inserted between the individual fired stones should be when the Operating temperature of the masonry melt and thus form an empty joint in which the stones are able to expand ςη. The use of iron sheets as an insert material, however, has not proven itself in practice. The iron sheets already oxidize at Temperatures well below the melting point

liegen. Die Oxydation des Eisenbleches ist mit einer erheblichen Volumenzunahme verbunden, so daß durch das Eisenblech noch zusätzliche Drücke entstehen, welche die Drücke an Spannungen aufgrund der Wärmedehnung der Steine noch erhöhen. Die bekannten Eisenbleche sind daher für Dehnfugen zwischen feuerfesten Steinen eines Ofenmauerwerkes nicht geeignetlie. The oxidation of the iron sheet is associated with a considerable increase in volume, so that through The iron sheet still creates additional pressures, which are due to the stresses due to the pressures Increase the thermal expansion of the stones. The known iron sheets are therefore for expansion joints between refractory bricks of a furnace masonry not suitable

In der US-Po 28 95 725 ist für die Auskleidimg eines Drehrohrofens mit feuerfesten Steinen die Verwendung "> von Metallblechen zwischen den Steinen beschrieben, wodurch die Steine und die Auskleidung verfestigt werden sollen. Um den Wärmeabfluß zum metallischen Mantel des Drehrohrofens zu beschränken, sollen die Bleche vom Blechmantel entfernt enden oder an ihrem äußeren Teil gelocht seia Auch iß diesem Fall wird aber ein befriedigender Ausgleich der Wärmedehnung bei einem Mauerwerk mit gebrannten volumenbeständigen Steinen nicht erreichtIn US-Po 28 95 725 the use ">" is for the lining of a rotary kiln with refractory bricks described by metal sheets between the stones, which solidifies the stones and the lining should be. In order to limit the heat flow to the metallic jacket of the rotary kiln, the Sheets end away from the sheet metal jacket or are perforated on their outer part a satisfactory compensation of the thermal expansion in a masonry with fired volume stable Stones not reached

Aus der AT-PS 1 76 495 ist für Ofenausmauerungen ein metaiibewehrter ungebranner basischer feuerfester Stein bekannt, dessen Bewehrung zahlreiche öffnungen aufweist und beispielsweise aus perforiertem Blech besteht Die Bewehrung wird zusammen mit der feuerfesten Mischung verpreßt, so daß das feuerfeste Material in die Lochungen der Bewehrung eintritt und sie fest mit dem Stein verbunden ist Beim Betrieb des Ofens findet ein Schmelzen sowohl der mit dem Stein fest verbundenen Bewehrungen als auch der zwischen die ebenflächigen Steine eingeführten vollen oder durchbrochenen Bleche statt Durch Reaktion der Bleche mit dem feuerfesten Material soll eine Glasur entstehen, durch die dem Springen bzw. Abplatzen des Futters entgegengewirkt und allgemein eine Verkittung und Verschweißung der im ungebrannten Zustand eingesetzten Steine erreicht werden soll.From AT-PS 1 76 495 is for furnace linings a metal-reinforced, non-fired, basic refractory brick is known, the reinforcement of which has numerous openings and consists, for example, of perforated sheet metal. The reinforcement is combined with the Refractory mixture is pressed so that the refractory material enters the holes in the reinforcement and it is firmly connected to the stone When operating the furnace, melting takes place both with the stone firmly connected reinforcements as well as the full or inserted between the flat stones perforated sheets instead of By reaction of the sheets with the refractory material should a glaze arise through which the cracking or flaking of the lining counteracts and generally cementing and welding of the stones used in the unfired state is to be achieved.

Aus der DE-PS 8 80 041 ist ein ungebranner feuerfester Stein für Industrieöfen bekannt, der an seiner Oberfläche mit einer eisernen Auflage bzw. Einlage versehen ist die zur Verkittung der Steine bei Inbetriebnahme des Ofens dient Die Auflage bzw. Einlagen besteht aus Eisen, ist vielfach durchbrochen und besteht zweckmäßig aus Drahtgeflecht oder Drahtnetz, was zu einem sparsamen Eisenverbrauch und einer starken Verankerung mit der Steinmasse führtFrom DE-PS 8 80 041 an unburned refractory brick for industrial furnaces is known to its surface is provided with an iron pad or insert that is used to cement the stones Commissioning of the furnace is used. The support or inlays are made of iron and have multiple openings and expediently consists of wire mesh or wire mesh, which leads to an economical iron consumption and a strong anchorage with the stone mass

Im Mauerwerk aus ungebrannten basischen Steinen mit zwischen die Steine eingelegten Eisenblechen mit Durchbiegungen tritt ein Schmelzen und Verschwinden des Fugenmaterials, eine starke äußerliche Versinterung so der Steine, eine Verstärkung des Mauerwerks und ein Schwinden der Steine bei den hohen Ofentemperaturen ein. Das Mauerwerk ist in hohem Maße nachgiebig, so daß Probleme mit Bezug auf den Dehnungsausgleich praktisch nicht bestehen. Somit kann ein Vorschlag für den Dehnungsausgleich bei einem Mauerwerk aus gebrannten volumenbeständigen Steinen auch nicht erhalten werden.In the masonry made of unfired basic stones with iron sheets inlaid between the stones Deflections occur, a melting and disappearance of the joint material, a strong external sintering so the stones, a reinforcement of the masonry and a shrinkage of the stones at the high furnace temperatures a. The masonry is highly resilient, so there are problems related to expansion compensation practically do not exist. Thus, a proposal for the expansion compensation in a masonry can be made Fired volumetric stones cannot be obtained either.

Bei feuerfestem Mauerwerk aus gebrannten Steinen wird zur Herstellung des notwendigen Dehnungsausgleichs als Fugenmateria! die Verwendung von Blechen mit wellenförmigen Vertiefungen vorgesehen. Nach der DE-AS 11 06 446 sind Zwischenlagen aus Blech mit durch den Preßdruck der Steine flach drückbaren Erhebungen oder Drahtnetze bekannt In der US-PS 30 86 327 wird für ein feuerfestes Mauerwerk die Verwendung eines geweiften bzw. trapezförmig gewellten Bleches vorgesehen. Der Ziegel nach der DE-ASIn the case of fireproof masonry made of fired stones, the necessary expansion compensation is used as a joint material! the use of sheet metal provided with wave-shaped depressions. According to DE-AS 11 06 446 intermediate layers are made of sheet metal with Known by the pressing pressure of the stones flattened elevations or wire nets In the US-PS 30 86 327, the use of a corrugated or trapezoidal corrugated sheet is provided for fireproof masonry. The brick according to the DE-AS 19 38 337 besitzt ein Blechgehäuse mit vorspringenden Abständen, die durch reihenweise auf Lücke versetzte kleinflächige Vertiefungen gebildet werden, durch die die Ausdehnung des Mauerwerks aus stark gebrannten Ziegeln aufgenommen werden soll, ohne daß ungleichmäßig verteilte und unzulässig hohe Kräfte entstehen. Die Verwendung derartiger Bleche mit wellenförmigen Vertiefungen führt aber bei einem Mauerwerk aus gebrannten volumenstabilen basischen Steinen insbesondere bei den heutigen Drehrohrofenausmauerungen mit großem Durchmesser nicht zu einem Dehnungsausgleich, bei dem auch die Forderungen nach der Stabilität und dem Zusammenhalt des Mauerwerks in befriedigender Weise erfüllt werden. Außerdem ist die Herstellung und Handhabung unebener Bleche sehr aufwendig.19 38 337 has a sheet metal housing with protruding distances that are offset by rows on gaps Small depressions are formed, through which the expansion of the masonry from heavily burned Bricks should be picked up without unevenly distributed and unacceptably high forces. The use of such sheets with wave-shaped depressions leads to masonry Fired, volume-stable basic bricks, especially in today's rotary kiln linings with a large diameter does not result in expansion compensation, which also demands stability and the cohesion of the masonry can be met in a satisfactory manner. Besides, the manufacturing and handling of uneven sheets is very time-consuming.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von metallischen Einlagen oder Auflagen jeweils aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohrofen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen und Ausnehmungen, weiche die Steine im kalten Zustand des Mauerwerks in einem vorbestimmten gleichmäßigen Abstand halten und die Entstehung von zusätzlichen Spannungen durch eine Oxydation des Einlagenmaterials vermeiden und gleichzeitig das Ofenmauerwerk sowohl in kaltem Zustand als auch in der Anheizphase und nach Erreichen der Betriebstemperatur in einem stabilen Zustand halten.The object of the invention is to create metallic inserts or pads in each case plate-like material for expansion joints between fired refractory bricks of a lining for Rotary kiln with alternating webs and recesses, soft the stones in the cold Keep the condition of the masonry at a predetermined even distance and the emergence of Avoid additional stresses caused by oxidation of the insert material and, at the same time, protect the furnace masonry both in the cold state and in the Keep the heating-up phase and after reaching the operating temperature in a stable state.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch metallische Einlagen aus plattenartigem Material für Dehnfugen zwischen gebrannten feuerfesten Steinen einer Auskleidung für Drehrohröfen, mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Stegen und Ausnehmungen, die durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet sind, daß die Einlagen aus einer Stahlplatte bestehen, in welcher Ausnehmungen in Form von Vertiefungen oder Durchbrechungen vorgesehen sind, die Stege aus vollem Material bestehen und das Volumen der Ausnehmungen in Form von Vertiefungen oder Durchbrechungen 30 bis 70% des Volumens einer die Ste^e einschließenden, gedachten Vollmaterialplatte ausmacht, die Breite der Stege größer als die Dicke und nicht mehr als das 5-fache der Dicke der Stahlplatte beträgt.The object is achieved according to the invention by means of metallic inserts made of plate-like material for expansion joints between fired refractory bricks of a lining for rotary kilns, with alternating webs and recesses, which are created by the combination of the following features are characterized in that the inserts consist of a steel plate in which recesses in the form of Depressions or openings are provided, the webs consist of solid material and the volume of the recesses in the form of depressions or Breakthroughs 30 to 70% of the volume of an imaginary solid material plate enclosing the ridge makes the width of the webs greater than the thickness and not more than 5 times the thickness of the steel plate amounts to.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß in Kombination bei den Einlagen auf einer Stützplatte aus Kunststoff erhabene parallele Stege aus vollem Stahlmaterial angeordnet sind und das Volumen der Ausnehmungen zwischen den Stegen 30 bis 70% des Volumens einer die Stege einschließenden, gedachten Vollmaterialplatte ausmacht, die Breite der Stege größere als die Dicke und nicht mehr als das 5-fache der Dicke '!es plattenartigen Materials beträgt.The object is also achieved in that in combination with the deposits on one Support plate made of plastic raised parallel webs made of solid steel material are arranged and the volume of the recesses between the webs 30 to 70% of the volume of an imaginary one enclosing the webs Solid sheet makes up the width of the webs greater than the thickness and not more than 5 times the Thickness'! It is plate-like material.

Die Vertiefungen oder Durchbrechungen der metallischen Einlagen gen.üß der Erfindung sind in der Lage, sowohl die Längenänderung der Steine infolge der Wärmedehnung als auch die Volumenzunahme des für die metallischen Einlagen verwendeten Materials infolge der Oxydation aufzunehmen. Gleichzeitig sorgen die metallischen Einlagen für eine gute mechanische Festigkeit des Mauerwerkes. Die !metallischen Einlagen gemäß der Erfindung erfülltn somit zwei im Widerspruch zueinanderstehende Forderungen. Auf der einen Seite geben die metallischen Einlagen gemäß der Erfindung der Wäimedehnung nach und vermeiden damit bei sämtlichen auftretenden Temperaturen die Entstehung von übermäßigen Spannungen im Mauerwerk. Auf der anderen Seite verfügen die metallischenThe depressions or perforations of the metallic inlays according to the invention are able to both the change in length of the stones as a result of thermal expansion and the increase in volume of the for to take up the metallic deposits of the material used as a result of the oxidation. Simultaneously the metallic inlays ensure good mechanical strength of the masonry. The metallic inlays according to the invention thus fulfill two contradicting claims. On the one hand, the metallic inlays give according to according to the invention of thermal expansion and thus avoid the at all temperatures that occur Creation of excessive tension in the masonry. On the other hand, the metallic ones feature

Einlagen gemäß der Erfindung in sämtlichen Temperaturbereichen von kalter Temperatur bis zur Betriebstemperatur Ober eine ausreichende mechanische Festigkeit, so daß die mechanische Beständigkeit der einzelnen Steinringe in einem Ofenmauerwerk erhalten $ bleibt. Die mechanische Beständigkeit der einzelnen Steinringe ist besonders wichtig bei Horizontaldrehrohröfen.Deposits of the invention, so that the mechanical resistance of the individual stone rings obtained in a furnace masonry $ remains a sufficient mechanical strength in all temperature ranges of cold temperature to the operating temperature in accordance with the upper. The mechanical resistance of the individual stone rings is particularly important for horizontal rotary kilns.

Wenn ein Ofenmauerwerk mit metallischen Einlagen gemäß der Erfindung erwärmt wird, werden die metallischen Einlagen erweicht, und es üben die sich ausdehnenden Steine eine Kraft auf die schmalen Stege der metallischen Einlagen aus. Während die metallischen Einlagen erweichen und auch oxydieren, kann sich das metallische Material in die Vertiefungen und Durchbrechungen der zwischen die Steine eingelegten Einlagen ausdehnen. Solange das Material erweicht und sich ausdehnt, fällt es nicht zusammen, so daß die beiden vorstehend genannten Forderungen erfüllt werden.When a furnace masonry with metallic inlays is heated according to the invention, the metallic inlays, and the expanding stones exert a force on the narrow webs of the metallic inlays. While the metallic inlays soften and also oxidize, it can become the metallic material into the recesses and openings of the stones inserted between the stones Expand deposits. As long as the material softens and expands, it doesn't collapse, so the two do requirements mentioned above are met.

Das Steinmaterial dehnt sich nicht in die Vertiefungen und Durchbrechungen der metallischen Einlagen aus, so daß die in den metallischen Einlagen vorgesehenen Ausnehmungen nicht durch Vorsprünge des Steinmaterial ausgefüllt werden.The stone material does not expand into the recesses and openings in the metallic inlays, so that the recesses provided in the metallic inserts are not filled by projections of the stone material.

Wenn jedoch die metallischen Einlagen sehr unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, die an verschiedenen Stellen der Einlagen eine sehr unterschiedliche Verformung des Einlagenmaterials zur Folge haben, kann das plattenartige Material gleichzeitig Vertiefungen und Durchbrechungen besitzen.However, if the metallic inserts are exposed to very different loads, the different points of the insoles cause a very different deformation of the insert material As a result, the plate-like material can have recesses and perforations at the same time.

Wenn die metallischen Einlagen wahlweise auf einer Seite oder auf beiden Seiten des plattenartigen Materials Vertiefungen aufweisen, können die metallischen Einlagen auf einfache Weise bei Benutzung ein und desgleichen Materials unterschiedlichen Anforderangen angepaßt werden.If the metallic inlays optionally on one side or on both sides of the plate-like Material have depressions, the metallic inserts can be used in a simple manner and the same material can be adapted to different requirements.

Die Vertiefungen und Durchbrechungen in den metallischen Einlagen können einen quadratischen oder rechteckigen Grundriß haben, wodurch die Stege, weiche die Vertiefungen und Durchbrechungen umgeben, an sämtlichen Stellen einen gleichen Querschnitt erhalten, so daß der Widerstand gegen Verformung an sämtlichen Stellen gleich ist und damit eine gleichmäßige Verformung der metallischen Einlagen erzielt wird.The depressions and openings in the metallic inlays can be square or have a rectangular plan, whereby the webs, which surround the depressions and openings, Get the same cross-section at all points, so that the resistance to deformation is the same at all points and thus a uniform one Deformation of the metallic deposits is achieved.

Die Stahlplatte der Einlagen kann in ihrem Randbereich einen umlaufenden Steg aufweisen, wodurch die Verarbeitung und Handhabung der Einlagen erleichtert wirdThe steel plate of the inserts can have a circumferential web in its edge area, whereby the Processing and handling of the deposits is facilitated

Wenn das Volumen der einzelnen Vertiefungen oder Durchbrechungen einer Einlage in Richtung von der vorderen heißen Steinseite zur hinteren kalten Steinseite abnimmt, kann einerseits den unterschiedlichen Längendehnungen an der heißen vorderen Steinseite und an der kalten hinteren Steinseite Rechnung getrafen und andererseits eine besonders gute Stabilität ss des Mauerwerkes in sämtlichen Betriebszuständen erzielt werden. Da die Steine an ihrer kalten, d. h. dem Feuer abgekehrten Seite, sich nur in einem geringen Maße erwärmen und daher nur unwesentlich ausdehnen, reicht an der hinteren kalten Steinseite ein wesentlich kleinerer Raum zur Aufnahme der Längendehnung der Steine als an der heißen Vorderseite aus. Die Vertiefungen und Durchbrechungen können djiher an der hinteren kalten Steinseite ein kleineres Volumen ais an der heißen Vorderseite der Steine haben. Durch die Verminderung des Volumens der Vertiefungen und Ausdehnungen an der hinteren kalten Steinseite nimmt der Materialanteil der Einlage zu, so daß dieWhen the volume of the individual depressions or perforations of an insert in the direction of the front hot stone side decreases to the rear cold stone side, on the one hand the different Longitudinal expansion on the hot front stone side and on the cold rear stone side met and on the other hand a particularly good stability ss of the masonry can be achieved in all operating conditions. Since the stones at their cold, i.e. H. to the The side facing away from the fire, only heats up to a small extent and therefore only expands insignificantly, is sufficient on the cold stone side at the back Much smaller space to accommodate the elongation of the stones than on the hot front. The recesses and perforations can therefore have a smaller volume on the cold rear side of the stone ais on the hot face of the stones. By the diminution of the volume of the depressions and expansions on the rear cold side of the stone decreases the material content of the insert, so that the mechanische Festigkeit der Einlage im Bereich der hinteren kalten Steinseite steigt, wodurch die Stabilität des Ofenmauerwerkes über sämtliche Betriebszustände hinweg erhöht werden kann.mechanical strength of the insert in the area of the rear cold stone side increases, whereby the stability of the kiln masonry over all operating conditions can be increased away.

Wenn das plattenartige Material an den einzelnen Steinen vor deren Setzen befestigbar, vorzugsweise anklebbar ist, wird auf der einen Seite der Zusammenbau des Mauerwerks erleichtert und ist auf der anderen Seite sichergestellt, daß die metallischen Einlagen alle in der richtigen Lage angebracht und nicht aus Zufall vergessen werden. Die erfindungsgemäße Einlage hat den Vorteil, daß aufgetragener überschüssiger Klebstoff in die Ausnehmungen ausweichen und damit eine minimale Klebfuge erreicht werden kann.If the plate-like material can be fastened to the individual stones before they are set, preferably can be glued, the assembly of the masonry is facilitated on the one hand and is on the other Page ensures that the metallic inlays are all placed in the correct position and not by accident to be forgotten. The insert according to the invention has the advantage that excess adhesive is applied move into the recesses and thus a minimal adhesive joint can be achieved.

Die Einlagen können für kleinere Stückzahlen in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden, wenn das plattenartige Material aus einer Stützplatte aus Kunststoff sowie aus auf die Stützplatte in parallelem Abstand aufgebrachten Stahlstreifen besteht.The inserts can be produced economically for smaller quantities if the plate-like material consists of a support plate made of plastic and steel strips attached to the support plate at a parallel spacing.

Das Volumen der Vertiefungen und/oder Durchbrechungen in den einzelnen Einlagen hängt von der maximal erwarteten Volumenzunahme der Steine und des oxydierenden metallischen Materials in einem geschlossenen Steinring eines Ofenmauerwerkes ab. Die Einlagen werden so ausgelegt, daß das Gesamtvolumen der Vertiefungen und Durchbrechungen aller Einlagen in einem geschlossenen Steinring mindestens 30% der Volumenzunahme beträgt. Die in einem Steinring auszugleichende Volumenzunahme wird dabei gleichmäßig auf die einzelnen Einlagen verteilt.The volume of the depressions and / or perforations in the individual deposits depends on the maximum expected increase in volume of the stones and the oxidizing metallic material in one closed stone ring of a stove masonry. The deposits are designed so that the total volume of the depressions and perforations of all Deposits in a closed stone ring is at least 30% of the increase in volume. The increase in volume to be compensated for in a stone ring is thereby evenly distributed over the individual deposits.

Die Einlagen gemäß der Erfindung eignen sich für feuerfeste Auskleidungen aus gebrannten basischen Magnesia- und Chrommagnesia-Steinen für bei hohen Temperaturen betriebene Drehrohröfen, die beispielsweise bei der Herstellung von Portland-Zement verwendet werden.The inlays according to the invention are suitable for refractory linings made of fired basic Magnesia and chrome magnesia bricks for rotary kilns operated at high temperatures, for example those used in the production of Portland cement be used.

Im nachstehenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtIn the following, some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings explained. In the drawings shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen metallischen Einlage,F i g. 1 shows a cross section through an embodiment of a metallic insert according to the invention,

Fig.2 einen Querschnitt durch eine Abwandlungsform einer erfindungsgemäßen metallischen Einlage,2 shows a cross section through a modified form of a metallic insert according to the invention,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in den F i g. 1 und 2 dargestellten, metallischen Einlagen,F i g. 3 is a plan view of the FIG. 1 and 2 shown, metallic inlays,

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Abwandlungsform einer erfindungsgemäßen Einlage,F i g. 4 shows a cross section through a further modification of an insert according to the invention,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die in F i g. 4 dargestellte Einlage,F i g. 5 is a plan view of the FIG. 4 insert shown,

Fig.6 und 7 Querschnitte durch weitere Abw^ndlungsformen der erfindungsgemäßen metallischen Einlage.6 and 7 are cross-sections through further modifications of the metallic insert according to the invention.

Die in den F i g. 1,2 und 3 dargestellten Einlagen sind geprägte Bleche aus Flußstahl, die durch Walzen hergestellt werden könnea Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Einlagen weisen Vertiefungen 10 und Stege 12 auf. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, werden die Vertiefungen 10 von den Stegen 12 umgeben. Wenn die Einlagen zwischen 2 aneinanderliegenden Steinen zusammengedrückt werden, geben die Stege 12 seitlich in die Vertiefungen 10 nach. Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, können die Vertiefungen 10 wahlweise auf einer Seite oder auf beide Seiten der plattenartigen Einlage vorgesehen sein. Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform Gegen die auf beiden Seiten angeordneten Vertiefungen einander genau gegenüber und sind durch eine die Stege 12 verbindende dünne Materialbrücke 16 voneinander getrennt Bei dem in F i r. 1The in the F i g. 1,2 and 3 are deposits shown embossed mild steel sheets which can be manufactured by rolling a The in Figs. 1 to 3 The inserts shown have depressions 10 and webs 12. As shown in FIG. 3 can be seen, the Depressions 10 are surrounded by the webs 12. If the deposits are between 2 adjoining stones are compressed, the webs 12 give laterally into the depressions 10. As shown in FIGS. 1 and 2 As can be seen, the recesses 10 can optionally be on one side or on both sides of the plate-like Be provided insert. In the case of the in FIG. 1 shown Embodiment Against the wells arranged on both sides exactly opposite one another and are separated from one another by a thin material bridge 16 connecting the webs 12. 1

dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die dünne Materialbrücke 16 in der Mittelebene der plattenartigen Einlage. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Materialbrücke 16 außerhalb der Mittelebene der plattenartigen Einlage liegt. Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform sind nur auf einer Seite der plattenartigen Einlage VertitAmgen 10 vorgesehen, während die andere Seite der plattenartigen Einlage eine glatte Oberfläche aufweistThe illustrated embodiment is the thin material bridge 16 in the center plane of the plate-like insert. However, embodiments are also conceivable in which the material bridge 16 lies outside the center plane of the plate-like insert. In the case of the in FIG. 2 illustrated embodiment are only provided on one side of the plate-like insert VertitAmgen 10, while the other side the plate-like insert has a smooth surface

Die in den F i g. 4 und 5 dargestellte Einlage besteht aus einer Stützplatte 14 und einer Vielzahl von Stahlstreifen 13 die in parallelem Abstand auf der Stützplatte 14 befestigt sind. Die Stahlstreifen 13 können durch Leimen oder auf irgendeine andere geeignete Weise an der Stützplatte befestigt sein. Die Zwischenräume 15 zwischen den Stahlstreifen 13 stellen bei dieser Ausführungsform die Vertiefungen der Einlage dar.The in the F i g. 4 and 5 shown insert consists of a support plate 14 and a plurality of Steel strips 13 which are attached to the support plate 14 at a parallel distance. The steel strips 13 may be attached to the support plate by gluing or in any other suitable manner. the Interstices 15 between the steel strips 13 represent the depressions of the in this embodiment Insert.

Die in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Einlagen haben eine geschlossene, wenn auch verformte Oberfläche. Die Einlagen nach den F i g. 1 bis 5 können jedoch noch zusätzlich mit Durchbrechungen versehen werden, die im Boden der Vertiefungen ausgebildet sind.The in the F i g. 1 to 5 shown inserts have a closed, albeit deformed surface. The deposits according to the F i g. 1 to 5 can, however, also be provided with openings that are formed in the bottom of the wells.

K i g. 6 zeigt eine metallische Einlage, bei welcher an Stelle der Vertiefungen Durchbrechungen 18 vorgesehen snd. Die Durchbrechungen 18 werden wie die Vertiefungen 10 bei den Einlagen nach den F i g. 1 bis 3 von Stegen 12 umgeben.K i g. 6 shows a metallic insert in which perforations 18 are provided in place of the depressions. The openings 18 are like that Depressions 10 in the deposits according to FIGS. 1 to 3 surrounded by webs 12.

Die F i g. 7 zeigt einen Querschnitt durch metallische Einlagen, bei welchen das Volumen von der heißen Steinseite zur kalten Steinseite abnimmt. Das der heißen Steinseite zugekehrte Ende der Einlagen ist in der linken Hälfte der F i g. 7 dargestellt, während das der kalten Steinseite zugewandte Ende der Einlagen auf der rechten Hälfte der F i g. 7 gezeigt istThe F i g. 7 shows a cross section through metallic inserts, in which the volume of the hot Stone side to the cold stone side decreases. The end of the deposits facing the hot stone side is shown in the left half of FIG. 7 shown, while the end of the deposits facing the cold stone side on the right half of FIG. 7 is shown

Die in F i g. 7 dargestellte metallische Einlage weist im Bereich der heißen Steinseite Vertiefungen 23a mit einem großen Volumen auf, während die Vertiefungen 23b im Bereich der kalten Steinseite ein kleines Volumen haben. Das unterschiedliche Volumen der Vertiefungen 23a und 236 wurde dadurch erzielt, daß die Vertiefungen 236 eine geringere Tiefe als die Vertiefungen 23a haben. Die Stege 24a im Bereich der heißen Steinseite und die Stege 240 im Bereich der kalten Steinseite haben die gleiche Stegbreite und den gleichen Abstand voneinander. Eine Volumenänderung der Vertiefungen kann jedoch auch dadurch erreicht werden, daß die Tiefe der Vertiefungen beibeb jlten und der Abstand der Stege verringert wird, wobei die Stegbreite aller Stege gleich ist Das Volumen der Vertiefungen kann auch dadurch geändert werden, daß der Abstand und/oder die Stegbreite der Stege unter Beibehaltung oder Änderung der Tiefe der Vertiefung 2n geändert wird.The in F i g. 7 has depressions 23a with a large volume in the area of the hot stone side, while the depressions 23b have a small volume in the area of the cold stone side. The different volume of the depressions 23a and 236 was achieved in that the depressions 236 have a smaller depth than the depressions 23a. The webs 24a in the region of the hot stone side and the webs 240 in the region of the cold stone side have the same web width and the same distance from one another. A change in volume of the wells can, however, also be achieved by keeping the depth of the wells and reducing the spacing of the webs, the web width of all webs being the same The web width of the webs is changed while maintaining or changing the depth of the recess 2n.

Wie die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieie zeiger, Können den erfindungsgemäßen Einlagen viele verschiedene Formen gegeben werden, um einerseits eine gute Verteilung des Einlagenmaterials zwischen den sich ausdehnenden Steinen zu gewährleisten und andererseits ein stabiles Mauerwerk in sämtlichen Betriebszuständen zu erzielen. Hierbei ist jedoch festzustellen, daß die erfindungsgemäße Einlage in keiner Weise eine Verstärkung des basischen Auskieidungssteines darstellt in der Rege! dürften Einlagen zu bevorzugen sein, die einen zur Mittelebene symmetrischen Aufbau haben, wie ihn beispielsweise die Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 6 haben.As the exemplary embodiments described above show, the inserts according to the invention Many different shapes are given to ensure a good distribution of the insert material on the one hand to ensure between the expanding stones and on the other hand a stable masonry in to achieve all operating states. It should be noted, however, that the insert according to the invention in no way represents a reinforcement of the basic cladding stone as a rule! should Deposits should be preferred that have a symmetrical structure to the center plane, such as the one Embodiments according to FIGS. 1 and 6 have.

Einlagen mit einem zur Mittelebene symmetrischen Aufbau können nicht verkehrt zwischen zwei aneinander angrenzende Steine eingelegt werden, so daß auch ungelernte Arbeiter beschäftigt werden können. Wenn Einlagen mit einem zur Mittelebcne unsymmetrischen Aufbau verwendet werden, muß auf ein richtiges Einsetzen der Einlagen geachtet werden, wobei die Anforderungen an die Sorgfalt größer weiden, wenn die Einbaulage der Einlagen rhythmisch geändert werden ίο muß.Deposits with a structure that is symmetrical to the center plane cannot be inserted incorrectly between two adjacent stones, so that too unskilled workers can be employed. If deposits with an asymmetrical to the central plane Construction are used, care must be taken to insert the inserts correctly, with the Requirements for care are greater when the installation position of the inserts are rhythmically changed ίο must.

Wenn man sämtliche Fehlerquellen ausschalten und insbesondere zu vermeiden wünscht, daß das Einlegen einer Einlage zwischen zwei Steinen vergessen wird, können die Einlagen jeweils auf einer Seite eines Steines festgeklebt werden.If you turn off all sources of error and, in particular, want to avoid inserting If an inlay is forgotten between two stones, the inlay can be on one side of a stone be glued.

Die Wärmedehnung der Steine ist an der heißen Seite der Steine am größten und nimmt gegen die kalte Steite der Steine in der Nähe des die Steine umgebenden Metaiimanteis ab. Das Einiagenmatenal wird daher an der heißen Seite der Steine stärker zusammengedrückt als an der kalten Seite. Der in den Fugen entstehende Druck und die mechanische Festigkeit des Einlagenmaterials werden jedoch sowohl auf der heißen als auch auf der kalten Seite der Steine auf zulässigen und brauchbarten Werten gehalten. Die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Einlage ist dabei so groß, daß sich das Einlagematerial erst dann zusammendrücken läßt, wenn ein vorbestimmter, im Mauerwerk tolerierbarer Druck überschritten wird. Da die Wärmedehnung der Steine an ihrer kalten Seite gering ist, tritt hier eine Druckkraft auf, die im Bereich des im Mauerwerk tolerierbaren Druckes liegt. Das erfindungsgemäße Einlagenmaterial wird daher an der kalten Seite nur in geringem Maße oder überhaupt nicht zusammengedrückt Daher bleibt das Mauerwerk beziehungsweise die feuerfeste Auskleidung eines Ofens auch dann stabil, wenn sich die feuerfeste Auskleidung abkühltThe thermal expansion of the stones is on the hot side the stones largest and takes against the cold side of the stones near the one surrounding the stones Metaiimanteis off. The single layer material is therefore more compressed on the hot side of the stones than on the cold side. However, the pressure created in the joints and the mechanical strength of the insert material are both on the hot and on the cold side of the stones is kept to acceptable and useful values. The mechanical The strength of the insert according to the invention is so great that the insert material can only be compressed when a predetermined pressure that can be tolerated in the masonry is exceeded. Since the If the thermal expansion of the stones on their cold side is low, a compressive force occurs here which is in the area of the im Masonry tolerable pressure lies. The insert material according to the invention is therefore at the cold side only slightly or not at all compressed Therefore, the masonry remains or the refractory lining of a furnace is stable even if the refractory lining is cools down

Das erfindungsgemäße Einlagenmaterial zeigt ein anderes Verhalten als gewelltes Einlagenmaterial, wie z. B. die als Winkelstücke ausgebildeten Rippenbleche nach der DE-AS 11 06 446, welche schon bei geringen Drücken in der Fuge verformt werden und nicht in der Lage sind, einen bestimmten höheren, im Mauerwerk tolerierbaren Druck standzuhalten. Da das gewellte Einlagenmaterial schon bei kleineren auftretenden Drücken verformt wird, entstehen bei der Abkühlung des Mauerwerks Lücken zwischen dem gewellten Einlagenmaterial und den angrenzenden Steinen, so daß so das Mauerwerk bei einer Abkühlung nicht mehr stabil ist, und die Gefahr besteht, daß das Mauerwerk zusammenbrichtThe insert material according to the invention shows a different behavior than corrugated insert material, such as z. B. the ribbed plates designed as elbows according to DE-AS 11 06 446, which even at low Press in the joint to be deformed and not able to a certain higher, in the masonry withstand tolerable pressure. Since the corrugated insert material is already used for smaller ones Pressing is deformed, gaps arise between the corrugated walls as the masonry cools down Inlay material and the adjacent stones, so that the masonry is no longer stable when it cools down and there is a risk that the masonry will collapse

Im nachfolgenden wird anhand eines praktischen Anwendungsbeispiels die Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen metallischen Einlagen dargelegtIn the following, the possibility of using the metallic inlays according to the invention is explained using a practical application example

Die feuerfeste Auskleidung im Hochtemperaturbereich eines Drehrohrofens für die Herstellung von Portlandzement besteht aus Ringen von gebrannten, keilförmigen Chrommagnesia-Steinen mit den Maßen 200 χ 200 χ 75 bis 100 mm. Die Steine werden im Stahlmantel des Ofens gehalten. Die geeigneten Steine dieser Art enthalten 70 bis 90% MgO und 30 bis 20% Chromerz und sind direkt gebunden. Die Längendehnung dieser Steine beträgt bei einer Erwärmung von &5 20⁰C auf 1400⁰C etwa 1,8%. Es wird eine erfindungsgemäße, metallische Fugeneinlage aus Flußstahl mit folgenden Daten verwendet: Das Material der Einlagen füllt 50% des RaumesThe refractory lining in the high-temperature area of a rotary kiln for the production of Portland cement consists of rings of fired, wedge-shaped chromium magnesia stones with the dimensions 200 200 χ 75 to 100 mm. The stones are held in the steel casing of the furnace. The suitable stones of this type contain 70 to 90% MgO and 30 to 20% chrome ore and are directly bound. The elongation of these stones is around 1.8% ^{when heated from & 5 20 0} C to 1400 ^{0 C.} A metallic joint insert according to the invention made of mild steel is used with the following data: The material of the inserts fills 50% of the space

zwischen den aneinanderliegenden Steinen aus.between the adjoining stones.

Das Gesamtvolumen der Vertiefungen und/oder Durchbrechungen der Einlagen beträgt etwa die Hälfte der Ausdehnung der Steine.The total volume of the depressions and / or perforations in the inserts is approximately half the expansion of the stones.

Die gesamte Berührungsfläche zwischen den Steinen und der Einlage beträgt etwa 50% der Steinfläche, die der Einlage zugekehrt ist.The total contact area between the stones and the inlay is about 50% of the stone surface, the facing the deposit.

Die Stege der Einlage haben eine Breite von etwa 2 mm.The webs of the insert have a width of about 2 mm.

Die Dicke der Einlage beträgt etwa 1,5 mm.The thickness of the insert is about 1.5 mm.

Es stellte sich heraus, daß die metallische Einlage nicht in sich zusammenfällt und den sich ausdehnenden Steinen einen beachtlichen Widerstand entgegensetzt, obwohl die metallische Einlage fast vollständig oxydiert und in der bekannten Art mit den basischen Steinen reagiert. Die auftretenden Druckspannungen bleiben dabei jedoch weit unter der Druckfestigkeit der Steine.It turned out that the metallic insert does not collapse and the one that expands Opposes stones a considerable resistance, although the metallic insert is almost completely oxidized and reacts in the known way with the basic stones. The compressive stresses that occur remain but far below the compressive strength of the stones.

Es ist natürlich aus praktischen Erwägungen zweckmäßig, das Einlagcnmatcria! in der Form einer Platte herzustellen, deren Breite der Breite der Fuge entspricht Ein derartiges Plattenmaterial kann viele Ausgestaltungsformen haben, wie dies aus den vorstehenden Figuren hervorgeht, ohne daß dabei die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einlage beeinträchtigt wird.For practical reasons it is of course advisable to use the deposit matcria! in the shape of a plate produce the width of which corresponds to the width of the joint. Such a plate material can be many Embodiments have, as can be seen from the preceding figures, without the Effectiveness of the insert according to the invention is impaired.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

3030th

4040

4545

5050

5555

6060

Claims

Patent claims:

1. Metallic inlays made of plate-like material for expansion joints between fired refractories basic stones of a lining for rotary kilns, with alternating webs and recesses, characterized by the combination of the following features that the insert consists of a steel plate in which recesses in the form of depressions (10) or perforations (18) are provided, the webs (12,13) consist of solid material and the volume of the Recesses in the form of depressions (10) or openings (18) 30 to 70% of the volume of a the imaginary solid material plate enclosing the webs makes up the width of the webs (12, 13) larger than the thickness and not more than 5 times the thickness of the steel plate

2. Inlays made of plate-like material for expansion joints between fired refractory bricks Lining for rotary kiln, with alternating metal webs and recesses, characterized by the combination of the following features that on a support plate (14) Raised parallels of plastic webs (13) made of solid steel material are arranged and the volume of the recesses between the webs 30 to 70% of the volume of an imaginary one enclosing the webs Vollmatcrialplatte makes up, the width of the webs (13) greater than the thickness and not more than 5 times the thickness of the flat-like material amounts to

3. Inlays according to claim 1, characterized in that that the steel plate at the same time indentation. (! 0) and openings (18).

4. Deposits according to claim 1 or 3, characterized in that the depressions (10) are optional are formed on one side or on both sides of the steel plate.

5. Deposits according to one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the volume of the individual Depressions (10) or openings (18) of an insert in the direction of the front hot Stone side decreases towards the cold stone side at the back.

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