DE2458989B2

DE2458989B2 - Verbundblock für feuerfeste Ofenauskleidungen

Info

Publication number: DE2458989B2
Application number: DE2458989A
Authority: DE
Inventors: Ugo Domodossola Brusa (Italien)
Original assignee: SpA INDUSTRIALE PIETRO MARIA CERETTI VILLADOSSOLA NOVARA (ITALIEN)
Current assignee: SpA INDUSTRIALE PIETRO MARIA CERETTI VILLADOSSOLA NOVARA (ITALIEN)
Priority date: 1974-04-02
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1978-06-22
Also published as: LU71858A1; GB1453340A; DE2458989C3; SE7503751L; BE825678A; FR2266130B1; ATA986874A; ES209098U; FR2266130A1; IT1011670B; ES209098Y; NL7503932A; CH581301A5; JPS5116203A; US3965637A; DE2458989A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundblock für feuerfeste Ofenauskleidungen in Form eines prismatischen, stahlummantelten Steines.

Feuerfeste Ofenauskleidungen, wie sie beispielsweise ⁶ⁿ im Eisenhüttenwesen Verwendung finden, bestehen vielfach aus einer Ausmauerung aus Ziegelsteinen oder aber aus anderen feuerfesten Massen, wie Dolomit, Magnesit, Kieselerde, feuerfester Zement und so weiter, wobei diese Materialien gebrannt werden, um der ⁶^ Ausmauerung die notwendige Härte und Kohäsion zu verleihen.

Weiterhin sind metallverkleidete, feuerfeste Ziegel für den Bau von metallurgischen öfen bekannt (DT-AS 16 96 420), wobei bei diesen Ziegeln für die gesamte Ummantelung bzw. Verkleidung die gleiche Blechsorte verwendet wird.

Die bekannten feuerfesten Steine bzw. die daraus hergestellten Ofenauskleidungen haben den Nachteil, daß sich bereits nach kurzer Zeit Verschleißerscheinungen bemerkbar machen, so daß häufige Reparaturen mit erheblichem Aufwand an Material und Arbeit sowie verbunden mit Produktionsausfällen notwendig sind.

Die Ursachen, die zu den raschen Verschleiß bekannter Ofenauskleidungen führen, sind vielerlei Natur. Eine dieser Ursachen sind die extrem hohen Temperaturen, denen die Ausmauerung ausgesetzt ist und die in manchen Fällen zum Verfall sowie zum Schmelzen der Steine aus feuerfestem Material führen. Eine weitere Ursache für den schnellen Verschleiß ist in der chemischen Reaktion zu sehen, die unweigerlich zwischen der Ofenauskleidung und dem im Ofen behandelten Materialien bzw. bei der Behandlung freigesetzten chemischen Produkten oder Dämpfen auftreten. Selbst bei den bekannten, mit einer Metallverkleidung aus Blech versehenen feuerfesten Ziegeln ist bereits nach kurzer Betriebsdauer mit derartigen Verschleißerscheinungen zu rechnen.

Schließlich ist der frühzeitige Verschleiß bekannter Ofenauskleidungen von Öfen, die insbesondere zum Aufheizen von Schrott, Mineralien im Naturzustand oder vorverhüttetem Zustand dienen, darauf zurückzuführen, daß durch das in den Ofen eingebrachte und vielfach scharfkantige Material ein starker Abrieb auf die Ofenauskleidung .ausgeübt wird.

Weiterhin ist es bei einer Ofenauskleidung bekannt (DT-Gbm 69 07 812), Balken bzw. Steine aus feuerfestem Material, die die eigentliche Ofeninnenwand bilden, an Eisenträgern durch in das Material dieser Steine bzw. Balken hineinreichende Klammern bzw. Verbindungsstege zu befestigen. Diese Art der Befestigung bzw. Verankerung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbundblock aufzuzeigen, der einem wesentlich geringeren Verschleiß sowohl durch mechanische als auch chemische Einwirkung ausgesetzt ist und der seinerseits auch nicht schädlich auf die im Ofen zu behandelnden Materialien einwirkt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verbundblock der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Stein feuerseitig eine Stahlplatte aus einer gegenüber dem Stahlmantel unterschiedlichen Stahlsorte und größerer Wandstärke besitzt und daß die Stahlplatte in der feuerfesten Masse des Steines verankert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbundblock, der sich durch geringen Verschleiß auszeichnet, besteht die Stahlplatte vorzugsweise aus einer hochwertigen Stahlsorte, die rost- bzw. zunderbeständig ist, während der sonstige Stahlmantel aus einer Stahlsorte mit möglichst hohem Schmelzpunkt, insbesondere aus weichem Stahl, gefertigt ist.

Soll der erfindungsgemäße Verbundblock für die Auskleidung eines Ofens Verwendung finden, der zum Aufheizen von Schrott oder Mineral zur Stahlherstellung dient und in d;;ssem Inneren eine Bewegung des behandelten Materials zum Ofenausgang hin, beispielsweise zu einem Schmelzofen, stattfindet, so ist die freie Stirnfläche der Stahlplatte vorzugsweise mit einer Reihe von parallel zur Bewegung des Materials im Ofen

verlaufenden Rillen versehen,

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise Ofenauskleidung, zu deren Herstellung erfindungsgemäße Verbundblöcke verwendet sind,

Fig.2 und 3 perspektivische Ansichten von entgegengesetzten Seiten eines erfindungsgemäßen feuerfesten Verbundblockes,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in F i g. 3, und

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer Stahlplatte nach einer abgewandelten Ausführungsform.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, besteht die feuerfeste Auskleidung eines Ofens, der gemäß einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ein Ofen zum Aufheizen von Schrott oder Mineral im Naturzustand oder in vorverhüttetem Zustand zur Herstellung von Stahl ist, aus mehreren aufeinander angeordneten Reihen von Verbundblöcken 2. Dabei sind in üblicher Weise die Blöcke der einen Reihe zu den Blöcken der benachbarten Reihen versetzt angeordnet, um dadurch die Bildung von Linien mit schwächerer Festigkeit zu vermeiden.

Die Blöcke 2 (Fig. 2, 3, 4) weisen jeweils im wesentlichen die Form eines prismatischen Hohlkörpers auf und bestehen aus einer Stahlplatte 3 und aus einem Stahlmantel 4, der jedoch gegenüber der Stahlplatte aus einer anderen Stahlsorte gefertigt ist. Der Stahlmantel ist am Umfang einer Seitenfläche init der Stahlplatte 3 fest verbunden und an der dieser Stahlplatte 3 entgegengesetzt angeordneten Seitenfläche offen.

In der dargestellten Ausführungsform, bei der die Blöcke 2 zur Herstellung einer zylindrischen Ofenauskleidung dienen, weist der Stahlmantel 4 trapezförmige Grundflächen auf und die Stahlplatte 3 bildet jene Fläche des prismatischen Hohlkörpers, deren Seiten durch die jeweils kleinere Basis der beiden Trapeze gebildet sind. Die Stahlplatte 3 und der Stahlmantel 4 sind vorzugsweise miteinander geschweißt.

Die Platte 3, welche die der Ofenatmosphäre zugewandte bzw. ausgesetzte Fläche des Blockes bildet, besteht vorteilhaft aus rost- und zunderfreiem Stahl, insbesondere aus Chrom-Nickelstahl oder Nickel-Chrom-Kobaltstahl, während der Mantel 4, dessen Flächen bei fertiggestellter Ofenauskleidung mit den entsprechenden Flächen der benachbarten Blöcke 2 in Berührung stehen und daher den Zersetzungswirkungen weniger ausgesetzt sind, aus weichem Stahl gefertigt ist. In der fertiggestellten Auskleidung 1 sind die einzelnen Blöcke 2 einfach unter gegenseitiger Berührung aneinander gereiht, wobei nach Inbetriebsetzung die benachbarten Blöcke infolge der durch die hohe Temperatur hervorgerufenen Oxydierung der Stahlmantelflächen fest aneinander haften.

ίο Der Innenraum der Blöcke 2 ist jeweils mit einer feuerfesten Masse 5 (Fig.4) gefüllt, beispielsweise mit einem an sich bekannten Zement, wobei die Platte 3 mit geeigneten Mitteln zur Verankerung der Platte mit der feuerfesten Masse versehen ist. Bei dem dargestellten

\~> Ausführungsbeispiel umfassen diese Mittel jeweils zwei Bügel 6, die vorzugsweise in einem Stück mit der Platte 3 ausgeführt sind und in der Längsmittelebene der Platte vorstehen. An jedem Bügel ist mit einem Ende ein Verbindungsstab 7 befestigt, der am anderen Ende mit einem Querstück 8 vorzugsweise aus weichem Stahl fest verbunden ist. Dieses Querstück kann beispielsweise im Querschnitt T-förmig ausgebildet sein und eine gegenüber der Breite der Stahlplatte etwas geringere Länge aufweisen.

Bei einer ersten Ausführungsform (F i g. 3) sind die Verbindung3stäbe 7 jeweils mit dem zugehörigen Bügel 6 verschweißt. In einer abgewandelten Ausführung (F i g. 5) greifen sie mit dem einen hakenförmig umgebogenen Ende 10 jeweils in eine entsprechende

jo öse 9 der Bügel 6 ein.

Wie außerdem aus der Zeichnung hervorgeht, ist die freie Stirnfläche der Stahlplatte 3 mit einer Reihe von parallel in Längsrichtung verlaufenden Rillen 11 versehen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der

π bevorzugten Verwendung der erfindungsgemäßen Blöcke diese Rillen die Bewegung des Materials im Inneren des Ofens unterstützen.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbundblöcke für Ofenauskleidungen

■in weitaus langer als die herkömmlichen feuerfesten Steine den harten Einsatzbedingungen bei hohen Temperaturen standhalten.

Insbesondere schützen der Stahlmantel und die Stahlplatte die feuerfeste Zementmasse vor gefährlichen Hitzestößen und ermöglichen zugleich eine gute Wärmeleitung sowohl in der Aufheizphase als auch bei der Abkühlung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbundblock für feuerfeste Ofenauskleidungen, bestehend aus einem prismatischen, stahlummantelten Stein, dadurch gekennzeichnet, s daß der Stein feuerseitig eine Stahlplatte (3) aus einer gegenüber dem Stahlmantel (4) unterschiedlichen Stahlsorte und größerer Wandstärke besitzt und daß die Stahlplatte (3) in der feuerfesten Masse (5) des Steines verankert ist. ι ο

2. Verbundblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) aus rost- und zunderfestem Stahl, insbesondere Chrom-Nickelstahl oder Chrom-Nickel-Kobaltstahl, besteht.

3. Verbundblock nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (4) aus weichem Stahl besteht.

4. Verbundblock nach einem beliebigen der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Innenraum des Stahlmantels ausfüllende feuerfeste Masse (5) aus einem feuerfesten Zement besteht.

5. Verbundblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (6, 7, 8) zur Verankerung der Stahlplatte in der feuerfesten Masse Bügel (6), die an der gegen den Innenraum des Blocks gerichteten Fläche der Stahlplatte (3) befestigt sind, und Querstücke (8) aus Stahl, die über ebenfalls aus Stahl gefertigte Verbindungsstäbe (7) mit den Bügeln fest verbunden sind, vorgesehen sind. so

6. Verbundblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (6) aus dem gleichen Werkstoff wie die Stahlplatte (3) bestehen.

7. Verbundblock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (6) in einem Stück mit Ja den Stahlplatten gefertigt sind.

8. Verbundblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstäbe (7) mit den Bügeln (6) verschweißt sind.

9. Verbundblock nach Anspruch 5, dadurch to gekennzeichnet, daß die Verbindungsstäbe (7) an einem Ende hakenförmig umgebogen sind und mit diesem Ende jeweils in eine öse (9) der Bügel (6) eingreifen.

10. Verbundblock nach einem der Ansprüche 5 bis 4> 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstücke (8) aus weichem Stahl bestehen.

11. Verbundblock nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte (3) auf ihrer dem Ofenraum zugewandten so Stirnfläche mit einer Reihe von parallel in Längsrichtung verlaufenden Rillen (11) versehen ist.