DE2550067A1 - Feuerfestes gitterwerk - Google Patents

Feuerfestes gitterwerk

Info

Publication number
DE2550067A1
DE2550067A1 DE19752550067 DE2550067A DE2550067A1 DE 2550067 A1 DE2550067 A1 DE 2550067A1 DE 19752550067 DE19752550067 DE 19752550067 DE 2550067 A DE2550067 A DE 2550067A DE 2550067 A1 DE2550067 A1 DE 2550067A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
latticework
pressure
layer
load
lattice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752550067
Other languages
English (en)
Other versions
DE2550067B2 (de
DE2550067C3 (de
Inventor
Fukuichi Kitani
Yasujiro Koyama
Masaaki Nishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Publication of DE2550067A1 publication Critical patent/DE2550067A1/de
Publication of DE2550067B2 publication Critical patent/DE2550067B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2550067C3 publication Critical patent/DE2550067C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmanrt - Dr. H. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-irvg. F. KHngseisan - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
TELEFON: SAMMEL-NR. 225341
TELEX 529979
TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139-809. BLZ 70010080 BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER KTO.-NR. 337997. BLZ 70O3O6O0
8 MÜNCHEN 2.
BRÄUHAUSSTRASSE 4
Ca1Se P-501031-460 6/DE
Nippon Eokan Kabushiki Kaisha, Chiyoda-ku, Tokyo/Japan
Peuerfestes Gitterwerk
Die Erfindung betrifft ein Gitterwerk. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, eine gleichmäßige Verteilung der Belastungskonzentrierungen sicherzustellen, die an den übereinanderliegenden Flächen des feuerfesten Gitterwerks auftreten. Es SDllen hierbei Beschädigungen und Störungen bzw. Brüche des feuerfesten Gitterwerks vermieden -werden.
Bekanntlich stellt das feuerfeste Gitterwerk den Hauptaufbau eines Winderhitzers dar, der die Verbrennungsluft oder Gas vorvjärmt, das in einen Hochofen, einen Siemens-Martinofen, in einen Glasschmelzofen oder Gasdenaturierungsofen eingespeist wird. Verschiedene Ausführungsformen und Ausgestaltungsformen yon Gitterv/erken für einen Winderhitzer sind, bekannt. Bei der
6Q9821/0888
Troekenausmauerung wird beispielsweise kein Verbindungsmaterial benötigt und gerade Mauersteine oder Wellsteine werden parallel kreuzweise angeordnet. Andererseits kann der Aufbau aus Mauersteinen Öffnungen aufweisen, so daß Durchlässe für das Gas in Säulenform oder in überlappender Weise freibleiben. Verbesserungen in der Wahl der Gestalt und der Materialien bei Gitterwerken wurden im Ofenbau vorgeschlagen, welche sich insbesondere mit der Verbesserung der Punktionsfähigkeit in Hochtemperaturhochöfen beschäftigen, bei denen große Windvolumina mit hoher Temperatur und unter Hochdruck auftreten. Bei einer solchen Großanlage eines Hochtemperaturhochofens werden Mauersteine mit besserer Güte benötigt als bei bekannten Hochöfen in mittlerer und kleinerer Baugröße. Trotz der Verwendung hochwertiger Mauersteine und den vielseitigsten Verbesserungen bezüglich des Aufbaus ist die Lebensdauer bei Hochtemperaturhochöfen großer Baugröße sehr kurz (das heißt kürzer als die Lebensdauer des Hochofens), so daß diese Hochöfen mit schwerwiegenden Nachteilen behaftet sind.
Untersuchungen wurden angestellt, um die Ursachen für die kurze Lebensdauer eines Hochtemperaturhochofens zu ermitteln und anhand dieser Versuche ergab sich, daß die kurze Lebensdauer hauptsächlich durch Brüche und durch das Versagen des Gitterwerks bei den extremen Betriebsbedingungen und bei den grüßen Abmessungen der Hochöfen bewirkt wird. Die Beschädigungen im Gitterwerk führen zu einem erhöhten Druckverlust im Gasstrom, so daß die Windtemperatur und das eingespeiste Volumen abnehmen. Durch das Einsinken des Gitterwerks wird die Seitenwand, die der hohen Temperatur ausgesetzt ist, beschädigt und es treten heiße Stellen an der oberen Hülle auf. Bisher sind keine Vorkehrungen bekannt, die eine solche Beschädigung und ein solches Versagen des Gitterwerks unterbinden.
Erfindungsgemäß ist ein Auflagematerial vorgesehen, das eine entsprechende Druckverformbarkeit besitzt, welches zwischen den
809821/0888
einander überlappenden Haue rs teinf lachen angeordnet ist. Erfindung sgemäß wird demnach eine Auflage schicht zwischen den Mauersteinen eingezogen. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß das Gitterwerk beschädigt werden oder brechen kann.
Brfindungsgemäß wird erzielt, daß ein feuerfestes Gitterwerk so ausgebildet ist, daß die Mauersteine selbst vor Beschädigung und Brüchen geschützt sind.
Vorzugsweise soll das feuerfeste Gitterwerk gemäß der Erfindung wenigstens eine gleich lange Lebensdauer wie der Hochofen selbst besitzen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen und bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 zeigt den Zusammenhang zwischen den Mauersteinschichtungen und einer Ausgangsbelastung beim Yersagen infolge von Druck auf.
Figur 2 ist eine !Deilsennittansicht eines Gitterwerks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3 zeigt eine !Teilschnittansieht eines Gitterwerks von bekannter Bauart.
Figur 4 zeigt in einer Schnittansicht ein Gitterwerk gemäß der Erfindung.
Figur 5 zeigt beispielhaft den Druckverlauf eines druckverformbaren Materials beim Gitterwerk gemäß der Erfindung.
Figur 6 zeigt ein Diagramm der Druckbeanspruchungskonzentrierun— gen beim druckverformbaren Material, das für das Gitterwerk gemäß der Erfindung bestimmt ist.
609821/0888
Beim Stand der Technik wurden die möglichen Ursachen für Schaden (das heißt für Versagen oder Bruch) bei Gitterwerken in Großanlagen von Hochtemperaturhochöfen in zwei Bereiche, einerseits die oberen und andererseits die unteren Abschnitte, des Gitters unterteilt. Die Beschädigungen am Oberteil entstanden durch Erodieren beim Staub im Verbrennungsgas und der Oberteil wurde durch das Druckkriechen infolge des Eigengewichts der Mauersteine bei der hohen Temperatur verformt, während die Mauersteine am Unterteil ihre Festigkeit infolge der Wärmeausdehnung und Schrumpfung beim Feuern und .Windfrischen einbüßten, was zum Bruch führte. Ferner ändert sich die Haltekraft der Hülle bei der Expansion periodisch. Es wurde jedoch ermittelt, daß Gitterwerke hauptsächlich durch Yersagungsbruch des Gitterwerks selbst in der Regenerationskammer unbrauchbar werden, insbesondere in der unteren Hälfte. Die Ursachen hierfür werden im folgenden näher erläutert.
Zum einen ist die Druckfestigkeit des Mauerwerks selbst beträchtlich gering, verglichen mit den Werten, die bei der Messung von Prüfstücken mit Präzisionsabmessungen ermittelt wurden. Die entsprechenden Werte sind in Tabelle I aufgeführt.
Tabelle I aluminiumoxid-
reicher Stein
270-410
Schamott
stein
550-800
Druckfestigkeit in Richtung
der Höhe des Gittersteins
(kg/cm2)
200-350 im Mittel 60
Druckfestigkeit des Prüf
stücks (kg/cm2)
450-650
Zugfestigkeit (kg/cm ) im Mittel
35
609821/0888
Die Mauersteine im Gitterwerk sind als "freyn—Art" zu bezeichnen, von diesen wurde eine Probe entnommen und aus dem !■feuerstein ausgeschnitten.
Zweitens, je größer die Anzahl der Schichtungen an Mauersteinen ist, desto geringer wird eine Ausgangsbelastung beim Bruch durch Druck. Die Prüfergebnisse sind in Figur 1 gezeigt. Der Versagungsbruch im Gitterwerk tritt auf, da die Druckbelastung sich innerhalb der Höhe des Gitterwerks konzentriert, und zwar in einem Abschnitt mit einem maximalen Wert, der innerhalb der Abmessungstoleranz des Gitterwerks liegt, wodurch ein Scherbruch zwischen den druckbeanspruchten Abschnitten und den nicht mit Druck beanspruchten Abschnitten verursacht wird. In Verlängerung senkrecht zur Druckrichtung tritt ein Zugbruch auf. Perner ergab sich, daß durch die Anhäufung solcher Belastungskonzentrierungen bei zunehmender Anzahl von Schichtungen zu stärkere Instabilitäten in der Gesamtelastizität des Gitterwerks führt.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Maßnahmen zms. Überwinden dieser Schwierigkeiten, um die Gesamtfestigkeit des Git— terv/erks zu verbessern.
Unter Bezugnahme auf die beigefügte: Zeichnung v/irä die vorliegende Erfindung näher erörtert. In den !Figuren 2 bis 4 sind !eilausschnittansiehten eines Gitterwerks gezeigt, das aus überlappenden Schichtungen aufgebaut ist. 1 bezeichnet einen Mauerstein des Gitterwerks und 2 eine Gasdurchlaßöffnung. Pigur zeigt ein Gitterwerk unter der Annahme, daß keine Abmessungsfehler bzw. Abweichungen vorliegen, während bei tatsächlichen Ausfülirungsforaen die Hauersteine, wie in Pigur 3 mit dem Mauerstein 11 bezeichnet, Maßabweichungen aufweisen. Somit tritt eine Belastungskonzentrierurig, wie mit Pfeilen dargestellt, us den Mauerstein 11 auf, v/as häufig zum Abplatzen der Kanten 4a, 4b, 4c und 4d führt, wobei die Mauersteine 1a und 1b, die seitlich einander berühren, größer werden. V/ie in Pigur 4 gezeigt, sind
609821/0888
erfindungsgemäß wärmebeständige oder feuerfeste Materialschichten mit einer entsprechenden Druckverformbarkeit in Richtung der Dicke zwischen den Mauersteinen angeordnet, die einander gegenüberliegen, wie z.B. 1b-1c oder 1c-1d. Die angebrachten wärmebeständigen oder feuerfesten Materialschichten, die im folgenden als Auflage schicht en bezeichnet werden, sind mit 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3fj 3g usw. bezeichnet und besitzen eine Druckverformbarkeit, so daß die Form und Abmessungsabweichungen der Steine ausgeglichen werden können, so daß sich eine insgesamte gleichmäßige Elastizität des G-itterwerks ergibt. Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausfiihrungsform gemäß der Erfindung. Die Form der Steine und die Aufbauweise des G-itterwerks in den Zeichnungen können entsprechend den Erfordernissen abgeändert werden.
Die Dicke der Auflage schicht 3a, 3b usw., die aus einem entsprechenden Material besteht, das später aufgeführt werden wird, wird entsprechend dem Druckverlauf des Materials, der Abmessungs— toleranz in Richtung der Höhe, der Bruchfestigkeit, der Verteilung in Radiusrichtung der Druckaufnahme fläche, der ungleichmässigen Verteilung des Drucks auf die Aufnahme fläche und dem Pro— zentverhältnis von Belastungsfläche unter Druck (tatsächliche Druckaufnahmefläche und insgesamt mögliche Druckaufnahme fläche χ 100 fo) bestimmt. Diese Torgehensweise ist jedoch sehr kompliziert und die folgende Überschlagsrechnung ist einfacher.
Die Materialien mit der Druckverformbarkeit sind derart ausgewählt, daß die Bedingungen der Temperatur, der Atmosphäre usw. anhand des Druckverlaufs, wie er in Figur 5 als Meßkurve aufgezeigt ist, darstellbar sind. Andererseits wird die erzeugte Druckbeanspruchung an den verschiedenen Stellen der Steine gemessen, indem eine Druckbelastung (ungefähr ein !Fünftel der Zugfestigkeit) aufgebracht wird, bei der keine Risse im Aufbau des G-itterwerks auftreten dürfen. Das Verhältnis der Druckbeanspruchung (dieses entspricht dem Verhältnis der Belastungskonzentrierungsflache) wird ungefähr bei einem Maximalwert angenommen, von dem
Θ09821/0888
ein Verhältnis aus Radius Ar$ Belastungskonzentrierungsfläche errechenbar ist. Die Bezeichnung Ar^ stellt die Prozentangabe des Verhältnisses von Radius der Lastkonzentrierungsfläche zu Radius dar, der anhand der gesamten Druckaufnahmefläche unter der Annahme ermittelt worden ist, daß eine gleichmäßige Plächendichte in Richtung des Radius der Druckaufnahmefläche vorhanden ist. Auf der Grundlage dieser Werte wird das scheinbare Radius verhältnis der Druckauf nähme fläche (|x 100 cß>) auf der Abszisse abgetragen, , und das Produkt von mittlerer Druckkraft und durchschnittlichem Umfang zwischen dem Radius von r <-** r — A R an der Druck— aufnähme fläche wird in negativer Richtung vom Ursprung des Koordinatensystems aufgetragen, während das Druckverhältnis (in Prozent) des Materials, welches eine Druckverformbarkeit besitzt, auf der Ordinate in positiver Richtung vom Ordinatenursprung aufgetragen wird. Unter der Annahme, daß die gesamte Druckaufnahmefläche eine gleichmäßige lastverteilung besitzt, wird die Abszisse durch das Radiusverhältnis durch eine entsprechende Einheit dividiert (beispielsweise das Radiusverhältnis eines Kreises mit einer Fläche von 1 cm Iiänge von OS) und die gerade Linie OB wird durchgezogen, die auf einem Mittelwert der Ordinate basiert, so daß die auf die Druckaufnahmefläche aufgebrachte Belastung in der Aufteilung gleich der Fläche unterhalb der entsprechenden Teilung ist. Hierbei stellt das Δ OAB die Gesamtbelastung dar, die auf einen einzigen Stein aufgebracht wird, während das Λ OEG die Belastung darstellt (Druckkraft) pro Flächeneinheit. Wenn OC gleich Ar auf der Abszisse aufgetragen wird und eine senkrechte Linie vom Punkt C in Richtung der Ordinate gezogen wird, bildet sich ein A OCD mit OG als Basis, dessen Fläche gleich der Fläche des Δ OAB ist, und das & OEF stellt die Druckkraft dar, wenn die gesamte Belastungskonzentrierung auf die Oberfläche eines gedachten Radiusverhältnisses Ar einwirkt. Wird andererseits vorausgesetzt, daß die Belastungskonaentrierungsflache ungefähr in der iiitte der Druckaufnahnieflache auftritt, und daß der Zwischenraum zwischen den beiden Flächen der überlappenden Steine von Außenumfp.ng in Richtung der Kante der. Gesamtdruckaufnahme-
609821/0888
fläche unter einer gemeinsamen Steigung verläuft, wird der Abstand zwischen den beiden Flächen in positiver Richtung auf der Ordinate vom Ordinatenursprung O aufgetragen. Die Gerade GH stellt die Abmessung der Zwischenräume bei dem entsprechenden Radiusverhältnis dar (unter der Annahme, daß die Druckkraft auf die Lastkonzentrierungsflache gleichmäßig verteilt ist). \Iexm. AH aufgetragen wird, die gleich der Abmessungstoleranz in Höhe des Steins und der Auflage schicht (die aus einem druckverformbaren Material besteht) mit derselben Dicke wie die Toleranz ist, ist die Gesamtbelastungsarbeit in den entsprechenden Unterteilungen der angenommenen Radius in dem Fall, wenn die Auflageschicht an I&stkonzentrierungsteil OC ein mittleres Druckverhältnis (in der Figur mit AH bezeichnet) erreicht, von der mittleren Druckkraft der Auflageschicht (die dem Druckverlauf in Figur 5 entnommen werden kann) und der Fläche ermittelbar, und wenn diese Werte in Form von säulenförmigen Flächen unterhalb der Abszisse in den entsprechenden Unterteilungen in der Zeichnung dargestellt sind, und mit stetigen Kurvenzügen verbunden sind, ergeben sich die Kurvenzüge in der Figur. Die Fläche zwischen den Kurvenzügen und der Abszisse stellt die gesamte auf den Mauerstein im belasteten Zustand aufgebrachte Belastung dar, so daß, wenn die Fläche gleich dem/1ODC ist, das oben aufgeführt ist (in der Zeichnung in gebrochener Linie dargestellt), ist die gesamte Druckkraft, die auf die Auflageschicht wirkt, und die gesamte Beanspruchung, die durch das A OAB dargestellt ist, ausgeglichen. Anders ausgedrückt, mit dem Δ OEI ist die maximale Druckkraft in dem Fall dargestellt, wenn die Auflageschicht ungefähr der Hälfte der Druckkraft Δ OEF bei keiner Auflage schicht ist.
Der Sicherheitsbereich bezüglich der maximalen Druckkraft bei einer oben angenommenen Auflage schicht ist derart, daß die Sicherheit weniger als das Zweifache der Zugfestigkeit des Mauersteins oder vorzugsweise das 1,5-Fache beträgt. Die Druckkraft wird innerhalb dieses Bereiches in Verbindung mit der Dicke der Auflageschicht und des Druckverlaufs ermittelt.
609821/0888
Die Güte des Materials für die Auflageschicht wird entsprechend der Abmessungstoleranz, der Druckfestigkeit des Gitterwerks, der Belastungskonzentrierung des Gitterwerks (Verhältnis von Iastkonzentrierungsflache), Betriebsbedingungen und Atmosphäre bestimmt. Als Materialien kommen Pasermaterialien, wie z.B. Keramikfasern, Asbest, Schlacke - oder Glaswolle, Metallwolle oder Metalldraht in Betracht. Beispielsweise können auch Pilz, Platten, lextilgut, Papier, Hetze oder eine Paste inform von Schuppen, Bändern oder Pollen aus Glimmer, Vermiculite, schuppenförmigem Graphit oder aus Metallblechen oder -folien verwendet werden. Die Auflageschicht kann als eine einzige Schicht oder in Yerbundbauweise aus einem oder mehreren Materialien ausgebildet sein.
Die Auflageschicht kann dadurch aufgebracht werden, daß sie aufgelegt wird, oder daß ein Material ungefähr derselben Gestalt wie die überlappende Pläche des Steins bei der Erstellung des Ofens haftend aufgebracht wird, nämlich dann, wenn ein Pilz oder netzförmiges Material als Auflageschicht verwendet wird. Es kann auch eine Yorklebung mit organischen oder anorganischen Klebemitteln vor der Erstellung des Ofens erfolgen. Ih den meisten Pällen wird Maisstärke als Klebemittel verwendet,
da dieses keine schädlichen Gase bei der Erwärmung und während des Betriebs des Ofens freisetzt, und da dieses mit dem Stein nicht chemisch reagiert. \Iewi als Auflage schicht ein pastenförmiges Material aufgebracht wird, können die Mauersteine überzogen oder besprüht werden und anschließend werden sie zur einfacheren Handhabung getrocknet. Jedoch kann der Überzug auch beim Erstellen des Ofens aufgebracht oder aufgesprüht werden, wenn dies erforderlich ist. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Auflageschicht eine möglichst gleichmäßige Dicke besitzt.
Die Auflageschicht kann in dem Gitterwerk ausschließlieh in der gesamten unteren Hälfte des Gitters im Hinblick auf das Brechen
609821/0888
des Gitterwerks verwendet werden, Jedoch ist vorzugsweise aus Kostengründen die Auf lage schicht an möglichst wenig Stellen vorgesehen. Die entsprechende Ausbildungsform und Anordnung der Auflage schicht kann den entsprechenden Erfordernissen eines Hochofens angepaßt werden und läßt sich durch die Beziehung zwischen der Anzahl der Schichtungen und der Ausgangsbelastung beim Brechen durch Druck aufgrund des Eigengewichts des G-itterwerks, wie in Figur 1 gezeigt, ausführen, das heißt, daß eine bestimmte Anzahl von Schichtungen (vom Boden ab gezählt) vorgegeben wird, bei der das Gewicht des Gitterwerks die Ausgangsbelastung beim Brechen durch Druck überschreitet- Die Anzahl der Schichtungen ist vorzugsweise so getroffen, daß beim 7-Fachen der Druckkraft, bezogen auf das Gewicht des Gitterwerks (eine empirisch ermittelte Obergrenze der Lastkonzentration) dem 1, 5-Fachen der Zugfestigkeit des Mauersteins entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel (Dicke des Materials, Anbringungsweise und Verwindungsweise im Gitterwerk der Regenerierungskammer) eines Hochtemperaturhochofens wird im folgenden erläutert, bei dem bekannte Gitterbausteine in 259 Schichtungen angeordnet worden sind. Ein 2 mm dickes Asbestpapier ist als Auflage schicht vorgesehen, die zwischen den entsprechenden überlappenden Flächen des Gitterwerks angeordnet ist, beginnend mit der 194. Schichtung nach unten (66. Schichtung vom Boden ab gezählt), wobei das Papier auf den Steinflächen mit Maisstärke aufgeklebt ist.
Das Verhalten des Gitterwerks gemäß der Erfindung unter Druckbeanspruchung ist jenem des Gitterwerks gegenübergestellt, das in bekannter Art und Weise aufgebaut ist. Das Gitterwerk besteht aus "freyn" gebrannten Schamottsteinen und aluminiumoxidreichen Steinen, die überlappend übereinander angeordnet sind (wobei Seile der drei Steine so angeordnet sind, daß sie sich mit einem überlappen). ITeun Gittersteine pro Schichtung wurden in neun Schichtungen angeordnet. Eine Meßeinrichtung zum Messen der Beanspruchung wurde angebracht, die in den verschiedenen Abschnit-
609821/0888
ten der Gitterwerke auftreten. 30 mm dicke Asbestränder waren an der Oberfläche und am Boden des Gitterwerks vorgesehen, wo nämlich der Tertikaidruck einwirkt, um Belastungskonzentrierungen zwischen der Stahlplatte, die dem Druck Stand hält, der Druekmeßeinrichtung und dem Gitterstein zu -vermeiden.
Die Abmessungstoleranz in der Höhe des Steines beträgt + 1 mm und das Verhältnis der Belastungskonzentrierungsfläche beträgt 15 fo beim Schamottstein und 20 tfo für den aluminiumoxidreichen Stein. Die maximale statische Beanspruchung des Gitterwerks bei gleichmäßiger lastverteilung betrug bei diesen Gittersteinen 2,8 kg/cm für den Schamott st ein und 13,3 kg/cm für den aluminiumoxidreichen Stein. Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung ist ein 2 mm dickes Asbestpapier mit einem Druckverlauf, wie er in Pigur 5 gezeigt ist, als Auflageschicht vorgesehen.
Das Verhältnis von iastkonzentrierungsfläche und Druekbeanspru— chung an den Lastkonzentrierungsabschnitten des Gitterwerks, die sich bei der Prüfung eines solchen G-itterwerks ergeben, sind in Tabelle II aufgeführt.
Tabelle II
- Schamottstein aluminiumoxi dr e i eher
Stein
erfindungs
gemäß
bekannt erfin—
dungsgem.
bekannt 31
Verhältnis der BeIa-
stungskonzentrierungs-
flache (#)
15 26 20 42
mittlere Druckbela
stung bei Belastungs-
konzentrierungsfläche
(kg/cm2)
85 50 66
609821/0888
Wie der.Tabelle II zu entnehmen ist, weist die bekannte Bauart, bei der keine Auflage schicht vorgesehen ist, eine mittlere Druckbeanspruchung auf, die das 1,5-FaCtLe der Zugfestigkeit (s. Tabelle I) an den Belastungskonzentrierungsabschnitten des Schamottsteins überschreitet, so daß mit großer Wahrscheinlichkeit- vertikale Risse auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform hingegen, bei der die Auflageschicht an den überlappenden Flächen der Gittersteine vorgesehen ist, ist die Druckbeanspruchung an dem lastkonzentrierungsabschnitt gering, so daß keine vertikalen Risse auftreten.
In Tabelle III ist ein durchschnittlicher Druckbelastungszustand der Gitterv/erke aufgeführt.
.-·· Tabelle III
Schamottstein erfindungs
gemäß
aluminiumoxi dre i ehe r
Stein
erfindungs
gemäß
bekannt 27,9 bekannt 33,5
Ausgangsbelastung bei
Yertikalriß (kg/cm2)
11,2 148 16,7 183
Ausgangsbelastung bei
Bruch infolge von
Druckbeanspruchung
(kg/cm2)
■7.-1 45 118 55
Verhältnis der BeIa-.
stungskonzentrierungs-^
fläche ($)
15 20
Wie der Tabelle III zu entnehmen ist, weist das Gitterwerk gemäß der Erfindung das 2,5- und 2-Fache der Ausgangsbelastung der bekannten Gitterwerke auf, bei dem vertikale Risse an dem Schamottstein und dem äluminiumoxidreichen Stein auftreten. Die Ausgangsbelastung, bei der ein Bruch infolge des Drucks auftritt,
609 821/0888
beträgt das 2,1- und 1,5-Fache und das Verhältnis der Belastungskonzentrierungsf lache beträgt schließlich das 3-Fache und 2,7-Fache. Diese Werte zeigen, daß die Bräche im Gitterwerk vermieden sind. Die Tabelle II in Verbindung mit Tabelle III zeigt, daß die Ausgangsbelastung, bei der vertikale Pässe auftreten, auf das Verhältnis Belastungskonzentrierungsfläche übertragbar ist, die unter Belastung gemessen worden ist, so daß die anhand von Figur 6 ermittelten überschlägigen Werte den tatsächlichen Beanspruchungen standhalten. Wenn der gemessene Wert (Tabelle III) des Verhältnisses von Iastkonzentrierungsfläche der Auflageschicht mit dem überschlägig ermittelten Wert (Tabelle II) verglichen wird, ist der tatsächlich gemessene Wert ungefähr zweimal so groß wie der überschlägig ermittelte. Dies ist deshalb der Fall, da zur Ermittlung des überschlägigen Wertes der Maximalwert der Abmessungstoleranz des G-ittersteins zugrunde gelegt worden ist, unter der gleichzeitigen Annahme, daß der iastkonzentrierungsabschnitt sich auf einen Punkt des Steines bezieht, Demzufolge ist der übersehlägig ermittelte Wert mit einer ausreichenden Sicherheit behaftet.
Wie die oben aufgeführten Ausführungsbeispiele zeigen, erzielt das erfindungsgemäße Gitterwerk eine gleichmäßige Verteilung der Belastungskonzentrierungen, die an den überlappenden Gittersteinenflächen in dem Gitterwerk auftreten. Auf diese Weise können mögliche Beschädigungen und ein mögliches Versagen des Gitterv/erks, was bisher eine Schwierigkeit war, vermieden werden.
609821/0888

Claims (1)

  1. -H-
    Patentansprüche
    1. Gitterwerk für einen mit Steinen ausgekleideten Winderhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflageschicht, bestehend aus einem oder mehreren Materialien mit entsprechender Druckverformbarkeit zwischen den überlappenden Plächen der Gittersteine angeordnet ist.
    2. Gitterwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageschicht einst ckig ausgebildet ist oder einen Yerbiuidaufbau aus einem oder mehreren 3?a se !materialien aufweist, vorzugsweise aus keramischen Pasern, Asbest, Schlacke- oder Glaswolle, oder Metallwolle oder Metalldraht.
    5. Gitterwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageschicht einen Schichtaufbau aus S1IIz, einer Platte, Gewebe, Papier, Ifetz oder einer Paste aufweist, die aus schuppenförmigen Streifen, Glimmerfolie, Vermiculite, schuppenförmigem Graphit und Metallblech oder -folie hergestellt ist.
    4. Gitterwerk nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage schicht ungefähr dieselbe Gestalt wie eine überlappende Fläche des Gittersteins aufweist.
    5. Gitterwerk nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage schicht zwischen den überlappenden Plächen der Gittersteine bei der Erstellung des Ofens aufgebracht ist, oder daß die Auflageschicht mit organischen oder anorganischen Klebemitteln vor der Ofenerstellung aufgeklebt ist.
    6. Gitterwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und das Druckverhältnis der Auflageschicht innerhalb des Sicherheitsbereiches der Belastungsverteilung liegt, der in Beziehung zu dem Verhältnis der Lastkonzentrierungsflache des Gitterwerks und dem Druckverlauf der verschiedenen Auflageschichten bei Gesamtbelastung des Gitterwerks steht.
    609821/0888
DE2550067A 1974-11-08 1975-11-07 Feuerfestes Gitterwerk für einen Hochofen-Winderhitzer Expired DE2550067C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12809374A JPS5337586B2 (de) 1974-11-08 1974-11-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2550067A1 true DE2550067A1 (de) 1976-05-20
DE2550067B2 DE2550067B2 (de) 1979-01-11
DE2550067C3 DE2550067C3 (de) 1979-09-06

Family

ID=14976215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2550067A Expired DE2550067C3 (de) 1974-11-08 1975-11-07 Feuerfestes Gitterwerk für einen Hochofen-Winderhitzer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4075812A (de)
JP (1) JPS5337586B2 (de)
DE (1) DE2550067C3 (de)
FR (1) FR2290647A1 (de)
GB (1) GB1523476A (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445977A (en) * 1983-02-28 1984-05-01 Furnco Construction Corporation Coke oven having an offset expansion joint and method of installation thereof
AT378975B (de) * 1984-02-07 1985-10-25 Waagner Biro Ag In eine rohrleitung einbaubarer energieumwandler
US5410848A (en) * 1991-11-21 1995-05-02 The Burns & Russell Company Composite for turning a corner or forming a column, mold and method for producing glazed unit for such
US5212925A (en) * 1991-11-21 1993-05-25 Mcclinton John Wall corner composite, mold and method for producing glazed unit for such
DE19851674A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Karl Weber Betonwerk Gmbh & Co Baustein und daraus gebildetes Mauerwerk
US7040241B2 (en) * 2002-05-24 2006-05-09 Merkle Engineers, Inc. Refractory brick and refractory construction
US7971407B2 (en) * 2007-05-21 2011-07-05 Keystone Retaining Wall Systems, Inc. Wall block and wall block system for constructing walls
EP2101134A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-16 Paul Wurth Refractory & Engineering GmbH Gitterbackstein
US20150211804A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Kunshan Jue-Chung Electronics Co., Ltd. Energy storage assembly and energy storage element thereof
GB201503141D0 (en) 2015-02-03 2015-04-08 Fosbel Inc Integral self-supporting refractory checker brick modules for glass furnace regenerator structures, and methods of forming same
CN107033970B (zh) * 2016-02-04 2020-01-17 清华大学煤燃烧工程研究中心 水煤浆气化炉

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2047227A (en) * 1934-09-17 1936-07-14 James J Robinson Firebrick wall construction
US2764398A (en) * 1953-04-10 1956-09-25 Amsler Morton Corp Stub tube refractory tile for recuperators
US2853872A (en) * 1955-03-14 1958-09-30 E J Lavino & Co Refractory brick
US2833532A (en) * 1955-09-08 1958-05-06 Lewis B Ries Checker-brick and checker-work construction for regenerators
DE1139601B (de) * 1960-07-09 1962-11-15 Westofen G M B H Keramischer Rekuperator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5337586B2 (de) 1978-10-09
FR2290647B1 (de) 1980-10-03
DE2550067B2 (de) 1979-01-11
DE2550067C3 (de) 1979-09-06
US4075812A (en) 1978-02-28
JPS5155054A (de) 1976-05-14
FR2290647A1 (fr) 1976-06-04
GB1523476A (en) 1978-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1064510B1 (de) Wandsegment für einen brennraum sowie brennraum
DE2550067A1 (de) Feuerfestes gitterwerk
DE3428285A1 (de) Thermische isolierkoerper
DE1187535B (de) Starres Bauelement aus einem gesinterten Material, insbesondere fuer Waermeaustauscher, Katalysatortraeger, Turbinenschaufeln und hitzebestaendige Koerper
WO2002025173A1 (de) Hitzeschildstein, brennkammer mit einer inneren brennkammerauskleidung sowie gasturbine
DE3405051C2 (de) Verfahren zum Ergänzen, vorzugsweise Reparieren einer Silica-Feuerfestkonstruktion
EP0317501A1 (de) Filter zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren
EP1032790B1 (de) Feuerfeste rohrwandverkleidung
AT502666B1 (de) Verfahren und wabenkörper zum reinigen und/oder regenerieren von gasen
CH652200A5 (de) Industrieofen.
DE3446649A1 (de) Auskleidung fuer hochtemperatur-gasturbinen
DE2301619A1 (de) Reaktorelement aus poroesem keramischem material
DE1303596B (de) Mehrschichtiger brennerblock fuer strahlungsbrenner
DE3135714C2 (de) Feuerfester Isolierverbundblock und dessen Verwendung
DE3720188A1 (de) Waermeuebertragungsblock fuer kreuzstrom-waermeaustauscher
DE4028612C3 (de) Auskleidung und Auskleidungsstein
DE2504852B1 (de) Winderhitzer mit einem aeusseren blechmantel und einer inneren auskleidung
CH663656A5 (de) Wandelement fuer schmelzkammerfeuerung.
EP1403232A2 (de) Flammensperrender Festkörper
AT404616B (de) Keramisches rohr für einen schornstein
DE2412749C2 (de) Rauchgassammelkanal an regenerativ beheizten Verkokungsöfen
DE4119990A1 (de) Verbundplatte
AT160892B (de) Gewölbedecke aus Magnesitsteinen, Spezialmagnesitsteinen oder Chromit-Magnesitsteinen für Industrieöfen
EP1136779A1 (de) Wagen zum Transport von Keramikrohlingen
DE2918281C2 (de) Feuerfestes Plateau für Tunnelofenwagen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee