DE2832080B2

DE2832080B2 - Auskleidung für Feuerungsräume

Info

Publication number: DE2832080B2
Application number: DE19782832080
Authority: DE
Inventors: August 4030 Ratingen Tillmann
Original assignee: Karrena 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Karrena 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2832080A1

Description

U Λ

Die Erfindung betrifft eine Auskleidung für Feuerungsräume, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und beispielsweise aus der DE-OS 2 801587 bekannt ist.

Wenn bei derart aufgebauten Auskleidungen die Halterungen alle Lagen, und zwar auch die den Innenraum des Feucrungsraums begrenzende Außenlage, durchsetzen müssen, ist es nachteilig, daß die Enden der Halterungen und auch die Halteelemente der Wärmestrahlung ausgesetzt sind und verzundern Es können zwar die Halterungen und die Halteelemen'e Temperaturen von etwa 1000° C standhalten. Die Matten selbst jedoch vertragen Tcmperaturbelastungenbiszu 1500° C". da sie meist aus einer keramischen Faser hergestellt sind. Auch wenn man die Halterungen einschließlich der Halteelcmente aus hochtcmperaturbcanspruchbarem Stahl herstellt, ergibt sich als zulässige Temperaturbeanspruchung ein Wert von etwa 1100° C. Die im Feuerungsraum auftretenden Temperaturen können zumindest teilweise jedoch auch höher sein, was sich zumindest dann nicht immer genau steuern läßt, wenn man die durch die Grenztemperatur für die Halterungen gegebene Temperaturgrenze soweit wie möglich ausnutzen will. Letztere ist die Ursache dafür, daß eine volle Ausnutzung der Temperaturbcanspruchbarkcit der Matten nicht möglich ist. Wenn aber Teile der Halterungen bzw. die Halteelemente derart hohen Temperaturen unmittelbar ausgesetzt sind und verzundern bzw. verglühen, führt dies zu einem Lösen der Halteelcmente und damit auch zu einem langsamen Ablösen der den Innenraum unmittelbar be gre ti/end en Lage der Auskleidung.

In der DE-OS 2 7S7W3 ist eine Auskleidung beschrieben, bei der der zur Befestigung eines Halteorgans jeweils verwendete Stift eine Schraube ist, die sich nur bis zur drittletzten Mattcnlage erstreckt. Die

zugewandte Außenlage und die angrenzende Innenlage nicht durchsetzen kann. Diese beiden Lagen lassen sich deshalb bei der Montage zunächst nicht in ausreichendem Maße festhalten, es sei denn, daß dies mit einem zusätzlichen und nicht unerheblichen Aufwand geschieht. Das Halteorgan kann nämlich erst nach dem Auflegen der Außenlage montiert werden. Bis dahin bleiben die Außen'age und die benachbarte Innenlage ohne Halt. Hierdurch wird die Montage erschwert.

Es ist ferner aus der DE-AS 2010674 eine andere Auskleidung bekannt, bei der auf die ebenfalls mit Gewinde versehenen Stifte Keramikstifte aufgeschraubt sind. Damit wird zwar erreicht, daß sich die metallischen Stifte nicht bis in die äußeren Mattenlagen erstrecken müssen. Die Verwendung von keramischen Stiften jedoch führt zu einer beachtlichen Erhöhung des technischen Aufwandes. Die keramischen Stifte müssen nämlich an ihrem einen Ende mit einem Innengewinde versehen werden. Da das keramische Material verhältnismäßig spröde ist, ist die Herstellung des Gewindes entsprechend schwierig. Das keramische Material ist zwar in ausreichendem Maße temperaturbeständig; es ist jedoch mechanisch verhältnismäßig wenig belastbar und insbesondere empfindlich gegen Stoß- und Scherbeanspruchungen.

Bei einer Auskleidung nach der eingang^ bereits erwähnten DE-OS 2 801587 erstreckt sich der zur Befestigung eines Haltcorgans jeweils verwendete Stift ebenfalls bis mindestens zu der dem Feuenuigsraum zugewandten Seite der Matten-Außenlage. A'ich wenn der Innenraum des Halteorgans mit einem Isoliermaterial gefüllt ist, durch das die Einwirkung der hohen Temperaturen auf das Metall des Stiftes verringert wird, so ist dieser Schutz des Metallstiftes vor der Temperatureinwirkung bei weitem nicht ausreichend. Der !-η Innenraum des Halteorgans befindliche Teil des Stiftes stellt nach wie vor eine Wärmebrücke dar, und es ist somit eine entsprechend starke Erwärmung des ganzen Stiftes zu erwarten.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Auskleidung für Feuerungsräume zu schaffen, bei der einerseits die Montage insbesondere der Außenlage und der an dieser angrenzenden Innenlagen einfacher ist und bei der andererseits die zur Befestigung der Mattenlagen erforderlichen metallischen Teile gegen Temperatureinwirkung so weitgehend schützbar sind, daß die Temperaturbeanspruchbarkeit der Mattcnlagen voll ausgenutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in den Innenraum hineinragende Teil des Stiftes leicht entfernbar ausgebildet ist.

Hierdurch wird erreicht, daß nach der Montage im Bereich der dem Feuerungsraum zugewandten Mattenlagen metallische Teile nicht mehr vorhanden sind. Das in den Innenraum des Halteorgans eingebrachte Isoliermaterial enthält kein metallisches Teil mehr. Das an dem vom Feuerungsraum abgewandten Ende des Innenraums noch vorhandene Ende des verbleibenden Stiftteils wird auch bei sehr hohen Temperaturen durch das Isoliermaterial genügend geschützt.

Der entfernbare Teil des Stiftes, der zum Halten der äußeren Lagen vor der Montage des Haltetopfes dient, kann erfindungsgemäß z. B. durch eine Sollbruchstelle vim dem verbleibenden Stiftteil getrennt sein, so daß er sieh leicht abbrechen läßt.

Da das für die Stifte benötigte Material verhältnisnicht wieder verwendet werden kann, ist es gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorteilhaft, wenn der entfernbare Teil des Stiftes zumindest an seinem dem verbleibenden Stiftteil zugewandten Ende als auf dieses aufsteckbare Hülse ausgebildet ist.

Die Hülse kann aus einfachem Material bestehen, das keine besondere Temperaturbcanspruchbarkeit aufzuweisen braucht, sie kann gegebenenfalls sogar

aus Kunststoff hergestellt sein. In jedem Fall ist sie für die weitere Montage erneut verwendbar. Auch brauchen die zum Festsetzender Halteelemente meist verwendeten Nocken nur an dem verbleibenden Stiftteil vorhanden zu sein, während als Halteelemente für

¹> den entfernbaren Teil des Stiftes Gummischeiben besonders geeignet sind, da sie auch auf einer glatten Stift-Außenfläche gut haften.

Die Halteelemente werden im allgemeinen scheibenförmig ausgebildet sein und ein Langloch aufwei-

-" sen, so daß ein Überschieben über am Umfang des verbleibenden Stiftteüs diametral angeordnete Rastnocken möglich ist und nach einer Drehung des Halteelements um 90° eine Verriegelung hergestellt wird. Zur Befestigung des Haltetopfes kann erfindungsge-

-' maß ein entsprechend ausgebildetes Halteelement in Form einer Scheibe dienen, deren Rand an zwei vorzugsweise gegenüberliegenden Stellen hochgebogen ist. Durch dieses Hochbiegen wird die Handhabung der Scheibe am Boden des Haltetopfes erleichtert.

i" insbesondere ist auch ein einfaches Lösen möglich, falls dies nach einer ersten Montage noch erforderlich werden sollte.

In den Rahmen der Erfindung fällt auch ein besonders einfaches Verfahren zum Herstellen der Ausklei-

^r< dung. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Matten bis einschließlich der Außenlage auf die Stifte aufgesteckt und mit den Halteelementen befestigt werden, daß das den entfernbaren Teil des Stiftes umgebende Mattenmaterial entfernt und eine

¹⁾¹ Aussparung für den Haltetopf hergestellt werden, daß der äußere Teil des Stiftes entfernt wird, daß dann der Haltetopf eingesetzt und am verbleibenden Stiftteil befestigt wird und daß schließlich der Haltctopf mit Isoliermaterial gefüllt wird. In dieser Folge ergibt

■i"> sich eine besonders zweckmäßige und einfache Montage, wobei es besonders günstig ist, wenn das Herstellen der Aussparung um den entfernbaren Teil des Stiftes herum mittels eines Hohlbohrers erfolgt. Auf dem anschließend zu entfernenden Teil des Stiftes be-

"><· findlichc scheibenförmige Halteelemente können hierbei gleichzeitig auch als Führung für den Hohlbohrer dienen, wenn sie entsprechend bemessen sind. Nach dem Herausnehmen des Bohrers können der entfernbare Teil des Stiftes einschließlich des noch von

">". den Halteelementen gehaltenen abgetrennten Mattenmaterials herausgenommen werden.

Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

in Fig. 1 in Form eines schematischen Schnittes einen Teil einer Feuerungsraumwand- oder -decke mit einer.' durch eine Sollbruchstelle abtrennbaren Teil des Stiftes,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung

i"> mit einem entfernbaren Teil des Stiftes in Form einer Hülse.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform hai ein reue ι uiikmüuiu 10 eine Wand ii. an eier Siific

12 aus hochtemperaturbcanspruchbarem Metall in regelmäßigen Abständen angeschweißt sind. Ein dem Feuerungsraum 10 zugewandter Teil 13 des Stiftes 12 ist an einer Sollbruchstelle 14 abtrennbar.

Die Auskleidung ist aus parallel zur Wand 11 des Feuerungsraumes 10 verlaufenden Lagen 15 in Form von Matten gebildet, die aus keramischen Fasern hergestellt sind und deshalb sehr hohen Temperaturen standhalten können. Die Lagen 15 sind nacheinander auf die Stifte 12 aufgesteckt, wobei auf die Stifte 12 aufgeschobene Halteelemente 16 in Form von Scheiben oder Platten die einzelnen Lagen 15 abstützen. Die Befestigung der Halteelemente 16 an den Stiften

12 erfolgt über eine entsprechende Rastverbindung unter Dreher, von 90°, wobei die auf der. Stiften 12 hierzu vorgesehenen Rastnocken nicht dargestellt sind.

Soweit die Lagen 15 durch den entfernbaren Teil

13 des Stiftes 12 gehalten werden, geschieht dies mit Hilfe von Gummischeiben 17.

In Fig. 1 sind vier wesentliche Verfahrensabschnitte für die Herstellung der Auskleidung dargestellt. Bisher wurde das Anbringen der einzelnen Lagen 15 und das Befestigen derselben mit Hilfe der Halteelemente 16 und der Gummischeiben 17 beschrieben. Dieser Verfahrensabschnitt entspricht der Darstellung der Auskleidung im Bereich des linken Stiftes 12.

Es wird dann mittels eines Hohlbohrers das den Bereich des Teils 13 umgebende Mattenmaterial freigeschnitten, wie es im Zusammenhang mit dem zweiten Stift 12 in Fig. 1 dargestellt ist. Nach Entfernen des Hohlbohrers kann entweder zuerst das freigeschnittene Material einschließlich der Gummischeiben 17 entfernt werden. Es folgt dann das Einsetzen eines Haltetopfes 18 mit Hilfe einer Scheibe 19, die an ihren Rändern hochgebogen ist. Hierbei ist der Teil 13 des Stiftes 12 noch als Führung für den Haltetopf 18 verwendet worden.

Es ist aber auch denkbar, den Teil 13 des Stiftes 12 bereits vordem Herausnehmen des freigeschnillenen Fasermaterials abzubrechen und zusammen mit dem Fasermaterial und den Gummischeiben 17 zu entfernen. Es kann auch dann der Haltetopf 13 auf das hervorstehende Ende des Stiftes 12 aufgeschoben und mittels der Scheibe 19 befestigt werden. Letztere wird auf dem Stift 12 ebenfalls durch Drehung arretiert, und damit eine solche Drehung am Boden des Haltetopfcs 18 möglich ist, sind die Ränder der

■>»

Scheibe 19 so hochgebogen, daß ein Schlüssel ange setzt werden kann.

Abschließend wird ein aus keramischem Fascrma terial und einem Binder hergestellter Stopfen 20 in das Innere des Haltetopfes 18 eingebracht.

Der Haltetopf 18 hat einen kegeligen Querschnitt der sich zum Topfboden hin verjüngt, und ist im übrigen aus möglichst leichtem feuerfestem Materia! hergestellt. An seinem dem Feuerungsraum 10 züge wandten Ende hat der Haltetopf 18 einen Ringansat; 21, auf den ein die tragende Fläche vergrößernder Ring 22 aufgelegt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind jeweils gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet Die Anordnung und das Aufbringen der einzelnen Lagen 15 entsprechen dem an Hand von Fig. 1 beschriebenen Beispiel. Es ist jedoch folgender Unterschied vorhanden:

Als entfernbare Teile der Stifte 12 dienen Hülsen 23, deren Innendurchmesser so gewählt ist, daß eine Hülse 23 auf einem Stift 12 klemmend gehalten ist Besonders geeignet sind hier handelsübliche Spannhülsen, die an einer Stelle ihres Umfangs über die Länge hin geschlitzt sind. Es sollten aber in jedem Fall Maßnahmen getroffen werden, um das Aufstekken einer Hülse 13 auf eine bestimmte Länge zu beschränken. Zu diesem Zweck kann in das Innere der Hülse 23 ein Anschiagstift 24 oder dergleichen eingesetzt werden.

Wenn die Hülse 23 ihre Funktion erfüllt hat und der Haltetopf 18 montiert ist, steht sie für die weitere Montage wieder zur Verfügung.

Bezugsziffernliste

10 Feuerungsraum

11 Wand

12 Stift

13 Teil

14 Sollbruchstelle

15 Lage

16 Halteelement

17 Gummischeibe

18 Haltetopf

19 Scheibe

20 Stopfen

21 Ringansatz

22 Ring

23 Hülse

24 Anschlagstift

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auskleidung für Feuerungsräume, insbesondere für Hochtemperatur-Industrieöfen, mit in mehreren Lagen übereinander und parallel ?.ur Wand des Feuerungsraumes angeordneten Matten aus temperaturbeständigem Material, wobei die Lagen eine den Innenraum des Feuerungsraumes begrenzende Außenlage und mehrere Innenlagen bilden, mit die Lagen durchsetzenden, an der Wand des Feuerungsraumes befestigten Halterungen in Form von Stiften, mit einem jeweils auf einen Stift aufgesetzten und die Außenlage und mindestens noch die angrenzende Innenlage durchsetzenden Halteorgane:i, mit einem an der Feuerungsraumseite der Außenlange angreifenden Ringflansch an dem Halteorgan und mit einem in dem Halteorgan ausgebildeten und von der Feuerungsraumseite her zugänglichen Innenraum, an dessen Ende der Stift durch eine Bohrung in das Halteorgan eintrifft und gegen ein Verlassen der Bohrung mittels eines Halteelements gesichert ist, wobei sich der in den Innenraum hineinragende Teil des Stiftes zunächst bis etwa in Höhe der Außenlage erstreckt und der Innenraum des Halteorgans Isoliermaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Innenraum hineinragende Teil (13,23) des Stiftes (12) leicht entfernbar ausgebildet ist.

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Stiftteil (12) mit dem entfernbaren Teil (13) des Stiftes (12) durch eine Sollbruchstelle (14) verbunden ist.

3. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernbare Teil des Stiftes (12) zumindest an seinem dem verbleibenden Stiftteil (12) zugewandten Ende als auf dieses aufsteckbarc Hülse (23) ausgebildet ist

4. Auskleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festsetzen der Halteclemente (16) dienende Nocken nur an dem verbleibenden Stiftteil (12) vorhanden sind.

5. Auskleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Stiftteil (12) an seinem Umfang diametral gegenüberliegende Rastnocken aufweist und daß zur Befestigung des Haltctopfs (18) eine mit einem Langloch versehene Scheibe (19) dient, deren Rand an zwei vorzugsweise gegenüberliegenden Stellen hochgebogen ist.

ft. Auskleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem entfernbaren Teil (13, 23) des Stiftes Haltcelemente in Form von Gummischeiben (17) oder Scheiben aus anderem haftfähigen Material aufgesetzt sind.

7. Auskleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltctopf (18) einen leicht kegeligen und sich zum Topfboden hin verjüngenden Querschnitt hat.

H. Auskleidung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltetopf (18) an seinem dem Feuerungsraum (10) zugewandten Ende einen nach außen ragenden Ringansatz (21) aufweist.

kennzeichnet, daß auf den Ringansatz (21) ein die tragende Fläche vergrößernder Ring (22) aufgelegt ist.

10. Auskleidung nach einem der vo-herigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalte topf (18) innen mit einem aus keramischem Fasermaterial und einem Binder gebildeten Stopfen (20) ausgefüllt ist.

11. Verfahren zum Herstellen einer Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Matten bis einschließlich der Außenlage auf die Stifte aufgesteckt und mit den Halteelementen befestigt werden, daß das den entfernbaren Teil des Stiftes umgebende Mattenrnaterial entfernt und eine Aussparung für den Haltetopf hergestellt werden, daß dann der Haltetopf eingesetzt und am verbleibenden Stiftteil befestigt wird und daß der Haltetopf mit Isoliermaterial gefüllt wird, wobei das Entfernen des äußeren Teils des Stiftes vor oder nach dem Einsetzen des Haltetopfes erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Aussparung um den entfernbaren Teil des Stiftes herum mittels eines zylindrischen Hohlbohrers erfolgt.