DE2837973A1 - Prefabricated refractory panel for furnace lining - is made using strip of fibre mat wound into flat coil compressed in mould to form panel - Google Patents
Prefabricated refractory panel for furnace lining - is made using strip of fibre mat wound into flat coil compressed in mould to form panelInfo
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Abstract
Description
Feuerfestes Fertigbauteil Refractory prefabricated component
und seine Verwendung Die Erfindung betrifft ein feuerfestes Fertigbauteil zum Auskleiden von'-Industrieöfen od.dgl., bestehend aus einem wärmeisolierenden, hochtemperaturfesten Fasermaterial, insbesondere Keramikfaser-Matte. and its use. The invention relates to a prefabricated refractory component for lining von'-industrial furnaces or the like., consisting of a heat-insulating, high temperature resistant fiber material, especially ceramic fiber mat.
Derartige Fertigbauteile werden zum Auskleiden yon Hochtemperatur-Räumen benutzt, um einerseits eine: leichte Auswechselbarkeit der Feuerfest-Teile zu erreichen und andererseits auch bei relativ hohen Temperaturen eine dauerhafte Auskleidung zu erhalten.Such prefabricated components are used to line high-temperature rooms used, on the one hand, to achieve: easy interchangeability of the refractory parts and on the other hand, a permanent lining even at relatively high temperatures to obtain.
Es ist bekannt, daß die Fasermatten unter Hitzeçinwirkung'schwinden und daß die Schwindung in Längsrichtung der Fasern am größten ist. Um diesen Nachteil auszugleichen ist bereits ein Hochtemperatur-Isolierblock für Innenwand-Auskleidungen von Industriebfen od.dgl. bekannt (DE-OS 22 31 658), der auf seiner Hochtemperaturseite ein wärmeisolierendes, hochtemperaturfestes Fasermaterial aufweist. Bei diesem bekannten Isolierblock ist das Fasermaterial.It is known that the fiber mats shrink under the action of heat and that the shrinkage is greatest in the longitudinal direction of the fibers. To this disadvantage A high-temperature insulating block for inner wall linings has to be compensated for of industrial thieves or the like. known (DE-OS 22 31 658) on its high temperature side has a heat-insulating, high-temperature-resistant fiber material. With this well-known The insulating block is the fiber material.
mit seiner Faserrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Befestigungsebene des Isolierblockes angeordnet.with its fiber direction essentially perpendicular to the plane of attachment of the insulating block.
Damit ist die Richtung der größten Schwindung senkrecht auf die Ofenvand getegt. Dies hat den Nachteil, daß der Isolierblock kürzer und damit die Temperaturbeständigkeit der Auskleidung niedriger wird. Es hat sich gezeigt, daß die Fasermatten auch quer zur Faserrichtung schwinden und demzufolge zwischen den einzelnen Isolierblöcken Fugen entstehen, die bis zu 7% betragen können.This means that the direction of the greatest shrinkage is vertical on laid the stove wall. This has the disadvantage that the insulating block is shorter and thus the temperature resistance of the lining becomes lower. It has shown, that the fiber mats also shrink transversely to the fiber direction and consequently between Joints are created between the individual insulating blocks, which can be up to 7%.
Keramikfaser-Matten werden durch Aufpacken der einzelnen Fasern hergestellt, so daß eine Packlage mit einer Elastizität in Packrichtung entsteht, Diese Herstellungsweise bringt den Nachteil mit sich, daß die Matte, außer in Längsrichtung der Faser, sowohl in Packrichtung als auch quer zur Packrichtung unterschiedlich schwindet, Um diesen Umstand auszugleichen, hat man' den bekannten Isolierblock, unter Beibehaltung der senkrecht auf der Ofenwand stehenden Fasern, schach-" brettartig verlegt. Die Fugenbildung konnte mit dieser Maßnahme zwar verringert aber immer noch nicht restlos beseitigt werden.Ceramic fiber mats are made by packing up the individual fibers, so that a packing layer with elasticity in the packing direction is created, this manufacturing method has the disadvantage that the mat, except in the longitudinal direction of the fiber, both shrinks differently in the packing direction as well as across the packing direction, around this To compensate for the fact, one has' the well-known insulating block, while maintaining the Fibers standing vertically on the furnace wall, laid like a chess board. The formation of joints could be reduced with this measure but still not completely eliminated will.
.Bei einem weiteren Isolierblock (DE-OS 24 30 976), hat man den aus mehreren Mattenlagen bestehenden Isolierblock in Richtung der Längsfaser vorgepreßt, um damit eine gleichmäßigere Schichtdicke der Auskleidung zu erreichen. Auch mit dieser Ausführungsform läßt sich die Bugenbildung nicht vermeiden..At another insulating block (DE-OS 24 30 976), you have the insulation block consisting of several layers of mats pre-pressed in the direction of the longitudinal fibers, in order to achieve a more even layer thickness of the lining. Also with this embodiment cannot avoid the formation of a bow.
Allen bisher bekannten Isolierblocks aus Keramikfaser-Matten haftet der Nachteil an, daß sie sich bei recht-Neckiger Form des Blockes nicht allseitig annähernd gleichmäßig vorspannen lassen, um somit die beim Anheizen des Ofens auStretenden Schwindungen auszugleichen. Außerdem bestehen alle bekannten Vorschläge aus mehreren Mattenlagen, wobei die Matte quer zur Faserlängsrichtung zerschnitten sind.All previously known insulating blocks made of ceramic fiber mats adheres the disadvantage is that they are not on all sides if the block has a rather necky shape Let it bias almost evenly so as to avoid the Compensate for shrinkage. In addition, all known proposals consist of several Mat layers, the mat being cut transversely to the longitudinal direction of the fibers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachsten Mitteln-ein Auskleidungselement mit einem in der:" Zustellebene isotropen Verhalten zu schaffen.The invention is based on the object, with the simplest means-a Lining element with an isotropic behavior in the: "infeed plane.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fasermatte mit parallel zur Offenwand verlaufender Faserrichtung spiralförmig aus einem Streifen zu einem Zylinder gewickelt.und mechanisch senkrecht zur Zylinderachse in' eine Quaderform gepreßt ist, die für den Transport und zur Montage tndieser Form gehalten und senkrecht zur Wickelrichtung auf einer Basisplatte befestigt ist.This object is achieved in that the fiber mat with parallel to the open wall running fiber direction spirally from one strip to one Cylinder wound. And mechanically perpendicular to the cylinder axis in 'a cuboid shape is pressed, which is held in this form for transport and assembly and is vertical is attached to the winding direction on a base plate.
Nit dieser maßnahme wird ein aus e'inem Mattenstreifen b'estehendes Fertigbauteil geschaffen, das. durch allseitige Vorpressung annähernd. gleichmäßig vorgespannt ist, so daß nach dem Aufheizen des Ofens das Fe'rtigbauteil nach allen Seiten eine gleichmäßige Schwindung aufweist. Außerdem wird eine gleichmäßige Ausdehnung nach deni Abbrennen einer Montagehilfe erreicht.With this measure, one consisting of a strip of mat is created Prefabricated part created that. Approximately by pre-pressing on all sides. evenly is biased so that after the furnace has been heated up, the Fe'rtigbauteil after all Sides has a uniform shrinkage. It also has a uniform expansion after deni burn-off of an assembly aid reached.
Mit der Erfindung wird nämlich die natürliche Wirkung des .KeramikTaser-Iriaterials ausgenutzt. Der auf ein bestimmtes Naß zu einem Quader vorgespannte Zylinder entspannt sich nach dem-Abbrennen der Montagehilfe. Es wird also die allseitige Vorspannung dazu benutzt, die natürliche Schwindung auszugleichen und gleichzeitig eine die Fugenbildung beseitigende, vorbestimmbare Ausdehnung beizubehalten. Dabei kann mit dem erfi'ndungsgemäßen Fertigbauteil der weitere Vorteil des Faser Materials ausgenutzt werden, in dem der'Zylinder in der elastischsten Richtung des Fasermaterials, also in der Packrichtung, vorgespannt wlird,'so daß eine optimale Ausdehnung unter optimaler Kompensierung der Schwindung gewährleistet ist.With the invention, namely, the natural effect of the .KeramikTaser -Iriaterials exploited. The cylinder, which is pretensioned to form a cuboid, relaxes after the assembly aid has burned off. So it becomes the all-round pretension used to compensate for the natural shrinkage and at the same time a die Maintain predeterminable expansion that eliminates joint formation. You can use the prefabricated component according to the invention exploits the further advantage of the fiber material be, in which the'Zylinder in the most elastic direction of the fiber material, so is pretensioned in the packing direction so that an optimal expansion is below optimal Compensation of the shrinkage is guaranteed.
Der beso'ndere'Vorteil des erfindungsgemäßen Fertigbauteiles ist darin zu sehen, daß eine allseitige nahezu gleichmäßige Kompressibilität, Schrumpfung und Ausdehnung erzielt wird. Folglich ist mit dem Ferti"gbauteil eine Auskleidung herstellbar, die auch über einen längeren Betriebs zeitraum ihre gewünschten Eigenschaften beibehält.The special advantage of the prefabricated component according to the invention is therein to see that an almost uniform compressibility on all sides, shrinkage and expansion is achieved. Consequently, the finished component is a lining can be produced that maintain their desired properties over a longer period of operation maintains.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 den spiralförmig gewickelten Zylinder, Fig. 2. den vorgespreßten Quader mit seinem Werkzeug, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Auskleidung mit mehreren Fertigbauteilen, Fig. 4 eine Draufsicht auf Figur 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Seitenclip, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Innenclip, Fig. 7 die Befestigung eines Clips an einem .Bolzen und Fig. 8 die Befestigung eines Clips an einer Ofenwand.' Die geschnittenen Mattenstreifen 1 werden nach dem Schneiden um 90° gedreht und in dieser Lage spiralförmig zu einem Zylinder 2 gewickelt, so daß die Faser-Packrichtung quer zur Zylinderachse 14 liegt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be used in the following described in more detail. It shows: Fig. 1 den spiral wound cylinder, Fig. 2. the pre-pressed cuboid with its tool, 3 shows a cross section through a lining with several prefabricated components, 4 shows a plan view of FIG. 3, FIG. 5 shows a plan view of a side clip, FIG. 6 shows a plan view of an inner clip, FIG. 7 shows the attachment of a clip to one "Bolt and FIG. 8 the fastening of a clip to a furnace wall." The cut ones Mat strips 1 are rotated 90 ° after cutting and in this position in a spiral wound into a cylinder 2 so that the fiber packing direction is transverse to the cylinder axis 14 lies.
Das Ende 3 des Streifens 1 wird mit der inneren Lage 1a der Spirale verklebt, um ein Aufrollen zu verhindern.The end 3 of the strip 1 becomes with the inner layer 1a of the spiral glued to prevent rolling up.
Der Zylinder 2 wird so dann in ein Werkzeug 4 ein'gelegt, das aus vier Wänden 5 bis 8 besteht. Von den vier Wänden sind die Wände 7 und 8 mittels der Gelenke 9 und 10 schwenkbar angeordnet. Die Wände 7 und 8 sind beim Einlegen des Zylinders 2 geöffnet. Zunächst wird.The cylinder 2 is then inserted into a tool 4 from which four walls 5 to 8. Of the four walls, walls 7 and 8 are by means of the joints 9 and 10 are pivotably arranged. The walls 7 and 8 are at the Insertion of cylinder 2 open. First will.
die Wand 7 geschlossen und demzufolge der Zylinder 2 An Richtung der Achse 11 vorgespannt. Danach wird die Wand 8 geschlossen und somit der Zylinder 2 in Richtung der Achse 12 vorgespannt. Der so entstandene, allseitig vorgespannte Quader 13 wird mittels einer nicht dargestellten Folie od.dgl. umwickelt, damit er die im Werkzeug 4 erhaltene Form beibehält. Es dürfte ausreichen, wenn nur die vom Werkzeug 4 umfaßten Seiten flächen des Quaders 13 umwickelt werden Der Quader 13 kann anstelle-.der dargestellten quadratischen Form auch jede beliebige Rechteckform aufweisen.the wall 7 closed and consequently the cylinder 2 to the direction of Axis 11 preloaded. Then the wall 8 is closed and thus the cylinder 2 preloaded in the direction of the axis 12. The one created in this way, prestressed on all sides Cuboid 13 is by means of a film, not shown, or the like. wrapped with it it maintains the shape obtained in the tool 4. It should be enough if only the by the tool 4 covered sides surfaces of the cuboid 13 are wrapped The cuboid 13 can also be any rectangular shape instead of the square shape shown exhibit.
Der formstabile, vorgespannte Quader 13 wird mit lotrechter .Zylinderachse 14 mit seiner unteren Stirnfläche. 15 auf. eine Basisplatte 16 aufgeklebt, die das endgültige Rastermaß des Fertigbauteiles aufweist. Unter Rastermaß ist das fertige Einbaumaß "A" des Fertigbau~ teiles 17 zu verstehen.The dimensionally stable, prestressed cuboid 13 is perpendicular .Zylinderachse 14 with its lower end face. 15 on. a base plate 16 glued on, which Has final grid dimension of the prefabricated component. The finished one is below the grid Installation dimension "A" of the prefabricated part 17 is to be understood.
Die Basisplåtte 16 ist an zwei Seiten Z-förmig abge bogen, so daß die Arretierungswinkel 18 und 19 entstehen. Es können auch alle vier Seiten der Basisplatte 16 abgebogen sein. Auf dem geraden, nicht abgebogenen Teil der Oberfläche der Basisplatte 16 wird der Quader 13 aufgeklebt. Es verbleibt ein restlicher, nicht angeklebter Randtei! des Quaders 13, der in diesem Bereich frei beweglich bleibt. Der Quader 13 ist so vorgespannt, däß er das Rastermaß "A" überragt. Beim Einbau muß dieser überstehende Rand zusammengedrückt werden, was sich aufgrund der leichten Kompressibilität der Keramikfasser-Matten ohne Schwierigkeiten bewerkstelligen läßt. Dieses nochmalige Zusammendrücken der Quader sorgt für ein einwandfreies Anliegen benachbarter Fertigbauteile 17a und'17b, so daß sich an den Berührungsstellen 20 auch na'ch der Schwindung keine : Fugen bilden können.The base plate 16 is bent abge on two sides in a Z-shape, so that the locking angles 18 and 19 arise. It can also all four sides of the Base plate 16 be bent. On the straight, not bent part of the surface The cuboid 13 is glued onto the base plate 16. There remains a remainder not glued edge part! of the cuboid 13, which remains freely movable in this area. The cuboid 13 is prestressed in such a way that it protrudes beyond the grid dimension "A". During installation this protruding edge must be compressed, which is due to the light Can accomplish compressibility of the ceramic barrel mats without difficulty. This repeated squeezing of the cuboids ensures a flawless request adjacent prefabricated components 17a and 17b, so that at the contact points 20 even after the shrinkage, none: can form joints.
An der Ofenwand 21 werden die Fertigbauteile 17 mittels der Clipse 22 und 24 befestigt, die als Außen- und Innenclipse ausgebildet sind. Entlang der äußeren Ofenwand 21a sind die' Außenclipse 22 an der Ofenwand 21 mittels einer Punktschweißung 29 od.dgl. befestigt. D'er. The prefabricated components 17 are attached to the furnace wall 21 by means of the clips 22 and 24 attached, which are designed as outer and inner clips. Along the outer furnace wall 21a are the 'outer clips 22 on the furnace wall 21 by means of a spot weld 29 or the like. attached. Of the.
Außenclip 22 besteht aus einem Blechstreifen, der an' der der Ofenwand 21a zugekehrten Seite U-förmig umgebogen ist. Der ebenfalls aus einem Blechstreifen bei stehende Innenclip 24 ist an einer Seite mit einem ab gewinkelten Steg 25 versehen, der zwei Einschnitte auf-. Outer clip 22 consists of a sheet metal strip which is attached to the furnace wall 21a facing side is bent in a U-shape. The one also made from a sheet of metal with standing inner clip 24 is provided on one side with an angled web 25, of the two incisions.
weist. Der zwischen den Einschnitten liegende Teil 28 ist nach rechts und die äußeren Teile 26 und 27 sind nach links abgebogen, so daß ein U-förmiges Profil entsteht. In diese Profile werden die Arretierungswinkel 18 und 19 der Basisplatte 16 eingeschoben, Ist eine i'solierende Zwischenschicht 30 erforderlich, dann wird durch diese ein Bolzen 31 hindurchgeführt, der am unteren Ende mit der Ofenwand 21 verschweißt ist. shows. The part 28 lying between the incisions is to the right and the outer parts 26 and 27 are bent to the left so that a U-shaped Profile is created. The locking brackets are placed in these profiles 18th and 19 of the base plate 16 inserted, is an insulating intermediate layer 30 required, then a bolt 31 is passed through this, which is on the lower End is welded to the furnace wall 21.
Der.Bolzen 31 kann auch eine beliebige Arretierung 32 aufweisen. Nach dem der Clip 22 oder 24 über den zen 31 geschoben ist, wird auch hier ein Arretierungs°-mittel, beispielsweise eine Gewindemutter 33 odedgl.The bolt 31 can also have any locking means 32. To the clip 22 or 24 is pushed over the zen 31, a locking means is also here, for example a threaded nut 33 or the like.
vorgesehen.intended.
Um Wärmeabstrahlungen zu verhindern, können die Räume zwischen den Arretierungswinkeln 18 und 19 der Basisplatten 16 und den Profilen der Clipse 22 und 24 mittels Wärmedämm-Material ausgefüllt werden.To prevent heat radiation, the spaces between the Locking angles 18 and 19 of the base plates 16 and the profiles of the clips 22 and 24 are filled with thermal insulation material.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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