DE3005257A1

DE3005257A1 - Brennermuffelstein

Info

Publication number: DE3005257A1
Application number: DE19803005257
Authority: DE
Inventors: Karl 4330 Mülheim Bodi; Hans 4100 Duisburg Steinborn; Werner 4200 Oberhausen Thomas
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2475692A1; BE887446A; GB2069115A; NL8100507A; GB2069115B

Description

- 3 - KXR/Ke/Sc

PA 3041

DIDIER-WERKE AG
Lessingstraße 16 - 18
6200 Wiesbaden

"Brennermuffel stein"

Die Erfindung betrifft einen Brennermuffel stein aus einem hochtemperaturbeständigen Keramik-Fasergemisch, insbesondere für Wärmebehandlungsöfen mit Hochgeschwindigkeits^: brennern, mit Brennerloch.

Derartige Brennermuffel steine sind beispielsweise aus der Zeitschrift "Gas und Wärme", Band 28 (1979), Heft 4,
Seite 227 und aus dem Prospektblatt "Combustion Chamber" von Johns-Manvi1Ie, form IN-489 A aus März 1966 an sich
bekannt. Derartige Brennermuffel steine können im Vakuumformverfahren fugenlos einteilig hergestellt und daher
an die unterschiedlichen Brennertypen in ihrer Gestaltung und ihren Abmessungen leicht angepaßt werden. Als Keramikfasern kommen vor allem solche auf der Basis von Tonerdesilikat zur Anwendung, weil dadurch bei geringem Gewicht, guter Wärmedämmung und geringer Wärmespeicherung eine
hervorragende TemperaturwechseTbeständigkeit und damit

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optimale Haltbarkeit und Betriebssicherheit erreicht werden kann. Der im Regelfall aus einem Stück bestehenden Brennermuffel stein kann bei größeren Abmessungen auch aus mehreren Teilen bestehen, die einzeln geformt und miteinander verklebt sindl Mit Brennermuffel steinen aus Keramik-Fasergemischen konnte gegenüber den bis dahin verwendeten gebrannten Steinen, getemperten oder gebrannten Fertigbauteilen sowie örtlich eingebrachte Stampfmassen oder Feuerbetone, alle auf der Basis von Tonderdesi1ikat mit unterschiedlichem AlpO^-Gehalt, Bindemittel und Rohstoffen, eine erhebliche Verbesserung erzielt werden, insbesondere im Hinblick auf die bis dahin mangelnde Temperaturwechselbeständigkeit. Auch die Fugenspannungen, die schnell zu Rissen und Abplatzungen führten und die Brennerfunktion beeinträchtigen sowie das Vagabundieren unverbrannter Gase ermöglichten, konnten vermieden werden. Das geringe Raumgewicht von Brennermuffelsteinen aus Keramikfasern von nur etwa 10 % gegenüber den bis dahin verwendeten gebrannten Steinen oder Massen verbunden mit nur wenig Wärmespeicherung und deshalb raschem Abkühlen gestattete außerdem ein schnelles Auswechseln etwa beschädigter Teile; ebenso aber auch eine sofortige Inbetriebnahme neuer Brennermuffelsteine ohne Trocknungs- oder Aufheizungsvorschriften.

Nachteilig bei den bekannten Brennermuffel steinen aus einem hochtemperaturbeständigen Keramik-Fasergemisch ist aber, daß die hohen Gas- und Luftgeschwindigkeiten, wie sie in Hochleistungsbrennern vorkommen, oder auch die Turbulenzen bei anderen Brennertypen zu schnellen Auswaschungen der keramischen Fasern in dem Brennerloch und damit zu Verbrennungsstörungen führen.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brennermuffelstein der gattungsgemäßen Art unter Beibehaltung der zuvor geschilderten wärme- und rege!technischen Vorteile so weiter zu bilden, daß Errosionsschäden des Brennerloches weitgehend vermieden bzw. schnell beseitigt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das Brennerloch eine gesonderte Innenhülse aus feuerfestem Material auswechselbar eingesetzt ist. Die Innenhülse hat vorteilhafterweise nur eine geringe Wandstärke und, je nach den Gegebenheiten, zylindrische, kegelstumpfförmige oder sonstige Form und ist beispielsweise auf der Basis von Siliciumcarbid, Tonerdesilikat, Oxidkeramik, anorganisch gebundenen keramischen Fasern oder dergleichen hergestellt. Die Innenhülse ist als gesondertes Verschleißteil während des Betriebes auswechselbar. Während bisher die wärme- oder Verbrennungsregeltechnisehen Vorteile von Brennermuffel steinen aus keramischen Fasern wegen der geringen Verschleißresistenz dieses Materials nur geringfügig genutzt werden konnten, weil die geringe Lebenserwartung derartiger Brennermuffel steine zu häufigen, kostspieligen Auswechslungen Veranlassung gaben und auch Betriebsstörungen und/oder -Unterbrechungen verursachten, können mit der erfindungsgemäßen Lösung die durch notwendige Brennermuffel Steinerneuerungen entstehende Kosten auf ein Minimum gesenkt werden, da die Faserbrennerblöcke niemals unmittelbar Errosionen ausgesetzt sind und damit außergewöhnlich lange Einsatzzeiten erreichen.

Geeignete Anordnungen bzw. Befestigungen der Innenhülse in dem Brennerloch bestehen darin, daß die Innenhülse in das Brennerloch formschlüssig eingeschoben, mittels Kordel gewinde eingedreht und/oder mittels Verriegelung eingeklinkt ist.

Zur Erzielung einer absoluten Dichtung zwischen Brennerloch und separater Innenhülse kann die Innenfläche des Brennerloches und/oder die Außenfläche der Innenhülse einen Dichtungsbelag, z.B. aus Feuermörtel oder Feuerkitt aufweisen.

Durch einen stirnseitig angeformten Befestigungsflansch kann die Innenhülse beispielsweise mit einer runden oder quadratischen Stahlplatte unter Einfügung eines Dichtungsringes, beispielsweise aus Feuerfilz, so an dem Brennerloch verschraubt, verdübelt oder verklebt werden, daß keine Brenngase vagabundieren können. Wenn das Brennerloch und damit auch die InnenhüTse eine zum Ofeninneren weisende Aufweitung haben und damit der Einbau der Innenhülse von innen her notwendig ist, kann die Innenhülse zweckmäßigerweise eine größere axiale Lange als das Brennerrohr haben und an dem außenliegenden Ende eine Umfangsnut aufweisen, in welcher ein abdichtender Verriegelungsring eingreifen kann, der seinerseits von einem übergreifenden Befestigungsflansch des Brennergeschränks an dem Brennermuffel stein gehalten ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

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Es zeigt:

Fig. 1 schematisch im Schnitt eine AusfUhrungsform eines die Erfindung aufweisenden Brennermuffel Steines für das Einsetzen der Innenhülse von außen, und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines die Erfindung aufweisenden Brennermuffel steins für das Einsetzen der Innenhülse von innen.

Der Brennermuffelstein 1 gemäß Fig. 1 ist in das Mauerwerk 7, beispielsweise eines industriellen Wärmebehandlungsofens, eingepaßt. Der Brennermuffelstein 1 hat ein in diesem Falle zylindrisches Brennerloch 3. Erfindungsgemäß ist in das Brennerloch3 eine gesonderte Innenhülse aus feuerfestem Material auswechselbar eingesetzt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Innenhülse 2 in dem Brennerloch 3 mit Hilfe eines Kordelgewindes 4 festgelegt. An seinem äußeren stirnseitigen Ende hat die Innenhülse 2 einen Befestigungsflansoh 5, der in eine entsprechende Ringaussparung des Brennermuffelsteins 1 zu liegen kommt, so daß die Vorderfläche des Befestigungsflansches 5 mit der Vorderfläche des Brennermuffel steins 1 fluchtet. In dieser Position wird die Innenhülse 2 mittels eines an dem Außenblech des Ofengehäuses 8 festgeschraubten Befestigungsflansches 9 des Brennergeschränks gehalten. Eine Abdichtung zur Verhinderung des Vagabundierens von Brennergasen wird dadurch erzielt, daß zwischen der Vorderfläche des Befestigungsflansches 5 und der in der Fläche des Befestigungsflansches 9 in einer entsprechenden Aussparung des Ofengehäuses 8 ein Dichtungsring 11 aus Feuerfi1zmatte eingelegt ist. Die zeichnerische Darstellung veranschaulicht auch in gestrichelten Linien, wie das Brennergehäuse 10 in das mit Innenhülse 2 ausgestattete Brennerloch hineinragt.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 weist das Brennerloch 3 und dementsprechend auch die Tnnenhüls.e 2 einen der Ofeninnenseite zugewandten aufgeweiteten Abschnitt auf. Aufgrund dieses Umstandes ist die Inhenhülse von innen her in das Brennerloch 3 einzufügen. Die Festlegung und Abdichtung soll aber auch hier von außen erfolgen. Zu diesem Zweck hat die Innenhülse- 2 eine etwas größere axiale Länge als das Brennerloch 3. An dem aus dem Brennerloch 3 außen herausragenden Ende hat die Innenhülse 2 eine Außenumfangsnut 6, in welche ein z.B. zweiteiliger auch der Abdichtung dienender Verriegelungsring 13 mit einer entsprechenden Feder eingreifen kann. Zwischen dem Verr.iegelungsring 13 und der Vorderfläche des Brennermuffel steins 1 .kann wiederum in einer Aussparung des Ofengehäuses 8 ein gesonderter Dichtungsring angeordnet sein, welche die Innenhülse 2 umgreift. Verriegelungsring 13 und Dichtungsring 11 werden gemeinsam von einem Befestigungsflansch 9 gehalten, welcher an das Ofengehäuse 8 angeschraubt ist.

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Claims

KXR/Ke/Sc pa 30480Q5257 DIDIER-WERKE AG Lessingstraße 16 - 18 6200 Wiesbaden 'Brennermuffel stein" Patentansprüche

1. Brennermuffel stein aus einem hochtemperaturbeständigen Keramik-Fasergemisch, insbesondere für Wärmebehandlungsöfen mit Hochgeschwindigkeitsbrennern, mit Brennerloch, dadurch gekennzeichnet, daß in das Brennerloch (3) eine gesonderte Innenhülse (2) aus feuerfestem Material auswechselbar ist.

2. Brennermuffel stein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2) in das Brennerloch (3) formschlüssig eingeschoben, mittels Kordel gewinde (4) eingedreht und/oder mittels Verriegelung eingeklinkt ist.

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3. Brennermuffel stein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Brennerloches (3) und/oder die Außenfläche der Innenhülse (2) einen Dichtungsbelag, z.B. aus Feuermörtel oder Feuerkitt aufweist.

4. Brennermuffel stein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2) einen Befestigungsflansch (5) aufweist.

5. Brennermuffel stein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2) eine größere axiale Länge als das Brennerloch (3) hat und an dem außenliegenden Ende eine Umfangsnut (6) aufweist.

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