DE3007253A1

DE3007253A1 - Vorrichtung zur hitzeisolierung

Info

Publication number: DE3007253A1
Application number: DE19803007253
Authority: DE
Inventors: Masaru Komae Tokyo Takashima
Original assignee: Aikoh Co Ltd
Current assignee: Aikoh Co Ltd
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1981-05-14
Also published as: AU5593380A; IT8009360A0; NL8001061A; GB2062826B; GB2062826A; BR8001030A; SE438201B; US4321035A; CA1168829A; SE8000622L; LU82207A1; BE881562A; FR2469643A1; IT1153770B; IT8009360A1; JPS5680865U

Description

Ludwigshafen/Rh., den 25.2.1980 P 5470 I/ljer

Vertreter; Patentanwälte

Dipl.-Ing. Adolf H. Fischer Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Fischer Kurfürstenstraße 32 6700 Ludwigshafen/Rhein

Anmelder:^ Aikoh Co., Ltd.

1-39, Ikenohata 2-chome

Taito-ku, Tokyo

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Vorrichtung zur Hitzeisolierung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie zur Abschirmung von Räumen mit hohen TemOeraturen gebraucht wird.

Die Abschirmungen von Kammern mit hohen Temperaturen wie Öfen und Feuerkammern, sowie geschmolzene Metalle in Gefäßen, wie z.B. Gießkellen und Gußformen, werden von der äußeren Luft abgekühlt; dabei verursachen diese Abschirmungen einen Hitzeverlust und die Temperaturen des Metalls werden gesenkt. Ficht nur eine hitzeisolierende Vorrichtung benötigt eine Hitzeisolierung vermittels Wand- und Deckenstrukturen, sondern es müssen Teile wie z.B. Deckel und Türen, die beweglich sein müssen, von leichtem Gewicht sein. Bisher wurde eine aus Stahltilatten aufgebaute Vorrichtung benutzt, bei der die innere Oberfläche mit einem feuerfesten Material versehen war. Infolge der schlechten Wärmeisolierung des feuerfesten Materials kann jedoch eine ausreichende Abschirmung nicht erreicht werden, wenn die Vorrichtung nicht eine beträchtliche Dicke aufweist. Dies erhöht zwangsweise da3 Gewicht der Vorrichtung, wobei noch, was unwirtschaftlich ist, eine große Kraft zum Bewegen und Anheben einer solchen Tür gebraucht wird. Um dieses Problem zu lösen, wurden bei Versuchen anstelle von feuerfestem Material Stahlbleche verwendet, die in Abständen, im Inneren des Deckels, in einer oder mehreren Schichten angebracht wurden, um eine leere Kammer in einer oder mehreren Stufen zu bilden. Die Stahlbleche werden ,jedoch durch die Strahlungshitze, von der Oberfläche des geschmolzenen Metalls verformt oder beschädigt, so daß diese Versuche zu keiner praktischen Anwendung führten.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt,

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eine solche Vorrichtung zur Abschirmung von Räumen mit hohen Temperaturen zu verbessern, deren Lebensdauer zu erhöhen und die Nachteile der bekannten derartigen Konstruktionen zu beseitigen.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde erfindungsgemäß nun darin gefunden, daß die hitzeisolierende Vorrichtung aus einer verschlossenen leeren Kammer besteht, in welcher die äußere untere Oberfläche reflektierend ist und eine feuerfeste Faserschicht, d^e in Verbindung mit der unteren Seite dieser Kammer ist, den Boden derselben bildet.

Gegebenenfalls kann man die Vorrichtung auch so ausbilden, daß zumindest ein Teil der Innenfläche der verschlossenen leeren Kammer eine reflektierende Oberfläche besitzt; dabei ist es in manchen Fällen vorteilhaft, auch in der Mitte der feuerfesten Faserschicht eine reflektierende Fläche vorzusehen.

Mach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird so vorgegangen, daß die reflektierende Fläche auch in der unteren Oberfläche der feuerfesten Faserschicht vorhanden ist.

Erfindungsgemäß kann man die hitzeisolierendeVorrichtung auch so ausbilden, daß sowohl die verschlossene leere Kammer als auch die feuerfeste Faserschicht zweimal oder mehrmals vorgesehen sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Beispiels nach dem Vorschlag der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen.

Es zeigen, in schematischen Skizzen,

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Figur 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung

nach dem Vorschlag der Erfindung und

Figur 2 einen Querschnitt durch eine Einrichtung

zum Gießen von Stahlbarren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Es ist eine verschlossene leere Kammer 1 vorgesehen, bei der die äußere untere Oberfläche 3 reflektierend ist und eine feuerfeste Faserschicht 2 den Boden der leeren Kammer 1 bildet. Zum Beispiel wird die Wärme, die von der Oberfläche aus geschmolzenem Stahl abstrahlt, abgeschirmt und die Strahlen, die durch die feuerfeste Faserschicht 2 hindurchgegangen sind, werden an der reflektierenden Oberfläche 3 reflektiert. Die Hitze, die an diese Oberfläche 3 gelangt, wird durch niedrige Wärmeableitung der luft in der verschlossenen leeren Kammer 1 soweit wie möglich am Entweichen nach draußen gehindert. Weiterhin kann, um die Strahlungshitze besser abschirmen zu könne* die reflektierende Oberfläche auch zumindest an einem Teil der inneren Oberfläche der verschlossenen leeren Kammer 1 gespeichert werden, wie z.B. an einer inneren Decke 7 und ferner kann ein Blech oder eine Folie mit einer reflektierenden Oberfläche an der mittleren oder unteren Oberfläche dieser feuerfesten Faserschicht 2 vorgesehen werden, wenn die Hitze effektvoller abgehalten werden soll. Die verschlossene leere Kammer 1 und die feuerfeste Faserschicht 2 können beide alternativ mehr als einmal vorgesehen sein.

Es ist am wirtschaftlichsten, die verschlossene leere Kammer 1 aus dünnen Stahlblechen zusammenzusetzen und die untere Oberfläche dieser Kammer mit einem glänzenden Metall wie z.B. Chrom, Nickel, Zinn oder Aluminium zu polieren oder zu plattieren. Wenn die untere Oberfläche eine Re-

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flektion von mehr als 80 fo hat, ist der Zweck erreicht. Die leere Kammer kann in einem solchen Maße verschlossen sein, daß die Innenseite der Kammer fähig ist, den Eintritt von Außenluft abzuhalten, wenn der Deckel benutzt wird.

Vorzugsweise soll die feuerfeste Faserschicht 2 eine so hohe Feuerfestigkeit besitzen, wie dies für feuerfeste Fasern möglich ist, aber es genügt auch eine Faser, die die gleichen feuerfesten Eigenschaften hat wie die Kaolinfaser. Kleine Mengen von stark feuerfesten Fasern, wie z.B. Kohlefaser, Siliciumkohlenstoff-Fasern, Aluminiumfasern und Hagnesiumfasern können als Verstärkung der feuerfesten Faserschicht beigegeben werden oder die Oberfläche, die sich in der Nähe der Schmelzoberfläche befindet, kann teilweise aus einer Schicht dieser stark feuerfesten Fasern bestehen. Umgekehrt kann ein Teil oder die Gesamtheit der stark feuerfesten Fasern durch wenig feuerfeste Fasern wie z.B. Asbest, Steinwolle, Glaswolle und Schlackenwolle ersetzt werden, .ie nach der gewünschten Hitzeresistenz und es ist wirtschaftlich gesehen von Vorteil, daß die Oberfläche in der Nähe der Schmelzoberfläche von hoher Feuerfestigkeit ist und daß die hintere Oberfläche eine Schicht dieser wenig feuerfesten Fasern besitzt. Wenn die feuerfesten Fasern so grob sind, daß sie zu viele Leerräuroe in der geformten Schicht bilden und die Gefahr besteht, daß die Strahlen übermäßig durch diese leerräume hindurchgehen, können diese leerräume zwischen den Fasern mit einem feuerfesten Pulver, dem ein Binder zugemischt wurde, gefüllt werden.

Beispiel: Ein geschmolzenes Metall 5 mit 1.580° G wird in eine 300-Tonnen-Gußpfanne gebracht. Als Deckel für die Gußpfanne ist eine verschlossene leere Kammer vorgesehen, die aus einer Stahlplatte von 0,4 mm Dicke besteht. Diese Kammer hat einen Außendurchmesser von 3,500 mm und eine Höhe von 100 mm und die äußere untere Oberfläche dieser

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Kammer ist mit Aluminium plattiert. Ein Kaolinfaser-Filz ( von 0.15 spezifischer Dichte) wird an der unteren Oberfläche festgemacht, um eine Dicke von SO mm zu erhalten. Die Außenseite ist von einer 0,4 mm starken Stahlplatte abgeschlossen, genau so wie die äußere Platte der verschlossenen leeren Kammer. Der Umfangsflansch 6 der unteren Oberfläche wird über eine Breite von 100 mm aufgebracht, wobei ein Plansch von 0,4 mm den feuerfesten Faserfilz am Loslassen hindert. Ferner sind der feuerfeste Faserfilz und der Deckenanteil der verschlossenen leeren Kammer in Intervallen von 300 mm mit Hilfe von Bolzen von 10 mm Durchmesser χ 200 mm Länge festgeklammert und befestigt.

Als Mittel zur äußerlichen Verstärkung dienen Stahlrohre, von denen ,iedes einen äußeren Durchmesser von 31,8 mm und eine Dicke von 1,2 mm hat und die radial mit Abständen von 45° zwischen dem feuerfesten Faserfilz und dem Deckenanteil vom Mittelpunkt angebracht sind. Die gleichen Stahlrohre sind über die obere Oberfläche in einer konzentrischen Anordnung gespannt und teilen den Radius in drei gleichgroße Abschnitte und die Rohre, die so radial angebracht sind, sind nach unten gebogen um den äußeren Umfang herum, bevor sie nach unten zu dem Flansch der unteren Oberfläche gedreht werden, um so den Hauptteil dieses Deckels zu sichern. Ein so vorbereiteter Deckel wird dann auf einem ringförmigen Kissen aus feuerfestem Filz angebracht, das auf dem Flansch der Gußpfanne angebracht wird, der in einem Abstand von 1.5 m von der geschmolzenen Stahloberfläche angebracht ist. llach 20 Minuten war die Temperatur an der unteren Oberfläche des Deckels 45° 0, aber sie stieg niemals höher. Dies bedeutet, daß die Hitzestrahlung der Gußpfanne dem Minimum nahe kam und im wesentlichen gleich ist mit der Temperatur an der Seitenoberfläche der Gußpfanne.

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Dae höchste Gesamtgewicht des Deckels, der bei dem Beispiel "benutzt wurde, "betrug 390 kg und der Deckel hielt 1.000 Benutzungen durch.

Die hitzeisolierende Vorrichtung gemäß der Erfindung kann nicht nur bei einem Gefäß mit geschmolzenem Metall 5» wie oben "beschrieben, Verwendung finden, sondern auch bei einer GuS-rinne für geschmolzenes Metall. Wenn die Konstruktion nur von kleinem Abmaß ist, kann sie auch als Deckel eines Löffelbaggers mit Griff benutzt werden. Auf jeden Pail ist der Deckel sehr wirkungsvoll als Deckel von leichtem Gexvicht mit guten hitzeisolierenden Eigenschaften.

Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch wirkungsvoll zum Verhindern des Kühlere eines Konverters benutzt werden, während er außer Betrieb ist, zum Verbessern der Wirksamkeit einer Kesselfeuerkammer, dank der Wärmezurückhaltung, oder als Tür eines Ausgleichsofens, als Deckel eines Tiefofens, für andere Kammern mit großer Hitze, wo Hitzeisolierung benötigt wird und für Kammern zur Anpassung von heißen Gütern.

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Claims

Patentansprüche

1. Hitzeisolierende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer verschlossenen leeren Kammer (l) besteht, in welcher die äußere untere Oberfläche (3) reflektierend ist und eine feuerfeste Faserschicht (2), die in Verbindung mit der unteren Seite dieser Kammer ist, den Boden derselben bildet.

2. Hitzeisolierende Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Innenfläche (7) der verschlossenen leieren Kammer (1) eine reflektierende Oberfläche besitzt.

3. Hitzeisolierende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der Mitte der feuerfesten Faserschicht (2) eine reflektierende Fläche vorgesehen ist.

4. Hitzeisolierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche auch in der unteren Oberfläche der feuerfesten Faserschicht (2) vorhanden ist.

5. Hitzeisolierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die verschlossene leere Kammer (1) als auch die feuerfeste Faserschicht (2) zweimal oder mehrmals vorgesehen sind.

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