DE3200218C2

DE3200218C2 - Isolierblock aus Lagen einer feuerfesten Mineralfasermatte

Info

Publication number: DE3200218C2
Application number: DE3200218A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 6270 Idstein Meyer
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1982-01-07
Publication date: 1985-10-17
Also published as: NL8205004A; DE3200218A1; FR2519419A1; ZA83110B; IT1164552B; SE448495B; ES269593Y; SE8300005D0; ES269593U; GB8300238D0; FR2519419B1; GB2113816A; SE8300005L; IT8347504A0; GB2113816B

Abstract

Isolierblock für die Auskleidung von Öfen mit einem Kern aus durch Faltung von Mineralfasermatte gebildeten Lagen, die überwiegend parallel zur feuerseitigen Oberfläche verlaufen, einer Hülle aus Mineralfasermatte und metallische Befestigungsanker.

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolierblock aus Lagen einer feuerfesten Mineralfasermatte für die Auskleidung von öfen mit einem Kern aus durch Faltung eines Teils der Matte gebildeten Lagen und mit einer Hülle aus dem weiteren Teil dieser Matte an der feuerseitigen Oberfläche und zwei gegenüberliegenden Seitenflächen und mit metallischen Befestigungsankern.

Ein derartiger Isolierblock mit einer einzigen Mivieralfasermatte ist aus der DE-OS 26 35 623 bekannt. Diese Matte bildet durch eine Vielzahl von Falten benachbarte und senkrecht zur Ofenwand ausgerichtete Lagen. Ein Teil der Matte erstreckt sich als Hüllschicht über einen ersten Seitenabschnitt, einen Innenabschnitt an der feuerseitigen Oberfläche und einen zweiten, gegenüberliegenden Seitenabschnitt Der Isolierblock besitzt demnach einen Kern aus durch Faltung der Matte gebildeten Lagen und eine Hülle aus einer einzigen durchgehenden Mattenbahn, wobei die Hülle an der feuerseitigen Oberfläche und an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen verläuft An der der feuerseitigen Oberfläche abgewandten Rückseite ist der Isolierblock mit einem Befestigungsmittel in Form einer Schiene versehen, die sich über den gesamten Isolierblock erstreckt und über Anker in die Matte eingreift.

Bei Isolierblöcken, die senkrecht zur Ofenwand angeordnete Matten aus Isolierfasern enthalten, ist die erzielte Wärmeisolation in der Praxis relativ gering, da insbesondere parallel der feuerfesten Mineralfasern der Anteil des Wärmeverlustes durch Strahlung hoch ist. Hieran wird auch durch den teilweisen Verlauf von Fasern parallel zu der Ofenwand in einer Decklage und in den Falten bzw. den Knickstellen der Falter, des Isolierblocks im wesentlichen nichts geändert. Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Isolierblöcken besteht darin, daß für ihren Zusammenhalt und auch zur Befestigung an der Ofenwand metallische Haltestäbe, Grundplatten oder Halteschienen benötigt werden, die eine sorgfältige Anpassung an den eigentlichen Faserisolierkörper erfordern, zu einer vorgegebenen einseitiger. und hauptsächlich auf die Rückseite des Blocks beschränkten Einspannung des Fasermaterials führen und einer dichten Anlage des Fasermaterials des Blocks an ίο der Ofenwand im Wege stehen. Schließlich werden bei Isolierblöcken mit einer Grundplatte oder Halteschiene auf der Rückseite die Ansatzsteilen zur Verankerung an der Ofenwand und die Abstände zwischen den Ansatzstellen vorgegeben, wodurch nach erfolgtem Einbau ts zwischen den Isolierblöcken leicht offene Fugen verbleiben.

In der GB-A-2 040415 ist ein Isolierblock beschrieben, bei dem ein Kern aus einer Isoliermatte und eine Hülle aus einer zweiten Isoliermatte vorgesehen sind. Beide Isoliermatten verlaufen überwiegend parallel zur feuerseitigen Oberfläche. Der Kern ist einlagig um eine Trägerplatte gelegt Mit einer Klemmeinrichtung sind der Kern und die Hülle aneinander befestigt Die Klemmeinrichtung führt dazu, daß feuerseitig Fugen zwischen der Matte des Kerns und der Matte der Hülle entstehen können. Dies ist für die Wärmeisolation ungünstig. Die Trägerplatte beansprucht einen Teil der Dicke des Isolierblocks, trägt jedoch zur Wärmeisolation kaum bei. Sie vergrößert also die notwendige Bautiefe des Isolierblocks. Da die Klemmeinrichtung an der Rückseite des Is»>iierblocks diesen überragt, behindert sie ein dichtes Anliegen der Rückseite an der Ofenwand. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Isolierblock der eingangs genannten Art vozuschlagen, der eine gegenüber des Wärmeverlustes durch Strahlung verbesserte Wärmeisolation und einen auf der Spannung der Mineralfasermatte beruhenden Zusammenbau besitzt sowie im unmittelbaren Kontakt mit der Ofenwand angeordnet werden kann.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Isolierblock der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kern zumindest überwiegend Lagen parallel zur feuerseitigen Oberfläche enthält und daß die Matte den Kern vierseitig abschließt, indem die zur feuerseitigen Oberfläche parallele, dieser abgewandte Lage in die Hülle übergeht und das Mattenende der Hülle an der Falte dieser Lage liegt und daß die Befestigungsanker zur feuerseitigen Oberfläche parallel verlaufende, in die Seitenflächen (6) ragende runde Haltestäbe haben, deren Länge das 2- bis 5fache der Dicke einer Lage beträgt.

Durch die überwiegend parallel zur feuerseitigen Oberfläche verlaufenden Lagen der Mineralfasermatte wird eine verbesserte Wärmeisolation erzielt. Ferner erhält der Isolierblock infolge der Hülle aus der durchgehenden Mineralfasermatte auf der feuerseitigen Oberfläche und zwei gegenüberliegenden Seitenflächen insgesamt einen vierseitigen Abschluß, wobei bei nur leichter Haftung oder Klebung des äußeren Mattenendes auf dem Kern ein gleichmäßig in sich vorgespannter Block erhalten wird. Ein sich öffnen von Falten oder klaffende Falten des Blocks werden vermieden. Der Einsatz von aufwendigen Mitteln für den Zusammenhalt ist nicht erforderlich. Der aus einer durchgehenden Mineralfasermatte hergestellte Isolierblock kann anstelle oder zusätzlich zur leichten Klebung des äußeren Matte-endes zur Sicherung des Zusammenhalts bis zum Einsatzort mit verbrennbarem Band aus Kunststoff

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oder Textilmaterial umgeben werden. Für die Zustellung mit dem Isolierblock werden metallische Befestigungsanker mit zur feuerseitigen Oberfläche parallel verlaufenden runden Haltestäben vorgesehen, deren Länge mit Bezug auf eine Seitenfläche des Isolierblocks das 2- bis 5fache der Dicke einer Lage beträgt. Im Gegensatz zu bereits bekannten Befestigungsankern mit keilförmigen Spitzen wird durch die runden und verhältnismäßig langen Haltestäbe nach der Erfindung insbesondere die Halterung der Lagen im Kern des Isolierblocks erreicht Die Isolierblöcke werden bei der Zustellung mit ihren Seitenflächen unter leichtem Andruck und unter dem Andruck der Befestigungsanker aneinandergesetzt und mit Hilfe der in üblicher Weise am metallischen Ofenmantel befestigten Ankern in ihrer Lage gehalten.

Da die Ansatzstellen für die Anker nicht an vorgegebene Abstände gebunden sind, werden zwischen den Seitenflächen der aneinandergesetzten Blöcke dichte Fugen erreicht

Durch die stets vorhandene Minerslfasermatte an der rückseitigen Oberfläche des Isolierblocks wird am metallischen Ofenmantel auch eine dichte Anlage der Isolierblöcke erreicht und die Ausbildung von Konvektionsströmung entlang des Ofenmantels wird praktisch vermieden.

In weiterer Ausgestaltung des Isolierblocks sind die zur feuerseitigen Oberfläche parallelen Lagen des Kerns durch eine zu ihnen senkrechte Lage der Matte unterbrochen. Diese Ausbildung trägt zusätzlich zur Vorspannung durch die Hülle aus der durchgehenden Matte zum Zusammenhalt und erhöhten Widerstand des Kerns gegen eine Trennung der aneinanderliegenden, parallel zur feuerseitigen Oberfläche ausgerichteten Lagen im Betrieb bei. Beim Isolierblock soll^der Kern, bezogen auf seine Länge parallel zur Ofenwand, die senkrecht zur Ofenwand verlaufenden Lagen nur in einem Anteil bis zu etwa 20% enthalten.

Der Kern des Isolierblocks kann ferner in seinem von der feuerseitigen Oberfläche entfernten, rückseitigen Teil zwischen zwei parallelen Lagen der Matte eine Einlage aus einer weiteren Mineralfasermatte oder aus einem isolierenden Block enthalten. Da in dem rückwärtigen Teil infolge des Temperaturabfalls niedrigere Temperaturen als an der feuerseitigen Oberfläche des Isolierblocks herrschen, lassen sich für die Einlage vorteilhaft Isoliermaterialien mit einer entsprechend niedrigeren Anwendungsgrenztemperatur verwenden. Die Vorteile des vierseitigen Abschlusses des Isolierblocks durch Mineralfasermatie nach der Erfindung bleiben auch bei der Ausführung mit der Einlage bestehen.

Der Isolierblock nach d^r Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der Beispiele näher erläutert. Es zeigt die

F i g. 1 Isolierblcck mit Seitenansicht auf die gefaltete Mineralfasermatte,

F i g. 2 Isolierblock wie bei F i g. 1 mit der im Kern die zur feuerseitigen Oberfläche parallelen Lagen unterbrechenden senkrechten Lage Mineralfasermatte,

F i g. 3 Isolierblock wie bei F i g. 1 mit einer Einlage zwischen zwei Lagen des Kerns.

Der Isolierblock aus Lagen feuerfester Mineralfasermatie besitzt einen von einer Hülle 2 aus einer durchgehenden Mattenbahn umgebenen Kern, der durch Faltung (Falte 3) der Matte gebildete und zur feuerseitigen Oberfläche 4 parallc-le Lagen 5 enthält. Die Hülle 2 auf der ieuerseitigen Oberfläche 4 und zwei gegenüberlie-Kcnden Seitenflächen 6 und die Lage 7 an der rückseiti-

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50 gen Oberfläche 8 führen zu einem gleichmäßig in sich vorgespannten und vierseitig abgeschlossenen Isolierblock. Das äußere Mattenende 9 kann auf dem Kein bzw. der Falte 10 an der rückseitigen Oberfläche 8 durch eine nicht dargestellte Klebung mit einem organischem Kleber gehalten werden. Der Isolierblock kann ferner auf den durch die Hülle 2 gebildeten Oberflächen und der rückseitigen Oberfläche 8 von nicht gezeigtem Kunststoffklebeband, das senkrecht zur Richtung der Falten 3 verläuft, umgeben sein.

Der Isolierblock nach F i g. 2 hat eine senkrechte Lage 11, die die zur feuerseitigen Oberfläche 4 parallel liegenden Lagen 5 unterbricht, und mit welcher der Kern des Isolierblocks verfestigt wird. Der Anteil der senkrechten Lage 11 beträgt 10% bezogen auf die Länge des Kerns parallel zur Ofenwand nach F i g. 2.

Beim Isolierblock nach F i g. 3 ist im von der feuerseitigen Oberfläche 4 entfernten rückseitigen Teil des Kerns zwischen zwei Lagen 5 eine Einlage 12 in der Dicke von zwei Lagen angeordnet

Die mögliche niedrige Anwendui^sgrenziemperatur der Einlage kann z.B. 750°C gegenübe· 1260⁰C beim Isoliermaterial des Kerns und der Hülle betragen.

Nach einem Beispiel enthält der Isolierblock eine in Lagen gefaltete Minerallasermatte auf der Grundlage von Alr.-miniumsilikatfasern mit etwa 47 Gew.-% Al₂O₃ und einer Anwendungsgrenztemperatur von 126O⁰C. Die Matte hat eine Rohdichte von 130 kg/m³, eine Dicke von 25 mm und ist in sich vernadelt Bei insgesamt 8 zur feuerseitigen Oberfläche parallelen Lagen von Kern und Hülle hat der Isolierblock eine Dicke von rund 200 mm. Seine Länge in Richtung der Falten beträgt 300—600 mm und seine Breite 300 mm. Für die Sicherung des Zusammenhalts ist er mit ein bis vier, über die Länge verteilten und senkrecht zur Richtung der Falten verlaufenden verbrennbaren Kunststoffklebebändern umgeben. Für den Aufbau der Isuiierbiöcke können auch Mineralfasermatten mit z. B. 62 Gew.-% AI₂O₃ einer Anwendungstemperatur von 1400⁰C und mli Rohdichten im Bereich von 100—160 kg/m² eingesetzt werden.

t-ür die Zustellung der Ofentür in den Abmessungen von rund 5,5 χ 3,8 m eines Herdwagen-Schmiedeofens mit der Betriebstemperatur von 1250" C wurden die Isolierblöcke nach der Erfindung in den Abmessungen 300 χ 600 mm und mit einer Dicke von 200 mm bei einer Dicke der Mattenlage von 25 mm verwendet. Die Blöcke wurden mit jeweils zwei metallischen Befestigungsankern an ihren Längsseiten gehalten. Die Haltestäbe der Anker lagen in einem Abstand von 90 mm von der metallischen Oienwand entfernt, sie hatten einen Durchmesser von 4 mm und eine Länge von 160 mm. Diese Länge entspricht mit Bezug auf eine Seitenfläche c";r Lolrerblöcke 80 mm oder dem 3,2fachen einer Lage der Mineralfasermatte.

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65 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

32 OO Patentansprüche:

1. Iso'iierblock aus Lagen einer feuerfesten Mineralfasermatte für die Auskleidung von Öfen mit einem Kern aus durch Faltung eines Teils der Matte gebildeten Lagen und mit einer Hülle aus dem weiteren Teil dieser Matte an der feuerseitigen Oberfläche und zwei gegenüberliegenden Seitenflächen und mit metallischen Befestigungsankern, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zumindest überwiegend Lagen (5) parallel zur feuerseitigen Oberfläche (4) enthält,"daß die Matte den Kern vierseitig abschließt, indem die zur feuerseitigen Oberfläche (4) parallele, dieser abgewandte Lage (7) in die Hülle (2) übergeht und das Mattenende (9) der Hülle (2) an der Falte (10) dieser Lage (7) liegt und daß die Befestigungsanker zur feuerseitigen Oberfläche (4) parallel verlaufende, in die Seitenflächen (6) ragende runde Hatt.:stäbe haben, deren Länge das 2- bis 5fache der Dkfec einer Lage beträgt.

2. Isolierblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur feuerseitigen Oberfläche (4) parallelen Lagen des Kerns durch eine zu ihnen senkrechte Lage (11) der Matte unterbrochen sind.

3. Isolierblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in seinem von der feuerseitigen Oberfläche (4) entfernten, rückseitigen Teil zwischen zwei parallelen Lagen (5) der Matte eine Einlage (12) aus einer weiteren Mineralfasermatte (12)' der aus einem isolierenden Block enthält