DE3316372A1

DE3316372A1 - Auskleidungsstein

Info

Publication number: DE3316372A1
Application number: DE3316372A
Authority: DE
Inventors: Manfred 6204 Taunusstein Künnecke
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1983-05-05
Filing date: 1983-05-05
Publication date: 1984-11-08
Also published as: US4543893A; ES278990U; GB2139333A; ES278990Y; DE3316372C2; GB8411513D0; FR2545592A1; GB2139333B

Description

- 3 - 28.04.1983

KXR/Sa/MP PA 3284

DIDIER—WERKE AG Lessingstrasse 16-18 6200 Wiesbaden

'AuskLeidungsstein"

Die Erfindung betrifft einen AuskLeidungsstein für feuerfeste Auskleidungen von Gefäßen oder öfen/ insbesondere Drehrohröfen, mit manteLseitigen Ausnehmungen, die nur zur Mantelfläche und jeweils höchstens zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen und jeweils zur zwischen diesen liegenden Seitenflächen offen s i nd.

Ein derartiger Stein ist in der US-Ps 2 230 142 beschrieben. Bei solchen Steinen ist in die Ausnehmungen Isoliermaterial eingelegt. Es soll damit der Wärmeübergang vom Ofeninnern zum Ofenmantel herabgesetzt werden. Um eine möglichst gute Isolierwirkung zu erzielen, ist bei dem Stein der US-PS 2 230 .142 mantelseitig zwischen zwei seitlichen Ausnehmungen eine mittlere Ausnehmung vorgesehen. Dadurch Liegt der Stein nur noch mit zwei schmalen Stegen an dem Mantel an. Es hat sich gezeigt, daß an diesen Stegen im Betrieb durch die ReLativbewegung zwischen der Auskleidung und dem Mantel ein Abbröckeln und ein Abrieb des keramischen Steinmaterials auftritt. Dies beeinträchtigt die Stabilität der Auskleidung erheblich. Besonders stark ist diese Steinschädigung, wenn es sich um eine Drehrohrofenauskleidung handelt, bei der eine WechseI Lastbeanspruchung auf die Steine wirkt.

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In der DE-OS 25 34 973 ist ein Auskleidungsstein beschrieben, der mante I seitig eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, die mit I so Liermateria L gefüllt sind. Die in der Umgebung des Iso-I iermateria Ls verbleibenden Stege sind schmal im Vergleich zu der Ausnehmung. Im Bereich der Stege ist der Stein erheblich geschwächt, so daß auch hier die Gefahr der Beschädigung im Be trieb besteht.

In dem DE-GM 76 11 927 ist ein Auskleidungsstein beschrieben, der mit Durchbrechungen wersehen ist, wobei er an seiner Mantelseite vollflächig - ohne Durchbrechungen - an dem Mantel des Ofens anliegt. Das Gesamtvolumen der Durchbrechungen soll 10 bis 30% des Steins ohne Durchbrechungen betragen. Gegenüber dem vollen Stein ist damit eine Gewichtsreduzierung erreicht. Eine solche kann sich auf den Preis des Steines günstig auswirken. Da die Herstellung der Durchbrechungen jedoch nicht einfach ist, ist bei dem Stein nach dem DE-GM 76 11 927 mit einer Verbilligung nicht zu rechnen.

Bei dem DE-GM 76 11 927 stehen zwischen den Durchbrechungen relativ dünne Wandungsteile. Diese sind im Betrieb zwar weniger gefährdet als die oben beschriebenen Stege. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß im Betrieb in diesen Wandungen Ausbrechungen auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Stein der eingangs genannten Art die Stabilität zu verbessern, wobei eine gegenüber der Vollform erreichte Materialersparnis nicht durch eine aufwendige Formgebung aufgewogen sein soll.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Stein mit Ausnehmungen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ausschließlich solche Ausnehmungen an nur zwei gegenüberliegenden

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Seiten vorgesehen sind, wobei die jede Ausnehmung zum Stein hin begrenzende Fläche unmittelbar einerseits in eine Seitenfläche und andererseits in die Mantelfläche übergeht, und daß die Flächengröße der in der Ebene der Mantelfläche offenen Seiten aller Ausnehmungen gemeinsam kleiner als die Flächengröße der Mantelfläche ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Stein sind nur an zwei gegenüberliegenden Seiten- entweder den Stoßflächen oder den Lagerflächen Ausnehmungen vorgesehen. Im übrigen ist die Mantelfläche ununterbrochen. Da die Mantelfläche größer als die in ihrer Ebene liegenden Seiten der Ausnehmungen ist, ist der zwischen den Ausnehmungen verbleibende Steinabschnitt stark, so daß er stabil gegen mechanische Beanspruchungen ist. Die Ausnehmungen sind bei der SteinhersteL lung einfach zu schaffen. Die mit den Ausnehmungen verbundene Materialersparnis senkt deshalb die Herstellungskosten des Steins. Die Ausnehmungen setzen als I so lations kämmern das Wärmeübertragungsmaß von der Ofenseite zur Mantelseite herab.

In Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Flächengröße der in der Ebene der Mantelfläche offenen Seiten aller Ausnehmungen gemeinsam etwa 30 bis 40% der verbleibenden Mantelfläche. Die Höhe der Ausnehmungen beträgt etwa 30 bis 40% der Höhe der Seitenflächen.

Vorzugsweise beträgt das Volumen der Ausnehmungen insgesamt etwa 10 bis 15% des vollen Volumens des Steins, also desjenigen Volumens, das der.Stein ohne die Ausnehmungen hätte.

In Ausgestaltung der Erfindung sind je zwei Ausnehmungen an den Lagerflächen des Steins vorgesehen und die Ausnehmungen enden vor den Stoßflächen des Steins. Damit ist die verbleihende Man-

teLfLäche des Steins in ihren Eckbereichen und in der Mitte durch die Ausnehmungen nicht reduziert. Dies wirkt sich auf die Stabilität günstig aus.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist je eine durchgehende Ausnehmung an den StoßfLächen des Steins vorgesehen. Dadurch können über die an den Lagerflächen aneinandergre.nzenden Steine durchgehende IsoLierfaserstreifen verwendet werden»

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Ansicht eines Auskleidungsteins von der Mantelfläche her. Längs der Linie I-I nach Figur 2_f

Figur 2 eine Seitenansicht des Steins längs der Linie II-II nach Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt Längs der Linie IiI-III nach Figur 2, Figur 4 einen weiteren Stein in Seitenansicht und

Figur 5 eine Ansicht des Steins nach Figur 4 von der Mantelfläche her .

Ein Auskleidungsstein weist zwei gegenüberliegende Stoßflächen 1 und 2, zwei gegenüberliegende Lagerflächen 3 und 4, eine heißseitige Fläche 5 und eine Mantelfläche 6 auf. Die Lagerflächen 3 und 4 laufen keilartig von der Mantelfläche 6 zur heißsei ti ge η Fläche 5 zusammen (vgl. Figur 3).

Der Stein ist zur Ausmauerung eines Drehrohrofens vorgesehen. Dabei bildet eine Vielzahl von Steinen, die jeweils an den Lagerflächen 3 und 4 aneinander anliegen einen Ring. Steine

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nebeneinanderLiegender Ringe stoßen an den StoßfLächen 1 bzw. aneinander. Die ManteLf Lachen 6 der Steine grenzen an den ManteL des Drehrohrofens.

Beim in den Figuren 1 bis 3 dargesteLLten Steiη sind an jeder Lage rf La ehe 3 bzw. 4 zwei gLeichgeformte Ausnehmungen 7 und 8 bzw. 9 und 10 vorgesehen. Jede der Ausnehmungen 7 bis 10 weist eine zur LagerfLäche 3 bzw. 4 offene Seite 11 und eine zur ManteLfLäche 6 offene Seite 12 auf. Die die Ausnehmungen 7 bis 10 zum Stein hin begrenzende FLäche 13 geht unmitteLbar in die betreffende LagerfLäche 3 bzw. 4 und in die ManteLfLäche 6 über. Im Übergangsbereich zu den LagerfLachen 3 bzw. 4 sind Abschrägungen 14 vorgesehen. Die Summe der FLächen der offenen Seiten 12 ist kLeiner aLs die Größe der ManteLfLäche 6. Im AusfuhrungsbeispieL Liegt sie bei 36%. Die Höhe 15 der Ausnehmungen 7 bis 10 beträgt etwa 43% der Höhe 16 des Steins. Bei diesen VerhäLtnissen ist das VoLumen des dargesteLLten Steins um etwa 10,7% kLeiner aLs es das VoLumen eines Steins gLeicher Abmessungen, jedoch ohne Ausnehmungen wäre.

Die Ausnehmungen 7 und 8 bzw. 9 und 10 weisen einerseits einen Abstand 17 voneinander und andererseits einen Abstand 18 zu den StoßfLächen 1bzw. 2 auf. Die vier Eckbereiche 19 der ManteLfLäche 6 und deren Mittenbereich 20 sind somit durch die Ausnehmungen 7 bis 10 nicht verengt. Dies begünstigt die StabiLität im Betrieb zusätzLich. Die StabiLität ist außerdem schon deshaLb hoch, weiL keine der Ausnehmungen 7 bis 10 die ManteLfLäche 6 bzw. den Stein insgesamt voLLständig durchbricht, wodurch zusätzLiche AngriffsfLachen entstünden.

Beim in den Figuren 4 und 5 dargesteLLten AusfuhrungsbeispieL sind Ausnehmungen 21 und 22 an den StoßfLächen 1 bzw. 2 vorgesehen. Jede dieser Ausnehmungen 21 und 22 ist zu der betref-

fenden StoßfLäche 1 bzw. 2, zu beiden LagerfLachen 3 und 4 und zur ManteLfLäche 6 offen. Die Ausnehmungen 21 und 22 erstrecken sich aLso über die gesamte Breite der StoßfLäche 1 bzw. 2. Auch hier Läßt sich mit den beschriebenen GrößenverhäLtnissen und ahn· Liehen GrößenverhäLtnissen eine entsprechende Materia Lersparnis erreichen. HinsichtLich der Stabilität der ununterbrochenen ManteLfLäche 6 giLt das oben Ausgeführte.

In Figur 4 sind die Ausnehmungen 21 und 22 mit unterschiedlichem Profil dargestellt. Die Ausnehmung 21 ist mit einer Hohlkehle versehen. Die Ausnehmung 22 ist durch eine SchrägfLäche 24 gebiLdet. In der Praxis wird der Stein an beiden Seiten gleichgeformte Ausnehmungen 21 oder 22 aufweisen.

Ein besonderer Vorteil des Steins nach Figur 4 besteht darin, daß die Ausnehmungen der Steine des obengenannten Ringes der Ausmauerung aneinander anschließen/ so daß zur Abdichtung und zur IsoLierung durchgehende, um den Ring umlaufende Streifen, eingesetzt werden können.

Bei den beschriebenen Steinen ist durch ununterbrochene Gestalt der ManteLfLäche und des Steinteils zwischen den Ausnehmungen die Verschleißanfal Ligkeit auch, gegenüber hohen mechanischen Belastungen gering. Die Ausnehmungen vergrößern die Angriffen ausgesetzte Oberfläche des Steins gegenüber einem Vollstein nur wenig, obwohl sie diesem' gegenüber eine beträchtliche Materialersparnis mit sich bringen und als IsoL ierkämmern geeignet sind. Die Ausnehmungen sind ohne Schwierigkeiten zu fertigen, da ihre Tiefe im Vergleich zu ihren offenen Seiten gering ist.

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Claims

28.04.1983 KXR/Sa/MP PA 3284

DIDIER—WERKE AG Lessingstrasse 16 - 18 6200 Wiesbaden

"AuskLei dungsste in" Patentansprüche

[1 ./ Ausk Leidungsste i η für feuerfeste Auskleidungen von Gefäßen oder öfen, insbesondere Drehrohrofen, mit mantelseitigen Ausnehmungen, die nur zur MantelfLäche und jeweils höchstens zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen und jeweils zur zwischen diesen liegenden Seitenfläche offen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein ausschließlich solche Ausnehmungen (7 bis 10, 21, 22) an nur zwei gegenüberliegenden Seiten (1, bzw. 3, 4) aufweist, wobei die jede Ausnehmung (7 bis 10, 21, 22) zum Stein hin begrenzende Fläche (13) unmittelbar einerseits in eine Seitenfläche (1, 2 bzw. 3, 4) und andererseits in die.ManteLf lache (6) übergeht, und daß die Flächengröße der in der Ebene der Mantelfläche (6) offenen Seiten (12) aller Ausnehmungen (7 bis 10, 21, 22) gemeinsam kleiner als die Flächengrößen der Hantelfläche (6) ist.
2. Auskleidungsstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengröße der in der Ebene der Mantelfläche (6) offenen Seiten (12) aller Ausnehmungen (7 bis 10, bzw. 21, 22) etwa 30 bis 40% der verbliebenen Mantelfläche (6) beträgt.

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3. AuskLeidungsstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (15) der Ausnehmung etwa 30 bis 40% der Höhe (16) der SeitenfLachen (1, 2 bzw. 3, 4) beträgt.
4. Ausk Le i dungsstei.n nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Ausnehmungen (7 bis 10 bzw. 21, 22) insgesamt etwa 10 bis 15% des vollen VoLumens des Steins beträgt.
5. AuskLeidungsstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Ausnehmungen (7, 8 bzw. 9, 10) an den LagerfLächen (3, 4) des Steins vorgesehen sind und daß die Ausnehmungen (7 bis 10) vor den Stoßflächen (1, 2) des Steins enden.
6. AuskLeidungsstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß je eine durchgehende Ausnehmung (21, 22) an den StoßfLächen (1, 2) des Steins vo rge se hen i st.
7. AuskLeidungsstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (21) eine HohLkehle (23) aufweisen.
8. AuskLeidungsstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (22) durch eine SchrägfLäche (24) zwischen einer StoßfLäche (1 bzw. 2) und der Mantelfläche (o)gebildetsind.