DE8003212U1 - Vorrichtung zur bildung eines feuerfesten mantels fuer oefen oder kammern mit hohen temperaturen - Google Patents

Description

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PLASTES S.ρ„Α.

Via Farinata degli Uberti, 10, 1-37126 Verona (Italien)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung eines feuerfesten Mantels für Öfen oder Kammern mit hohen Temperaturen.

Jede einzelne der eine Wand für Öfen oder ähnliche Kammern für hohe Temperaturen bildenden Platten wie auch jede Platte einer feuerfesten Decke muß folgende Eigenschaften haben:
a) wirksame Hitzebeständigkeit der der Wärme ausgesetzten

b) wirksame Korrosionsbeständigkeit gegen chemische Angriffe und auf die inneren Gasströmungen zurückzuführende Korrosion;

c) wirksame Isolation nach außen;

d) Abdichtung gegen Gasinfiltration von außen nach innen und umgekehrt;

e) geringe Wärmekapazität;

■F) Selbsttragefähigkeit, so daß sie ohne Zuhilfenahme weiterer provisorischer oder endgültiger Tragerippen vorgefertigt, transportiert und an Ort und Stelle montiert werden kann;

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g) Widerstandsfähigkeit auch gegen erhebliche Kräfte, die auf den Einsturz von innerem Material in der Kammer gegen die Platte zurückzuführen sind, wobei auch der Gleitreibung, die dieses Material auf die Wand ausüben kann, Rechnung getragen werden muß, da es längs des Ofens verschoben wird;

h) die waagerechten Deckenplatten müssen zur Verwendung in einzelnen Elementen auch für große Öffnungen vorgefertigt sein, um auf diese Weise im Werk die Kontrollmöglichkeit und Nachprüfung jedes einzelnen vorgefertigten Elementes vor dem Transport an den Montageort durchzuführen;

i) Verwendung gleichartiger Modulelemente zur Erleichterung der Ausführung.

Die Neuerung wird nachstehend anhand eines praktischen Verwirklichungsbeispieles, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen senkrechten Schnitt der Seitenwand eines Ofens,

0 Figur 2 einen senkrechten Schnitt der Ofendecke, Figur 3 einen Grundriß eines Deckenteils.

Die Seitenwand des Ofens (Figur 1) besteht aus einer Reihe von Tafeln 10, die aus den in Reihenfolge von innen (warme Oberfläche links in Figur 1 ) nach außen (kalte Oberfläche rechts in Figur 1) nachfolgend beschriebenen Elementen bestehen.

Der feuerfeste Mantel 1 besteht aus modularen rechteckigen einfachen und senkrecht übereinanderliegenden Ta-

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fein aus kompaktem feuerfestem Konglomerat mit einer Höhe der einzelnen Tafeln in einer Größenordnung von einem Meter und einer Breite von 700 mm. Die Tafeln haben geringe Dicke und zwar 70 f 100 mm und weisen nach außen vorstehende Rippen 1a mit senkrechten (rechts in Figur 1) Sicken auf, die die etwaigen, Drücke im Innern auf steife Isolierungen 6 schieben, die in Übereinstimmung mit jeder Rippe angeordnet sind. Die Tafeln 1 können sich nach allen Richtungen einschließlich in der von ihren zur Wärme gewendeten Oberflächen gebildeten Ebene frei ausdehnen. Die Ausdehnungen werden von feuerfesten Faserdichtungen (nicht dargestellt) ausgeglichen.

An den Tafeln 1 sind außen ein oder mehrere Isolierschichten 2a, 2b, 2c aus leichtem Material mit von außen (rechts in Figur 1) nach innen (links in Figur 1) zunehmenden hitzebeständigen Eigenschaften vorgesehen.

In Übereinstimmung mit den Rippen 1a ist ein steifes Material 6 angeordnet, das die Preßkräfte aufnehmen kann. In Übereinstimmung der Zwischenräume zwischen den Rippen sind dagegen die Isolierschichten 2a, 2b, 2c aus nichttragendeni Werkstoff angeordnet.

Die Isolierschichten 2a, 2b, 2c und das steife Material 6 sind lotrecht angeordnet, so daß auf der Außenseite dieser Schichten ein dünnes Metallblech 3 zum Abdichten gegen Gasinfiltrationen angeordnet werden kann, das bei der Vorfertigung im Werk montiert und auf dem Außenumfang verplombt wird, wobei die Möglichkeit einer Kontrolle vor dem Versand besteht.

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Die äußere selbsttragende Stütz struktur 4 ist vorzugsweise aus Metallprofilen verwirklicht und dient zum Abstützen der Gesamttafel während des Zusammenbaues, des Transportes, der Aufstellung und Inbetriebnahme ohne das Erfordernis einer weiteren Tragstruktur, wobei ein bedeutendes Einspannmoment durch einen einfachen mechanischen Verbindungsvorgang mit dem Fundament, beispielsweise durch Schweißen, ermöglicht wird.

Die Tragstruktur 4 wird mit den Tafeln 1, die den feuerfesten Mantel durch eine Reihe von hitzebeständigen Metallverankerungen mit Befestigungsfunktion der verschiedenen oben genannten Elemente bilden, fest verbunden. Die Verankerungen sind in den beiden Punkten 5a und 5b angelenkt, um alle Bewegungen der thermischen Ausdehnung zwischen den verschiedenen Komponenten zu ermöglichen. In entgegengesetzter Richtung zu den Zugverankerungen sind die Tafeln durch das steife Isoliermaterial 6, das zwischen den feuerfesten Rippen 1a und den die Tragstruktur 4 bildenden Baueisen angeordnet ist, daran gehindert, 0 sich nach außen zu verschieben.

Die genannte Gesamtstruktur ist im Werk vollständig vorgefertigt und kann vor dem Versand entsprechenden Prüfungen unterzogen und in Elementen mit endgültigen Abmessungen für die jeweilige Ofenhöhe transportiert werden.

Die Installation beschränkt sich auf die Aufstellung und Befestigung auf den vorher ausgeführten Fundamenten und die Verbindung von Platte und Platte durch einen einfachen mechanischen Vorgang, beispielsweise Schweißen oder Verschrauben. Insbesondere unterscheidet sich der untere

\ Teil der Tafel, der aus dem feuerfesten Mantel 8 und der

[ Isolierschicht 9 besteht, gegenüber dem oberen Teil nur

durch seine statischen und thermischen Eigenschaften, die ! verschieden von denen des oberen Ofenteils sind.

Auf den Verbindungsrändern zwischen Platte und Platte und zwischen Platte und Decke ist längs der Ränder der Metallstruktur eine elastische Dichtung 7 eingelegt, die zusammen mit der undurchlässigen Folie 3 die Gasabdichtung bewirkt.

Die Decke (Figuren 2 und 3) ist insbesondere aus den

nachfolgenden von unten (warme Füäche) nach oben (kalte Fläche) beschriebenen Elementen gebildet.

Der untere Mantel besteht aus vorgefertigten rechteckigen Modulplatten 100 aus feuerfestem kompaktem Aluminiumsilikat geringer Stärke, die durch die Rippen 100A (Figur 3) zweckmäßig versteift sind, Die Platten 100 können sich nach zwei Richtungen frei ausdehnen und sind mit erhöhten aufeinanderlegbaren Rändern 100B versehen, die die Teile des flachen Randes 100C verdecken. Jede Platte 1 wird in der Mitt mit einem Anhängmittel·, das auch aus einem einfachen Loch 100E gebildet sein kann, wie noch weiter unten beschrieben wird, angehängt. Gegenüber dem herkömmlichen Mantel unterscheidet sich der Mantel nach der vorliegenden Neuerung durch die viel geringere VJandstärke und gewährleistet folgendes:

- erheblich verminderte Wärmekapazität;

- bedeutende Gewichtsverminderung des Mantels mit nennenswerter Verringerung der auf die Tragstruktur übertragenen Kräfte;

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- Verschluß der Ausdehnungsfugen durch die übereinanderliegenden Ränder gegen thermische Abstrahlung zur Isolierschicht und gegen direkte Berührung mit der inneren Atmosphäre.

Die Ofendecke besteht aus einer oder mehreren leichten Isolierschichten 102 (Figur 2), die von oben nach unten zunehmende Wärrnebeständigkeitseigenschaften mit wärmedämmender Funktion haben.

Auf diesen Schichten ist eine dünne Metallfolie 103 vorgesehen, die auf ihrem Umfang versiegelt wird. Sie hat

die Aufgabe, gegen Gasinfiltrationen von unten nach oben und umgekehrt abzudichten.

Die Decke sieht außerdem eine oberhalb angeordnete selbsttragende Stützstruktur 104 vor, die aus Metallprofilen zum Abstützen der gesamten Tafel 110 besteht, wenn sie sowohl für den Transport als auch für den Betrieb auf die äußeren Ränder aufgestützt wird.

An der Stützstruktur 104 sind hitzebeständige Metallanker 105 angehängt, die zum Abstützen der unteren Platten 101 dienen, die ihrerseits das Gewicht einer oder mehrerer Isolierschichten 102 tragen.

Die Metallanker 105 können die Platten 101 auch mit eingefügten Stützen 106 abstützen, die Becher genannt werden und aus feuerfestem keramischem Material bestehen und die Funktion des Abstützens in der wärmsten Schicht haben, wobei sie durch zweckentsprechende Isolierfüllungen 107 den Metallteil der Anker 105 schützen. Die Be-

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eher 106 werden in ein in der Platte 101 vorgesehenes Mittelloch 101E eingesetzt und weisen einen vorstehenden Rand 106A auf, auf dem sich der erhöhte Rand 101E der Platte 101 abstützt, die so angehängt nur den Kräften ihres Eigengewichtes und der darüberliegenden Isolierung 102 ausgesetzt und frei von Belastungen durch benachbarte Platten ist.

Die beschriebene Gesamtstruktur wird in Tafeln 110 im Werk vollständig vorgefertigt und kann Funktionsprüfungen un-' terzogen werden. Die Tafeln können mit ausreichenden Öffnungen gebaut werden, um für alle gängigen Tunnelofen verwendet zu werden,und im allgemeinen besteht nur infolge der Transportmöglichkeit auf Lastwagen eine technisch-wirtschaftliche Grenze der Längenmaße, die weit oberhalb der auf dem Markt verlangten Größen liegt. Die gute Transportmöglichkeit ist auf das geringe Gewicht bei gleicher Festigkeit der Platten 100 zurückzuführen.

Die Installation beschränkt sich auf die Aufstellung und anschließende Befestigung der Struktur 104 auf (nicht dargestellten) Widerlagern und die Montage der Struktur selbst zwischen Wandtafel und Deckentafel durch eine einfache mechanische Verbindung, beispielsweise mit einer Verschraubung 109.

Die vorliegende Neuerung löst die gestellte und oben beschriebene Aufgabe insbesondere für die Decke, wobei feuerfeste gegossene Platten 100 vorgesehen sind, die einen kompakten dünnen Mantel bilden und in der Mitte von Ankern 105 gehalten sind, so daß sie sich in zwei Richtungen der Plattenoberfläche frei ausdehnen können.

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Auf den Verbindungsrändern zwischen senkrechter Wandplatte (Figur 1) und Deckenplatte 110, wie zwischen Deckenplatte 110 und Widerlager wird eine elastische Dichtung 108 längs den Baueisen 109 angeordnet, die die durch die Metallfolie 103 geschaffene Isolierung gasdicht abdichtet. . si

Claims (19)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Bildung eines feuerfesten Mantels für öfen oder Kammern mit hohen Temperaturen, d a d u r ch gekennzeichnet, daß Platten oder Tafeln (10, 110) aus feuerfestem Material vorgesehen sind, die rückwärtige Verrippungen (1a,. 106A) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Bildung eines Teils einer feuerfesten und isolierenden Wand von öfen oder Kammern für hohe Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einen kompakten feuerfesten Mantel (10) besteht, der aus Tafeln geformt ist, die rückseitige Rippen (1a) aufweisen, hinter denen eine oder mehrere Isolierschichten (2a, 2b, 2c) angeordnet sind, wobei die Gesamtheit mit einer selbsttragenden Metallstruktur (5, 5a, 5b) durch hitzebeständige Metallanker verbunden ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Isolierschichten (2a, 2b, 2c) eine undurchlässige Folie (3) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jeder Verrippung (1a) der Tafeln ein druckbeständiges steifes Isoliermaterial (6) eingefügt ist, das sich auf der hinteren Tragstruktur (4) abstützt, während die Befestigung zwischen Mantel (1) und Tragstruktur (4) durch Zuganker (5) erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (5) an zwei Stellen (5a, 5b) angelenkt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasundurchlässigen Tafeln (10) gegeneinander durch eine auf der Tragstruktur angeordnete elastische Dichtung (7) abgedichtet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadruch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Tafeln (10) miteinander und mit den Fundamenten durch Schweißung, Verschraubung ο.dgl. verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln (10) solche Abmessungen haben, daß sie die innere Höhe des Ofens bedecken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Decke feuerfeste gegossene Platten (101) mit steinerner Konsistenz vorgesehen sind, wobei jede

Platte mit einem zentralen Anhängmittel (105) versehen ist, mit dem sie unabhängig von der angrenzenden Platte abgestützt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (101) ein Mittelloch (101E) zur Aufnahme eines eigenen Abstützorgans (105) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützorgan (105) aus einem Becher (106) aus feuerfestem Material besteht, dessen freier Rand (106A) größere Ausmaße als das in der Platte (101) vorgesehene Mittelloch (101F) hat, so daß dieser Rand (106A) seine Platte (101) festhält, die dadurch am Becher (106) angehängt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Außenränder jeder Platte (101) sich über die entsprechenden ebenen Ränder (101C) der benachbarten Platten (101) legt.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (101) Modulmaße haben.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (101) aus Rippen (100C, 100E, 100B) und ebenen Bereichen besteht, die hohe Widerstandsmomente und Trägheitsmomente bewirken.

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15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, | dadurch gekennzeichnet, daß in der Decke über den Platten (Fig. 2 und 3) ein oder mehrere Isolierschichten (102, 102A, 102B) und darüber eine Stützstruktur (105) aus Metall liegen, an der die Verankerungsmittel (104, 109) jeder Platte angehängt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke aus vorgefertigten Tafeln besteht, die die selbsttragende Struktur, die Isolierschichten (102, 102A, 102B), die Verankerungen der Stützen (105) des unteren Mantels (100) und den unteren Mantel umfassen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Decke die vorgefertigten Platten in endgültigen Massen untereinander und mit den Widerlagern des Ofens durch Verschrauben o.dgl. verbunden sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Dichtungen (108) in den Verbindungen zwischen den Tafeln und (7) zwischen Deckentafeln und Widerlagern längs den Stützstrukturen vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke aus Platten besteht, die einzeln die gesamte Öffnung eines Ofens ohne auf die Weite der Öffnung selbst zurückzuführende Begrenzungen decken.