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Aus Formsteinen aufgebauter im waagerechten Querschnitt geschlossener
stehender Kammerofen Bei Ofen, die aus einzelnen Steinen aufgebaute senkrechte Kammern
besitzen, z. B. Ofen zum Entgasen von Brennstoffen, Erzreduktionsöfen u. dgl., bauchen
sich die Kammerwände infolge der Ausdehnung des feuerfesten Baustoffes beim Erhitzen
der Kammern aus. Besonders stark tritt diese Erscheinung dann auf, wenn neben der
allgemeinen Wärmeausdehnung noch Rauinvergrößerungcn der Steine infolge Umwandlungen
des Baustoffes beim Erhitzen eintreten.
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Beim Ausbauchen der Kammern werden die Wände infolge Klaffens de;
Fugen und Zerdrückens von Steinen undicht. Bei außenbeheizten Kammern mit Steinen
von hoher Wärmeleitfähigkeit und starkem Temperaturgefälle zwischen Außen- und Innenwand
krümmen sich häufig sogar auch die einzelnen Steine. Solche Erscheinungen sind z.
B. bei frei im Heizraum stehenden Kammern aus Siliciumkarbidsteinen zu beobachten.
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Man hat versucht, das Ausbauchen dadurch zu verhindern, daß man die
Kammern nur aus zwei in eine Aussparung der Ofenstirnwand hineinragenden Längswänden
aufbaute, wobei die Schmalseite der Kammer durch Ofenstirnmauerwerk gebildet wurde.
Den Längswänden gab man in der Aussparung der Stirnwand ein erhebliches Spiel für
die Längsverschiebung. Die Wände konnten sich deshalb in die Aussparung ausdehnen.
Diese
Bauart hat aber den Nachteil, daß bei Erneuerung der Kammerwände auch die Ofenstirnwand
mit erneuert werden muß, da diese, soweit sie Teil der Kammer ist, ebenso wie die
Kammer selbst, unter der Einwirkung des in der Kammer behandelten Gutes stand. Die
Stirnwand muß dabei aus dem gleichen Baustoff ausgeführt werden wie die Kammerwände,
was einen erheblichen Mehrverbrauch von hochwertigem feuerfestem Baustoff ergab,
da bei anderen Ofenausführungen die Stirnwand aus weniger wertvollem Baustoff errichtet
werden kann. Ein weiterer Nachteil dieser Bauart ist die erforderliche Gleitdichtung
in den Aussparungen der Stirnwände, die nur schwer zu erreichen ist und einer dauernden
Überwachung und Ausbesserung bedarf.
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Bei Ausführungen der Kammer aus einzelnen Steinen und mit ringförmig
geschlossenem waagerechtem Querschnitt wurde die Kammerschmalwand in das Ofenstirnmauerwerk
eingelassen, um der Kammer eine Standfestigkeit zu geben. Hierbei zerbrechen die
Schmalwandsteine, da die Ausbauchung der Längswand hebelartig auf die Schmalwand
drückte.
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Die Erfindung behebt oder hemmt mindestens sehr stark die Ausbauchung
und vermeidet ein Zerdrücken der Schmalwandsteine bei im waagerechten Querschnitt
ringförmig geschlossenen Kammern. Sie besteht darin, daß Ansätze an den Steinen
der Schmalseite der Kammer in Richtung der Längswände in Aussparungen des Ofenstirnmauerwerks
mit geringem Spiel eingreifen und einen Teil der Kammerlängswand bilden. Die Länge
der Ansätze beträgt etwa die Steinstärke der Kammerwand. Hierbei können nur die
Ansätze in die Ofenstirnwand eingreifen oder es kann außerdem noch die Schmalwand
selbst in ihrer ganzen Dicke oder teilweise in der Stirnwand liegen. Die Stärke
der Ansätze ist mindestens die gleiche wie die der Kammerlängswand.
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Bei dem Beginn eines Ausbauchens der Kammerlängswände wird der dabei
entstehende Druck durch den Steinverband auf die mit Ansätzen versehenen Schmalwandsteine
übertragen. Der einsetzenden Ausbicgung setzt der eingespannte Ansatz, der so weit
ins Mauerwerk eingreifen muß, daß er nicht aus der Aussparung herausspringen kann,
einen Widerstand entgegen, der dem ganzen Stein einen festen Halt gibt, welcher
sich weiter in die Kammerlängswand hinein auswirkt. Der Widerstand gegen das Ausbiegen,
der Gegendruck, kommt von der Ofenstirnwand; die Steine der Schmalwand werden so
nicht gepreßt. Erst wenn der Druck über die Steinfestigkeit hinausgeht, so bricht
der Ansatz ab, aber die Schmalwandsteine bleiben ganz. Damit ist die Dichtigkeit
der Kammer gewahrt.
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Die Zeichnung veranschaulicht in schematischer Darstellung der Erfindung.
a und b zeigen bekannte ringförmig geschlossene, frei im Heizraum stehende Kammern,
die an ihren Schmalseiten in der Ofenstirnwand eingelassen sind, in zwei unterschiedlichen
Ausführungsformen. i ist die Ofenstirnwand, 2 die Kammerlängswand, 3 die Kammerschmalwand,
die in die Ofenstirnwand i eingelassen wird. 4 und 5 stellen übertrieben die Lage
der Längswände bzw. der Schmalwand bei Ausbuchtung der Kammer dar (gestrichelte
Linie). Bei 6 ist dann die Zermürbungsstelle der Schmalwand durch den dorthin Jausgeübten
Druck.
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c und d stellen zwei Ausführungsformen nach der Erfindung dar. In
der Ausführung nach c besteht die Kammerschmalseite aus einem einzigen Stein 7,
der die beiden Ansätze 8 trägt. Der Stein 7 ragt in die Kammerlängswände 2 hinein.
Die Ansätze 8, die hier breiter sind als die Stärke der Kammerlängswand 2, greifen
in Aussparungen 9 der Ofenstirnwand i ein. Die Linie ii stellt die Bruchstelle bei
überstarken Drücken dar. Sie liegt im Ansatz und nicht in der Kammerwand wie die
Bruchstelle 6 bei den bekannten Kammerausführungen nach Darstellung a. In der Ausführung
nach d der Zeichnung tragen besondere Ecksteine 12 die Ansätze 8, deren Breite hier
gleich der Stärke der Kammerlängswand ist. Sowohl beim Stein 7 als auch bei den
Steinen 12 liegen die Ansätze in Richtung der Verlängerung der Kammerlängswand.
Die Länge der Ansätze, das ist das Maß, um das die Ansätze über die Außenwandfläche
der Schmalwand hinaus in die Ofenstirnwand hineinragen, beträgt hier etwa die Hälfte
der Steinstärke der Kammerlängswände, ist aber so groß, daß eine Einspannung vorliegt,
die ein Drehen des Steines 7 bzw. der Steine 12 durch den auf die in der Kammerlängswand
liegenden Steinteile wirkenden Druck nicht zuläßt.