DE908466C - Feuerfester Stein und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Feuerfester Stein und Verfahren zu seiner Herstellung Bei der Ausführung der feuerfesten Auskleidung im Bau von Öfen für metallurgische Zwecke, Zementbrennöfen und anderen hohen Temperaturen ausgesetzten Bauwerken ist es meist erforderlich, die einzelnen Auskleidungssteine untereinander zu verbinden, wozu verschiedene Vorgangsweisen bekannt sind. So erfolgt beispielsweise die Vermauerung vo* gebrannten, basischen, feuerfesten Steinen, etwa Magnesit- oder Chrommagnesitsteinen, unter Zuhilfenahme von Spezialmörteln oder von zwischen benachbarte Steine eingelegten Blechen oder Drahtnetzen, diese allenfalls auch zusätzlich zur Mörtelschicht, während ungebrannte Steine dieser Art seit längerer Zeit auch schon mit einem Blechmantel versehen werden, wodurch die Zurichtung von Blechen oder die Verwendung von Mörtel am Mauerungsort überflüssig wird. Die Wirkung dieses Mörtels bzw. der genannten metallischen Zwischenlagen läuft auf eine Verfrittung der aneinanderstoBenden Steine unter der Einwirkung der Hitze hinaus, wozu noch, insbesondere bei Verwendung von Blechzwischenlagen, ein Dehnungsausgleich tritt, indem das Schwinden der Steine, hauptsächlich während des ersten Ofenganges, durch die Volumenvergrößerung ausgeglichen wird, welche die metall-ischeZwischenlage bei Überführung in .das Metalloxyd erfährt.
• Mörtel der beschriebenen Art werden dem Verbraucher in Form eines pulverig-körnigen, trockenen Gemisches geliefert; es wird an Ort und Stelle unter Hinzufügung des vorgeschriebenen flüssigen Bindemittels, etwa einer Lösung von Wasserglas, in die erforderliche Breiform gebracht. Das Vermauern von Steinen mit Mörtelzwischenlagen ist Facharbeit. Der letztgenannte Nachteil entfällt zwar bei Steinen mit Blechmantel, doch sind diese Steine ziemlich teuer und haben auch den Nachteil, daß sie nur im vorgelieferten Format verwendet «-erden können, d. h. eine Behauung nicht erlauben.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung einen feuerfesten, vorzugsweise ungebrannten, aus basischem Material bestehenden Stein vor, der erfindungsgemäß mindestens an einer Seitenfläche eine diese gänzlich oder teilweise bedeckende und an dieser fest haftende Mörtelschichte trägt, die mit ihm eine hantierbare Einheit bildet, welche Schichte aus einem Stoffgemenge besteht, das befähigt ist, in der Ofenwärme die Bindung von aneinanderstoßenden Steinen zu bewirken. Es wird also die, Mörtelschichte in voTverfertigter Form auf den Stein an einer oder mehreren, Seiten aufgebracht, so daß man sich bei der Vermauerung darauf beschränken kann., die- Steine, wie dies auch für die genannten Blechmant°1steine! der Fall ist, einfach neben- bzw. übereinanderzuschichten. Während des ersten Ofenganges oder durch einen noch vorher durchzuführ_nden Anwärmvorgang wird diese Mörtelschicht, grundsätzlich in derselben Weise, wie dies auch für die bisherigen Mörtel der Fall ist, in ihren. die Steine frittenden Zustand übergeführt. Dem Verfritten kann, durch entsprechende Zusammensetzung der Mörtelschichte, ein Erweichen derselben vorausgehen. wodurch Spannungen, die als Folge der Wärmedehnung der Steine auftreten können, ausgeglichen werden.
• Zur Auskleidung von rotierenden Zementbrennöfen sind schon feuerfeste Steine vorgeschlagen worden, die aus zwei Teilen von verschiedenen physikalischen Eigenschaften bestehen, und zwar einem feuerseitig angeordneten Teil besonderer Feuerfestigkeit und einem am gegenüberliegenden kalten Steinende vorgesehenen Teil, der sich durch besonders gute Wärmeisolation auszeichnet. Dieser Verbundstein will den besonders bei der Ausfütterung von Drehrohröfen gleichzeitig bestehenden Forderungen sowohl nach guter Wärmedämmung als auch ausreichender Feuerfestigkeit Rechnung tragen. Gemäß diesem älteren Vorschlag ist eine Isolierschichte wesentlich, die mit dem benachbarten Stein überhaupt nicht in Berührung steht, während der Stein, gemäß der Erfindung eine die spätere Verfrittung mit dem benachbarten. Stein bewirkende schichtförmige, also sehr dünne Auftragung erhält. Die Verbindung der Steine untereinander erfolgt gemäß dem älteren Vorschlag dadurch, daß es sich um Blechmantelsteine handelt. Die Anwendung vorliegender Erfindung auf Verbundsteine gemäß genanntem Stand der Technik ist jedoch nicht ausgeschlossen, wobei dann natürlich der Blechmantel entbehrlich wird.
• Die schematische Zeichnung dient der Erläuterung einiger weiterer Ausgestaltungen der Erfindung. In Fig. i ist ein prismatischer Stein dargestellt, der durch die Kanten i bis 12 kenntlich ist. Auf mindestens eine Seitenfläche dieses Steines ist die Bindernittelschichte (schraffiert hervorgehoben) aufgebracht. Je nach der besonderen Art der Vermauerung können natürlich auch noch an anderen Steinflächen solche Mörtelschichten. vorgesehen sein.
• Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie man eine einzige Mörtelschichte durch zwei etwa keilförmige Schichten 13 ersetzen kann, und zwar in der Weise., daß die Gesamtform dieses Steines wieder ein Prisma ist. Beim Vermauern dieser Steine erhält man zwischen je zwei benachbarten Steinen somit eine durchgehende Bindemittelschichte, wobei sich je eine: keilige Auflage des ersten Steines mit der ebensolchen Auflage des benachbarten Steines zu einer ungefähr prismatischen Bindemittelschichte ergänzt. An der Unterseite des Steines gemäß Fig. i ist noch eine sich über die ganze Steinbreitseite erstreckende keilige Auflage angedeutet, wobei man sich dann die obere, schraffiert gezeichnete Auflage wegzudenken hat. Der so erhaltene Stein weist als Ganzes Keilform auf und eignet sich sehr gut zur Auskleidung von Drehrohröfen oder zum Aufbau von Ofengewölben, wie dies aus Fig.3 näher ersichtlich ist. Ferner kann der Stein die aus Fig, q. ersichtliche Form erhalten, in welchem Fall man eine in der Heißzone liegende verstärkte Mörtelschichte zwecks verbesserten Dehnungsausgleiches erhält. Diese wenigen Beispiele zeigen bereits, daß der Erfindungsgedanke in vieler Hinsicht abgewandelt werden kann, und zwar sowohl was Art,. Größe und Form der Mörtelauflagen als auch dieZahl der damit zu versehenden Steinflächen und Steinformen anbelangt.
• Die Herstellung der erfindungsgemäßen Steine ist, je nachdem ob es sich um ungebrannte oder um gebrannte Steine handelt, teilweise verschieden. Handelt es sich um ungebrannte Steine, so empfiehlt es sich, den feuerfesten Teil des Steines und seine Bindemittelauflage in einem gemeinsamen Arbeitsgang zu formen, wobei, um einen besseren Zusammenhalt der beiden Stoffgemenge zu erreichen, die Oberfläche der zuerst :in die Preßform eingebrachten Schichte durch Wellung (mit einem Streichblech od. dgl.) vergrößert werden kann.
• Handelt es sich um gebrannte Steine, so muß die Mörtelschichte auf den. bereits gebrannten Stein aufgebracht werden, während dies bei ungebrannten Steinen möglich, aber nicht unbedingt erforderlich ist. Man kann beispielsweise aus der Mörtelmasse ein plattenförmiges Gebilde formen, das, um seine Brüchigkeit herabzusetzen, Einlagen aus Draht oder Drahtgewebe erhalten kann; diese Einlagen können dann einen Teil des Eisenzusatzes ersetzen. Es kommen aber auch Einlagen aus brennbaren Stoffen (Holzstäbchen, Kunststoffe, textilartige Gewebe) in Betracht.
• Diese Platten, Keile oder sonstwie geformten Auflagen, werden. dann auf den Stein aufge:kittet, etwa mittels Wasserglas oder einem organischen Bindemittel, z. B. Teer. In der Herstellung von Verbundsteinen mnit wärmeisolierendem Teil ist schon vorgeschlagen worden, zwei gesonderte Steinteile durch einen feuerfesten Kitt zu verbinden. Im Gegensatz zu diesem Vorschlag ist vorliegendenfalls der Kitt nicht dazu vorgesehen, um zwei feuerfeste Steine miteinander zu verbinden, sondern er hat nur die Aufgabe, die Mörtelschichte, die erst ihrerseits diese Verbindung besorgt, vorübergehend am feuerfesten Stein zu fixieren. Ferner ist es möglich, .den vorgeformten Stein, sei er nun gebrannt oder ungebrannt, mit einem später erhärtenden Aufstrich einer geeigneten Mörtelmasse zu versehen, was auf an sich bekanntem maschinellem Wege geschehen kann. Schließlich kann der Stein durch teilweises Eintauchen in einen Mörtelbrei und nachfolgendes Trocknen mit der Auflage versehen werden, wie es auch möglich ist, den oberflächlich mit einem Haft- oder Klebemittelauftrag versehenen Stein in einem trockeneren, das Bindemittel vorstellenden Stoffgemenge zu wälzen und nachfolgend zu trocknen.
• Man erkennt, daß Steine, die in gebranntem Zustand verwendet werden sollen, erst nach dem Brande: mit der Mörtelschichte versehen werden können, es sei denn, daß man, was ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt, nur eine Art Vorbrand anwendet, der bei einer Temperatur erfolgt, bei der dieMörtelschichte noch nicht frittet, während der eigentliche Frittungsvorgang grundsätzlich erst im auszukleidenden Ofen erfolgt. Mörtelmassen mit den erforderlichenEigenschaften sind bekannt und bestehen beispielsweise aus 70°/0 Magniesitmehl,170/OEisensand und 130/OSchamottemehl. Zur Bindung dieser Masse dient ein Wasserglaszusatz. Im vorliegenden Fall kann der Mörtel, um dessen Bindung auch in den kälteren Zonen der Mörtelfuge zu verbessern, auch noch einen Zusatz eines in der Wärme klebenden Stoffes erhalten; als solcher hat sich Teer bewährt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Feuerfester Stein, insbesondere aus basischem Material, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Stein mindestens an einer Seitenfläche eine diese gänzlich oder teilweise bedeckende und an dieser fest haftende Mörtelschichte trägt, die mit ihm eine hantierb.are Einheit bildet und aus einem Stoffgemenge besteht, welches befähigt ist, in der Ofenwärme die Bindung von aneinanderstoßenden Steinen zu bewirken.
2. 2. Feuerfester Stein nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Keilform aufweisende Mörtelschichte.
3. 3. Feuerfester Stein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die keilförmige Mörtelschichte mindestens über eine ganze Seite des Steines erstreckt. Feuerfester Stein nach einem deir Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschichte versteifende. Einlagen aufweist. Feuerfester Stein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschichte metallische Einlagen aufweist. 6. Feuerfester Stein nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschichte einen Zusatz eines in der Ofenwärme, d. h. bei Temperaturen unterhalb der Frittungstemperaturen klebenden Stoffes aufweist. 7. Verfahren zur Herstellung vorn feuerfesten Steinen nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Mörtelschichte in plastischem Zustande, auf den Steinpreßkörper aufgebracht und sodann einer Erhärtung unterworfen wird. B. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Mörtelschichte in Form eines plattenförmigen Elementes in vorgeformtem Zustand auf den Stein aufgekittet wird. 9. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein und seine Mörtelschichte in einem gemeinsamen Preßvorgang geformt werden. io. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen, den feuerfesten Stein ergebenden Stoffe schichtweise und aufeinanderfolgend in. eine Preßform eingebracht werden, wobei vor Einbringen einer folgenden Schichte die Oberfläche der bereits eingebrachten Schichte durch Wellung od. dgl. vergrößert werden kann, und sodann alle Schichten in einem gemeinsamen Preßvorgang verfestigt werden. i i. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Steinen nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschichte durch Tauchen oder Wälzen des Steines in einem die Mörtelschichte durch Haften am Stein ergebenden Gemenge, gegebenenfalls mit nachfolgendem Trocknen, erzeugt wird.