EP0155306B1

EP0155306B1 - Ofenwagen für brennöfen

Info

Publication number: EP0155306B1
Application number: EP84903481A
Authority: EP
Inventors: Ivan Odler; Hans Wiechmann
Original assignee: Karl Walter & Co - & Co KG GmbH
Current assignee: Karl Walter & Co - & Co KG GmbH
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1989-01-18
Also published as: DE3328870A1; EP0155306A1; EP0134188A1; AU3397684A; DE3476258D1; WO1985000877A1

Description

In der keramischen Industrie werden für das Brennen von keramischen Produkten als Brennöfen neben Kammer- und Herdwagenöfen vor allem Tunnelöfen eingesetzt, wobei das Brenngut in der Regel auf Ofenwagen in die Brennöfen eingebracht wird.
Die GB-A 570 575 und die US-A 2 917 298 zeigen Ausführungsformen von Ofenwagen, die im wesentlichen aus einem fahrbaren Stahlgestell sowie einem darauf angeordneten zweischichtigen Wagenplateau bestehen, wobei die obere Schicht eine Deckschicht aus einem verschleissfesten und temperaturbeständigen Material und die untere, auf dem Stahlgestell aufliegende Schicht eine Wärmedämmschicht ist, und wobei ein wenigstens die Wärmedämmschicht seitlich vertikal umschliessender dünner Schutzmantel aus einem temperaturbeständigen Material vorgesehen ist. Im Betrieb eines derartigen Ofenwagens liegt das Brenngut auf dem Wagenplateau des Ofenwagens, das Wagenplateau schützt gleichzeitig das Stahlgestell vor den hohen Temperaturen, die auf das Wagenplateau in der Feuerungszone des Brennofens einwirken.
In der Praxis ist es seit langem üblich, die Wärmedämmschicht aus einem Wärmedämmkern und einem den Kern umgebenden Rand aus feuerfestem Material zu bilden, wobei der Kern aus Lagen von Isoliersteinen und Lagen von Feuerleichtsteinen aufgebaut wird. Die auf dem Stahlgestell aufliegenden Isoliersteine, z. B. Diatomitsteine, besitzen ein sehr geringes Raumgewicht und eine damit verbundene hohe Porosität. Durch diese hohe Porosität wird zwar eine für gute Isolierungszwecke geforderte niedrige Wärmeleitfähigkeit erreicht, aber gleichzeitig jedoch eine geringe Festigkeit des Isoliersteins hervorgerufen. Da die Isoliersteine zusätzlich auch nur eine niedrige Anwendungstemperatur, d.h. eine niedrige obere Grenztemperatur für den Einsatz dieser Steine im Wärmedämmkern aufweisen, ist für eine ausreichende mechanische Belastbarkeit und Anwendungstemperatur des gesamten Wärmedämmkerns die über den Isoliersteinen angeordnete Lage aus Feuerleichtsteinen, die eine höhere Festigkeit und Anwendungstemperatur sowie ein etwas höheres Raumgewicht besitzen, unerlässlich.
Die Feuerleichtsteinlage erfordert in der Regel einen weiteren Wärmeschutz, da in der Praxis die im Ofenraum vorherrschenden Temperaturen meist höher sind als die Anwendungstemperatur der Feuerleichtsteine. Ausserdem ist ein Schutz des gesamten Wärmedämmkerns vor äusseren mechanischen Beanspruchungen, wie z. B. Abrieb- oder Stossbelastungen, und im Hinblick auf die bei steigenden Temperaturen abnehmende Festigkeit der Isolier- und Feuerleichtsteine notwendig, da der gesamte Wärmedämmkern infolge seines porösen Gefüges eine relativ niedrige Festigkeit und Oberflächenhärte besitzt.
Diese doppelte Schutzfunktion wird durch den Rand der Wärmedämmschicht (= untere Schicht) und durch die Deckschicht (= obere Schicht) des Wagenplateaus erreicht. Dabei bestehen der Rand und die Deckschicht normalerweise aus einem verschleissfesten temperaturbeständigen Material. Dieses Material muss gegenüber wechselnden Temperaturbelastungen beständig sein, da ein ständiges Auf- und Abheizen des Wagenplateaus während des Ein- und Ausfahrens aus dem Brennofen nicht zu vermeiden ist. Zugleich muss sich das Material auch durch eine gute Druckfeuerbeständigkeit, d. h. ein gutes Erweichungsverhalten bei konstanter Last und steigender Temperatur, auszeichnen, um den Wärmedämmkern ausreichend vor äusseren mechanischen Beanspruchungen zu schützen. Diese beiden Anforderungen werden in der Regel am besten durch Schamottestein- oder Schamottefeuerbetonqualitäten erfüllt, die in ihrer Qualität meist zusätzlich noch der maximalen Temperaturbelastung in der Feuerungszone des Brennofens angepasst sind. Damit die Deckschicht eine ausreichende Tragfähigkeit besitzt, beträgt ihre Dicke normalerweise 100-150 mm. Der Wärmedämmkern ist infolge der mechanisch notwendigen Unterteilung in die Isolierstein- und Feuerleichtsteinlage meistens 200-250 mm stark, so dass sich eine Gesamthöhe des Wagenplateaus von mindestens 300-400 mm ergibt.
Von der Funktion ist der Ofenwagen als thermisch-periodisch arbeitendes Element anzusehen. Bei einer energetischen Betrachtung des Brennprozesses erweist sich deshalb das hohe Wagenplateau als nachteilig. Das grosse Feststoffvolumen des hohen Wagenplateaus kann nicht schnell aufgeheizt werden, so dass eine lange Aufheizphase im Brennofen erforderlich ist, um das Wagenplateau der für das Brenngut erforderlichen Brenntemperatur anzugleichen. Praktisch wird dabei aber nur die Deckschicht des Wagenplateaus der Brenntemperatur angeglichen, da nur bei einem Temperaturgefälle zwischen der Deckschicht und der Wärmedämmschicht des Wagenplateaus ein bestmöglicher Schutz des Stahlgestells vor der Brenntemperatur erreicht wird. Ausserdem ist diese Temperaturanpassung der Deckschicht auch für einen problemlosen Brand des direkt auf dem Wagenplateau aufliegenden Brenngutes unbedingt erforderlich.
Infolge des grossen Feststoffvolumens besitzt das Wagenplateau ausserdem eine hohe Speicherwärme, die nach abgeschlossenem Brennprozess beim Abkühlen des Ofenwagens als Wärmeverlust an die Atmosphäre abgegeben wird. Für eine energetisch günstige Betriebsweise des Ofenwagens muss die Aufheizphase jedoch kurz und der Wärmeverlust beim Abkühlen des Ofenwagens gering sein.
Bei bekannten neueren Konstruktionen von Ofenwagen ist die Deckschicht des Wagenplateaus zum Teil mit einem Mineralfaser-Material ausgefüllt und zusätzlich mit darüber angeordneten Platten aus einem verschleissfesten dichten Feuerfestmaterial, z. B. Schamotte, abgedeckt. In einer anderen Ausführungsform ist die Deckschicht des Wagenplateaus mit Mineralfaser-Material abgedeckt. Bei beiden dieser neueren Wagenplateaus wird durch die Anordnung des Materials die Temperatur in einer oder in beiden Schichten des Wagenplateaus abgesenkt und damit die Speicherwärme verringert, wodurch gleichzeitig die Wärmeverluste des Ofenwagens erniedrigt werden. Die erreichten Werte sind aber nicht genügend gegenüber den altbekannten Werten abgesenkt und somit in der Praxis noch nicht befriedigend. Ausserdem werden durch diese neuere Konstruktion wesentliche andere Nachteile der altbekannten Ofenwagen nicht vermieden.
Infolge der bei den altbekannten wie auch bei den neueren Konstruktionen vorgesehenen Zustellung des Wagenplateaus aus verschiedenen feuerfesten Steinqualitäten (Isolierstein, Feuerleichtstein, verschleissfester dichter Feuerfeststein) kommt es zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Wärmedämmkern und Rand in der Wärmedämmschicht. Ausserdem kann der Fall eintreten, dass der Wärmedämmkern bei thermischer Belastung infolge seines porösen Gefüges stärker schwindet als der Rand. Während des Schwindungs- oder Ausdehnungsprozesses des Wärmedämmkerns entstehen in der Wärmedämmschicht Kräfte, die durch den Rand kompensiert werden müssen. Für eine ausreichende mechanische Festigkeit muss daher der Rand in einer entsprechenden Breite ausgeführt werden, wodurch sich das Gewicht und die Speicherwärme des Wagenplateaus erhöhen. Darüber hinaus entstehen bei den Schwindungs-und Ausdehnungsprozessen thermische Spannungen, die bei keramischen Materialien durch Rissbildung abgebaut werden und damit zu einem frühzeitigen Verschleiss des Wagenplateausführen.
Schliesslich ist ein keramisches Material nicht in der Lage, sich elastisch zu verformen, so dass der Rand beispielsweise durch die beim Rangierbetrieb der Ofenwagen auftretenden Stossbeanspruchungen in starkem Masse bruchgefährdet ist und einen verhältnismässig hohen Reparaturaufwand erfordert.
Mit der Erfindung soll nun ein Ofenwagen geschaffen werden, dessen Wagenplateau eine energetisch günstige Betriebsweise gewährleistet, hohen mechanischen Beanspruchungen standhält und schnell und kostensparend gegen vorhandene Wagenplateaus austauschbar ist.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch die Massgabe, dass Kern und Rand der Wärmedämmschicht aus einem gleichen hochisolierenden, temperaturbeständigen Material in Form eines zellularen Werkstoffs auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat besteht.
Durch den einheitlichen, homogenen Aufbau der Wärmedämmschicht des Wagenplateaus aus dem gleichen zellularen Werkstoff auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat sowohl im Rand als auch im Kern beseitigt die Erfindung vollständig alle Nachteile, die bei einem Aufbau der Wärmedämmschicht aus unterschiedlichen Materialien entstehen. Die mechanische und thermische Beanspruchung sowie der Wärmedurchgang werden gleichmässig über die gesamte Fläche des Wagenplateaus verteilt. Die niedrige Wärmeleitfähigkeit des bei der Erfindung vorgesehenen Werkstoffs ermöglicht darüber hinaus, die Dämmschicht des Wagenplateaus in ihrer Höhe auf bis zu etwa 30% einer bekannten Wärmedämmkernhöhe zu vermindern. Dadurch wird eine Gewichtsersparnis des Wagenplateaus bis zu etwa 50% erreicht, die Speicherwärme des Wagenplateaus entscheidend verringert, der Wärmeverlust erniedrigt und die Möglichkeit für kürzere Aufheiz- und Abkühlphasen gegeben, so dass eine energetisch günstigere Betriebsweise des Brennofens erreicht wird. Ausserdem werden durch die Materialersparnis bei einer Reparatur des Wagenplateaus die Kosten gesenkt.
Darüber hinaus wird der Besatz des Ofenwagens um das am Wagenplateau eingesparte Volumen gesteigert, so dass eine höhere Produktivität des Brennofens bei gleicher Anzahl von Ofenwagen erreicht wird. Der Brennstoffbedarf des Brennofens ändert sich dabei meist nicht, weil das insgesamt aufzuheizende Volumen von Brenngut und Wagenplateau fast gleichbleibend ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemässen Ofenwagens sind in den Unteransprüchen definiert und in der nachfolgenden Beschreibung einzelner Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig.2 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäss Fig. 1 in der Ebene 11-11,
Fig. eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, und
Fig.4 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäss Fig. 3 in der Ebene IV-IV.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 und 2 setzt sich das fahrbare Stahlgestell 1 aus zwei übereinander angeordneten Stahlträgerlagen 2 und 3 sowie zwei an der unteren Stahlträgerlage 2 befestigten Radsätzen 4 und 5 zusammen. Jede der beiden Stahlträgerlagen 2 und 3 wird dabei aus mehreren in einem Abstand zueinander parallel verlaufenden Stahlträgern gebildet, wobei die Stahlträger der unteren Stahlträgerlage 2 in Fahrtrichtung des Ofenwagens und die Stahlträger der oberen Stahlträgerlage 3 im rechten Winkel zur Fahrtrichtung parallel zu den beiden Radsätzen 4 und 5 verlaufen. Die beiden äusseren Stahlträger 7 der Stahlträgerlage 3 sind U-förmig ausgebildet und derart angeordnet, dass ein Boden eines U-förmigen Stahlträgers 7 jeweils eine Aussenkante der Stahlträgerlage 3 bildet. Alle weiteren Stahlträger beider Stahlträgerlagen sind Doppel-T-Träger 8 bzw. 9. Dabei ist die Anzahl und der Abstand der Doppel-T-Träger 8, 9 untereinander nicht festgelegt, sondern ergibt sich aus der jeweiligen statischen Belastung, die auf das fahrbare Sta hlgestell 1 von oben einwirkt.
Auf der oberen Stahlträgerlage 3 liegt eine Wärmedämmschicht 12 auf, die erfindungsgemäss aus einem hochisolierenden temperaturbeständigen Material in Form eines zellularen Werkstoffs auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat besteht und im Betrieb des Ofenwagens das fahrbare Stahlgestell 1 vor den hohen Temperaturen, die in der Feuerungszone des Brennofens auf das Wagenplateau 11 einwirken, schützt. Bei der Herstellung dieses zellularen Werkstoffes werden die Ausgangsmaterialien in einer wässrigen Lösung aufgeschlämmt. Der Schlamm wird anschliessend aufgeschäumt und in entsprechende Formen eingegossen. Nach dem Abbinden wird der Werkstoff der Form entnommen und steht als zellulares Fertigprodukt (z. B. Stein oder Platte) zur Weiterverwendung zur Verfügung. In der einfachsten Ausführungsform kann die Wärmedämmschicht 12 dann aus einzelnen nebeneinander liegenden Steinen oder Platten gebildet sein, wobei die Abmessungen der einzelnen Steine oder Platten derart gewählt werden müssen, dass die Abstände zwischen den einzelnen als Auflager dienenden Stahlträgern 7 bzw. 9 der Stahlträgerlage 3 überbrückt werden.
Die Wärmedämmschicht 12 ist mit einer darüber angeordneten Deckschicht 13 abgedeckt, die vorzugsweise aus einem verschleissfesten und temperaturbeständigen Material, z. B. einer Schamotte besteht. Beide Schichten 12 und 13 bilden das Wagenplateau 11, wobei wenigstens die Wärmedämmschicht 12, vorzugsweise jedoch beide Schichten 12 und 13 von einem dünnen Schutzmantel 10 umschlossen sind. Zweckmässigerweise besteht der Schutzmantel 10 aus einem verschleissfesten temperaturbeständigen Stahl mit einer Wandstärke von 8-10 mm, es ist aber auch möglich, den Schutzmantel aus einem dichten temperaturbeständigen keramischen Material, z.B. einem Zirkonoxidwerkstoff, herzustellen. Der Schutzmantel 10 ist in geeigneter Weise mit den beiden U-förmigen Stahlträgern 7 der Stahlträgerlage 3 verbunden. Bei einem stählernen Schutzmantel 10 wird diese Verbindung vorzugsweise als Schweissnaht ausgeführt, sie kann aber auch als Schraub- oder Nietverbindung vorgesehen sein.
In der Praxis ist es zweckmässig, wie in der Fig. dargestellt, zusätzlich einen Stahlboden 20 zwischen dem Wagenplateau 11 und dem fahrbaren Stahlgestell 1 anzuordnen, der mit dem Schutzmantel 10 zu einer Wanne 21 verbunden ist, die zumindest die Wärmedämmschicht 12 aufnimmt. Durch diese Wanne 21 ergibt sich der Vorteil, dass die Abmessungen der Platten oder Steine in der Wärmedämmschicht 12 nicht mehr von den Abständen der Stahlträger in der Stahlträgerlage 3 abhängig sind, da diese Abstände von dem Boden 20 überbrückt werden. Dadurch ist es möglich, Platten und Steine jeder beliebigen Abmessung in der Wärmedämmschicht 12 des Wagenplateaus 11 anzuordnen.
Bei einem Einsatz des Ofenwagens in Brennöfen, die mit einem Feststoffbrennmaterial, (z. B. Kohlenstaub oder Holzmehl) betrieben werden, ist es nicht vermeidbar, dass Asche oder unvollständig verbrannte Brennmaterialreste auf das Wagenplateau des Ofenwagens fallen. Diese nachfolgend als Fremdstoffe bezeichneten Materialreste können mengenmässig zusätzlich durch Abplatzungen an der Deckschicht 13 des Wagenplateaus oder am Brenngut sowie am Ausmauerungsmaterial des Ofenraumes vergrössert werden. Weil durch das Eindringen dieser Fremdstoffe in die Fugen zwischen den Platten oder Steinen der Wärmedämmschicht 12 beim Erwärmen dieser Schicht ein ungehindertes Ausdehnen der Platten oder Steine in die Fugenräume verhindert wird, und sich dadurch in der Wärmedämmschicht 12 Wärmespannungen ausbilden, die zu einem vorzeitigen Verschleiss der Platten oder Steine führen, muss in diesen Fällen eine möglichst fugenfreie Wärmedämmschicht 12 angestrebt werden. Auch in dieser Hinsicht erweist sich die Wanne 21 in Verbindung mit dem zellularen Werkstoff auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat als sehr vorteilhaft. Die Ausgangsmaterialien dieses Werkstoffes können dann nämlich nach dem Aufschlämmen und Aufschäumen statt in eine Form direkt in die Wanne 21 eingegossen werden. Nach dem Abbinden wird dadurch in situ eine fugenfreie monolithische Wärmedämmschicht 12 aus dem zellularen Werkstoff gebildet. Eine derartige homogene und in sich geschlossene Schicht zeichnet sich durch eine gleichmässige Wärme- und Wärmespannungsverteilung sowie einen einheitlichen Wärmedurchgang über die gesamte Wagenplateaufläche aus. Zugleich wird durch die fugenfreie Ausbildung der Schicht ein Eindringen von Fremdstoffen vermieden.
Schliesslich hat eine Wanne den Vorteil, dass ein abgenutztes altes Wagenplateau eines vorhandenen älteren Ofenwagens in vielen Fällen mit einer kurzen Montagezeit gegen das erfindungsgemässe Wagenplateau ausgetauscht werden kann, da das Wagenplateau 11 in der Wanne 21 komplett vorgefertigt und auf dem schon vorhandenen fahrbaren Stahlgestell schnell mit wenigen Schweissnähten oder Schraub- bzw. Nietverbindungen befestigt werden kann. Durch die Möglichkeit einer Wiederverwendung des vorhandenen fahrbaren Stahlgestells ist der Ersatz eines alten Wagenplateaus durch die Wanne 21 mit dem erfindungsgemässen Wagenplateau 11 darüber hinaus sehr kostengünstig. ^-
Das hochisolierende temperaturbeständige Material auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat für die Wärmedämmschicht 12 erfüllt die Forderungen an eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und ist zudem auch noch temperaturbeständig, d. h. weist eine hohe Anwendungsgrenztemperatur auf. Der eingesetzte Werkstoff auf der Basis von zellularem Calciumaluminat-Hydrat besitzt eine Anwendungsgrenztemperatur von etwa 1200°C. Dabei ist gegenüber bekannten Materialien mit etwa gleicher Anwendungstemperatur die Wärmeleitfähigkeit dieses Werkstoffes ungewöhnlich niedrig und zugleich die Druckfestigkeit gegenüber bekannten Materialien mit niedrigen Wärmeleitfähigkeiten relativ hoch. In der Tabelle 1 sind für einige isolierende Feuerfestmaterialien mit Anwendungsgrenztemperatur oberhalb 1000°C diese Werte gegenübergestellt. Durch die niedrige Wärmeleitfähigkeit kann ein hoher Temperaturabbau auf einer kurzen Strecke vorgenommen werden, so dass die für einen ausreichenden Temperaturschutz des Stahlgestells 1 erforderliche Schichtdicke der Wärmedämmschicht 12 sehr klein gewählt werden kann.
Die sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit des vorgesehenen Werkstoffes ergibt sich durch einen hoch porösen Gefügeaufbau, wobei gleichzeitig die Oberflächenhärte dieses Werkstoffes gering ist, so dass ein Schutz der Werkstoffoberfläche vor äusseren mechanischen Belastungen (z. B. Abrieb, Beanspruchung durch Stoss sowie durch Schaben oder Kratzen eines Werkzeuges) unerlässlich ist. Diese Schutzfunktion wird an der Oberfläche der Wärmedämmschicht 12 durch die Deckschicht 13 und im Kantenbereich der Wärmedämmschicht 12 durch den wenigstens diese Schicht umschliessenden Schutzmantel 10 erreicht. Wenn dieser Schutzmantel 10 in der bevorzugten Ausführungsform aus einem verschleissfesten temperaturbeständigen Stahl besteht, wird gegenüber herkömmlichen Ofenwagenplateaus eine Bruchgefahr der Randzone zumindest in der Wärmedämmschicht 12 des Wagenplateaus vermieden und zugleich mit wenigen Millimetern Stahlmaterial unter Gewichtsersparnis ein bestmöglicher Schutz vor äusseren mechanischen Beanspruchungen erreicht. Da Stahl die Fähigkeit besitzt, Spannungen durch elastische oder plastische Verformungen ohne Rissbildungen abzubauen, ist ein vorzeitiger Verschleiss der Ränder des Wagenplateaus ausgeschlossen.
Ausserdem kann durch die relativ hohe Anwendungstemperatur des in der Wärmedämmschicht 12 vorgesehenen Werkstoffs von ca. 1200°C in den meisten Fällen, d.h. bei Temperaturen im Ofenraum bis zu 1200°C, die Wärmedämmschicht direkt mit dieser Temperatur beaufschlagt werden. Somit ist eine zusätzliche Wärmedämmung zwischen der Wärmedämmschicht 12 und dem Ofenraum in vielen Fällen nicht erforderlich, und die Deckschicht 13 hat damit meistens - im Gegensatz zu bekannten Wagenplateaus - nur eine rein mechanische Schutzfunktion. Daher kann dann auch diese Deckschicht 13 wesentlich dünner ausgebildet werden, so dass das zweischichtige Wagenplateau 11 in derartigen Fällen gegenüber bekannten Ofenwagenplateaus in seiner Gesamthöhe um bis zu etwa 70% reduzierbar ist.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsform des Wagenplateaus 11, die nicht weiter dargestellt ist, kann der Schutz der Dämmschicht 12 vor äusseren mechanischen Beanspruchungen auch durch einen Deckel erfolgen, der aus einem verschleissfesten temperaturbeständigen Stahl besteht und mit dem Schutzmantel 10 in geeigneter Weise verbunden ist. Dabei ist es zweckmässig, als Verbindung Schrauben, Nieten oder dgl. vorzusehen, um bei Bedarf einen bequemen und schnellen Austausch der Wärmedämmschicht zu ermöglichen.
Die vertikale Höhe des Schutzmantels 10 kann so gewählt sein, dass das Wagenplateau 11 in seiner vollen Höhe von dem Schutzmantel 10 umschlossen wird. Dadurch wird auch ein horizontales Verrutschen der Deckschicht 13 des Wagenplateaus 11, wie es beispielsweise im Rangierbetrieb beim Zusammenstoss zweier Ofenwagen auftreten kann, verhindert. Da aber das Material der Deckschicht 13 verschleissfest ist und nicht unbedingt einen Schutz gegen äussere mechanische Beanspruchungen erfordert, genügt es im allgemeinen, wie in Fig. 2 dargestellt, die vertikale Höhe des Schutzmantels 10 derart zu wählen, dass vom Schutzmantel 10 nur die Wärmedämmschicht 12 seitlich vertikal umgeben ist.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform des Wagenplateaus, bei welcher der Schutzmantel 10 aus einzelnen keramischen Platten 14 eines verschleissfesten Feuerfestmaterials besteht. Zweckmässig sind als Plattenmaterial dichte keramische Werkstoffe, z. B. auf der Basis von Zirkonoxid vorgesehen. Die einzelnen keramischen Platten 14 können in ein nicht dargestelltes U-förmiges Profil aus einem temperaturbeständigen Stahl eingesteckt sein, das mit den Stahlträgern der oberen Stahlträgerlage 3 verschweisst oder verschraubt ist.
Dabei müssen jedoch alle keramischen Platten 14 in ihrer Dicke die gleichen Abmessungen haben, um einen passgenauen Sitz zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Profils zu gewährleisten. In der Praxis ist es deshalb zweckmässiger, die Platten 14 gemäss Fig. 4 zwischen zwei Stahlplatten 15 und 18 anzuordnen. Die innere Stahlplatte 18 ist mit den Stahlträgern der oberen Strahlträgerlage 3 verschweisst oder verschraubt. Dabei sind bei einer Verschraubung z. B. Gewindebohrungen in die Stahlträger eingebracht oder Gewindehülsen an den Stahlträgern angeschweisst. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Höhe der den Schutzmantel 10 bildenden Platten 14 derart gewählt, dass zumindest die Wärmedämmschicht 12 in ihrer vollen Höhe von dem Schutzmantel 10 umschlossen wird. Da die innere Stahlplatte 18 nicht so hohen Temperaturen ausgesetzt ist, besteht sie aus einem einfachen Stahl, während die äussere Stahlplatte 15 aus einem verschleissfesten und temperaturbeständigen Stahl gearbeitet ist. Die äussere Stahlplatte 15 ist an der Stahlplatte 18 mit Schrauben 16 befestigt, und die Platten 14 sind im Bereich der sie umgebenden Stahlplatten mit Bohrungen versehen, wobei die Schrauben 16 von der äusseren zur inneren Stahlplatte durch diese Bohrung gesteckt sind.
Die Verschraubung der Stahlplatten an dem Stahlgestell hat gegenüber der Verschweissung den Vorteil, dass eine schnelle Demontage möglich ist, wenn ein Austausch z. B. nach Beschädigung erforderlich ist. Durch die festangezogenen Schrauben 16 wird die äussere Stahlplatte 15 unabhängig von herstellungsbedingt verschiedenen Dicken der Platten 14 mit der inneren Stahlplatte 18 verbunden und ein formschlüssiger Sitz der Platten zwischen den beiden Stahlplatten erreicht. Zugleich ist ein passgenauer Sitz der Platten 14 auch noch nach längerem Einsatz gewährleistet, da der Abstand der beiden Stahlplatten der verschleissgeminderten Plattendicke durch ein Nachziehen der Schrauben 16 wieder angepasst werden kann.
Die Isolierschicht 17, die auch in das Wagenplateau der Fig. 1 und 2 eingebracht werden kann, verhindert weitgehend eine Temperaturerhöhung in der Wärmedämmschicht 12, wodurch die Speicherwärme im Wagenplateau 11 zusätzlich herabgesetzt wird, so dass als Vorteil eine energetisch noch günstigere Betriebsweise des Brennofens erreicht wird. Ausserdem verhindert die Isolierschicht das Eindringen von Fremdstoffen in die Dämmschicht des Wagenplateaus, so dass eine fugenfreie monolithische Ausbildung der Dämmschicht nicht unbedingt erforderlich ist.

Claims

1. Ofenwagen für Brennöfen, mit einem fahrbaren Stahlgestell (1), auf dem ein zweischichtiges Wagenplateau (11) angeordnet ist, dessen obere Schicht eine Deckschicht (13) aus einem verschleissfesten und temperaturbeständigen Material und dessen untere, auf dem Stahlgestell aufliegende Schicht eine Wärmedämmschicht (12) bestehend aus einem Wärmedämmkern, umgeben von einem Rand aus feuerfestem Material ist, wobei ein wenigstens die Wärmedämmschicht seitlich vertikal umschliessender dünner Schutzmantel (10) aus einem temperaturbeständigen Material vorgesehen ist, mit der Massgabe, dass Kern und Rand der Wärmedämmschicht (12) des Wagenplateaus (11) aus einem gleichen hochisolierenden temperaturbeständigen Material in Form eines zellularen Werkstoffs auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat besteht.

2. Ofenwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmschicht (12) als monolithischer Block in einer Wanne (21) angeordnet ist, die durch einen auf dem Stahlgestell (1) befestigten Boden aus Stahl und dem vertikalen Schutzmantel (10) gebildet ist.

3. Ofenwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Schutzmantel (10) aus Platten (14) aus einer dichten feuerfesten Keramik besteht, die mit dem Stahlgestell verschraubt sind.

4. Ofenwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wärmedämmschicht (12) und der Deckschicht (13) des Wagenplateaus (11) eine Isolierschicht (17) angeordnet ist.

5. Ofenwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Wärmedämmschicht (12) ein Deckel aus einem verschleissfesten temperaturbeständigen Stahl angeordnet und mit der Wanne (21) derart verbunden ist, dass die Wärmedämmschicht (12) vollständig umschlossen ist.