EP0818662A2 - haltevorrichtung für monolithisch ausgekleidete Ofenwände - Google Patents

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EP0818662A2
EP0818662A2 EP97107268A EP97107268A EP0818662A2 EP 0818662 A2 EP0818662 A2 EP 0818662A2 EP 97107268 A EP97107268 A EP 97107268A EP 97107268 A EP97107268 A EP 97107268A EP 0818662 A2 EP0818662 A2 EP 0818662A2
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EP
European Patent Office
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holding device
claw
anchor stone
furnace wall
fastening means
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EP97107268A
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EP0818662A3 (de
EP0818662B1 (de
Inventor
Klaus Kassau
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Refratechnik Holding GmbH
Original Assignee
Refratechnik GmbH
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Publication of EP0818662A3 publication Critical patent/EP0818662A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/14—Supports for linings
    • F27D1/141—Anchors therefor
    • F27D1/142—Anchors made from ceramic material

Definitions

  • the invention relates to a holding device for monolithic lined furnace walls comprising a ceramic Anchor stone for anchoring a monolithic lining and a fastener for fastening the ceramic anchor stone on a furnace wall.
  • Ceramic Anchor more in the foreground.
  • the use of the Ceramic anchor is of particular interest in Temperature ranges from approx. 1,000 to 1,200 ° C, however, can an application at temperatures below 1,000 ° C also makes sense from a technical and economic point of view be.
  • the Anchor stone either as a hand shape or as a plastic Manufactured format is available via a wedge connection introduced into the fastener so that it due to transient and stationary thermal influences expansion can occur that tear the anchor stone leave or cause damage to the holding device can.
  • the object of the invention is therefore a holding device to deliver of the type mentioned above, which compared to the State of the art in economic and qualitative Regarded improved and thus more versatile and extensive can be used.
  • This task is accomplished by a generic holding device solved, which is characterized in that the anchor stone is manufactured on hydraulic high-pressure presses.
  • the manufacture of ceramic advantageously fulfills Anchor stones on high pressure hydraulic presses consistently homogeneous quality standards, so that they Comparison to standard, hand-made or plastic manufactured format present anchors clearly higher quality level of mechanical and mineralogical Have properties and also cheap in Manufacturing are.
  • the anchor stone tapers conically towards the furnace wall.
  • the anchor stone with at least a groove and / or groove is configured.
  • the invention proposes that one or more Grooves and / or one or more grooves offset from one another, are arranged all around.
  • the invention proposes that the fastener is metallic.
  • Fastening means includes a claw attached to the anchor stone attacks.
  • the fastening means has a bracket, on the one hand with the claw and on the other hand is connected to the furnace wall.
  • the invention proposes that the bracket to the Claw is screwed on.
  • the Furnace wall is metallic, and the bracket to the furnace wall is welded on.
  • a further development according to the invention is characterized in that that the fastener is a spring, preferably in the form of a spring plate.
  • the invention proposes that the spring the anchor stone physically contacted.
  • the anchor stone is experienced by means of the spring or the spring plate, in the claw, advantageously a flexible, "floating" storage, on the one hand a stable bracket the monolithic lining on the train and on the other free movement of the anchor stone in the fastener enables.
  • installation technology is absolutely essential required traction of the anchor stone by driving in wooden or plastic wedges causes, due to the wedge connections by both transient as well as stationary thermal influences that to possibly anisotropic expansion of the materials and uncontrolled
  • the anchor stones can cause tension tear and / or the fasteners are damaged can.
  • the spring is screwed to the bracket and / or the claw.
  • the invention proposes that a screw, preferably a hexagon screw including hexagon nut, for the connection between the claw, the bracket and the spring plate is screwed.
  • Hexagon nut which also as pure assembly aids no special requirements, for example with regard to their temperature behavior must meet, is manufacturing technology and inexpensive.
  • At least one elastic sealing ring preferably a rubber-like O-ring, arranged in the screw connection of the fastener is.
  • two elastic sealing rings can be used be provided, one between the head of a screw and one side of the fastener and another between the other side of the fastener and a nut.
  • the flexible use of the anchor stone by using the Feather is still elastic by the action of the or Sealing rings reinforced in the screw connection. It is particularly advantageous that not only the anchor stone in the Fasteners are freely movable, but the claw and the bracket are kept flexible with respect to each other can be. This high level of flexibility is particularly important when it comes to initial heating of furnace systems required at the different due to the increasing temperature gradient Thermal expansion stresses in the ceiling and / or Sidewall construction can occur. Although under operating conditions mostly burn elastic sealing rings, the mobility in the screw connection remains maintained.
  • the invention proposes, among other things, to simplify assembly furthermore that the anchor stone in his head area has a recess that the area-wise recording a screw head or a nut of the Screw connection of the fastener is used.
  • the claw can be made of heat-resistant, ferritic or austenitic flat material, preferably Flat steel, be made by forming.
  • bracket according to the invention made of heat-resistant, ferritic or austenitic flat material, preferably flat steel, be produced by forming.
  • the spring plate made of spring steel consists.
  • the claw with an insulating mat is wrapped.
  • the invention is therefore based on the surprising finding Reason that ceramic anchor stones on hydraulic High-pressure presses, in any desired format, qualitatively high quality and inexpensive to manufacture.
  • the quality and durability of the holding device according to the invention is also surprisingly inexpensive the flexible use of the anchor stone in the fastener, in which he can move freely, via a spring and possibly elastic sealing rings, increased.
  • Fig. 1 are several holding devices according to the invention 1 shown installed in a ceiling 2 of a furnace.
  • the core of the holding device 1 according to the invention thereby an anchor stone 3, which is partially supported by a claw 4 is embraced.
  • the claw 4 is in turn one Bracket 5 attached to a metallic furnace wall 6.
  • the claw 4 is wrapped with an insulating mat 7, and the insulating mat 7 is in turn in one area Insulation 8, embedded over an insulating wool 9.
  • the Insulating mat 7, the insulation 8 and the insulating wool 9 run between the metallic furnace wall 6 and a monolithic liner 10 over one, on Train designed, adhesion on the anchor stones 3 and the fasteners 4, 5 stable on the metallic Furnace wall 6 is attached.
  • the ceiling installation shown in Fig. 1 can be as follows receive:
  • the anchor block 3 is made to size on hydraulic high-pressure presses manufactured, the concrete design the same with reference to Fig.en 5a to 7b described in detail is.
  • each fastener is still a spring plate 11 made of spring steel, the Meaning described in detail with reference to FIG. 8 is manufactured and selected a commercially available screw 12.
  • the metallic bracket 5 is attached to the metallic one Furnace wall 6 welded to form a weld 13, see Fig. 2b.
  • Holding devices 21 also for installation a monolithic liner 30 in a sidewall 22 use as shown in Fig. 3.
  • There is an anchor stone 23 the anchorage of the monolithic lining 30 serves, via a claw 24 and a bracket 25 on one metallic furnace wall 26 attached.
  • Each claw 24 is from an insulating mat 27 encased and partially in one Insulation 28, embedded over an insulating wool 29, so that the insulating materials 27, 28, 29 between the monolithic Lining 30 and the metallic furnace wall 26 for Formation of a refractory furnace wall installation are arranged.
  • FIG. 3 can also be installed analogously the ceiling installation according to Fig. 1 using a spring plate 31 and a screw 32 per fastener and Production of a weld 33 between each bracket 25 and create the metallic furnace wall 26, as the Fig.en 4a up to 4d.
  • FIGS. 5a to 7b show three possible configurations by way of example of anchor stones 40, 50, 60 with different Length increments for different wall thicknesses for use in holding devices according to the invention in the refractory lining represented by industrial furnaces.
  • each anchor stone 40, 50, 60 has a head area with a Recess 41, 51, 61 and two shoulders 42, 52, 62 as well a tapering towards the head area Fuselage with circumferential, offset grooves 43, 43 ', 53, 53 ', 63 and grooves 44, 54, 64, 64' is formed.
  • Each recess 41, 51, 61 serves to receive one end a corresponding fastener screw connection.
  • the shoulders 42, 52, 62 each allow a claw corresponding anchor stone 40, 50, 60 in its head area can be gripped on both sides.
  • the grooves 43, 43 ', 53, 53', 63 and grooves 44, 54, 64, 64 'and the taper of the Anchor stones 40, 50, 60 are used for stable anchoring monolithic lining.
  • Fig. 8 shows a fastener for use in a Holding device according to the invention, the claw 70, a Bracket 71, a spring plate 72, a hex nut 73, one Includes hexagon screw 74 and two O-rings 75, 75 '.
  • an anchor stone experiences at the Installation in the claw 70 flexible storage, i.e. he is freely movably and stably supported in the fastener, so that, for example, when uncontrolled tensions arise due to possibly anisotropic thermal expansion Wedging or tearing of the anchor stone prevented becomes.
  • This effect is also supported by the two O-rings 75, 75 'in the screw connection, between the Hexagon nut 73 and the claw 70 on the one hand and the spring plate 72 and the head of the hexagon screw 74 on the other hand, which in particular the claw 70 flexible to the bracket 71 holds.

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Abstract

Haltevorrichtung (1) für monolithisch ausgekleidete Ofenwände (2), umfassend einen keramischen Ankerstein (3) zur Verankerung einer monolithischen Auskleidung (10) und ein Befestigungsmittel (5) zur Befestigung des keramischen Ankersteins an einer Ofenwand (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstein (3) auf hydraulischen Hochdruckpressen gefertigt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für monolithisch ausgekleidete Ofenwände, umfassend einen keramischen Ankerstein zur Verankerung einer monolithischen Auskleidung und ein Befestigungsmittel zur Befestigung des keramischen Ankersteins an einer ofenwand.
Aufgrund zunehmender thermischer und chemischer Belastungen in Kochtemperaturanlagen, wie z.B. in der Zementproduktion, sind den rein metallischen Verankerungen für monolithische Auskleidungen in den einzelnen Ofenbehältern stoffliche Grenzen gesetzt.
Aus diesem Grund ist der Einsatz sogenannter keramischer Anker mehr in den Vordergrund gerückt. Die Verwendung der keramischen Anker ist dabei von besonderem Interesse in Temperaturbereichen ab ca. 1.000 bis 1.200°C, jedoch kann eine Applikation bei Temperaturen unterhalb von 1.000°C aus technischer und wirtschaftlicher Sicht ebenfalls sinnvoll sein.
Bei den bisher bekannten keramischen Verankerungen ist der Ankerstein, der entweder als Handform oder als plastisch gefertigtes Format zur Verfügung steht, über eine Keilverbindung in das Befestigungsmittel eingebracht, so daß es durch instationäre sowie stationäre thermische Einflüsse zu Ausdehnungen kommen kann, die den Ankerstein reißen lassen oder eine Beschädigung der Haltevorrichtung hervorrufen können.
Außerdem ist bei den bis dato auf dem Markt befindlichen keramischen Verankerungen eine wirtschaftliche Anwendung aufgrund eines äußerst ungünstigen Preis/Leistungsverhältnisses in den meisten Fällen auf spezielle hochbelastete Ofenbereiche beschränkt geblieben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zu liefern, die gegenüber dem Stand der Technik in wirtschaftlicher und qualitativer Hinsicht verbessert und somit vielseitiger und großflächiger einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Haltevorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ankerstein auf hydraulischen Hochdruckpressen gefertigt ist.
Vorteilhafterweise erfüllt die Herstellung von keramischen Ankersteinen auf hydraulischen Hochdruckpressen einen hohen durchgehend homogenen Qualitätsanspruch, so daß sie im Vergleich Zu marktüblichen, als Handform oder plastisch gefertigtes Format vorliegenden Ankersteinen ein deutlich höheres Qualitätsniveau an mechanischen und mineralogischen Eigenschaften aufweisen und zudem günstig in der Herstellung sind.
Erfindungsgemäß ist auch vorgeschlagen, daß sich der Ankerstein in Richtung der Ofenwand konusartig verjüngt.
Ferner kann vorgesehen sein, daß der Ankerstein mit mindestens einer Nut und/oder Rille ausgestaltet ist.
Dabei schlägt die Erfindung vor, daß eine oder mehrere Nuten und/oder eine oder mehrere Rillen versetzt zueinander, umlaufend angeordnet sind.
Die Konuszität sowie die Nut- und/oder Federgestaltung, in Form der Nut(en) und/oder Rille(n), des Ankersteins bewirken, bereits jede für sich und gemeinsam verstärkt, eine stabile Einbindung des Ankersteins in die monolithische Auskleidung bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Gasdichtheit. Dies wirkt sich insbesondere auf die Haltbarkeit der Auskleidung positiv aus.
Weiterhin schlagt die Erfindung vor, daß das Befestigungsmittel metallisch ist.
Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß das Befestigungsmittel eine Klaue umfaßt, die an den Ankerstein angreift.
Dabei ist zur Gewährleistung eines sicheren Halts bzw. einer stabilen Lage des Ankersteins durch das Befestigungsmittel bevorzugt, daß der Ankerstein in seinem Kopfbereich, benachbart zu der Ofenwand, zwei von der Klaue umgreifbare Schultern aufweist.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß das Befestigungsmittel einen Bügel aufweist, der einerseits mit der Klaue und andererseits mit der Ofenwand verbunden ist.
Dabei schlägt die Erfindung vor, daß der Bügel an die Klaue angeschraubt ist.
Ferner ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Ofenwand metallisch ist, und der Bügel an die Ofenwand angeschweißt ist.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine Feder, vorzugsweise in Form eines Federblechs, umfaßt.
Dabei schlägt die Erfindung vor, daß die Feder den Ankerstein physisch kontaktiert.
Mittels der Feder bzw. des Federblechs erfährt der Ankerstein, in der Klaue, vorteilhafterweise eine flexible, "schwimmende" Lagerung, die zum einen eine stabile Halterung der monolithischen Auskleidung auf Zug und zum anderen eine freie Beweglichkeit des Ankersteins in dem Befestigungsmittel ermöglicht. Dies stellt eine signifikante Verbesserung gegenüber bereits auf dem Markt vorhandenen, unbeweglichen Haltevorrichtungen dar. Bei den herkömmlichen Systemen ist nämlich der einbautechnisch unbedingt erforderliche, auf Zug ausgelegte, Kraftschluß des Ankersteins durch Eintreiben von Holz- oder Kunststoffkeilen bewirkt, wobei aufgrund der Keilverbindungen durch sowohl instationäre als auch stationäre thermische Einflüsse, die zu ggf. anisotropen Ausdehnungen der Materialien und unkontrollierten Spannungen führen können, die Ankersteine reißen und/oder die Befestigungsmittel beschädigt werden können.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Feder an den Bügel und/oder die Klaue angeschraubt ist.
Die Erfindung schlägt dabei vor, daß eine Schraube, vorzugsweise eine Sechskantschraube inklusive Sechskantmutter, für die Verbindung zwischen der Klaue, dem Bügel und dem Federblech eingeschraubt ist.
Die Verwendung einer handelsüblichen Sechskantschraube inklusive Sechskantmutter, die als reine Montagehilfen auch keine besonderen Ansprüchen bspw. hinsichtlich ihres Temperaturverhaltens erfüllen müssen, ist fertigungstechnisch und preislich günstig.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß auch, daß mindestens ein elastischer Dichtring, vorzugsweise ein gummiartiger O-Ring, in der Schraubverbindung des Befestigungsmittels angeordnet ist.
Dabei können nach der Erfindung zwei elastische Dichtringe vorgesehen sein, einer zwischen dem Kopf einer Schraube und einer Seite des Befestigungsmittels und ein anderer zwischen der anderen Seite des Befestigungsmittels und einer Schraubenmutter.
Der flexible Einsatz des Ankersteins durch Verwendung der Feder wird noch durch die Wirkung des oder der elastischen Dichtringe in der Schraubverbindung verstärkt. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß nicht nur der Ankerstein in dem Befestigungsmittel frei beweglich gelagert ist, sondern auch die Klaue und der Bügel zueinander flexibel gehalten werden können. Diese hohe Flexibilität ist besonders beim erstmaligen Aufheizen von Ofensystemen erforderlich, bei dem aufgrund des zunehmenden Temperaturgradienten unterschiedliche Wärmeausdehnungsspannungen im Decken- und/oder Seitenwandaufbau auftreten können. Obwohl unter Betriebsbedingungen elastischen Dichtringe meist verbrennen, bleibt die Beweglichkeit in der Schraubverbindung trotzdem gewahrt.
Unter anderem zur Montageerleichterung schlägt die Erfindung ferner vor, daß der Ankerstein in seinem Kopfbereich eine Ausnehmung aufweist, die der bereichsweisen Aufnahme eines Schraubenkopfs oder einer Schraubenmutter der Schraubverbindung des Befestigungsmittels dient.
Vorteilhafterweise, insbesondere hinsichtlich der Haltbarkeit, kann die Klaue erfindungsgemäß aus hitzebeständigem, ferritischem oder aus austenitischem Flachmaterial, vorzugsweise Flachstahl, durch Umformen hergestellt sein.
Ebenso kann der Bügel gemäß der Erfindung aus hitzebeständigem, ferritischem oder aus austenitischem Flachmaterial, vorzugsweise Flachstahl, durch Umformen hergestellt sein.
Ferner ist bevorzugt, daß das Federblech aus Federstahl besteht.
Auch kann vorgesehen sein, daß die Klaue mit einer Isoliermatte umwickelt ist.
Schließlich ist erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, daß zumindest ein Teil des Befestigungsmittels und ein Teil des Ankersteins mit einer Isolierwolle und/oder einer Isolierung, zwischen der Ofenwand und der monolithischen Auskleidung, umgeben ist.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zu Grunde, daß keramische Ankersteine auf hydraulischen Hochdruckpressen, in jedem gewünschten Format, qualitativ hochwertig und dabei preisgünstig fertigbar sind. Die Qualität und Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird auf preisgünstige Weise überraschend auch durch den flexiblen Einsatz des Ankersteins in das Befestigungsmittel, in dem er sich frei bewegen kann, über eine Feder und ggf. elastische Dichtringe, gesteigert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Deckeneinbaus unter Verwendung erfindungsgemäßer Haltevorrichtungen für monolithisch ausgekleidete Ofenwände;
Fig.en 2a-2d
perspektivische Ansichten zum Illustrieren des Einbauens einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in eine Decke;
Fig. 3
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Seitenwandeinbaus unter Verwendung erfindungsgemäßer Haltevorrichtungen für monolithisch ausgekleidete Ofenwände;
Fig.en 4a-4d
perspektivische Ansichten zum Illustrieren des Einbauens einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in eine Seitenwand;
Fig.en 5a-5b
ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß verwendeten Ankersteins, von vorne bzw. von der Seite;
Fig.en 6a-6b
ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß verwendeten Ankersteins, von vorne bzw. von der Seite;
Fig.en 7a-7b
ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß verwendeten Ankersteins, von vorne bzw. von der Seite; und
Fig. 8
eine Seitenansicht eines Befestigungsmittels zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.
In Fig. 1 sind mehrere erfindungsgemäße Haltevorrichtungen 1 in einer Decke 2 eines Ofens eingebaut dargestellt. Das Kernstück der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1 ist dabei ein Ankerstein 3, der von einer Klaue 4 bereichsweise umgriffen wird. Die Klaue 4 wiederum ist über einen Bügel 5 an einer metallischen Ofenwand 6 angebracht. Ferner ist die Klaue 4 mit einer Isoliermatte 7 umwickelt, und die Isoliermatte 7 wiederum ist bereichsweise in einer Isolierung 8, über eine Isolierwolle 9, eingebettet. Die Isoliermatte 7, die Isolierung 8 und die Isolierwolle 9 verlaufen dabei zwischen der metallischen Ofenwand 6 und einer monolithischen Auskleidung 10, die über einen, auf Zug ausgelegten, Kraftschluß über die Ankersteine 3 und die Befestigungsmittel 4, 5 stabil an der metallischen Ofenwand 6 angebracht ist.
Der in Fig. 1 gezeigte Deckeneinbau läßt sich wie folgt erhalten:
Der Ankerstein 3 wird maßgerecht auf hydraulischen Hochdruckpressen gefertigt, wobei die konkrete Ausgestaltung desselben mit Bezug auf Fig.en 5a bis 7b detailliert beschrieben ist.
Durch Umformen von hitzebeständigem Flachstahl werden einerseits die Klaue 4 sowie andererseits der Bügel 5 nach Wunsch hergestellt.
Zur Vervollständigung der Bestandteile jedes Befestigungsmittels wird noch ein Federblech 11 aus Federstahl, dessen Bedeutung detailliert mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben ist, gefertigt und eine handelsübliche Schraube 12 ausgesucht.
Zuerst wird dann die Klaue 4 mit dem Bügel 5 und dem Federblech 11 über die Schraube 12 zum Herstellen eines Befestigungsmittels verschraubt, siehe Fig. 2a.
Als nächstes wird der metallische Bügel 5 an die metallische Ofenwand 6 unter Bildung einer Schweißnaht 13 angeschweißt, siehe Fig. 2b.
Daraufhin wird der Ankerstein 3 zwischen die Klaue 4 und das Federblech 11 eingeschoben, so daß der Ankerstein 3 einerseits zumindest bereichsweise von der Klaue 4 umgriffen wird und somit stabil gelagert ist sowie andererseits über das Federblech 11 flexibel gelagert ist, siehe Fig. 2c.
Im nächsten Arbeitsschritt wird die Klaue 4 mit der Isoliermatte 7 umwickelt. Danach wird die Isolierwolle 9 und die Isolierung 8 und abschließend die monolithische Auskleidung 10 angebracht, so daß der in Fig. 1 gezeigte feuerfeste Ofendeckeneinbau entsteht.
Analog zu dem Einbau der monolithischen Auskleidung 10 in der Decke 2 über die Haltevorrichtungen 1 lassen sich erfindungsgemäße Haltevorrichtungen 21 auch für einen Einbau einer monolithischen Auskleidung 30 in einer Seitenwand 22 verwenden, wie in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist ein Ankerstein 23, der der Verankerung der monolithischen Auskleidung 30 dient, über eine Klaue 24 und einen Bügel 25 an einer metallischen Ofenwand 26 angebracht. Jede Klaue 24 ist von einer Isoliermatte 27 umhüllt und bereichsweise in einer Isolierung 28, über eine Isolierwolle 29, eingebettet, so daß die Isoliermaterialien 27, 28, 29 zwischen der monolithischen Auskleidung 30 und der metallischen Ofenwand 26 zur Bildung eines feuerfesten Ofenwandeinbaus angeordnet sind.
Auch der Seitenwandeinbau gemäß Fig. 3 läßt sich analog zu dem Deckeneinbau gemaß Fig. 1 unter Verwendung eines Federblechs 31 und einer Schraube 32 pro Befestigungsmittel und Herstellung einer Schweißnaht 33 zwischen jedem Bügel 25 und der metallischen Ofenwand 26 erstellen, wie den Fig.en 4a bis 4d zu entnehmen ist.
In den Fig.en 5a bis 7b sind beispielhaft drei mögliche Ausgestaltungen von Ankersteinen 40, 50, 60 mit unterschiedlichen Längenaostufungen für verschiedene Wandstärken zur Verwendung in erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen bei der Feuerfestauskleidung von Industrieöfen dargestellt. Dabei umfaßt jeder Ankerstein 40, 50, 60 einen Kopfbereich mit einer Ausnehmung 41, 51, 61 und zwei Schultern 42, 52, 62 sowie einen sich zu dem Kopfbereich hin konisch verjüngenden Rumpf, der mit umlaufenden, versetzten Nuten 43, 43', 53, 53', 63 und Rillen 44, 54, 64, 64' ausgebildet ist.
Jede Ausnehmung 41, 51, 61 dient der Aufnahme eines Endes einer entsprechenden Befestigungsmittelschraubverbindung. Die Schultern 42, 52, 62 ermöglichen jeweils einer Klaue den entsprechenden Ankerstein 40, 50, 60 in seinem Kopfbereich beidseitig stabil zu umgreifen. Die Nuten 43, 43', 53, 53', 63 und Rillen 44, 54, 64, 64' sowie die Konuszität der Ankersteine 40, 50, 60 dienen der stabilen Verankerung einer monolithischen Auskleidung.
Fig. 8 zeigt ein Befestigungsmittel zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, das eine Klaue 70, einen Bügel 71, ein Federblech 72, eine Sechskantmutter 73, eine Sechskantschraube 74 und zwei O-Ringe 75, 75' umfaßt. Dabei sind die Klaue 70, der Bügel 71 und das Federblech 72 über die Sechskantschraube 74 unter Verwendung der Sechskantmutter 73 verschraubt.
Mittels des Federblechs 72 erfährt ein Ankerstein bei der Montage in die Klaue 70 eine flexible Lagerung, d.h. er ist in dem Befestigungsmittel frei beweglich stabil gelagert, so daß bspw. bei dem Entstehen von unkontrollierten Spannungen aufgrund von ggf. anisotropen thermischen Ausdehnungen eine Verkeilung oder ein Zerreißen des Ankersteins verhindert wird. Unterstützt wird diese Wirkung auch durch die beiden O-Ringe 75, 75' in der Schraubverbindung, zwischen der Sechskantmutter 73 und der Klaue 70 einerseits und dem Federblech 72 sowie dem Kopf der Sechskantschraube 74 andererseits, die insbesondere die Klaue 70 flexibel zu dem Bügel 71 hält.
Die hohe Flexibilität aufgrund der Wirkung des Federblechs 72 sowie der O-Ringe 75, 75' ist vor allem beim erstmaligen Aufheizen von Ofensystemen, aufgrund der dabei häufig auftretenden Ausdehnungen im Seitenwand- und/oder Deckenaufbau, erforderlich. Unter Betriebsbedingungen verbrennen die O-Ringe 75, 75' zwar meist, aber die Beweglichkeit in der Schraubverbindung bleibt dennoch bewahrt. Daher liegt eine bewegliche Haltevorrichtung vor.
Durch Nutzung von Fertigungssynergie, konstruktiver Innovation sowie materialwirtschaftlicher Disposition liefert die Erfindung somit großflächig sowie vielseitig einsatzbare Haltevorrichtigungen für monolithisch ausgekleidete Ofenwände.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
1
Haltevorrichtung
2
Decke
3
Ankerstein
4
Klaue
5
Bügel
6
metallische Ofenwand
7
Isoliermatte
8
Isolierung
9
Isolierwolle
10
monolithische Auskleidung
11
Federblech
12
Schraube
13
Schweißnaht
21
Haltevorrichtung
22
Seitenwand
23
Ankerstein
24
Klaue
25
Bügel
26
metallische Ofenwand
27
Isoliermatte
28
Isolierung
29
Isolierwolle
30
monolithische Auskleidung
31
Federblech
32
Schraube
33
Schweißnaht
40
Ankerstein
41
Ausnehmung
42
Schulter
43
Nut
43'
Nut
44
Rille
50
Ankerstein
51
Ausnehmung
52
Schulter
53
Nut
53'
Nut
54
Rille
60
Ankerstein
61
Ausnehmung
62
Schulter
63
Nut
64
Rille
64'
Rille
70
Klaue
71
Bügel
72
Federblech
73
Sechskantmutter
74
Sechskantschraube
75
O-Ring
75'
O-Ring

Claims (22)

  1. Haltevorrichtung (1, 21) für monolithisch ausgekleidete Ofenwände (2, 22), umfassend
    einen keramischen Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) zur Verankerung einer monolithischen Auskleidung (10, 30) und
    ein Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') zur Befestigung des keramischen Ankersteins (3, 23, 40, 50, 60) an einer Ofenwand (6, 26),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) auf hydraulischen Hochdruckpressen gefertigt ist.
  2. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    sich der Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) in Richtung der Ofenwand (6, 26) konusartig verjüngt.
  3. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) mit mindestens einer Nut (43, 43', 53, 53',63) und/oder Rille (44, 54, 64, 64') ausgestaltet ist.
  4. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine oder mehrere Nuten (43, 43', 53, 53', 63) und/oder eine oder mehrere Rillen (44, 54, 64, 64') versetzt zueinander, umlaufend angeordnet sind.
  5. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') metallisch ist.
  6. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') eine Klaue (4, 24) umfaßt, die an den Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) angreift.
  7. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) in seinem Kopfbereich, benachbart zu der Ofenwand (6, 26), zwei von der Klaue (4, 24) umgreifbare Schultern (42, 52, 62) aufweist.
  8. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') einen Bügel (5, 25) aufweist, der einerseits mit der Klaue (4, 24) und andererseits mit der Ofenwand (6, 26) verbunden ist.
  9. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Bügel (5, 25) an die Klaue (4, 24) angeschraubt ist.
  10. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ofenwand (6, 26) metallisch ist, und der Bügel (5, 25) an die Ofenwand (6, 26) angeschweißt ist.
  11. Haltevorrichtung (1, 21) für monolithisch ausgekleidete Ofenwände (2, 22), umfassend
    einen keramischen Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) zur Verankerung einer monolithischen Auskleidung (10, 30) und ein Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') zur Befestigung des keramischen Ankersteins (3, 23, 40, 50, 60) an einer Ofenwand (6, 26), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Befestigungsmittel (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') eine Feder, vorzugsweise in Form eines Federblechs (11, 31, 72), umfaßt.
  12. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Feder (11, 31, 72) den Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) physisch kontaktiert.
  13. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Feder (11, 31, 72) an den Bügel (5, 25) und/oder die Klaue (4, 24) angeschraubt ist.
  14. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Schraube (12, 32), vorzugsweise eine Sechskantschraube (74) inklusive Sechskantmutter (73), für die Verbindung zwischen der Klaue (4, 24), dem Bügel (5, 25) und dem Federblech (11, 31, 72) eingeschraubt ist.
  15. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens ein elastischer Dichtring, vorzugsweise ein gummiartiger O-Ring (75, 75'), in der Schraubverbindung des Befestigungsmittels (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') angeordnet ist.
  16. Haltevorrichtung (1, 21) nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwei elastische Dichtringe (75, 75') vorgesehen sind, einer zwischen dem Kopf einer Schraube (12, 32, 74) und einer Seite des Befestigungsmittels (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') und ein anderer zwischen der anderen Seite des Befestigungsmittels (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') und einer Schraubenmutter (73).
  17. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ankerstein (3, 23, 40, 50, 60) in seinem Kopfbereich eine Ausnehnung (41, 51, 61) aufweist.
  18. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der Ansprüche 6 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Klaue (4, 24) aus hitzebeständigem, ferritischem oder aus austenitischem Flachmaterial, vorzugsweise Flachstahl, durch Umformen hergestellt ist.
  19. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der Ansprüche 8 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Bügel (5, 25) aus hitzebeständigem, ferritischem oder aus austenitischem Flachmaterial, vorzugsweise Flachstahl, durch Umformen hergestellt ist.
  20. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Federblech (11, 31, 72) aus Federstahl besteht.
  21. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Klaue (4, 24) mit einer Isoliermatte ( 7, 27) umwikkelt ist.
  22. Haltevorrichtung (1, 21) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest ein Teil des Befestigungsmittels (4, 5, 11, 12, 24, 25, 31, 32, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 75') und ein Teil des Ankersteins (3, 23, 40, 50, 60) mit einer Isoliermatte (7, 27) und/oder einer Isolierwolle (9, 29) und/oder einer Isolierung (8, 28), zwischen der Ofenwand (6, 26) und der monolithischen Auskleidung (19, 30), umgeben ist.
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