EP2649395B1 - Ceramic plate for kiln car bodies and fireproof linings - Google Patents

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EP2649395B1
EP2649395B1 EP11785419.0A EP11785419A EP2649395B1 EP 2649395 B1 EP2649395 B1 EP 2649395B1 EP 11785419 A EP11785419 A EP 11785419A EP 2649395 B1 EP2649395 B1 EP 2649395B1
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EP
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ceramic plate
hollow
ceramic
beams
cross
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Erhard Winkler
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Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
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Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine keramische Platte für Brennwagenaufbauten und Feuerfestzustellungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Um Brenngut, insbesondere keramische Erzeugnisse herstellen zu können, müssen diese in einem Ofen gebrannt werden. Die keramischen Erzeugnisse werden zum Einbringen und Entnehmen aus dem Ofen auf einer Vorrichtung gelagert, die dem Transport der Erzeugnisse dienen kann. Dafür sind entsprechende Ofenwagen bekannt, die Brennwagenaufbauten aus Stützanordnungen umfassen. Die entsprechenden Halterungen oder Stützsysteme für das Brenngut sind aus mehreren Stützen und Stützträgern, wie Tragbalken, Querbalken und/oder Platten gebildet und werden allgemein als Brennhilfsmittel bezeichnet. Mit Hilfe der Ofenwagen wird dann das Brenngut in den Ofen eingebracht und nach dem Brennen aus dem Ofen wieder entnommen. Die Prozessabläufe können mit solchen Ofenwagen auch automatisiert werden. Keramische Platten für Brennwagen sind bzw. aus EP-A 0 002 193 , JP-A 03 255 887 oder EP-A 2 251 628 bekannt. Die Brennhilfsmittel sind dabei im Brennofen hohen Brenntemperaturen ausgesetzt und müssen diesen Stand halten. Sie bestehen deshalb aus einem keramischen Material, z. B. auf der Basis von Al2O3, Mullit, RSiC, SiSiC oder NSiC. Die Wahl des jeweiligen Werkstoffs ist dabei abhängig von den jeweiligen Betriebsbedingungen. Die keramischen Materialien werden regelmäßig in zähflüssigem Zustand in Gipsmodelle gefüllt und trocknen darin aus. Das Trocknen der keramischen Materialien ist mit einem Schwindprozess derselben verbunden.The invention relates to a ceramic plate for Brennwagenaufbauten and refractory linings according to the preamble of claim 1 and a method for its preparation according to the preamble of claim 12. In order to produce kiln, in particular ceramic products, they must be fired in an oven. The ceramic products are stored for loading and unloading from the oven on a device that can be used to transport the products. For corresponding kiln cars are known, which include Brennwagenaufbauten from supporting arrangements. The corresponding supports or support systems for the kiln are formed of a plurality of supports and support beams, such as support beams, cross beams and / or plates and are generally referred to as kiln furniture. With the help of the kiln car, the kiln is then placed in the oven and removed again after firing from the oven. The process sequences can also be automated with such kiln cars. Ceramic plates for burning cars are or out EP-A 0 002 193 . JP-A 03 255 887 or EP-A 2 251 628 known. The kiln furniture are exposed in the kiln high firing temperatures and must maintain this level. They therefore consist of a ceramic material, for. Based on Al 2 O 3 , mullite, RSiC, SiSiC or NSiC. The choice of the respective material depends on the respective operating conditions. The ceramic materials are regularly filled in viscous state in plaster models and dry out in it. The drying of the ceramic materials is associated with a shrinkage process thereof.

Die Brennhilfsmittel müssen teilweise große Lasten tragen, was eine hohe Stabilität der Brennhilfsmittel erfordert. Darüber hinaus sollten die Brennhilfsmittel schon bei ihrem Herstellungsprozess, beispielsweise bei einem an den Trocknungsprozess anschließenden Sinterprozess, relativ bruchsicher und biegefest sein.The kiln furniture must sometimes carry large loads, which requires a high stability of kiln furniture. Moreover, the kiln furniture should already be relatively shatter-proof and resistant to bending during their production process, for example during a sintering process following the drying process.

Bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Brennhilfsmittel können große Temperaturgradienten innerhalb der Brennhilfsmittel auftreten. Dadurch dehnen sich die Brennhilfsmittel in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich stark aus, was zu Wärmespannungen und in Folge zu Rissen in den entsprechenden Brennhilfsmitteln führen kann. Die Risse beeinträchtigen die Stabilität und Tragkraft dieser Brennhilfsmittel. Dies gilt insbesondere für flächig ausgedehnte, plattenförmige Brennhilfsmittel.When the kiln furniture is used as intended, large temperature gradients can occur within the kiln furniture. As a result, the kiln furniture expand differently in different areas, resulting in Thermal stresses and can lead to cracks in the corresponding kiln furniture in consequence. The cracks affect the stability and carrying capacity of these kiln furniture. This applies in particular to flat, extended plate-shaped kiln furniture.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine keramische Platte für Brennwagenaufbauten und Feuerfestzustellungen bereit zu stellen, welche die Nachteile des oben angegebenen Stands der Technik zumindest teilweise vermeidet. Insbesondere soll eine keramische Platte zur Verfügung gestellt werden, die schon während ihres Herstellungsprozesses sehr stabil ist. Die keramische Platte soll über den gesamten Hoch- und Tieftemperaturbereich der Brennöfen als Brennwagenaufbau und Feuerfestzustellung verwendbar sein, ohne dass die keramische Platte beispielsweise im Herstellungsprozess bzw. bei bestimmungsgemäßen Gebrauch durch Rissbildung beschädigt wird. Gleichzeitig soll ein Verfahren zur Herstellung einer keramischen Platte zur Verfügung gestellt werden, das diese Eigenschaften der keramischen Platte sicher stellt und gleichzeitig einfach durchführbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a ceramic plate for Brennwagenaufbauten and refractory deliveries, which avoids the disadvantages of the above-mentioned prior art, at least partially. In particular, a ceramic plate is to be made available, which is very stable during its manufacturing process. The ceramic plate should be usable over the entire high and low temperature range of the kilns as Brennwagenaufbau and refractory lining, without the ceramic plate is damaged, for example, in the manufacturing process or in the intended use by cracking. At the same time a method for producing a ceramic plate is to be provided, which ensures these properties of the ceramic plate and at the same time is easy to carry out.

Die Aufgabe wird durch eine keramische Platte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen Gegenstand der abhängigen Ansprüche sind.The object is achieved by a ceramic plate having the features of claim 1 and a method having the features of claim 12, wherein advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Daher umfasst die erfindungsgemäße keramische Platte eine keramische Platte mit einer balkenartigen Hohlkammerverstärkung an einer Unterseite der keramischen Platte. Die balkenartige Hohlkammerverstärkung erstreckt sich parallel zu einer im Wesentlichen glatten Oberseite der keramischen Platte. Dabei wird eine Seite der balkenartigen Hohlkammerverstärkung durch die keramische Platte ausgebildet. Die balkenartige Hohlkammerverstärkung trägt aufgrund ihrer Balkenform zu einer besonders hohen Stabilität der keramischen Platte bei. Die balkenartige Hohlkammerverstärkung verstärkt die keramische Platte aufgrund ihres Hohlraumes, ohne dass die Dicke des keramischen Materials wesentlich variiert. Ferner kann die Luft zum Trocknen der keramischen Platte über den Hohlraum frei zirkulieren. Dies führt zu einem gleichmäßigen Trocknen des Materials der keramischen Platte während des Herstellungsprozesses.Therefore, the ceramic plate according to the invention comprises a ceramic plate with a beam-like hollow chamber reinforcement on a lower side of the ceramic plate. The beam-like hollow chamber reinforcement extends parallel to a substantially smooth upper side of the ceramic plate. In this case, one side of the beam-like hollow chamber reinforcement is formed by the ceramic plate. The beam-like hollow chamber reinforcement contributes due to their beam shape to a particularly high stability of the ceramic plate. The beam-like hollow chamber reinforcement reinforces the ceramic plate due to its cavity, without the thickness of the ceramic material varies significantly. Further, the air for circulating the ceramic plate can circulate freely over the cavity. This leads to a uniform drying of the material of the ceramic plate during the manufacturing process.

Die erfindungsgemäße keramische Platte wird vorteilhaft in einem kombinierten Gießverfahren hergestellt, das ein Vollgussverfahren und ein Hohlgussverfahren umfasst.The ceramic plate according to the invention is advantageously produced in a combined casting process comprising a solid casting process and a hollow casting process.

Bei dem kombinierten Verfahren wird eine hohle Gipsform, die die äußere Form der keramischen Platte und der balkenartiger Hohlkammerverstärkung umfasst, mit einem keramischen Schlicker gefüllt. Die Gipsform entzieht dem keramischen Schlicker Feuchtigkeit, so dass dieser sich verfestigt. Der Verfestigungsprozess beginnt an der Grenzfläche zur Gipsform und setzt sich weiter im keramischen Schlicker fort. Der keramische Schlicker verbleibt solange in der Gipsform bis sich der Schlicker im Bereich der keramischen Platte vollständig verfestigt hat. Anschließend wird der verbliebene flüssige Schlicker entfernt. Im Bereich der balkenartigen Hohlkammerverstärkung verbleibt verfestigter Schlicker mit einer Wandstärke, die beispielsweise von 55 % bis 90 % der Dicke der keramischen Platte entspricht. Im folgenden Verfahrensschritt wird die Gipsform entfernt und der keramische Rohling gebrannt.In the combined method, a hollow plaster mold comprising the outer shape of the ceramic plate and the beam-like hollow chamber reinforcement is filled with a ceramic slurry. The plaster mold extracts moisture from the ceramic slip, so that it solidifies. The solidification process begins at the interface with the plaster mold and continues in the ceramic slurry. The ceramic slurry remains in the gypsum mold until the slurry has completely solidified in the region of the ceramic plate. Subsequently, the remaining liquid slip is removed. In the area of the beam-like hollow chamber reinforcement, solidified slip remains with a wall thickness which corresponds, for example, to 55% to 90% of the thickness of the ceramic plate. In the following process step, the plaster mold is removed and fired the ceramic blank.

Die erfindungsgemäße keramische Platte weist eine große ebene Fläche auf, auf der auch große Brenngüter sicher gelagert werden können. Brennplattenregale nach dem Stand der Technik sind in der Regel aus einer Vielzahl kleiner Platten aufgebaut, wobei die einzelnen Platten aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung und Materialtoleranzen einen leichten Schrägstand und damit eine gewisse Unebenheit in der Regalfläche aufweisen können. Die Unebenheit in der Regalfläche kann in ungünstigen Fällen zu Beschädigungen des Brennguts während des Brennvorgangs führen.The ceramic plate according to the invention has a large flat surface on which even large firing materials can be safely stored. Prior art combustor shelves are generally constructed of a plurality of small plates, the individual plates due to different thermal expansion and material tolerances may have a slight slant and thus a certain unevenness in the shelf space. The unevenness in the shelf surface can lead in unfavorable cases to damage the combustible during firing.

Durch den festen Verbund zwischen erfindungsgemäßer keramischer Platte und balkenartiger Hohlkammerverstärkung ist die keramische Platte steifer und verformt sich weniger bei Belastung als bei keramischen Platten nach dem Stand der Technik. Durch den keramischen Verbund zwischen erfindungsgemäßer keramischer Platte und balkenartiger Hohlkammerverstärkung wird Wärme besser abgeleitet, was zu geringeren Wärmespannungen und zu einer verbesserten Temperaturwechselbeständigkeit führt.Due to the solid bond between ceramic plate according to the invention and beam-like hollow chamber reinforcement, the ceramic plate is stiffer and deforms less under load than in the case of ceramic plates according to the prior art. Due to the ceramic bond between the inventive ceramic plate and beam-like hollow chamber reinforcement heat is better dissipated, which leads to lower thermal stresses and improved thermal shock resistance.

Die erfindungsgemäße keramische Platte enthält vorzugsweise hochtemperaturbeständige keramische Werkstoffe, bevorzugt Siliziumcarbid und besonders bevorzugt nitridgebundenes Siliziumcarbid (NSiC) oder synthetisches gesintertes Mullit.The ceramic plate according to the invention preferably contains high-temperature-resistant ceramic materials, preferably silicon carbide and particularly preferably nitride-bonded silicon carbide (NSiC) or synthetic sintered mullite.

Nitridgebundenes Siliziumcarbid wird aus Siliziumcarbid und Silizium-Metallpulver in einer Stickstoffatmosphäre bei etwa 1400 °C nitridiert und je nach Anwendung bei Bedarf anschließend oxidiert. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliziumcarbid sind durch Nichteisenmetallschmelzen schlecht benetzbar. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliziumcarbid weisen eine hohe Form- und Oberflächenbeständigkeit sowie eine hohe Biegebruchfestigkeit auf. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliziumcarbid sind aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit hervorragend als Brennhilfsmittel für Temperaturen bis 1500 °C geeignet.Nitride bonded silicon carbide is nitrided from silicon carbide and silicon metal powder in a nitrogen atmosphere at about 1400 ° C, and as needed depending on the application subsequently oxidized. Workpieces made of nitride-bonded silicon carbide are poorly wettable by non-ferrous metal melts. Workpieces made of nitride-bonded silicon carbide have a high dimensional and surface resistance as well as a high bending strength. Due to their high temperature resistance, nitride-bonded silicon carbide workpieces are outstandingly suitable as kiln furniture for temperatures up to 1500 ° C.

Mullit enthält Aluminiumoxid und Siliziumoxid. Synthetisch gesintertes Mullit weist eine relativ hohe Festigkeit mit einer vergleichsweise geringen Wärmedehnung auf, woraus eine exzellente Temperaturwechselbeständigkeit resultiert. Es eignet sich als Brennhilfsmittel für Temperaturen bis etwa 1700 °C.Mullite contains alumina and silica. Synthetically sintered mullite has a relatively high strength with a relatively low thermal expansion, resulting in an excellent thermal shock resistance results. It is suitable as kiln furniture for temperatures up to about 1700 ° C.

Die hohe Stabilität der keramischen Platte nach dem Herstellungsprozess wird unterstützt, indem die balkenartige Hohlkammerverstärkung mehrere hohle Balken umfasst, die sich kreuzen, die zumindest ein Viereck, beispielsweise eine Raute oder ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, umschließen und deren Hohlräume einen gemeinsamen Hohlraum bilden. Die hohlen Balken können auch zumindest ein Dreieck oder ein Sechseck umschließen. Im Gebrauch erleiden keramische Platten regelmäßig dort Schaden, wo die Temperaturgradienten am größten sind. Die Temperaturengradienten können gering gehalten werden, indem eine möglichst ausgeglichene Wärmeverteilung innerhalb der keramischen Platte sichergestellt wird. Der gemeinsame Hohlraum der balkenartige Hohlkammerverstärkung der erfindungsgemäßen keramischen Platte ermöglicht eine gleichmäßige Heißluftverteilung, was zu geringeren Wärmespannungen und zu einer verbesserten Temperaturwechselbeständigkeit der keramischen Platte führt.The high stability of the ceramic plate after the manufacturing process is supported by the beam-like hollow chamber reinforcement comprises a plurality of hollow beams that intersect, at least one square, such as a rhombus or a rectangle, in particular a square enclose and their cavities form a common cavity. The hollow bars can also enclose at least a triangle or a hexagon. In use, ceramic tiles regularly suffer damage where the temperature gradients are greatest. The temperature gradients can be kept low by ensuring the most balanced possible heat distribution within the ceramic plate. The common cavity of the beam-like hollow chamber reinforcement of the ceramic plate according to the invention allows a uniform hot air distribution, resulting in lower thermal stresses and improved thermal shock resistance of the ceramic plate.

Da sich das Auftreten von Temperaturgradienten jedoch regelmäßig nicht vermeiden lässt, werden vorzugsweise Schlitze oder Nute zur Erhöhung der Elastizität der keramischen Platte eingebracht, vorzugsweise durch Einbringen zumindest einer Ausnehmung in die keramische Platte bzw. in die Unterseite der keramischen Platte. Die Ausnehmung ist beispielsweise ein Schlitz oder eine Nut, die vorzugsweise kreuzförmig ausgebildet sind. Ein derartiger Schlitz erstreckt sich durch die gesamte keramische Platte hindurch, wohingegen die Nut lediglich vorgegeben tief in die Oberfläche der keramischen Platte eingebracht wird. Die Nut kann dabei auf die Oberseite und/oder die Unterseite, bevorzugt auf die Unterseite der keramischen Platte eingebracht werden. Die Ausnehmung verhindert, dass Spannungen innerhalb der keramischen Platte so groß werden, dass ungewollte Risse entstehen. Die Ausnehmung und gegebenenfalls weitere Ausnehmungen werden vorzugsweise im ungebrannten Zustand in die keramische Platte eingebracht und weisen beispielsweise eine Breite von 0,2 mm bis 0,8 mm und/oder eine Länge von 5 cm bis 15 cm auf. Die Länge der Ausnehmung beträgt vorzugsweise von 20 % bis 80 % der lichten Weite der von hohlen Balken begrenzten Fläche.However, since the occurrence of temperature gradients can not be avoided regularly, slits or grooves are preferably introduced to increase the elasticity of the ceramic plate, preferably by introducing at least one recess in the ceramic plate or in the underside of the ceramic plate. The recess is for example a slot or a groove, which are preferably formed in a cross shape. Such a slot extends through the entire ceramic plate, whereas the groove is introduced only predetermined deep into the surface of the ceramic plate. The groove can be on the top and / or the bottom, preferably be introduced onto the underside of the ceramic plate. The recess prevents stresses within the ceramic plate from becoming so great as to cause unwanted cracks. The recess and possibly further recesses are preferably introduced into the ceramic plate in the unfired state and have for example a width of 0.2 mm to 0.8 mm and / or a length of 5 cm to 15 cm. The length of the recess is preferably from 20% to 80% of the clear width of the area bounded by hollow bars.

Die Elastizität der Platte und damit auch die Temperaturwechselbeständigkeit kann beeinflusst werden, indem für mindestens eines bzw. bis zu jedes Viereck je ein kreuzförmiger Schlitz oder eine kreuzförmige Nut vorgesehen ist, die in einer Projektion auf das entsprechende Viereck zumindest teilweise die Diagonalen des entsprechenden Vierecks überdeckt. Die kreuzförmigen Schlitze und Nute werden vorzugsweise in den ungebrannten keramischen Rohling gefräst.The elasticity of the plate and thus also the resistance to thermal shocks can be influenced by providing a cross-shaped slot or a cross-shaped groove for at least one or up to each quadrangle which at least partially covers the diagonals of the corresponding quadrangle in a projection onto the corresponding quadrangle , The cross-shaped slots and grooves are preferably milled into the green ceramic blank.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und eines Beispiels näher erläutert. Die Zeichnung dient zur Erläuterung und schränkt den Erfindungsgehalt in keiner Weise ein.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing and an example. The drawing is illustrative and does not limit the invention content in any way.

Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer Unterseite einer keramischen Platte,
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht einer Oberseite der keramischen Platte,
Fig. 3
die Oberseite der keramischen Platte,
Fig. 4
einen Schnitt durch die keramische Platte gemäß Fig. 3 und
Fig. 5
eine Detailansicht Z der keramischen Platte gemäß Fig. 3.
Show it:
Fig. 1
a perspective view of an underside of a ceramic plate,
Fig. 2
a perspective view of an upper side of the ceramic plate,
Fig. 3
the top of the ceramic plate,
Fig. 4
a section through the ceramic plate according to Fig. 3 and
Fig. 5
a detailed view Z of the ceramic plate according to Fig. 3 ,

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind hierbei figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are hereby cross-referenced with the same reference numerals.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Unterseite 4 einer keramischen Platte 2 für Brennwagenaufbauten und Feuerfestzustellungen. An der Unterseite 4 der keramischen Platte 2 befindet sich eine balkenartige Hohlkammerverstärkung 6. Die balkenartige Hohlkammerverstärkung 6 umfasst mehrere hohle Balken 8. Eine Seite der hohlen Balken 8 ist durch die keramische Platte 2 gebildet. Die übrigen Seiten der hohlen Balken 8 weisen beispielsweise ein U-Profil auf. Die hohlen Balken 8 sind so ausgebildet und so zueinander angeordnet, dass sie einen gemeinsamen Hohlraum 10 bilden und dass sie ein oder mehrere Vierecke, wie Rauten oder Rechtecke, vorzugsweise Quadrate umschließen. Die Diagonalen der durch die hohlen Balken 8 gebildeten Vierecke verlaufen parallel zu den Außenkanten der keramischen Platte 2. Die keramische Platte 2 und die hohlen Balken 8 enthalten beispielsweise Siliziumcarbid oder nitridgebundenes Siliziumcarbid wie den Werkstoff Advancer® der Firma Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental GmbH, Deutschland, mit einem Gehalt von Siliziumcarbid von etwa 68 %. Weitere Beispiele für geeignete Werkstoffe auf Basis von Siliziumcarbid oder nitridgebundenem Siliziumcarbid sind AnnaSicon RTH®, Silit SKD® oder Crystar® der Firma Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental GmbH, Deutschland. Die keramische Platte 2 wird beispielsweise in einem kombinierten Gießverfahren hergestellt, das ein Vollgussverfahren und ein Hohlgussverfahren umfasst. Fig. 1 shows a perspective view of a bottom 4 of a ceramic plate 2 for Brennwagenaufbauten and refractory linings. At the bottom 4 of the ceramic plate 2 there is a beam-like hollow chamber reinforcement 6. The beam-like hollow chamber reinforcement 6 comprises a plurality of hollow beams 8. One side of the hollow beams 8 is formed by the ceramic plate 2. The remaining sides of the hollow beams 8 have, for example, a U-profile. The hollow beams 8 are formed and arranged to each other so that they form a common cavity 10 and that they surround one or more quadrangles, such as diamonds or rectangles, preferably squares. The diagonals of the squares formed by the hollow bars 8 extend parallel to the outer edges of the ceramic plate 2. The ceramic plate 2 and the hollow bars 8 contain, for example, silicon carbide or nitride-bonded silicon carbide such as the material Advancer® from Saint-Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH, Germany , with a content of silicon carbide of about 68%. Further examples of suitable materials based on silicon carbide or nitride-bonded silicon carbide are AnnaSicon RTH®, Silit SKD® or Crystar® from Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental GmbH, Germany. The ceramic plate 2 is produced, for example, in a combined casting process comprising a solid casting process and a hollow casting process.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer in Wesentlichen glatten Oberseite 12 der keramischen Platte 2. Im Bereich von Ausnehmungen, vorzugsweise kreuzförmigen Schlitzen 14 ist die glatte Oberseite 12 unterbrochen. Die kreuzförmigen Schlitze 14 sind vorzugsweise relativ zu den hohlen Balken 8 so angeordnet, dass in einer Projektion innerhalb jedes durch die hohlen Balken 8 gebildeten Vierecks genau ein kreuzförmiger Schlitz 14 liegt, was gut in Fig. 3 erkennbar ist, die die Oberseite 12 der keramischen Platte 2 und gestrichelt die verdeckten Linien der hohlen Balken 8 zeigt. Die Schlitze 14 erstrecken sich durch die gesamte keramische Platte 2. Als Alternative zu den Schlitzen 14 sind als Ausnehmungen Nuten vorgesehen, die sich nur teilweise durch die keramische Platte 2 erstrecken. Fig. 2 shows a perspective view of a substantially smooth top 12 of the ceramic plate 2. In the region of recesses, preferably cross-shaped slots 14, the smooth top 12 is interrupted. The cross-shaped slots 14 are preferably arranged relative to the hollow beams 8 so that in a projection within each quadrangle formed by the hollow bars 8 is exactly one cross-shaped slot 14, which is well in Fig. 3 It can be seen that the top 12 of the ceramic plate 2 and dashed lines the hidden lines of the hollow bars 8 shows. The slots 14 extend through the entire ceramic plate 2. As an alternative to the slots 14, grooves are provided as recesses which extend only partially through the ceramic plate 2.

Die hohlen Balken 8 tragen zu einer Verstärkung und somit hohen Stabilität der keramischen Platte 2 bei. Die U-Profile der hohlen Balken 8 tragen zu einer besonders guten Stabilität und Statik bei. Die Dicke d des Materials der keramischen Platte 2 ist im Bereich der balkenartigen Hohlkammerverstärkung 6, insbesondere an den Wände der balkenartigen Hohlkammerverstärkung annähernd konstant, siehe Fig. 4. Die konstante Dicke der Wände beträgt von 6 mm bis 10 mm. Die konstante Dicke der Wände bewirkt die gleichmäßige Trocknung der keramischen Platte 2 bei der Herstellung. Dadurch wird die Stabilität der keramischen Platte 2 schon während der Herstellung erhöht, was die Handhabung der keramischen Platte 2 bei Verfahrenschritten erleichtert, die sich an die Trocknung anschließen.The hollow beams 8 contribute to a reinforcement and thus high stability of the ceramic plate 2 at. The U-profiles of the hollow beams 8 contribute to a particularly good stability and statics. The thickness d of the material of the ceramic plate 2 is in the region of the beam-like hollow chamber reinforcement 6, in particular on the walls of the beam-like hollow chamber reinforcement approximately constant, see Fig. 4 , The constant thickness of the walls is from 6 mm to 10 mm. The constant thickness of the walls causes the uniform drying of the ceramic plate 2 during manufacture. As a result, the stability of the ceramic plate 2 is increased during the production, which facilitates the handling of the ceramic plate 2 in process steps that follow the drying.

Die höhere Stabilität erbringt eine geringere Bruchanfälligkeit und geringere Biegsamkeit der keramischen Platte 2. Der Hohlraum 10 unterstützt die gleichmäßige Trocknung, da über den Hohlraum 10 Luft zum Trocknen gleichmäßig von allen Seiten die zu trocknende keramische Platte 2 umströmen kann.The higher stability provides a lower susceptibility to breakage and lower flexibility of the ceramic plate 2. The cavity 10 supports the uniform drying, as over the cavity 10 air for drying uniformly from all sides the ceramic plate 2 to be dried can flow around.

Bei der Herstellung und der Verwendung der keramischen Platte 2 in einem Hochtemperaturofen treten regelmäßig große Temperaturgradienten innerhalb der keramischen Platte 2 auf. Die hohen Temperaturgradienten bewirken Materialspannungen innerhalb der keramischen Platte 2. Damit das Material der keramischen Platte 2 bei dieser Belastung nicht reißt, sind vorzugsweise die Schlitze 14 vorgesehen, durch die eine zu hohe Wärmespannung vermieden wird. Die Schlitze 14 dienen der Erhöhung der Elastizität der keramischen Platte 2. Es ist besonders vorteilhaft, die Schlitze 14 kreuzförmig auszubilden, da in der Mitte der keramischen Platte 2 oder in der Mitte einzelner Module des Brennhilfsmittels 2 die größten Spannungen erwartet werden.In the manufacture and use of the ceramic plate 2 in a high-temperature furnace, large temperature gradients occur regularly within the ceramic plate 2. The high temperature gradients cause material stresses within the ceramic plate 2. So that the material of the ceramic plate 2 does not crack under this load, the slots 14 are preferably provided by which an excessive thermal stress is avoided. The slots 14 serve to increase the elasticity of the ceramic plate 2. It is particularly advantageous to form the slots 14 cross-shaped, since in the middle of the ceramic plate 2 or in the middle of individual modules of the kiln furniture 2, the largest voltages are expected.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn die Breite a der kreuzförmigen Schlitze 14 von 0,2 mm bis 0,8 mm beträgt, siehe Fig. 5. Diese Breite entspricht der typischen Breite eines Schnittverlustes beim Abtrennen der einzelnen Module. Die kreuzförmigen Schlitze 14 werden vorzugsweise in ungebranntem Zustand in die keramische Platte 2 eingebracht. Das Format der keramischen Platte 2 und/oder einzelner Module liegt in der Breite b von 0,8 m bis 1,5 m und in der Länge I von 0,6 m bis 3 m.It is further advantageous if the width a of the cross-shaped slots 14 is from 0.2 mm to 0.8 mm, see Fig. 5 , This width corresponds to the typical width of a cut loss when separating the individual modules. The cross-shaped slots 14 are preferably introduced into the ceramic plate 2 in the unfired state. The format of the ceramic plate 2 and / or individual modules is in the width b of 0.8 m to 1.5 m and in the length I of 0.6 m to 3 m.

Die hohlen Balken 8 können beliebige Rechtecke, Dreiecke, Sechsecke oder ganz beliebige Formen umschließen. Das Profil der hohlen Balken 8 kann von dem U-Profil abweichen, solange eine annähernd konstante Dicke des Materials der keramischen Platte 2 gewährleistet ist. Das Profil der hohlen Balken 8 kann beispielsweise V-förmig sein und mit der Begrenzung durch die keramische Platte (2) einen dreiecksförmigen Querschnitt aufweisen. Das Profil der hohlen Balken 8 kann auch derart geformt sein, dass ein trapezförmiger Querschnitt gebildet wird. Die Form und Anzahl der kreuzförmigen Schlitze 14 kann von der aufgezeigten Form und Anzahl abweichen. Es können auch Schlitze 14 vorgesehen sein, die nicht kreuzförmig ausgebildet sind. Es kann sogar ganz auf Schlitze 14 verzichtet werden. Die relative Anordnung der kreuzförmigen Schlitze 14 zu den hohlen Balken 8 kann variiert werden.The hollow bars 8 can enclose any rectangles, triangles, hexagons or any shapes. The profile of the hollow beams 8 may deviate from the U-profile, as long as an approximately constant thickness of the material of the ceramic plate 2 is ensured. The profile of the hollow beams 8 may for example be V-shaped and with the boundary by the ceramic plate (2) has a triangular Have cross-section. The profile of the hollow beams 8 may also be shaped such that a trapezoidal cross-section is formed. The shape and number of the cross-shaped slots 14 may differ from the shown shape and number. It can also be provided slots 14 which are not formed cross-shaped. It can even be completely dispensed with slots 14. The relative arrangement of the cross-shaped slots 14 to the hollow beams 8 can be varied.

Die Ausnehmungen, insbesondere die Kreuzform und/oder deren besondere Anordnung relativ zu den hohlen Balken 8 stellen unabhängig von der balkenartigen Hohlkammerverstärkung 6 einen eigenen Aspekt der Erfindung dar.The recesses, in particular the shape of the cross and / or their particular arrangement relative to the hollow beams 8 represent independent of the beam-like hollow chamber reinforcement 6 is a separate aspect of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Keramische PlatteCeramic plate
44
Unterseitebottom
66
balkenartige Hohlkammerverstärkungbeam-like hollow chamber reinforcement
88th
hohle Balkenhollow beams
1010
Hohlraumcavity
1212
Oberseitetop
1414
Schlitzslot
1616
halber Schlitzhalf slot
aa
Breite des Schlitzes 14Width of the slot 14
bb
Breite der keramischen Platte 2Width of the ceramic plate 2
dd
Dicke der keramischen Platte 2Thickness of the ceramic plate 2
ll
Länge der keramischen Platte 2Length of the ceramic plate 2
zz
Ausschnittneckline

Claims (13)

  1. Ceramic plate (2) for kiln car bodies and fireproof linings containing a ceramic plate (2), wherein on the lower face (4) of the ceramic plate (2) a beam-like hollow chamber reinforcement (6) is formed, which extends parallel to the upper face (12) of the ceramic plate (2), and wherein one side of the beam-like hollow chamber reinforcement (6) is formed by the ceramic plate (2),
    wherein
    - the beam-like hollow chamber reinforcement (6) comprises at least four hollow beams (8) and their hollow spaces form a common hollow space (10), and
    - the hollow beams (8) are arranged in a crisscross pattern and enclose at least a triangle, a quadrilateral, a rectangle, a square, a rhombus, or a hexagon.
  2. Ceramic plate (2) according to claim 1, wherein the hollow beams (8) have a rectangular, square, triangular, or trapezoidal cross-section.
  3. Ceramic plate (2) according to claim 1 or 2, wherein the diagonals of the quadrilateral are arranged parallel to the outer edges of the ceramic plate (2).
  4. Ceramic plate (2) according to one of claims 1 through 3, wherein the thickness of the walls of the hollow beams (8) is from 55% to 90% of the thickness of the ceramic plate (2).
  5. Ceramic plate (2) according to claim 4, wherein the thickness of the walls of the hollow beams (8) is from 4 mm to 20 mm, preferably from 6 mm to 10 mm.
  6. Ceramic plate (2) according to one of claims 1 through 5, wherein the ceramic plate (2) has at least one recess.
  7. Ceramic plate (2) according to claim 6, wherein the recess in the ceramic plate (2) has at least one slit (14) or at least one groove in the surface (12) of the ceramic plate (2).
  8. Ceramic plate (2) according to claim 7, wherein the slit (14) or the groove is implemented in a cross shape.
  9. Ceramic plate (2) according to claim 8, wherein the quadrilateral enclosed by hollow beams (8) has at least one cross-shaped slit (14) or one cross-shaped groove.
  10. Ceramic plate (2) according to one of claims 6 through 9, wherein the recess has a width a of 0.2 mm to 2 mm, preferably of 0.2 mm to 0.8 mm.
  11. Ceramic plate (2) according to one of claims 6 through 10, wherein the recess has a length of 20% to 80% of the inside width of the area delimited by the hollow beams (8).
  12. Method for producing a ceramic plate (2) according to one of claims 1 through 11, wherein the ceramic plate (2) is produced in a combined casting process that comprises a solid casting process and a hollow casting process.
  13. Method according to claim 12, wherein at least:
    a) a hollow plaster mold with the outer shape of the ceramic plate (2) and of the beam-like hollow chamber reinforcement (6) is created,
    b) the hollow plaster mold is filled with a ceramic slurry,
    c) the ceramic slurry is removed from the hollow plaster mold as soon as the ceramic slurry has solidified in the region of the ceramic plate (2).
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