NL8403152A - Tegen vuurbestenige steen voor het steunen van vuurschachtwanden van een open ringkameroven. - Google Patents

Description

i > VO 6591

Titel: Tegen vuur bestendige steen voor het steunen van vuurschacht- wanden van een open ringkameroven.

De uitvinding heeft, betrekking op een dwars op de langsrichting van een vuurschacht te plaatsen tegen vuur bestendige steen met groeien messingelementen en voor het ondersteunen van de vuurschachtwanden van een open ringkameroven voor het maken van elektroden voor de alu-5 miniumsmeltvloeielectrolyse volgens Hall-Héroult.

Vuurschachtwanden in open ringkamerovens voor het genoemde doel zijn normaliter opgebouwd uit vuurvaste steen van klein formaat. De sterke belasting van de wanden door temperatuurwisseling in het bereik, van ongeveer omgevingstemperatuur en 1300°C/ alsmede eenzijdige kracht-10 inwerking van de in de cassettes zich bevindende materialen leiden tot deformaties of zelfs breuk van de vuurschachtwanden., hetgeen tot gevolg heeft, dat het beheersen van het branden in een dergelijke vuurschacht sterk benadeeld wordt.

Om dergelijke nadelen te vermijden, is het bekend, dwars op de 15 langsrichting van de vuurschachten blokvormige, aan de einden van groef en messing voorziene tegen vuur bestendige stenen zodanig te plaatsen, dat zij de wanden van een vuurschacht overbruggen en met hun einden in verband van de gemetselde wanden verankerd zijn. Normaliter worden voor een steunplaats twee gelijke stenen op enige afstand van een 20 steenlaag boven elkaar gemetseld en de daartussen liggende vrije ruimte met een korte, niet in het metselwerk van de wand grijpende steen opgevuld.

Het het oog op deze omstandigheden heeft Aanvraagster zich tot doel gesteld, een tegen vuur bestendige steen voor het ondersteunen van 25 de vuurschachtwanden van een open ringkameroven voor het maken van elektroden voor de aluminiumsmeltvloeielektrolyse volgens Hall-Héroult te verschaffen, welke alleen en op één plaats de steunfunctie uitoefent en aan de circulerende gassen in de vuurschacht een zo klein mogelijke weerstand biedt. Voorts wordt het probleem daarin gezien, een tegen 30 vuur bestendige steen ter beschikking te stellen, welke het uitzetten en de spanningen van de ene wand van een vuurschacht niet op de andere wand overdraagt.

8403152 « ΐ - 2 -

Tot de oplossing van dit probleem leidt, dat de tegen vuur bestendige steen uit tenminste twee delen bestaat, waarvan het ene in de vuurschacht reikende deel een aërodynamisch gunstige doorsnede heeft, waarbij van tenminste een kopvlak van dit deel onder vorming van kraag-5 vormige aanslagen een groef- en veerelementen bezittend,aan de zijde van de vuurschachtwand gelegen deel van rechthoekige doorsnede uitsteekt.

Bij voorkeur heeft het in de vuurschacht reikende deel een veelhoekige doorsnede.

Doelmatig verlopen de groef- en messingelementen dwars op de 10 langsrichting van de tegen vuur bestendige steen en zijn zodanig aangebracht, dat deze in overeenkomstige groef- en veerelementen van de de wanden, van de vuurschacht vormende tegen vuur bestendige stenen kunnen grijpen.

Bij stromingsonderzoek van de in de vuurschachten circulerende 15 gassen werd vastgesteld, dat het gunstig is, wanneer het in de vuurschacht reikende deel een ruitvormige doorsnede heeft, waarbij de assen evenwijdig aan de zijbegrenzingen van het aan de vuurschachtzijde gelegen deel verlopen.

Een zeer gunstige uitvoeringsvorm van de tegen vuur bestendige 20 steen bestaat daarin, dat het in de vuurschacht reikende deel een zeshoekige of achthoekige doorsnede heeft, waarvan tenminste twee omtreks-lijnen evenwijdig aan de zijbegrenzingen van het aan., de .vuurschachtwand gelegen deel verloopt.

Bij een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm van de tegen vuur 25 bestendige steen met eën zeskantige of achtkantige doorsnede van het aan de vuurschachtzijde gelegen deel heeft dit tenminste een gemeenschappelijk vlak met het deel aan de zijde van de vuurschachtwand.

Voordelig is het voorts, bij een tegen vuur bestendige steen met slechts één deel aan de zijde van de vuurschachtwand het in de vuurschacht 30 reikende deel zodanig te bemeten, dat dit ongeveer de lengte van. de halve doorlaat van een vuurschacht heeft. Bij een tegen vuur bestendige steen met twee delen aan de zijde van de vuurschachtwand heeft het in de vuurschacht reikende deel bij voorkeur een lengte, welke nagenoeg met de doorlaat van de vuurschacht overeenstemt. De gegevens met betrekking tot 35 de lengte kunnen niet nauwkeurig worden bepaald, omdat elke brandoven 8403152 \ Γ ' - 3 - tijdens bedrijf verschillende uitzettingseigenschappen heeft, waarmede rekening gehouden moet worden.

Tegen vuur bestendige stenen met slechts één deel aan de zijde van de vuurschachtwand worden met deze delen paarsgewijs in spiegelbeeld 5 symmetrisch tegenover ^elkaar staand in de vuurschachtwand ingebouwd, zodat de kopzijdenvan de delen aan de zijde van de vuurschachtwand in het midden van de vuurschacht komen te liggen en in nieuw ingebouwde toestand - naargelang de toestand en de uitzeteigenschappen van de oven - elkaar nauwelijks raken of een kleine afstand, enige millimeters tot een centi-10 meter, hebben. Naast de steunende werking maakt deze opstelling het afzonderlijk bewegen van de vuurschachtwanden tijdens het in werking zijn van de oven mogelijk. Spanningen in een wand als gevolg van thermische belasting tijdens de werking van de oven worden niet op de andere wand van de vuurschacht overgedragen, waardoor de standtijd van de wanden aan-15 zienlijk toeneemt.

Behoeft daarentegen voor dergelijke spanningen in.aanzienlijke mate niet gevreesd te worden, dan is het voldoende, de tegen hitte bestendige steen in een uitvoeringsvorm met twee op het deel aan de vuur-schachtzijde aansluitende delen aan de zijde van de vuurschacht toe te 20 passen.

Met beide steentypen wordt in elk geval de inbouw ten opzichte van bekende steunstenen vergemakkelijkt. Vanwege de aërodynamische doorsnede van de tegen hitte bestendige steen volgens de uitvinding en de kleine vlakbelasting ten opzichte van de bekende steunsteenconstructies 25 bieden deze in de vuurschachten circulerende assen een kleine weerstand, zodat de brandoven hetzij met kleinere onderdruk kan werken of vanwege de grotere speelruimte met betrekking tot de onderdruk subtieler bestuurd kan worden.

Verdere voordelen en details van de uitvinding blijken uit de na-30 volgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm alsmede uit de tekening; deze toont schematisch in de fig. 1 tot 4 tegen hitte bestendige stenen in verschillende uitvoeringsvormen , fig. 5 tot 8 verschillende doorsneden van het in de vuurschacht 35 reikende gedeelte, 8403152 - 4 - fig. 9 een tegen hitte bestendige steen volgens fig. 3 in de vuurschacht gebouwd.

Buiten., een gedeelte 1, dat in de vuurschacht komt te liggen, met veelhoekige doorsnede 11 tot 14 steekt aan tenminste een kopvlak 10 5 een gedeelte 2, dat in de wand van de vuurschacht gebouwd wordt, van rechthoekige doorsnede met de zijbegrenzingen 21 tot 24 uit. Het deel 2 aan de zijde van de vuurschachtwand is van groef- en messingelementen 25, 26 voorzien. Deze zijn zodanig aangebracht, dat zij in de overeenkomstige groef- en veerelementen van de de wanden vormende tegen hitte 10 bestendige stenen grijpen (fig. 9).

Het deel 1 aan de zijde van de vuurschacht heeft in fig. 1 een doorsnede 11 van een ruit, in fig. 2 een zeshoekige doorsnede 12 en in de fig. 3 en 4 een achthoekige doorsnede 13, 14, waarbij tenminste twee omtrekslijnen 131, 131', respectievelijk 141, 141' evenwijdig aan de 15 zijbegrenzingen 21 tot 24 van de doorsnede van het deel 2 aan de zijde van de vuurwandschacht verlopen. Er zijn echter in beginsel ook andere aërodynamisch gunstige doorsnedevormen - bijvoorbeeld ronde of elliptische - geschikt; fabricagetechnisch kunnen stenen met dergelijke doorsneden echter met grote moeite vervaardigd worden.

20 In fig. 1 is de ruitvormige doorsnede 11 ten opzichte van de rechthoekige doorsnede met de zijbegrenzingen 21 tot 24 van het deel 2 zodanig aangebracht, dat de assen van de ruit evenwijdig aan de zijbegrenzingen 21, 23, respectievelijk 22 , 24 verlopen.

De in fig. 2 getoonde tegen hitte bestendige steen onderscheidt 25 zich van die getekend in fig. 1, doordat bovendien ter hoogte van de zijbegrenzingen 21 en 23 twee andere vlakken zodanig zijn toegevoegd,· dat een deel 1 van rechthoekige doorsnede. 12 ontstaat en de delen 1 en 2 twee gemeenschappelijke vlakken 15, 15' hebben.

De in fig. 3 getekende tegen hitte bestendige steen onderscheidt 30 zich van die getekend in fig. 2‘, doordat daarenboven haaks op de vlakken 15, 15' bij het deel 1 twee andere vlakken 16, 16' aanwezig zijn.

Fig. 4 toont als het ware een deelstuk van een in het midden dwars op de langsrichting doorgesneden tegen hitte bestendige steen volgens fig. 3. Twee van dergelijke deelstukken worden steeds gemeenschappelijk 35 in spiegelbeeld symmetrisch geplaatst toegepast, zodat de vlakken 17 tegen elkaar aan staan.

8403152

Claims (8)

1. Dwars op de langsrichting van vaurschachten te plaatsen tegen hitte bestendige steen met groef- en messingelementen voor het steunen van de vuurschachtwanden van een open ringkameroven voor het maken van elektroden/ voor de aluminiumsmeltvloeielektrolyse volgens Hall-Hérault, 5 met het kenmerk/ dat de tegen hitte bestendige steen uit tenminste twee delen (1, 2) bestaat, waarvan het ene in de vuurschacht reikende deel (1) een aërodynamisch gunstige doorsnede (11 tot 14) heeft, waarbij van tenminste één kopvlak (10) van dit deel onder vorming van kraagvormige aanslagen een groef- en messingelementen (25, 26) bezittend deel (2) 10 aan de zijde van de vuurschachtwand met een rechthoekige doorsnede 'uitsteekt.

2. Tegen hitte bestendige steen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in de vuurschacht reikende dëel (1) een zeshoekige doorsnede (11 tot 14) heeft.

3. Tegen hitte bestendige steen volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de groef- en messingelementen dwars op de langsrichting van de tegen hitte bestendige steen verlopen en op het deel (2) zodanig zijn aangebracht, dat deze in overeenkomstige groef- en messingelementen van de de wanden van de vuurschacht vormende, tegen hitte bestendige 20 stenen kunnen ingrijpen.

4. Tegen hitte bestendige steen volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het in de vuurschacht reikende deel (1) de vorm van een ruit (11) heeft, waarvan de assen evenwijdig aan de zijbegrenzingen (21, 23, respectievelijk 22, 24) van het deel aan de zijde van de 25 vuurschachtwand verlopen.

5. Tegen hitte bestendige steen volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het in de vuurschacht reikende deel (1) een zeskantige of achtkantige doorsnede (12, respectievelijk 13, 14) heeft, waarvan tenminste twee omtrek’slijnen (131, 131’ respectievelijk 141, 141’) 30 evenwijdig aaui de zijbegrenzingen (21 tot 24) van de doorsnede van het deel (2) aan de zijde van de vuurschachtwand verlopen. Λ 8403152 - δ -

6. Tegen hitte bestendige steen volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de delen (1, 2) tenminste één gemeenschappelijk vlak (15, 15') hebben.

7. Tegen hitte bestendige steen volgens tenminste een van de conclu-5 sies 1 tot 6, met het kenmerk, dat bij een tegen hitte bestendige steen met slechts één deel (2) aan de zijde van de vuurschachtwand, het in de vuurschacht reikende deel (1) een lengte van ongeveer de halve doorlaat van een vuur schacht heeft.

8. Tegen hitte bestendige steen volgens tenminste een van de conclu-10 sies 1 tot 6, met het kenmerk, dat bij een tegen hitte bestendige steen met twee delen (2, 2') aan de 2ijde van de vuur schacht het in de vuur-schacht reikende* deel (1) een lengte (L) van de doorlaat van een vuur-schacht heeft. 8403152