NO812508L

NO812508L - HEAT-INSULATING BODY WITH A HOLDER.

Info

Publication number: NO812508L
Application number: NO812508A
Authority: NO
Inventors: Brian Thomas Lloyd
Original assignee: Mckechnie Refractory Fibres
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1981-07-22
Publication date: 1982-01-25
Also published as: EP0044698A1; GB2080503B; GB2080503A

Description

Oppfinnelsen angår et varmeisolerende legeme dannet av ildfaste fibre og en binder og med en holdeanordning utformet av. en plate av perforert materiale. The invention relates to a heat-insulating body formed from refractory fibers and a binder and with a holding device formed from. a sheet of perforated material.

Varmeisolerende legemer er ofte dannet ved en slamavvanningsteknikk som omfatter å mate et vannholdig slam med fibre og binder til en porøs sikt og å trekke slam-mets væskekomponent gjennom sikten for å avsette fibrene på sikten og på denne måte bygge opp legemet. Fibrene har en tendens til å avsette seg i lag og dette kan gi grunnlag for lagdelingsproblemer som især vil ha en tendens til å oppstå i områder hvor objekter er innlagt i legemet, som eksempelvis holdeanordninger.. Heat-insulating bodies are often formed by a sludge dewatering technique which involves feeding an aqueous sludge with fibers and binders to a porous screen and drawing the liquid component of the sludge through the screen to deposit the fibers on the screen and in this way build up the body. The fibers have a tendency to deposit in layers and this can give rise to layering problems which will especially tend to occur in areas where objects are embedded in the body, such as holding devices.

GB-PS 2 033 559A omtaler en holdeanordning for bruk for feste av en varmeisolerende plate til et substrat som eksempelvis en ovnsvegg. Denne holdeanordning omfatter en plate av perforert materiale som er bøyd for å danne et midtre grunnparti og et par vingepartier anordnet i en be-stemt vinkel i forhold til grunnpartiet. Anordningen er inkorporert i platen og benyttet til å feste platen til substratet ved hjelp av en egnet festeanordning som eksempelvis en bolt, som går i inngrep med grunnpartiet. GB-PS 2 033 559A mentions a holding device for use for attaching a heat-insulating plate to a substrate such as, for example, an oven wall. This holding device comprises a plate of perforated material which is bent to form a central base part and a pair of wing parts arranged at a certain angle in relation to the base part. The device is incorporated into the plate and used to fasten the plate to the substrate by means of a suitable fastening device such as a bolt, which engages with the base part.

Mens det ikke er tvil om at den beskrevne anord-ning i denne patentbeskrivelse virker helt tilfredsstillende, er den foreliggende oppfinnelses mål å beskrive en form for holdeanordning som er istand til å redusere eller til og med i det vesentlige eliminere risikoen for lagdeling. While there is no doubt that the device described in this patent description works completely satisfactorily, the aim of the present invention is to describe a form of holding device which is capable of reducing or even essentially eliminating the risk of delamination.

I henhold til oppfinnelsen har platen av perforert materiale ett eller flere snitt og er bøyd på en slik måte at snittet eller snittene er åpne for å motta fibrene i det varmeisolerende legeme. According to the invention, the plate of perforated material has one or more cuts and is bent in such a way that the cut or cuts are open to receive the fibers in the heat-insulating body.

Tilstedeværelsen av slike snitt kan forbedre festingen av fibrene til holdeanordningen og ved mange utførel-ser av oppfinnelsen kan legemets tilbøyelighet til lagdeling reduseres betydelig. The presence of such cuts can improve the attachment of the fibers to the holding device and, in many embodiments of the invention, the tendency of the body to split can be significantly reduced.

Snittet eller snittene strekker seg fortrinnsvis fra platens perifere kant for å gjøre det mulig å åpne snittet i større grad. The incision or incisions preferably extend from the peripheral edge of the plate to enable the incision to be opened to a greater extent.

Det er foretrukket å utføre flere i avstandIt is preferred to perform several at a distance

langs platens periferi og anordnet for å dele et kantparti a-v platen i flere fingre. Fingrene kan deretter bøyes til ulike plan for'å forbedre festingen av holdeanordningen til legemet., along the periphery of the plate and arranged to divide an edge part a-v the plate into several fingers. The fingers can then be bent into different planes to improve the attachment of the holding device to the body.

I en foretrukket utførelse er etterfølgende fingre bøyd alternerende over og under platens plan. Dette tilla-ter fingrene å strekke seg inn i legemet på begge sider av platen, noe som er funnet å bidra til reduksjon av risikoen for lagdeling i anordningens område. In a preferred embodiment, subsequent fingers are bent alternately above and below the plane of the plate. This allows the fingers to extend into the body on both sides of the plate, which has been found to help reduce the risk of delamination in the area of the device.

I en annen foretrukket utførelse er snittene åpnet ved å vri hver finger omkring en akse som ligger' i platens plan og som strekker seg langs den respektive finger. Igjert resulterer dette i at platematerialet som bøyes ut av sitt plan på begge sider, gir øket feste. Den foretrukne utfor-ming er en hvor platen er i det vesentlige sirkelformet og snittene er i det vesentlige radiale og hvor hver finger er vridd omkring i en i det vesentlige radial akse. In another preferred embodiment, the incisions are opened by twisting each finger around an axis which lies in the plane of the plate and which extends along the respective finger. In fact, this results in the plate material being bent out of its plane on both sides, providing increased attachment. The preferred design is one where the plate is essentially circular and the cuts are essentially radial and where each finger is twisted around an essentially radial axis.

Platens maksimale størrelse, målt på dens overflate, er fortrinnsvis mellom 25 og 100 mm. Under dette område har anordningen en tendens til å trekke ut av legemet og over dette område har legemet tendens til å svekkes i anordningens område i The maximum size of the plate, measured on its surface, is preferably between 25 and 100 mm. Below this range the device tends to pull out of the body and above this range the body tends to weaken in the area of the device in

Størrelsen og fordelingen av hullene i den perforerte plate avhenger til en viss grad av fibrenes forventede størrelse og diameter. Mineralfibré (som kan benyttes opp til 750° C), aluminiumsilikatfibre (1260 - 1450° C) eller polykrystallinske aluminiumfibre (1600° C) kan eksempelvis benyttes. I de fleste tilfeller vil en plate med hull på minst 2 mm i diameter og med en senteravstand på 5 mm gi tilfredsstillende resultater. Hullene bør ikke være så store at platen svekkes betydelig. The size and distribution of the holes in the perforated plate depends to some extent on the expected size and diameter of the fibres. Mineral fiber (which can be used up to 750° C), aluminum silicate fibers (1260 - 1450° C) or polycrystalline aluminum fibers (1600° C) can be used, for example. In most cases, a plate with holes at least 2 mm in diameter and with a center distance of 5 mm will give satisfactory results. The holes should not be so large that the plate is significantly weakened.

Det er funnet at i mange tilfeller kan disse anord-ninger også benyttes tilfredsstillende i varmeisolerende legemer som eksempelvis brennerblokker, kikkhull og inspek-sjonsdørforinger for ovner, hvor legemets tyngdepunkt befin-ner seg i en vesentlig avstand fra festepunktet med ovnhuset, noe som resulterer i en betydelig spenning i legemet i om- rådet ved holdeanordningene. Der har tidligere foreligget alvorlige problemer ved lagdeling i disse områder med mange kjente holdeanordninger. It has been found that in many cases these devices can also be satisfactorily used in heat-insulating bodies such as burner blocks, peepholes and inspection door linings for ovens, where the body's center of gravity is at a significant distance from the attachment point to the oven housing, which results in a significant tension in the body in the area of the holding devices. There have previously been serious problems with layering in these areas with many known holding devices.

Risikoen for lagdeling kan ytterligere reduseres dersom det varmeisolerende legeme ble dannet ved avvanning av et slam gjennom en sikt anordnet i det vesentlige perpendikulært til den perforerte plates plan, slik at fibrene ligger mer eller mindre perpendikulært til platens plan. The risk of delamination can be further reduced if the heat-insulating body was formed by dewatering a sludge through a screen arranged substantially perpendicular to the plane of the perforated plate, so that the fibers lie more or less perpendicular to the plane of the plate.

Selv om platen kan-være innrettet for tilkobling til et festeelemenent som eksempelvis en bolt eller lignende ved å ha en mutter sveiset fast, er fortrinnsvis en feste-, stuss festet til platen og legemet er utformet omkring platen og stussen slik at stussen rager ut fra det varmeisolerende legeme for' feste av legemet til et substrat. Derved unngås behovet for å koble et festeelement til platen når denne er. skjult på innsiden av legemet. Stussen er fortrinnsvis festet perpendikulært til platen. Although the plate can be arranged for connection to a fastening element such as a bolt or the like by having a nut welded to it, preferably a fastening spigot is attached to the plate and the body is designed around the plate and the spigot so that the spigot protrudes from the heat-insulating body for attaching the body to a substrate. This avoids the need to connect a fastening element to the plate when it is. hidden inside the body. The spigot is preferably fixed perpendicular to the plate.

Fortrinnsvis har festestussen én eller flere vinger som strekker seg i stussens lengderetning. Dette hjelper til å hindre rotasjon av holdeanordningen i legemet. Vingene er fortrinnsvis perforert for å bidra til festing av festeanord-ningen til det varmeisolerende legeme. Preferably, the fastening spigot has one or more wings that extend in the longitudinal direction of the spigot. This helps to prevent rotation of the holding device in the body. The wings are preferably perforated to help secure the fastening device to the heat-insulating body.

Oppfinnelsen skal beskrives ytterligere eksempelvis i henhold til tegningene, hvor fig. 1 viser et enderiss av én holdeanordning, fig. 2 viser et sideriss av holdeanordningen på fig. 1, fig. 3 viser et enderiss av en brennerblokk med fire holdeanordninger, fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom brennerlokket, festet til en ovnsvegg ved hjelp av holdeanordningene, fig. 5 viser et enderiss av en ytterligere form av en holdeanordning og fig. 6 viser et sideriss av anordningen på fig. 5.,'The invention shall be further described, for example, according to the drawings, where fig. 1 shows an end view of one holding device, fig. 2 shows a side view of the holding device in fig. 1, fig. 3 shows an end view of a burner block with four holding devices, fig. 4 shows a longitudinal section through the burner lid, fixed to a furnace wall by means of the holding devices, fig. 5 shows an end view of a further form of a holding device and fig. 6 shows a side view of the device in fig. 5th,'

Holdeanordningen på fig. 1 omfattex en 50 mm stor kvadratisk stålplate 1 av 18 S.W.G, rustfritt stål. Avhengig av temperaturkravene, kan 18/8 (304) eller 25/20 (310) rustfritt stål benyttes for platen. Platen har flere 2 mm's hull 2 anordnet med en senteravstand på 5 mm. To motstående kanter 3a, 3b på platen har hver et par parallelle snitt 4a, 4b som deler hver kant i tre plane rektangulære armer 5a, 5b, The holding device in fig. 1 comprisex a 50mm square steel plate 1 of 18 S.W.G, stainless steel. Depending on the temperature requirements, 18/8 (304) or 25/20 (310) stainless steel can be used for the plate. The plate has several 2 mm holes 2 arranged with a center distance of 5 mm. Two opposite edges 3a, 3b of the plate each have a pair of parallel cuts 4a, 4b which divide each edge into three planar rectangular arms 5a, 5b,

med samme størrelse. Selv om platen opprinnelig var plan,with the same size. Although the plate was originally flat,

er armene blitt bøyd ut av platens plan, slik det er vist på fig. 2. Den ene kants 2 ytre armer (den øvre kant 3a på figuren) er bøyd under platens plan og den midtre arm er bøyd over platens plan, mens den motsatte kants 3b armer er bøyd motsatt, dvs. de ytre armer er bøyd over og den midtre arm er bøyd under platens plan. I sin endelige stilling ligger alle armer omkring 40° i forhold til platens plan. the arms have been bent out of the plane of the plate, as shown in fig. 2. The 2 outer arms of one edge (the upper edge 3a in the figure) are bent below the plane of the plate and the middle arm is bent above the plane of the plate, while the arms of the opposite edge 3b are bent opposite, i.e. the outer arms are bent above and the middle arm is bent below the plane of the plate. In their final position, all arms lie at about 40° in relation to the plane of the plate.

En rustfri stuss 6 med en diameter på 5 mm og M10 med et gjenget endeparti 7, er sveiset til platens sentrum. Stussen er anordnet perpendikulært til platens plan med den gjengede ende fri. A stainless socket 6 with a diameter of 5 mm and M10 with a threaded end part 7 is welded to the center of the plate. The spigot is arranged perpendicular to the plane of the plate with the threaded end free.

Fig. 3 og 4 viser fire av disse holdeanordninger benyttet for å feste en 450 mm kubisk brenneblokk 8, med en vekt på ca. 20 kg, til et ovnshus 9. Blokken har aluminiumsilikatfibre og et bindemiddel, kolloidal kisel, og er dannet ved en slamavvanningsteknikk. Slammet ble avvannet gjennom en sikt anordnet perpendikulært til platens 1 plan. Holdeanordningene ble holdt i stilling inntil blokken var formet omkring dem med kun stussenes 6 gjenéde ender 7 ragende ut fra blokken. Etter det vanlige tørketrinn ble blokken festet til ovnhuset ved å anordne stussenes gjengede ender i til-hørende hull i huset. Deretter ble muttere 10 skrudd på stussene for å holde blokken til huset, som vist på fig. 4. Fig. 3 and 4 show four of these holding devices used to attach a 450 mm cubic fuel block 8, with a weight of approx. 20 kg, for a furnace housing 9. The block has aluminum silicate fibers and a binder, colloidal silicon, and is formed by a sludge dewatering technique. The sludge was dewatered through a sieve arranged perpendicular to the 1 plane of the plate. The holding devices were held in position until the block was formed around them with only the threaded ends 7 of the stubs 6 protruding from the block. After the usual drying step, the block was attached to the furnace housing by arranging the threaded ends of the spigots in corresponding holes in the housing. Then nuts 10 were screwed onto the stubs to hold the block to the housing, as shown in fig. 4.

Holdeanordningen på fig. 5 og 6 omfatter en plateThe holding device in fig. 5 and 6 comprise a plate

I med hull 2 med samme størrelse og avstand som de ovenfor beskrevne. Men denne gang er platen 1 sirkelformet og har fire radiale snitt 4 i ens avstand omkring periferien, slik at det dannes fire flate armer 5 med samme størrelse og form. Platen er igjen bøyd slik at snittene 4 åpnes, men her vris armene omkring en radial akse, tilsvarende en propeller. I with hole 2 of the same size and distance as those described above. But this time the plate 1 is circular and has four radial cuts 4 at equal distances around the periphery, so that four flat arms 5 of the same size and shape are formed. The plate is again bent so that the cuts 4 are opened, but here the arms are twisted around a radial axis, corresponding to a propeller.

En stuss 6 med et gjenget parti er sveiset til platens 1 sentrum som beskrevet ovenfor, men denne gang er et vingepar II sveiset til diametralt motstående sider av stussen 6 på partiet uten gjenger. Vingene ligger begge i samme plan, sammenfallende med stussens 6 akse. Vingene 11 har hull 12 av samme størrelse og avstand som hullene i platen 1. A spigot 6 with a threaded part is welded to the center of the plate 1 as described above, but this time a pair of wings II is welded to diametrically opposite sides of the spigot 6 on the part without threads. The wings are both in the same plane, coinciding with the 6 axis of the stub. The wings 11 have holes 12 of the same size and distance as the holes in the plate 1.

Holdeanordningen på fig. 5 og 6 er fremstilt av The holding device in fig. 5 and 6 are produced by

samme materialer som anordningen på fig. 1 og 2, vingene 11 er fremstilt av samme materiale som platen 1. I begge tilfeller kan den gjen<g>ede stuss 6 være utformet av bløtt stål dersom anordningen ikke vil utsettes for spesielt høye tem-peraturer.. same materials as the device in fig. 1 and 2, the wings 11 are made of the same material as the plate 1. In both cases, the threaded connection 6 can be made of mild steel if the device will not be exposed to particularly high temperatures.

Anordningen kan benyttes på samme måte som anordningen på- fig. 1 og 2. The device can be used in the same way as the device in fig. 1 and 2.

Vingene 11 tjener til å hindre rotasjon av. anordningen når mutrene festes under monteringen. The wings 11 serve to prevent rotation of. the device when the nuts are fastened during assembly.

Forsøk har vist at de to ovenfor beskrevne anord-ninger er bedre enn mange andre former for holdeanordninger idet problemer med lagdeling er i det vesentlige eliminert. Tests have shown that the two devices described above are better than many other forms of holding devices, as problems with layering are essentially eliminated.

Claims

1. Heat-insulating body (8) made of refractory fibers and a binder and with a holding device formed by a plate (1) of perforated material, characterized in that the plate (1) has one or more cuts (4) and is bent so that the cut or cuts are open to be able to receive the fibres.

2. Body according to claim 1, characterized in that the cut or cuts (4) extend from the peripheral edge of the plate.

3. Body according to claim 2, characterized in that several cuts (4) are arranged to divide an edge portion of the plate into several fingers (5).

4. Body according to claim 3, characterized in that the cuts (4) are opened by bending subsequent fingers (5) alternately above and below the plane of the plate.

5. Body according to claim 3, characterized in that the cuts are opened by twisting each finger (5) about an axis which lies in the plane of the plate and which extends along the respective finger. .

6. Body according to claim 5, characterized in that the plate is essentially circular and the cuts (4) are essentially radial, and that the fingers (5) are all twisted about an essentially radial axis.

7. Body according to claims 1-6, characterized in that a fastening piece (6) is attached to the plate (1) and the body is shaped around the plate and the piece so that the piece protrudes from the body for attaching the body to a substrate (9).

8. Body according to claim 7, characterized in that the spigot (6) has at least one wing (11) which extends in the longitudinal direction of the spigot.

9. Body according to claim 8, characterized in that the wing or wings (11) are perforated.

10. Body according to claims 1-9, characterized in that the refractory fibers are arranged substantially perpendicular to the plane of the plate (1).