WO2019038179A1 - Industrieofen mit tragekonstruktion - Google Patents

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WO2019038179A1
WO2019038179A1 PCT/EP2018/072235 EP2018072235W WO2019038179A1 WO 2019038179 A1 WO2019038179 A1 WO 2019038179A1 EP 2018072235 W EP2018072235 W EP 2018072235W WO 2019038179 A1 WO2019038179 A1 WO 2019038179A1
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WO
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furnace
support
industrial furnace
stones
housing
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PCT/EP2018/072235
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Inventor
Harald KERSCHBAUM
Original Assignee
Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg
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    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
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    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
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    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D2021/005—Devices for monitoring thermal expansion

Definitions

  • the invention relates to an industrial furnace having a furnace structure with a
  • Industrial furnaces with an industrial furnace support structure find use in various applications, e.g. Lime kilns, especially lime shaft kilns, glass furnaces, etc. Use.
  • These support structures generally have a support element.
  • This support member may for example be a monolithic (straight) carrier, or a vault-like support sheet. As shown in Fig. 5, a
  • Supporting element e.g. from abutment stones (20.1 ', 20.2') and between the
  • Abutment stones arranged support arch stones (30), consist, which together form a vault-like support sheet (15 ').
  • Industrial furnace support structure has the problem that such strains can not or only badly compensated. For example, during heating, e.g. in vault-like industrial furnace support structures individual stones pressed outwards and upwards. Thereby arise
  • Sheet segments of asbestos fibers to achieve a balance of thermal stresses such as described in US 3,489,401.
  • the problems mentioned occur more frequently in connection with large support / support arch spans, for example for support bows with more than 3 m or 4 m span.
  • the support element construction according to the invention allows new freedoms in the furnace design, since, for example, two arches can be replaced with a central support pillar by a single support structure, the furnace life thereby undergoes no reduction, or sometimes the furnace life could even be increased.
  • the invention has the goal of reducing the stress cracks in the transition region of the support structure and the lateral masonry stones in a Industriefofen.
  • the invention has for its object to provide an alternative industrial furnace with an industrial furnace support structure, which allows a simple structure of a supporting element (eg a support sheet) in an industrial furnace and allows a long and safe operation of the industrial furnace.
  • a supporting element eg a support sheet
  • the object is achieved by an industrial furnace with a furnace structure, in particular a furnace shell, and a structure in the furnace structure made of refractory material, with an industrial furnace support structure according to claim 1.
  • an outer casing of an industrial furnace which is preferably formed for the most part of a metallic material.
  • the furnace structure may in particular comprise a furnace shell.
  • the furnace structure may in particular comprise further reinforcement elements, such as various support elements.
  • the furnace structure may comprise a furnace shell with further reinforcing elements, such as I or T beams.
  • the oven structure can also be in the manner of a (circulating) clamp at the height of the support structure.
  • the structure of refractory material in the furnace structure is understood to mean a structure (such as masonry, walls, columns, beams, etc.) of refractory bricks and / or refractory materials (refractory DIN 51060: 2000-06 / ISO / R 836) ,
  • the stones (such as the abutment stones, supporting arch stones, leveling stones, masonry stones) are made of refractory materials, preferred are fired bricks (eg MgO, Al2O3 / SiO2).
  • Masonry stones are all stones of the masonry, ie in particular the stones of the side walls / walls of an industrial furnace, but also the stones of eg wall parts which are arranged above the support element (such as the support / support arch). In the transition between the arched (round) geometry the support sheet to a possible overlying wall may be arranged so-called equalization stones.
  • the application temperatures in an industrial furnace are regularly at about 900-1 100 ° C.
  • Abutment stones in relation to the lateral structure / masonry stones in the vertical direction - or in other words: that the support structure can move along with the lateral masonry stones in the same extent in the vertical direction with the expansion, so "floating" on the lateral masonry;
  • Supporting arch stones and the abutment stones) in horizontal direction is to be achieved, so that an adjustment of the elongation of the support element (eg the support arch stones and abutment stones) to stretch the overlying masonry stones is achieved (or in addition also the overlying leveling stones) ;
  • the reversible expansion compensation in the horizontal direction ensures that the support member is not exposed to stress from a tensile stress component, or the support sheet is not, or only slightly, set.
  • An embodiment of the invention relates to an industrial furnace having a furnace structure, in particular a furnace shell, and a refractory material structure (integral, in the furnace structure) Bricks), in particular with a lateral wall, comprising at least one industrial furnace support structure:
  • a support member having a first end and a second end
  • each guide element comprises:
  • a housing a spacer, a translational element and optionally a plate;
  • each housing at least one end of a support element
  • the at least one end in the housing can move in a horizontal direction, ie (or and) a horizontal guidance of the at least one end of the
  • horizontal force can be transmitted to the at least one end of the support element or is transmitted;
  • the translation element allows movement of the guide element relative to a furnace structure of an industrial furnace in (at least) vertical direction and at the same time transmits a force in (at least) horizontal direction of a furnace structure, in particular of a furnace shell, an industrial furnace on the spacer element.
  • the guide element may be integrated in all embodiments in the structure of refractory material.
  • the structure of refractory bricks may include, for example masonry stones, which form a lateral wall.
  • the guide element may be supported on a lateral wall.
  • An embodiment of a vault-type industrial furnace support structure of refractory material (e.g., stones) of the present invention may include:
  • each guide element includes:
  • a housing preferably made of steel, a spacer element (also spacers), a translation element and optionally a plate;
  • each housing at least one abutment stone at least
  • a horizontal force can be transmitted to the abutment stone, or is transmitted;
  • a furnace shell an industrial furnace in the vertical direction is made possible and at the same time a force in the horizontal direction of a furnace structure, in particular a furnace shell, an industrial furnace on the spacer element can be transmitted or transmitted.
  • Furnace structure in particular with a furnace shell, and a (integral, in the furnace structure) structure made of refractory material (stones),
  • a vault-like industrial furnace support structure of refractory bricks comprising:
  • a plurality of support arch stones arranged between the two abutment bricks so that the abutment bricks and the support arch bricks together form a vault-like support arch;
  • each guide element comprises: - A housing, preferably made of steel, a spacer element (also spacers), a translation element and optionally a plate;
  • each housing at least one abutment stone at least
  • a horizontal force can be transmitted to the abutment stone, or is transmitted;
  • the translation element allows movement of the guide member relative to a furnace structure of an industrial furnace in the vertical direction and at the same time a force in the horizontal direction of a furnace structure of an industrial furnace on the spacer element can be transmitted or is transmitted.
  • This embodiment of the invention describes an industrial furnace with a vault-like industrial furnace support construction, wherein the support element is designed as a supporting arch and the support arch comprises:
  • Supporting element is formed by the first abutment stone and the second end of the support element by the second abutment stone;
  • the translational element thus permits a movement of the entire guide element in the vertical direction relative to the furnace structure and simultaneously transmits (together with the translation element) a force in the horizontal direction to the end of the support element (eg the abutment stone) from the furnace structure in a vault-like industrial furnace support structure) and thus on the entire support element (eg, the support sheet).
  • the entire support element eg support arch
  • the entire support element is movable in the vertical direction by the guide elements that are movable in the vertical direction, and thereby in turn also the entire on the
  • Supporting element e., Supporting arch
  • resting structure ie, for example
  • a plate For horizontal power transmission to the end of the support member (eg, the abutment rock), a plate may generally be used, which plate may also be part of a composite unit, such as an angle or housing.
  • the plate ensures even (area) transmission of force to the end of the support element (eg the abutment stone).
  • the plate thus preferably forms a planar contact with the end of the support element (eg, with the abutment stone) on its outer surface, wherein the plate has a surface contact with an area of preferably at least 80% of the outer surface of the end of the support element (eg. of abutment stone).
  • the end of the support element (eg the abutment stone) can in particular move back and forth in the housing in the horizontal direction, thus e.g. at
  • the or each housing may at least one end of a support member so positively surround, so that the end can move in the housing only in the horizontal direction. This allows a more accurate guidance of one end of the support element.
  • the construction according to the invention allows that the at least one end in the housing in the horizontal direction, regardless of the movement of the Guide member relative to a furnace structure of an industrial furnace in at least vertical direction, can move.
  • the structure (in the furnace structure) made of refractory material made of refractory material (e.g.
  • Bricks comprises an industrial furnace support structure (eg of refractory bricks) particularly as an integral part of this structure and thus of the industrial furnace, the support structure is thus connected to the remainder of the furnace structure (not reversibly releasable), or in other words the industrial furnace support structure is particular not part of a reversibly detachable part of the industrial furnace, such as a furnace roof to be opened.
  • industrial furnace support structure eg of refractory bricks
  • the support structure is thus connected to the remainder of the furnace structure (not reversibly releasable), or in other words the industrial furnace support structure is particular not part of a reversibly detachable part of the industrial furnace, such as a furnace roof to be opened.
  • an inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the spacer element comprises a compression spring.
  • a compression spring permits reversible positional change of the end of the support member (e.g., the abutment stone). When biasing the compression spring, a generally constant force is transmitted to the end of the support member.
  • an inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the spacer element comprises a steel spring, in particular a leaf spring or a plate spring.
  • the particularly preferred disc spring allows a very compact design with a large force transfer.
  • an inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the spacer element comprises at least one screw.
  • compression springs can be done by externally (outside the furnace construction) accessible screws a very precise positioning of the end of the support element (eg, the abutment stones).
  • screws can be an adjustment eg the bias of the compression spring done during installation.
  • the spacer element includes both screws and at least one compression spring. This allows the range of positioning of the end of the support element (eg
  • an inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the translation element comprises a roller or a sliding bearing.
  • the roller and / or the plain bearing allows movement of the guide element relative to a furnace structure of an industrial furnace in at least vertical direction and at the same time transmits a force in at least one horizontal direction from one
  • Furnace structure in particular of a furnace shell, an industrial furnace on the spacer element. Above all, the preferred role allows a movement in the vertical direction with very little friction.
  • An inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the spacer element is connected directly to the plate.
  • the spacer is connected at its first end to the plate and, for example, connected at its second end to the housing, and this is then connected to the translation element.
  • the translation element can move in (at least) a vertical direction on the furnace structure, thus the entire guide element is movable in (at least) a vertical direction.
  • An inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the spacer element is connected directly to the furnace structure.
  • the spacer is at the first end directly with the Oven structure connected and at its second end with the
  • the housing may have a recess or a completely open side, through which the spacer or the
  • connection between spacer and translational element passes.
  • the housing is relative to spacer element and translation element in
  • the translation element can move in (at least) a vertical direction on the end of the support element or on the optional plate.
  • the housing, the optional plate and the end of the support member are movable (in common) in (at least) a vertical direction.
  • An inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the housing of the guide element is firmly connected to the underlying masonry (and preferably with the overlying) masonry.
  • the housing of the guide element is part of the lateral walls of the furnace. Any movement / stretching of the masonry is transferred directly to the housing of the guide element. So there is no relative movement between the housing of the guide element and the masonry stones.
  • the connection of the housing with the masonry stones can be done simply by the frictional forces between the housing and the masonry stones, or by additional fasteners, such as anchors, screws or projections in the housing or the like done.
  • the end of the support element (eg, the abutment stone) is preferably arranged in the housing such that the end of the support element (eg the abutment) stone upon thermal expansion of the support element (eg the support arch), due to the thermal expansion of the support element (eg the support sheet Stones and the abutment stones) within the housing and opposite (ie relative to) the housing can move in the vertical direction, so that the thermal expansion can be compensated by this movement.
  • An embodiment according to the invention of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the guide element is designed so that the end of the support element (eg the abutment stone) in the housing in the horizontal direction in a range of at least 1% to 1 .8% of the length of the support element (ie the distance of the outermost ends of the support element, ie at a supporting arc of the distance of the abutment stones, in a carrier, the distance of the ends) (ie, for example, 50 mm to a maximum of 63 mm at 3.5 m span or 64 mm to a maximum of 81 mm at 4.5 m span).
  • Supporting element eg the support sheet
  • both sides of the support element eg the support arch
  • the two ends of the support element eg the two abutment stones
  • Support element for example, the two abutment stones
  • Support element is "inward" compensated and thus a tensile component of the support element (or a lowering of the support sheet) is prevented.
  • an inventive embodiment of an industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the guide element comprises a mechanical or electronic sensor for measuring the force absorbed in the horizontal direction and / or the path traveled by the end of the support element. This allows one hand a state control of the guide element and in addition a possibility of intervention (eg control from the outside), for example via adjustment of the spacer element, that is approximately by adjusting the screws.
  • An inventive design of a vault-like industrial furnace support structure of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention with a vault-like industrial furnace support structure provides that the support arch stones of the vault-like industrial furnace support structure are arranged in at least two superimposed rows, so that two superimposed, vault-like Resulting arch. This allows easy replacement of the lower arch, as the upper arch can hold the overlying masonry.
  • An inventive design of a vault-like industrial furnace support structure made of refractory bricks or an industrial furnace according to the invention provides that the vault-like industrial furnace support structure made of refractory bricks a span more than 3 m, in particular more than 4 m, ie, the distance between the two abutment stones more than 3 m, in particular more than 4 m. This ensures that the double sheets currently in use (with a central pillar) can be replaced by a single sheet. This facilitates the installation (elimination of a pillar structure) and extends the operating time (no wear / no cracks in the area of the pillar) of the industrial furnace.
  • An inventive embodiment of an industrial furnace provides that the industrial furnace is a lime kiln.
  • An embodiment of an industrial furnace according to the invention provides that the industrial furnace is a lime kiln, in particular a GGR lime kiln (countercurrent regenerative lime kiln), having a first shaft and a second shaft and a first shaft connecting to the second shaft
  • the upper part of the overflow through the Industneofen support structure is made of refractory bricks.
  • the upper part of the overflow is formed by exactly one industrial furnace support structure of refractory bricks, ie in particular without a double arch with central pillar.
  • the arch-like industrial furnace support structure is provided for this embodiment.
  • Fig. 1a shows a schematic representation of the invention
  • FIG. 1b shows a schematic representation with a vault-like industrial furnace support structure according to the invention of refractory bricks.
  • Fig. 1 c shows a schematic representation of the invention
  • Fig. 2 shows a first embodiment of the industrial furnace according to the invention with a vault-like industrial furnace support structure made of refractory bricks.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the industrial furnace according to the invention with a vault-like industrial furnace support structure made of refractory bricks.
  • Fig. 4 shows a cross section of a lime kiln with section line A-A.
  • Fig. 5 shows a cross-section A-A of a lime kiln with double arch and central
  • Fig. 6 shows a cross section A-A of an embodiment of a lime kiln according to the invention with a vault-like industrial furnace support structure.
  • Fig. 1a shows a schematic representation of the invention
  • the support (15 ") is a monolithically cast and dried support (15"), for example, from a refractory mass, such as a high-grade earth mass.
  • Fig. 1 b shows a schematic representation of
  • FIG. 1 c shows a
  • Industrial furnace comprising a vault-like industrial furnace support structure (10 ') of refractory bricks according to the invention.
  • stones (30) are formed by the first abutment stone (20.1 ') and the second abutment stone (20.2') as well as the support arch arranged between these two abutment stones (20.1 ', 20.2') a vault-like support sheet (15 ') is formed.
  • the abutment stones (20.1 ', 20.2') are guided by a guide element (70).
  • the guide element (70) is movable in the vertical direction relative to a furnace structure (60), so that upon thermal expansion
  • the support structure (10 ') of refractory bricks in an industrial furnace (100) as shown in Figure 1c, the support structure (10') into the masonry bricks (50) defining the side walls / boundaries of the industrial furnace (100).
  • the guide element (70) of the inventive arch-like industrial furnace support structure (10) made of refractory bricks is integrated in the side wall of the furnace, or the housing (71) of the
  • Guide element (70) is firmly connected to the underlying masonry stones (50).
  • the lateral masonry is, for example, above the
  • Leveling stones (40) (or alternatively a refractory mass) for
  • Fig. 2 and Fig. 3 show two embodiments of the arch-like
  • FIG. 2 and Fig. 3 show in detail two embodiments of the guide element (70), which consists of housing (71), spacer element (72), translation element (73) and plate
  • the housing (71) partially surrounds the abutment stone (20.1 ', 20.2') which can move in the housing (71) in the horizontal direction of movement (74) and guides an abutment stone (20.1 ', 20.2') outwardly, a force is applied which is applied to the abutment stone (20.1 ', 20.2') by the plate (74)
  • the housing (71) can have at least one end (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2') of a support element (15, 15 ', 15 ") in such a form-fitting manner, so that the at least one end (20.1, 20.1', 20.2, 20.2 ') in the housing (71) can move exclusively in the horizontal direction. In particular, so that the movement of the at least one end (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2')
  • the spacer element (72) is connected directly to the plate (74).
  • the spacer is here, for example, a
  • Compression spring (72) made of steel. This compression spring (72) is connected at one end to the plate (74) and connected at the other end to the housing (71).
  • the housing (71) is in turn connected to a translation element (73), for example a roller (73a).
  • the roller (73a) can roll in the vertical direction on the oven structure (60).
  • the furnace structure (60) is in turn connected to a translation element (73), for example a roller (73a).
  • the roller (73a) can roll in the vertical direction on the housing (71).
  • the entire guide member (70) is movable in the vertical direction.
  • the roller (73a) transmits via the housing (71) via the spring (72) to the plate (74), and thus to the abutment stone (20.1 ', 20.2'), a horizontal force from the furnace shell (60a).
  • the spacer element (72) is directly connected to the furnace structure (60).
  • the spacer are here, for example, a plurality of disc springs (72) made of steel, alternatively or additionally, the
  • Distance element (72) screws (72) include, which is a horizontal
  • Belleville springs (72) By using Belleville springs (72), a very compact construction can be achieved, so that a straight-walled furnace structure (60) can be used.
  • the housing (71) has a recess (71 .1) passes through the disc springs (72) and the connection between disc springs (72) and roller (73 a). In this way, the housing is at least in the vertical direction opposite to the
  • the roller (73a) can be in vertical Roll direction on the plate (74).
  • the plate springs (72) transmit over the roller (73a) on the plate (74), and thus on the abutment stone (20.1 ', 20.2'), a horizontal force.
  • Fig. 4 shows a cross section of a lime kiln (I OO) with section line A-A.
  • the lime kiln (100) has, for example, a first shaft (101), a second shaft (102) and an overflow channel (103) which connects the two shafts (101, 102).
  • Each slot also has other features, such as
  • fuel supply lines (104, 105).
  • Fig. 5 shows a cross section A-A of a lime kiln (100) with double arch and central pillar.
  • This construction with a double arch from the prior art has the disadvantage that in the area of the pillar very high
  • Fig. 6 shows a cross-section A-A of an inventive embodiment of a lime kiln (100) with a vault-like industrial furnace support structure (10).
  • the embodiment is similar to the embodiment shown in FIG. 2 (alternatively also according to the embodiment of FIG. 3).
  • the support sheet (15 ') consists of two superimposed layers of support arch stones (30).
  • Each layer of the supporting arch stones (30) is arranged between each two abutment stones (20.1 ', 20.2'), in other words the upper row of supporting arch stones (30) lies between two upper abutment stones (20.1 ', 20.2') and the Bottom layer of support arch stones lies between two lower support arch stones (20.1 ', 20.2').
  • the span of the support arch (15 ') in this example is 4.5 m.
  • Abutment stones (20.1 ', 20.2') in the housing (71) are movable in the horizontal direction in a range of up to 75 mm maximum.
  • the abutment stone (20.1 ', 20.2') when installed at room temperature in the housing (21) arranged that the abutment stone (20.1 ', 20.2') 60 mm in the direction of the furnace structure (60) is movable.
  • a thermal expansion of the support sheet (15 ') up to 60 mm on both sides by the movement of the two abutment stones (20.1, 20.2) are taken "out".
  • each spring (72) of the spacer element (72) is biased between 20% and 70% of the possible spring travel to the support sheet (15 ') or support (15 ") in the (cold) installation state to hold in position and set a defined initial force.

Landscapes

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Abstract

Dier Erfindung betrifft einen Industrieofen (100) mit einer Ofenstruktur (60), insbesondere mit einem Ofenmantel (60a), einem Aufbau aus feuerfesten Material, und einer Industrieofen-Tragekonstruktion (10, 10') welche zumindest umfasst: - ein Tragelement (15, 15', 15") mit einem ersten Ende (20.1, 20.1 ') und einem zweiten Ende (20.2, 20.2'); - zwei Führungselementen (70); - wobei jedes Führungselement (70) umfasst: - ein Gehäuse (71), ein Abstandselement (72), ein Translationselement (73); - wobei jedes Gehäuse (71) zumindest ein Ende (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2') eines Tragelements (15, 15', 15") zumindest teilweise umgibt, sodass sich das zumindest eine Ende (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71) in horizontaler Richtung bewegen kann, also eine horizontale Führung des zumindest einen Endes (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") erreicht wird; - und wobei durch das Abstandselement (72) von der Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) über das Translationselement (73) eine horizontale Kraft auf das zumindest eine Ende (20.1, 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") übertragen werden kann; - und wobei das Translationselement (73) eine Bewegung des Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) in zumindest vertikaler Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in zumindest horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur (60), insbesondere von einem Ofenmantel (60a), eines Industrieofens (100) auf das Abstandselement (72) übertragen wird.

Description

INDUSTRIEOFEN MIT TRAGEKONSTRUKTION
Die Erfindung betrifft einen Industrieofen mit einer Ofenstruktur mit einer
Industrieofen-Tragekonstruktion.
Industrieöfen mit einer Industrieofen-Tragekonstruktion finden in verschiedenen Anwendungen, wie z.B. Kalköfen, insbesondere Kalkschachtöfen, Glasöfen, usw. Einsatz. Diese Tragekonstruktionen weisen im allgemeinen ein Tragelement auf. Dieses Tragelement kann beispielsweise ein monolithischer (gerader) Träger sein, oder auch ein gewölbeartiger Tragbogen. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann ein
Tragelement z.B. aus Widerlager Steinen (20.1 ', 20.2') und zwischen den
Widerlager Steinen angeordneten Tragbogen Steinen (30), bestehen, welche gemeinsam einen gewölbeartigen Tragbogen (15') bilden.
Beim Aufheizen und Abkühlen (z.B. Abheizen oder Niederfahren) des Ofens kommt es zwangsläufig zu thermischen Dehnungen des Tragelements bzw. der Steine der Tragkonstruktion. Bei bekannten Trägern oder gewölbeartige
Industrieofen-Tragekonstruktion besteht das Problem, dass solche Dehnungen nicht oder nur schlecht kompensiert werden können. So werden beispielsweise beim Aufheizen z.B. bei gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktionen einzelne Steine nach außen und nach oben gedrückt. Dabei entstehen
Relativbewegungen zwischen der Tragekonstruktion und der restlichen
Ofenkonstruktion. So werden beispielsweise beim Aufheizen die Enden des Tragelements (bzw. die Widerlager Steine) irreversibel nach außen horizontal gedrückt, was zu einer teilweisen irreversiblen Verschiebung der
darunterliegenden Mauerwerk Steine führt. Beim Abkühlen (Abheizen) kommt es dann zu Rissbildungen, und bei Tragbogen Konstruktionen zusätzlich aufgrund der nun weiter auseinander liegenden Widerlager Steine zu Senkungen der Tragbogen Steine, sodass der Steinverbund des Tragbodens geschwächt wird. Dies kann im schlechtesten Fall dazu führen, dass Steine brechen oder
herausfallen, so dass die gesamte Tragekonstruktion zusammenbricht. Diese Zusammenbrechen wird im Stand der Technik für Tragbogen durch Stabilisierung der Steine untereinander verhindert. Die Stabilisierung kann z.B. durch
verschiedene Profilierungen der Steine erfolgen, wie in der EP 2 796 821 A1 beschrieben. Teilweise wurde versucht, durch unter Druck stehende
Blattsegmente aus Asbest Fasern einen Ausgleich von thermischen Spannungen zu erzielen, wie etwa in der US 3,489,401 beschrieben.
Die US2015/0040805 A1 zeigt eine expansions-tolerante Aufnahme einer
Abdeckkonstruktion für Öfen, mit einer beweglichen Halterung und
Klemmvorrichtung.
Ein weiteres Problem tritt auf, indem die nach außen gedrückten Enden / Steine direkt oder indirekt auf die Ofenkonstruktion / den Ofenmantel drücken. Dies hat zur Folge, dass in diesem Bereich eine erhöhte Reibung bzw. ein Verklemmen / Verkeilen der Feuerfeststeine gegenüber der Ofenkonstruktion / dem Ofenmantel stattfindet. Beim Aufheizen dehnen sich die unter der Tragekonstruktion liegenden Mauerwerk Steine in vertikaler Richtung aus. Im Bereich der Tragekonstruktion kann diese vertikale Ausdehnung aufgrund der genannten Verklemmungen nicht bzw. nur schlecht (unter hoher Krafteinwirkung) erfolgen und es können sich Risse bilden, welche den Steinverbund schwächen und die Ofenlaufzeit reduzieren.
Dabei treten die genannten Probleme verstärkt im Zusammenhang mit großen Träger / Tragbogen-Spannweiten aus, beispielsweise bei Tragbogen mit mehr als 3 m oder 4 m Spannweite. Hier erlaubt die erfindungsgemäße Tragelement- Konstruktion neue Freiheiten im Ofendesign, da beispielsweise zwei Bögen mit mittlerem Stützpfeiler durch eine einzelne Tragekonstruktion ersetzt werden können, wobei die Ofenlaufzeit dadurch keine Reduktion erfährt, bzw. teilweise die Ofenlaufzeit sogar erhöht werden konnte.
Der Erfindung setzt sich zum Ziel, die Spannungsrisse im Übergangsbereich der Tragekonstruktion und der seitlichen Mauerwerk Steine in einem Industriefofen zu reduzieren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Industrieofen mit einer Industrieofen-Tragekonstruktion bereitzustellen, welche einen einfachen Aufbau eines Tragelements (z.B. eines Tragbogens) in einem Industrieofen ermöglicht und einen langen und sicheren Betrieb des Industrieofens ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Industrieofen mit einer Ofenstruktur, insbesondere eines Ofenmantels, und einem in der Ofenstruktur befindlichen Aufbau aus feuerfesten Material, mit einer Industrieofen- Tragekonstruktion gemäß Anspruch 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen,
Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Unter Ofenstruktur wird im weiteren eine äußere Umhüllung eines Industrieofens verstanden, welche vorzugsweise zum Großteil aus einem metallischen Werkstoff gebildet wird. Die Ofenstruktur kann insbesondere einen Ofenmantel umfassen. Die Ofenstruktur kann insbesondere weitere Verstärkungselemente umfassen, wie etwa verschiedene Tragelemente. Die Ofenstruktur kann also zum Beispiel einen Ofenmantel mit weiteren Verstärkungselementen, wie etwa I- oder T-Träger umfassen. Die Ofenstruktur kann aber auch in der Art einer (umlaufenden) Schelle auf der Höhe der Tragekonstruktion sein.
Unter in der Ofenstruktur befindlichen Aufbau aus feuerfesten Material wird ein Aufbau (wie z.B. Mauerwerk, Wände, Säulen, Träger etc.) aus feuerfesten Steinen und / oder aus feuerfesten Massen verstanden (feuerfest gern DIN 51060:2000-06 / ISO/R 836). Die Steine (wie etwa die Widerlager Steine, Tragbogen Steine, Ausgleichslagen Steine, Mauerwerk Steine) sind aus feuerfesten Materialien, bevorzugt sind gebrannte Steine (z.B MgO, AI2O3 / SiO2). Als Mauerwerk Steine werden alle Steine des Mauerwerks bezeichnet, also insbesondere die Steine der seitlichen Mauern / Wände eines Industrieofens, aber auch die Steine von z.B. Mauerteilen die über dem Tragelement (wie z.B. dem Träger / Tragbogen) angeordnet sind. Im Übergang zwischen der gewölbeförmigen (runden) Geometrie des Tragbogens zu einer möglichen darüberlegenden Mauer können sogenannte Ausgleichslagen Steine angeordnet sein.
Die Anwendungstemperaturen in einem Industrieofen, wie beispielsweise im Überströmkanal in einem Kalkofen, liegen regelmäßig bei ca. 900-1 100 °C.
Der Kerngedanke der Erfindung beruht insbesondere auf dem Zusammenspiel folgender Erkenntnisse:
- dass eine Reduzierung der Relativbewegung zwischen zumindest
folgenden Komponenten eines Aufbaus einer Tragekonstruktion in einem Industrieofen notwendig ist: den Enden des Tragelement (z.B. der
Widerlager Steine) gegenüber den seitlichen Aufbau / Mauerwerksteinen in vertikaler Richtung - oder in anderen Worten: dass die Tragkonstruktion sich mit den seitlichen Mauerwerk Steinen bei Ausdehnung derselben in vertikaler Richtung mit der Ausdehnung mitbewegen kann, also quasi auf dem seitlichen Mauerwerk„schwimmt";
- dass ein reversibler Dehnungsausgleich des Tragelement (bzw. der
Tragbogen Steine und der Widerlager Steine) in horizontaler Richtung erreicht werden soll, sodass ein Angleich der Dehnung des Tragelements (zB. der Tragbogen Steine und Widerlager Steine) zur Dehnung der darüber liegenden Mauerwerk Steine erreicht wird (bzw. zusätzlich auch der darüberlegenden Ausgleichslagen Steine);
- wobei insbesondere beim Abkühlen der reversible Dehnungsausgleich in horizontaler Richtung dafür sorgt, dass das Tragelement keiner Belastung aus einer Zugspannungskomponente ausgesetzt wird, bzw. der Tragbogen sich nicht, bzw. nur geringfügig, setzten kann.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft einen Industrieofen mit einer Ofenstruktur, insbesondere mit einem Ofenmantel, und einem einem (integralen, in der Ofenstruktur befindlichen) Aufbau aus feuerfestem Material (wie etwa Steinen), insbesondere mit einer seitlichen Wand, mit einer Industrieofen- Tragekonstruktion zumindest umfassend:
- ein Tragelement mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende;
- zwei Führungselementen;
- wobei jedes Führungselement umfasst:
- ein Gehäuse, ein Abstandselement, ein Translationselement und optional eine Platte;
- wobei jedes Gehäuse zumindest ein Ende eines Tragelements
zumindest teilweise umgibt, sodass sich das zumindest eine Ende im Gehäuse in horizontaler Richtung bewegen kann, also (bzw. und) eine horizontale Führung des zumindest einen Endes des
Tragelements erreicht wird;
- und wobei durch das Abstandselement von der Ofenstruktur über das Translationselement und optional über die Platte eine
horizontale Kraft auf das zumindest eine Ende des Tragelements übertragen werden kann bzw. übertragen wird;
- und wobei das Translationselement eine Bewegung des Führungselements relativ zu einer Ofenstruktur eines Industrieofens in (zumindest) vertikale Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in (zumindest) horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur, insbesondere von einem Ofenmantel, eines Industrieofens auf das Abstandselement überträgt.
Das Führungselement kann in allen Ausführungsformen in den Aufbau aus feuerfesten Material integriert sein. Der Aufbau aus feuerfesten Steinen kann beispielsweise Mauerwerk-Steine umfassen, welche eine seitliche Wand bilden. Beispielsweise kann das Führungselement auf eine seitliche Wand gestützt sein.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion aus feuerfestem Material (z.B. Steinen) kann dabei folgende Merkmale aufweisen umfassen:
- zwei Widerlager-Steine; - einer Mehrzahl von Tragbogen-Steine angeordnet zwischen den zwei Widerlager-Steinen, sodass die Widerlager-Steine und die Tragbogen- Steine zusammen einen gewölbeartigen Tragbogen bilden;
- sowie zwei Führungselemente;
- wobei jedes Führungselement beinhaltet:
- ein Gehäuse, vorzugsweise aus Stahl, ein Abstandselement (auch Abstandshalter), ein Translationselement und optional eine Platte;
- wobei jedes Gehäuse zumindest einen Widerlager Stein zumindest
teilweise umgibt, sodass sich der Widerlager Stein im Gehäuse in horizontaler Richtung bewegen kann, also (bzw. und) eine horizontale Führung des Widerlager Steines erreicht wird;
- und wobei durch das Abstandselement von der Ofenstruktur über das
Translationselement und optional über die Platte eine horizontale Kraft auf den Widerlager-Stein übertragen werden kann, bzw. übertragen wird;
- und wobei das Translationselement derart ausgebildet ist, dass eine
Bewegung des Führungselements relativ zu einer Ofenstruktur,
insbesondere eines Ofenmantels, eines Industrieofens in vertikale Richtung ermöglicht wird und zugleich eine Kraft in horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur, insbesondere eines Ofenmantels, eines Industrieofens auf das Abstandselement übertragen werden kann, bzw. übertragen wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführung betrifft einen Industrieofen mit einer
Ofenstruktur, insbesondere mit einem Ofenmantel, und einem (integralen, in der Ofenstruktur befindlichen) Aufbau aus feuerfesten Material (Steinen),
insbesondere mit einer seitlichen Wand, mit einer gewölbeartige Industrieofen- Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen umfassend:
- zwei Widerlager-Steine;
- einer Mehrzahl von Tragbogen-Steine angeordnet zwischen den zwei Widerlager-Steinen, sodass die Widerlager-Steine und die Tragbogen- Steine zusammen einen gewölbeartigen Tragbogen bilden;
- sowie zwei Führungselemente;
- wobei jedes Führungselement umfasst: - ein Gehäuse, vorzugsweise aus Stahl, ein Abstandselement (auch Abstandshalter), ein Translationselement und optional eine Platte;
- wobei jedes Gehäuse zumindest einen Widerlager Stein zumindest
teilweise umgibt, sodass sich der Widerlager Stein im Gehäuse in
horizontaler Richtung bewegen kann, also (bzw. und) eine horizontale Führung des Widerlager Steines erreicht wird;
- und wobei durch das Abstandselement von der Ofenstruktur eines
Industrieofens über das Translationselement und optional über die Platte eine horizontale Kraft auf den Widerlager-Stein übertragen werden kann, bzw. übertragen wird;
- und wobei das Translationselement eine Bewegung des Führungselements relativ zu einer Ofenstruktur eines Industrieofens in vertikale Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur eines Industrieofens auf das Abstandselement übertragen werden kann bzw. übertragen wird.
Diese erfindungsgemäße Ausführung beschreibt einen Industrieofen mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion (arch like industrial furnace support construction), wobei das Tragelement als Tragbogen (supporting arch) ausgebildet ist und der Tragbogen umfasst:
- zwei Widerlager Steine (skewback brick), wobei das erste Ende des
Tragelements durch den ersten Widerlager Stein und das zweite Ende des Tragelements durch den zweiten Widerlager Stein gebildet wird;
- und wobei eine Mehrzahl von Tragbogen-Steinen (arch bricks) zwischen den zwei Widerlager-Steinen angeordnet sind, sodass die Widerlager- Steine und die Tragbogen-Steine zusammen einen gewölbeartigen
Tragbogen als Tragelement bilden.
Das Translationselement erlaubt also gegenüber der Ofenstruktur einerseits eine Bewegung des gesamten Führungselements in vertikaler Richtung und überträgt (zusammen mit dem Translationselement) zugleich von der Ofenstruktur eine Kraft in horizontaler Richtung auf das Ende des Tragelement (zB. den Widerlager Stein bei einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion) und somit auf das gesamte Tragelement (zB. den Tragbogen). In einem Industrieofen mit dem erfindungsgemäßen Aufbau wird durch die in vertikaler Richtung beweglichen Führungselemente das gesamte Tragelement (zB. Tragbogen) in vertikaler Richtung beweglich und dadurch wiederum auch der gesamte auf dem
Tragelement (zB. Tragbogen) ruhende Aufbau (also beispielsweise
darüberlegende Ausgleichslagesteine und darüberlegende Mauerwerk Steine).
Zur horizontalen Kraftübertragung auf das Ende des Tragelements (zB. den Widerlager Stein) kann im allgemeinen eine Platte verwendet werden, wobei diese Platte auch Teil einer zusammengesetzten Einheit sein kann, wie etwa einem Winkel oder einem Gehäuse. Die Platte sorgt für eine gleichmäßige (flächige) Übertragung der Kraft auf das Ende des Tragelements (zB. den Widerlager Stein). Die Platte bildet also vorzugsweise einen flächigen Kontakt mit dem Ende des Tragelements (zB. mit dem Widerlager Stein) an dessen äußerer Fläche, wobei die Platte einen flächige Kontakt mit einer Fläche von vorzugsweise zumindest 80 % der äußeren Fläche des Ende des Tragelements (zB. des Widerlager Steins) erzeugt.
Das Ende des Tragelements (zB. der Widerlager Stein) kann sich insbesondere im Gehäuse in horizontaler Richtung hin- und her- bewegen, also z.B. bei
thermischer Expansion des Tragelements in Richtung der Ofenstruktur („nach außen") und bei thermischer Kontraktion in Richtung der Mitte des Tragelements (zB. des Tragbogens) („nach innen") bewegen.
Das bzw. jedes Gehäuse kann zumindest ein Ende eines Tragelements derart formschlüssig umgeben, sodass sich das Ende im Gehäuse ausschließlich in horizontaler Richtung bewegen kann. Dies erlaubt eine exaktere Führung eines Endes des Tragelements.
Der erfindungsgemäße Aufbau erlaubt, dass sich das zumindest eine Ende im Gehäuse in horizontaler Richtung, unabhängig von der Bewegung des Führungselements relativ zu einer Ofenstruktur eines Industrieofens in zumindest vertikaler Richtung, bewegen kann.
Der (in der Ofenstruktur befindlichen) Aufbau aus feuerfestem Material (z.B.
Steinen) umfasst eine Industrieofen-Tragekonstruktion (z.B. aus feuerfesten Steinen) insbesondere als integralen Bestandteil dieses Aufbaus und somit des Industrieofen, die Tragekonstruktion ist damit mit der restlichen Ofenstruktur (nicht reversibel lösbar) verbunden, oder in anderen Worten: die Industrieofen- Tragekonstruktion ist insbesondere nicht Bestandteil eines reversibel lösbaren Teiles des Industrieofens, wie beispielsweise einer zu öffnenden Ofendecke.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Abstandselement eine Druckfeder umfasst. Eine Druckfeder erlaubt eine reversible Positionsänderung des Ende des Trageelements (z.B. des Widerlager Steins). Bei Vorspannung der Druckfeder kann eine im großen und ganzen konstante Kraft auf das Ende des Trageelements übertragen wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Abstandselement eine Stahlfeder, insbesondere eine Blattfeder oder eine Tellerfeder umfasst. Dabei erlaubt vor allem die besonders bevorzugte Tellerfeder eine sehr kompakte Bauweise bei gleichzeitig großem Kraftübertrag.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Abstandselement zumindest eine Schraube umfasst. Im Gegensatz zu Druckfedern kann durch von außen (außerhalb der Ofenkonstruktion) zugängliche Schrauben eine sehr exakte Positionierung des Ende des Tragelements (zB. der Widerlager Steine) erfolgen. Bei innen (innerhalb der Ofenkonstruktion) liegenden Schrauben kann eine Einstellung z.B. der Vorspannung der Druckfeder bei Installation erfolgen. Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Abstandselement sowohl Schrauben als auch zumindest eine Druckfeder umfasst. Damit lässt sich der Bereich der Positionierung des Ende des Tragelements (zB. die
Widerlagerpositionierung) erhöhen.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Translationselement eine Rolle oder ein Gleitlager umfasst. Die Rolle und/oder das Gleitlager erlaubt eine Bewegung des Führungselements relativ zu einer Ofenstruktur eines Industrieofens in zumindest vertikaler Richtung und überträgt zugleich eine Kraft in zumindest horizontaler Richtung von einer
Ofenstruktur, insbesondere von einem Ofenmantel, eines Industrieofens auf das Abstandselement. Vor allem die bevorzugte Rolle erlaubt eine Bewegung in vertikaler Richtung mit sehr geringer Reibung.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Abstandselement direkt mit der Platte verbunden ist. In anderen Worten: das Abstandselement ist an dessen ersten Ende mit der Platte verbunden und beispielsweise an dessen zweiten Ende mit dem Gehäuse verbunden, und dieses ist dann mit dem Translationselement verbunden. Das Translationselement kann sich in (zumindest) vertikaler Richtung auf der Ofenstruktur bewegen, somit ist das gesamte Führungselement in (zumindest) vertikaler Richtung beweglich. Zugleich ist in diesem Fall ist eine sehr gleichmäßige horizontale Kraftübertragung vom Abstandselement auf die Platte gegeben, was dazu führt, dass Spannungen im Bereich des Ende des Tragelements (zB. im Widerlager Stein) minimiert werden und die Lebensdauer des Aufbaus im Bereich des Endes des Tragelements (zB. des Widerlager Steins) erhöht wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Abstandselement direkt mit der Ofenstruktur verbunden ist. In anderen Worten: Das Abstandselement ist an dessen ersten Ende direkt mit der Ofenstruktur verbunden und an dessen zweiten Ende mit dem
Translationselement verbunden. Das Gehäuse kann eine Ausnehmung oder ein gänzlich offene Seite aufweisen, durch die das Abstandselement bzw. die
Verbindung zwischen Abstandselement und Translationselement hindurchgeht. Das Gehäuse ist relativ zu Abstandselement und Translationselement in
(zumindest) vertikaler Richtung beweglich. Das Translationselement kann sich in (zumindest) vertikaler Richtung auf dem Ende des Trageelements oder auf der optionalen Platte bewegen. Somit ist das Gehäuse, die optionale Platte und das Ende des Tragelements (zB. der Wiederlager Stein) in (zumindest) vertikaler Richtung (gemeinsam) beweglich. In diesem Fall ist die horizontale
Kraftübertragung das Ende des Tragelement (bzw. auf die Platte) weniger gleichmäßig, dafür wird durch die direkte Verbindung von Abstandselement und Ofenstruktur erreicht, dass nur wenige bewegliche Teile vorhanden sind und die Konstruktion der Kraftübertragung sehr einfach instandzuhalten ist.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Gehäuse des Führungselements fest mit dem darunterliegenden (und bevorzugt auch mit dem darüberlegenden) Mauerwerk Steinen verbunden ist. In anderen Worten: das Gehäuse des Führungselements ist Teil der seitlichen Wände des Ofens. Jede Bewegung / Dehnung des Mauerwerks wird direkt auf das Gehäuse des Führungselements übertragen. Es kommt also zu keinen Relativbewegungen zwischen dem Gehäuse des Führungselements und den Mauerwerk Steinen. Die Verbindung des Gehäuses mit den Mauerwerk Steinen kann dabei einfach durch die Reibungskräfte zwischen dem Gehäuse und den Mauerwerk Steinen erfolgen, oder durch zusätzliche Verbindungselemente, wie etwa Anker, Schrauben oder Vorsprünge im Gehäuse oder dergleichen, erfolgen.
Das Ende des Tragelements (zB. der Widerlager Stein) ist vorzugsweise derart im Gehäuse angeordnet, dass sich das Ende des Tragelements (z.B. der Widerlager) Stein bei einer thermischen Expansion des Tragelements (z.B. des Tragbogens), aufgrund der thermischen Expansion der des Tragelements (z.B. der Tragbogen Steine und der Widerlager Steine) innerhalb des Gehäuses und gegenüber (also relativ zu) dem Gehäuse in vertikaler Richtung bewegen kann, sodass die thermische Expansion durch diese Bewegung ausgeglichen werden kann.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Führungselement so ausgebildet ist, dass sich das Ende des Tragelements (zB. der Widerlager Stein) im Gehäuse in horizontaler Richtung in einem Bereich von mindestens 1 % bis 1 .8% der Länge des Tragelements (also des Abstandes der äußersten Enden des Tragelement, also bei einem Tragebogen der Abstandes der Widerlager Steine, bei einem Träger der Abstand der Enden) (also z.B. 50 mm bis maximal 63 mm bei 3.5 m Spannweite oder auch 64 mm bis maximal 81 mm bei 4.5 m Spannweite) bewegen kann. Das Führungselement ist dabei so ausgebildet, dass diese die maximal auftretenden Druckspannungen im Bereich von 30N/cm2 bis 140 N/cm2 aufnehmen können. Somit werden die aus diesen Druckspannungen in Abhängigkeit der Übertragungsfläche (= Fläche der
Rückseite der Widerlager oder der Enden) auftretenden Horizontal kräfte, aufgenommen. Damit kann einerseits eine thermische Expansion des
Tragelements (z.B. des Tragbogens) auf beiden Seiten des Tragelements (z.B. des Tragbogens) durch die Bewegung der zwei Enden des Tragelements (z.B. der zwei Widerlager Steine)„nach außen" aufgenommen werden. Andererseits führt die gleichmäßige Kraft dazu, dass beim Abkühlen die thermische Kontraktion des Tragelements kontinuierlich durch die Bewegung der zwei Enden des
Tragelements (z.B. der zwei Widerlager Steine)„nach innen" kompensiert wird und damit eine Zugspannungskomponente des Tragelements (bzw. ein Senken des Tragbogens) verhindert wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass das Führungselement einen mechanischen oder elektronischen Sensor zur Messung der in horizontaler Richtung aufgenommenen Kraft und/oder den vom Endes des Tragelements zurückgelegten Weges umfasst. Dies erlaubt einerseits eine Zustandskontrolle des Führungselements und zusätzlich eine Eingriffsmöglichkeit (z.B. Steuerung von außen), beispielsweise über Einstellung des Abstandselementes, also etwa durch Verstellung der Schrauben.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion sieht vor, dass die Tragbogen-Steine der gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion in zumindest zwei übereinander liegenden Reihen angeordnet werden, sodass sich zwei übereinander liegende, gewölbeartige Tragbogen ergeben. Dies erlaubt eine einfache Austauschbarkeit des unteren Bogens, da der obere Bogen das darüberlegende Mauerwerk halten kann.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen oder eines erfindungsgemäßen Industrieofen sieht vor, dass die gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen eine Spannweite mehr als 3 m, insbesondere mehr als 4 m, umfasst, also der Abstand zwischen den zwei Widerlager Steinen mehr als 3 m, insbesondere mehr als 4 m, beträgt. Damit wird erreicht, dass die derzeit im Einsatz befindlichen Doppelbögen (mit mittigem Pfeiler) durch einen einzelnen Bogen ersetzt werden können. Dies erleichtert die Installation (Entfall eines Pfeileraufbaus) und Verlängert die Betriebszeit (kein Verschleiß / keine Risse im Bereich des Pfeilers) des Industrieofens.
Eine erfindungsgemäße Ausführung eines Industrieofen sieht vor, dass der Industrieofen ein Kalkofen ist.
Eine erfindungsgemäße Ausführung eines Industrieofen sieht vor, dass der Industrieofen ein Kalkofen, insbesondere ein GGR Kalkofen (Gegenstrom- Regenerativ-Kalkofen) ist, mit einem ersten Schacht und einem zweiten Schacht und einem den ersten Schacht mit dem zweiten Schacht verbindenden
Überströmkanal ist, wobei der obere Teil des Überströmkanals durch die Industneofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen gebildet wird. In einer speziellen Ausführungsform wird der obere Teil des Überströmkanals durch genau eine Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen gebildet, also insbesondere ohne einen Doppelbogen mit mittigem Pfeiler. Durch den
erfindungsgemäßen Aufbau werden signifikant längere Betriebszeiten von
Kalköfen erreicht. Insbesondere wird für diese Ausführung die gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion vorgesehen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie den sonstigen Anmeldeunterlagen, und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 a zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Industrieofen-Tragekonstruktion mit einem als Träger ausgebildeten Tragelement. Fig. 1 b zeigt eine schematische Darstellung mit einer erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen.
Fig. 1 c zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Industrieofens mit einer erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Industrieofens mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Industrieofens mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion aus feuerfesten Steinen.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Kalkofens mit Schnittlinie A-A.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt A-A eines Kalkofens mit Doppelbogen und mittigem
Pfeiler.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt A-A einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Kalkofens mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion.
Fig. 1 a zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Industrieofen-Tragekonstruktion (10) mit einem als Träger (15") ausgebildeten Tragelement (15), mit einem ersten Ende des Trägers (20.1 ) und einem zweiten Ende des Trägers (20.2). Der Träger (15") ist dabei ein monolithisch gegossener und getrockneter Träger (15") z.B. aus einer feuerfesten Masse, wie etwa eine Hochtonerde Masse. Fig. 1 b zeigt eine schematische Darstellung der
erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten Steinen mit einem Tragbogen (15'), und Fig. 1 c zeigt einen
Industrieofen (100) mit einer erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten Steinen.
In der Ausführung gemäß Fig. 1 b und l e werden durch den ersten Widerlager Stein (20.1 ') und den zweiten Widerlager Stein (20.2') sowie den zwischen diesen zwei Widerlager Steinen (20.1 ', 20.2') angeordneten Tragbogen Steinen (30) wird ein gewölbeartiger Tragbogen (15') gebildet. Die Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') werden durch ein Führungselement (70) geführt.
Das Führungselement (70) ist in vertikaler Richtung gegenüber einer Ofenstruktur (60) beweglich, sodass sich bei einer thermischen Expansion
(Wärmeausdehnung) der unter dem Führungselement (70) liegenden Mauerwerk Steine (50) das Führungselement (70) entlang der Ofenstruktur (60) aufwärts, bzw. bei thermischen Kontraktion (Wärmeschrumpfung) abwärts bewegen kann. Zugleich wird auch die thermische Expansion des Tragelements (15) durch Führung der Enden (20.1 , 20.2) des Tragelements (15) bzw. der Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') durch das Führungselement (70) ausgeglichen. Es wird durch das Führungselement (70) auf die Enden (20.1 , 20.2) des Trägers (15"), bzw. die Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') eine horizontale Kraft aufgebracht. Im Fall der Expansion wandern die Enden (20.1 , 20.2) des Tragelements (15) bzw. die zwei Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') kontrolliert durch diese horizontale Kraft auseinander. Bei thermischer Kontraktion des Tragelements (15) (des Trägers (15") oder des Tragbogens (15')) wandern die Enden (20.1 , 20.2) des Trägers (15") bzw. die Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') wieder kontrolliert zusammen. Bei der gewölbeartigen Tragekonstruktion (10') wird dadurch ein Setzen des
Tragbogens (15') verhindert. Bei Installation der erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen- Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten Steinen in einem Industrieofen (100) wird, wie in Fig. 1 c gezeigt, die Tragekonstruktion (10') in die Mauerwerk Steine (50) welche die seitlichen Mauern / Begrenzungen des Industrieofens (100) bilden, integriert. In anderen Worten: Das Führungselement (70) der erfindungsgemäßen gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion (10) aus feuerfesten Steinen ist in der seitlichen Mauer des Ofens integriert, bzw. das Gehäuse (71 ) des
Führungselements (70) ist fest mit dem darunterliegenden Mauerwerk Steinen (50) verbunden. Das seitliche Mauerwerk wird beispielsweise über dem
Führungselement (70) fortgesetzt, das heißt, dass auch über dem
Führungselement (70) eine seitliche Ofenwand (60) durch Mauerwerk Steine (50) gebildet werden. Über dem gewölbeartigen Tragbogen (15') werden
Ausgleichslagen Steine (40) (oder alternativ eine feuerfeste Masse) zum
Ausgleich der (runden) Gewölbeform, welche durch die Tragbogen Steine (30) gebildet werden, an die gerade Form der über dem Tragbogen (15') liegenden Mauerwerk Steine (50) vorgesehen.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen zwei Ausführungsformen der gewölbeartigen
Industrieofen-Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten Steinen. Die folgenden Ausführungen gelten jedoch auch analog für die Ausführungsform der
Industrieofen-Tragekonstruktion (10) mit einem Träger (15"). Fig. 2 und Fig. 3 zeigen im Detail zwei Ausführungsformen des Führungselementes (70), welches aus Gehäuse (71 ), Abstandselement (72), Translationselement (73) und Platte (74) besteht und einen Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') führt. Das Gehäuse (71 ) umgibt teilweise den Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') welcher sich in dem Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung bewegen kann, der Bewegung nach außen wird eine Kraft entgegengesetzt, welche durch die Platte (74) auf den Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') aufgebracht wird. Das Gehäuse (71 ) kann zumindest ein Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') eines Tragelements (15, 15', 15") derart formschlüssig umgeben, sodass sich das zumindest eine Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 ) ausschließlich in horizontaler Richtung bewegen kann. Insbesondere kann damit die Bewegung des zumindest einen Endes (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung unabhängig von der
Bewegung des Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) in zumindest vertikaler Richtung erfolgen.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Abstandselement (72) direkt mit der Platte (74) verbunden. Das Abstandselement ist hier beispielsweise eine
Druckfeder (72) aus Stahl. Diese Druckfeder (72) ist an einem Ende mit der Platte (74) verbunden und am anderen Ende mit dem Gehäuse (71 ) verbunden. Das Gehäuse (71 ) ist wiederum mit einem Translationselement (73), beispielsweise einer Rolle (73a) verbunden. Die Rolle (73a) kann in vertikaler Richtung auf der Ofenstruktur (60) rollen. Alternativ ist die Ofenstruktur (60) wiederum mit einem Translationselement (73), beispielsweise einer Rolle (73a) verbunden. Die Rolle (73a) kann in vertikaler Richtung auf dem Gehäuse (71 ) rollen. Somit ist das gesamte Führungselement (70) in vertikaler Richtung beweglich. Zugleich überträgt die Rolle (73a) über das Gehäuse (71 ) über die Feder (72) auf die Platte (74), und somit auf den Widerlager Stein (20.1 ', 20.2'), eine horizontale Kraft vom Ofenmantel (60a).
In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Abstandselement (72) direkt mit der Ofenstruktur (60) verbunden. Das Abstandselement sind hier beispielsweise mehrere Tellerfedern (72) aus Stahl, alternativ oder zusätzlich kann das
Abstandselement (72) Schrauben (72) beinhalten, welche eine horizontale
Bewegung der Tellerfedern (72) erlauben. Diese Tellerfedern (72) sind an einem Ende mit der Ofenstruktur (60) verbunden und am anderen Ende mit dem
Translationselement (73), beispielsweise einer Rolle (73a) verbunden. Durch Verwendung von Tellerfedern (72) kann eine sehr kompakte Bauweise erreicht werden, sodass eine geradwandige Ofenstruktur (60) verwendet werden kann. Das Gehäuse (71 ) hat eine Ausnehmung (71 .1 ) durch die Tellerfedern (72) bzw. die Verbindung zwischen Tellerfedern (72) und Rolle (73a) hindurchgeht. In dieser Weise ist das Gehäuse zumindest in vertikaler Richtung gegenüber den
Tellerfedern (72) und der Rolle (73a) beweglich. Die Rolle (73a) kann in vertikaler Richtung auf der Platte (74) rollen. Somit ist das Gehäuse (71 ), die Platte (74) und der Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') in vertikaler Richtung (gemeinsam) beweglich. Zugleich übertragen die Tellerfedern (72) über die Rolle (73a) auf die Platte (74), und somit auf den Widerlager Stein (20.1 ', 20.2'), eine horizontale Kraft.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Kalkofens(I OO) mit Schnittlinie A-A. Der Kalkofen (100) hat beispielsweise einen ersten Schacht (101 ), einen zweiten Schacht (102) und eine Überströmkanal (103) der die zwei Schächte (101 , 102) verbindet. Jeder Schacht weist außerdem weitere Merkmale auf, wie
beispielsweise Brennstoffzuführungsleitungen (104, 105).
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt A-A eines Kalkofens (100) mit Doppelbogen und mittigem Pfeiler. Dieser Aufbau mit einem Doppelbogen aus dem Stand der Technik weist den Nachteil auf, dass im Bereich des Pfeilers sehr hohe
Abnützungen entstehen.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt A-A einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Kalkofens (100) mit einer gewölbeartigen Industrieofen-Tragekonstruktion (10). Die Ausführung ist ähnlich der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform (alternativ auch gemäß Ausführungsform nach Fig. 3). Hier besteht der Tragbogen (15') aus zwei übereinanderliegenden Lagen von Tragbogen Steinen (30). Jede Lage der Tragbogen Steine (30) ist zwischen jeweils zwei Widerlager Steinen (20.1 ', 20.2') angeordnet, in anderen Worten die obere Reihe von Tragbogen Steinen (30) liegt zwischen zwei oberen Widerlager Steinen (20.1 ', 20.2') und die untere Lage von Tragbogen Steinen liegt zwischen zwei unteren Tragbogen Steinen (20.1 ', 20.2'). Auf jeder Seite der beiden Tragbogen (15') sind die zwei übereinanderliegenden Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') in einem Gehäuse (21 ) des Führungselements (70) geführt und somit gemeinsam in horizontaler Richtung beweglich. Die Spannweite des Tragbogens (15') in diesem Beispiel beträgt 4.5 m. Die
Widerlager Steine (20.1 ', 20.2') im Gehäuse (71 ) sind in horizontaler Richtung in einem Bereich von bis maximal 75 mm bewegbar. Dabei ist der Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') bei Installation unter Raumtemperatur derart im Gehäuse (21 ) angeordnet, dass der Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') 60 mm in Richtung zur Ofenstruktur (60) bewegbar ist. Damit kann eine thermische Expansion des Tragbogens (15') bis zu 60 mm auf beiden Seiten durch die Bewegung der zwei Widerlager Steine (20.1 , 20.2)„nach außen" aufgenommen werden.
Bei der Ausführung des Abstandselements (72) als Feder (72) ist folgendes vorgesehen: Jede Feder (72) des Abstandelementes (72) wird zwischen 20% und 70% des möglichen Federweges vorgespannt, um den Tragbogen (15') oder Träger (15") im (kalten) Einbauzustand in Position zu halten und eine definierte Anfangskraft einzustellen.
Durch thermische Expansion werden Drücke / Druckspannungen aufgebaut, welche im Bereich zwischen 30N/cm2 und 140 N/cm2 liegen können. Die daraus in Abhängigkeit der Übertragungsfläche der Widerlager-Steine (20.1 ', 20.2') oder der Enden (20.1 ;20.2) der Tragelemente (15) auftretenden Horizontal kräfte, werden von der/den Federn (72) der Abstandselemente (72) aufgenommen.
Die durch diesen Vorspannprozess gespeicherte Energie erzeugt eine Kraft welche die Widerlager-Steine (20.1 , 20.2) oder die Enden (20.1 ;20.2)
kontinuierlich nach innen drückt, sobald die beim Abkühlvorgang eintretende Kontraktion des Tragbogens (15) oder des Trägers (15') eintritt. Ein Absinken des Tragbogens (15) oder des Trägers (15') wird damit verhindert.
BEZUGSZEICHENLISTE:
10 Industrieofen-Tragekonstruktion (industrial furnace support construction)
10' Gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion (arch like industrial furnace support construction)
15 Tragelement (support element)
15' Gewölbeartiger Tragbogen (supporting arch)
15" Träger (support)
20.1 erstes Ende des Tragelements (first end of support)
20.1 ' erster Widerlager Stein (first skewback brick)
20.2 zweites Ende des Tragelements (second end of support)
20.2' zweiter Widerlager Stein (second skewback brick)
30 Tragbogen-Steine (arch bricks)
40 Ausgleichslagen-Steine (creeper bricks)
50 Mauerwerk-Steine (wall bricks)
60 Ofenstruktur (kiln structure)
60a Ofenmantel
60.1 Vorsprung in der Ofenstruktur (Potrusion of the kiln structure)
70 Führungselement (guiding arrangement)
71 Gehäuse (housing)
71 .1 Ausnehmung im Gehäuse (recess of the housing)
72 Abstandselement (spacer)
73 Translationselement (translatory element)
73a Rolle
73b Gleitlager
74 Platte (plate)
100 Industrieofen (industrial furnace)
101 erster Schacht (first shaft)
102 zweiter Schacht (second shaft)
103 Überströmkanal (overflow Channel)
104 Brennstoffzuführungsleitung des ersten Schachts (fuel supply of first shaft)
105 Brennstoffzuführungsleitung des zweiten Schachts (fuel supply of second shaft) 106 Flamme (flanne)

Claims

Ansprüche
1 . Industneofen (100) mit einer Ofenstruktur (60), insbesondere mit einem Ofenmantel (60a), einem Aufbau aus feuerfesten Material, und einer Industrieofen-Tragekonstruktion (10, 10') welche zumindest umfasst:
- ein Tragelement (15, 15', 15") mit einem ersten Ende (20.1 , 20.1 ') und einem zweiten Ende (20.2, 20.2');
- zwei Führungselementen (70);
- wobei jedes Führungselement (70) umfasst:
- ein Gehäuse (71 ), ein Abstandselement (72), und ein
Translationselement (73);
- wobei jedes Gehäuse (71 ) zumindest ein Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') eines Tragelements (15, 15', 15") zumindest teilweise umgibt, sodass sich das zumindest eine Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung bewegen kann, also eine horizontale Führung des zumindest einen Endes (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") erreicht wird;
- und wobei durch das Abstandselement (72) von der Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) über das Translationselement (73) eine horizontale Kraft auf das zumindest eine Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") übertragen wird;
- und wobei das Translationselement (73) eine Bewegung des
Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) in zumindest vertikaler Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in zumindest horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur (60), insbesondere von einem Ofenmantel (60a), eines Industrieofens (100) auf das Abstandselement (72) überträgt.
2. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jedes Gehäuse (71 ) zumindest ein Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') eines
Tragelements (15, 15', 15") derart formschlüssig umgibt, sodass sich das zumindest eine Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 )
ausschließlich in horizontaler Richtung bewegen kann.
3. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Bewegung des zumindest einen Endes (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung unabhängig von der Bewegung des Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines
Industrieofens (100) in zumindest vertikaler Richtung erfolgt.
4. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abstandselement (72) eine Druckfeder umfasst.
5. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abstandselement (72) eine Stahlfeder, insbesondere eine Blattfeder oder eine Tellerfeder umfasst.
6. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abstandselement (72) zumindest eine Schraube umfasst.
7. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Translationselement (73) eine Rolle (73a) und/oder ein Gleitlager (73b) umfasst, und wobei die Rolle (73a) und/oder das Gleitlager (73b) eine Bewegung des Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) in zumindest vertikaler Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in zumindest horizontaler Richtung von einer
Ofenstruktur (60), insbesondere von einem Ofenmantel (60a), eines Industrieofens (100) auf das Abstandselement (72) überträgt.
8. Industneofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jedes Führungselement (70) weiters eine Platte (74) umfasst, und das
Abstandselement (72) direkt mit der Platte (74) verbunden ist, die Platte (74) bildet einen flächigen Kontakt mit dem Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") an dessen äußerer Fläche.
9. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Abstandselement (72) direkt mit der Ofenstruktur (60) verbunden ist.
10. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit Mauerwerk Steinen (50), wobei das Gehäuse (71 ) des Führungselements (70) mit den darunterliegenden Mauerwerk Steinen (50) verbunden ist.
1 1 . Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Führungselement (70) so ausgebildet ist, dass sich das Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') eines Tragelements (15, 15', 15") im Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung in einem Bereich von 1 % bis 1 .8% der Länge des Tragelements bewegen kann.
12. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Führungselement (70) einen Sensor zur Messung der in horizontaler Richtung aufgenommenen Kraft und / oder des vom Endes (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') des Tragelements (15, 15', 15") zurückgelegten Weges umfasst.
13. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Tragelement (15, 15', 15") als Tragbogen (15') ausgebildet ist und der Tragbogen (15') umfasst:
- zwei Widerlager Steine (20.1 ', 20.2'), wobei das erste Ende (20.1 ) des Tragelement (15, 15') durch den ersten Widerlager Stein (20.1 ') und das zweite Ende (20.2) des Tragelement (15, 15') durch den zweiten Widerlager Stein (20.2') gebildet wird, ; - und wobei eine Mehrzahl von Tragbogen-Steinen (30) zwischen den zwei Widerlager-Steinen (20.1 ', 20.2') angeordnet sind, sodass die Widerlager-Steine (20.1 ', 20.2') und die Tragbogen-Steine (30) zusammen einen gewölbeartigen Tragbogen (15') als Tragelement (15, 15') bilden.
14. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Tragbogen-Steine (30) der gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion (10') in zumindest zwei übereinander liegenden Reihen angeordnet werden, sodass sich zwei übereinander liegende, gewölbeartige Tragbogen (15') ergeben.
15. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
gewölbeartige Industrieofen-Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten
Steinen eine Spannweite mehr als 3 m, insbesondere mehr als 4 m, umfasst, also der Abstand zwischen den zwei Widerlager Steinen (20.1 ', 20.2') mehr als 3 m, insbesondere mehr als 4 m, beträgt.
16. Industrieofen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der
Industrieofen ein Kalkofen (100) mit einem ersten Schacht (101 ) und einem zweiten Schacht (102) und einem den ersten Schacht (101 ) mit dem zweiten Schacht (102) verbindenden Überström kanal (103) ist, wobei der obere Teil des Überströmkanals (103) durch die Industrieofen- Tragekonstruktion (10, 10') aus feuerfesten Steinen gebildet wird.
17. Industrieofen (100) mit einer Ofenstruktur (60), insbesondere mit einem
Ofenmantel (60a), mit Mauerwerk Steinen (50), einem Aufbau aus feuerfesten Steinen, und einer gewölbeartige Industrieofen- Tragekonstruktion (10') aus feuerfesten Steinen umfassend:
- zwei Widerlager-Steine (20.1 ', 20.2');
- einer Mehrzahl von Tragbogen-Steine (30) angeordnet zwischen den zwei Widerlager-Steinen (20.1 ', 20.2'), sodass die Widerlager-Steine (20.1 ', 20.2') und die Tragbogen-Steine (30) zusammen einen gewölbeartigen Tragbogen (15') bilden;
- sowie zwei Führungselemente (70);
- wobei jedes Führungselement (70) umfasst:
- ein Gehäuse (71 ), ein Abstandselement (72), ein
Translationselement (73) und eine Platte (74);
- wobei jedes Gehäuse (71 ) zumindest einen Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') zumindest teilweise umgibt, sodass sich der Widerlager Stein (20.1 ', 20.2') im Gehäuse (71 ) in horizontaler Richtung bewegen kann, also eine horizontale Führung des Widerlager Steines (20.1 ', 20.2') erreicht wird;
- und wobei jedes Gehäuse (71 ) zumindest ein Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') eines Tragelements (15, 15', 15") derart formschlüssig umgibt, sodass sich das zumindest eine Ende (20.1 , 20.1 ', 20.2, 20.2') im Gehäuse (71 ) ausschließlich in horizontaler Richtung bewegen kann;
- und wobei durch das Abstandselement (72) über das
Translationselement (73) und über die Platte (74) eine horizontale Kraft auf den Widerlager-Stein (20.1 ', 20.2') überträgt;
- und wobei das Translationselement (73) eine Bewegung des
Führungselements (70) relativ zu einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) in zumindest vertikale Richtung ermöglicht und zugleich eine Kraft in zumindest horizontaler Richtung von einer Ofenstruktur (60) eines Industrieofens (100) auf das
Abstandselement (72) überträgt;
- und wobei das Abstandselement (72) zumindest ein Element der Gruppe umfasst: eine Druckfeder, eine Stahlfeder, eine Blattfeder, eine Tellerfeder und eine Schraube;
- und wobei das Translationselement (73) eine Rolle (73a) und/oder ein Gleitlager (73b) umfasst;
- und wobei das Abstandselement (72) direkt mit der Platte (74) oder direkt mit der Ofenstruktur (60) verbunden ist; - und wobei das Gehäuse (71 ) des Führungselements (70) fest mit dem darunterliegenden Mauerwerk Steinen (50) verbunden ist.
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