DE1458890A1 - Refractory component - Google Patents
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Description
Kaiser Aluainue & Cheaioal Corporation, Kaiser 0 ent er, 300 Lakeside Drive, Oakland *T, Kalifornien (T.it.A.JiKaiser Aluainue & Cheaioal Corporation , Kaiser 0 ent er, 300 Lakeside Drive, Oakland * T, California (T.it.A.Ji
Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Bauteil, insbesondere Maßnahmen für den Ausgleich der Wärmeausdehnung bei solchen.The invention relates to a refractory component, in particular measures to compensate for thermal expansion in such.
Mit der Wärmeauedehnung feuerfester Materialien unter Betriebebedingungeh, insbesondere bei setallurglsahen öfen mit hoher Betriebstemperatur, sind Mindestens swei Probleme verknüpft, die bisher nicht in sufriedenstellend er Weine gelöst worden sind· Vor alles ist bei feuer» festen Materialien in eines Ofen oder einer sonstiges Konstruktion die Warmeeusdehnun* nicht durchwegs ti· gleiche, sie inneren oder neigen jfoden der feuerfesten Baueinheiten dehnen sieh wegen ihrer höheren Teapsratur mehr aus als die äufleren oder kalten unden dieser Isu* teile. Da außerdem die feuerfesten Baueinheiten, beispielsweise bei Öfen für die Stahlherstellung, im Betrieb der Abnutzung unterworfen sind, werden ihre neiden Flächen abgenutet, und die feuerfeste Wand- oder Deokenkonetruktio*At least linked SWEi problems Wärmeauedehnung refractory materials under Betriebebedingungeh, especially in setallurglsahen furnaces with high operating temperature, are that he is not yet in sufriedenstellend been solved wines · Prior everything in fire "solid materials in a furnace or other construction, the Warmeeusdehnun * Not always the same, the inner or the incline of the floor of the refractory structural units expand more than the outer or cold ends of these insulating parts because of their higher tea temperature. In addition, since the refractory structural units, for example in furnaces for steel production, are subject to wear and tear, their enveloping surfaces are grooved, and the refractory wall or Deokenkonetruktio *
909812/0681 6AS owginai909812/0681 6AS owginai
wird mit der Zeit dünner. Kine Folge davon ist, daß das äußere oder kalte itode der feuerfesten Bauteile heißer wird ala beim, ersten Anheizen des Ofens. Das kalte Ende der feuerfesten. Baueinheiten weist also eine im MaS der Diokenabnahroe derMtiind~ Oder Dachkonstruktion zunehmende Wärmeauadehnurtö auJT^frmer wird derjenige Seil <U» feuerfesten Bauteiles ^ «r o*i der neuen Konstruktion ursprünglich in der ft£tte «wischen der heißen und der kaltth Fläche liegt, naplf Abnahme der Dicke der Baueinheit ua «twa die Hfclfte/c?5uT heißen Fläche und dehnt sich dementsprechend stärker aus, als di*s beim neuen Ofen der Fall war, als der mittlere Teil der feuerfeoten Baueinheiten nur auf eine mittlere Temperatur erhitzt würde.gets thinner over time. It is not a consequence that that outer or cold itode of the refractory components hotter is ala when first heating up the stove. The cold end the refractory. Structural units thus has one in the measure of Diokenabnahroe derMtiind ~ or roof construction increasing The rope <U » refractory component ^ «r o * i of the new construction originally in the ft £ tte “wiping the hot and the cold surface, less than half of the thickness of the structural unit is reduced, among other things, about half the hot surface and expands accordingly stronger than this with the new oven of the The case was when the middle part of the fire-proof building units were only heated to a medium temperature.
Venn aich die feuerfesten Materialien in einer Konstruktion, beispielsweise in den Gewölbe eines Ofen·, insD··* sondere einem freitragenden Gewölb·, befinden, wo rerhmltniaaütiig hohe üpannungtn trstugt werden, nü*««a die·· Spannungen von dtn f«uerfe»t#n Materialien aufgenommen werden, und di· Miäraeauadthnunj der feuerfesten Materialien erlangt eine lebenswichtige B«d*utune» da dies· Wärneauadihnun^, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen wtrdon, leicht zu liruchspaunungen in der Konstruktion fuhrtn können.Venn aich the refractory materials in a construction, for example in the vault of a furnace ·, insD ·· * special a cantilevered vault, where comfortable high tension is supported, nü * «« a the ·· Stresses absorbed by dtn five materials become, and the · Miäraeauadthnunj of the refractory materials attains a vital bond because this · If special precautions are not taken, the construction can easily be opened can lead.
In 9iaem aus Keilföraigen feuerfesten Profileu aufg»b«ut«n Olengewölb© ohne Verkehrunjtfn tür dl· tfknit«titd«hnungIn 9iaem of wedge-shaped, fireproof profiles on an oil-vaulted vault with no open door opening
SAD C«GlNAL·SAD C «GlNAL ·
dehnen sich die Innenflächen der feuerfesten Sauteil· bei Aufheizen dee Ofenβ aus, und das Gewölbe hat das Bestreben, sieh infolge der Wärmeauadehnung zu haben. Außerdem wird das gesamte Gewicht des Gewölbes im Fall« eines freitragenden Gewölbes an den inneren, unter Wärmewirkung ausgedehnten Flächen der feuerfesten Baueinheiten getragen, so das die Gefahr besteht, daS diese unter den auftretenden Spannungen eu Bruch gehen.the inner surfaces of the refractory sawn-off parts expand When heating up, the oven is off, and the vault has that Endeavor to have see as a result of the thermal expansion. In addition, the entire weight of the vault in the case " a cantilevered vault on the inner surfaces of the refractory structural units, which are expanded under the effect of heat, so that there is a risk that these break under the stresses that occur.
Bei einen Gewölbe «it gleiohfOralgan dehnungsfugen, beispielsweise Pappestreifen Ton gleichförmiger Dioke, zwischen den feuerfesten Profilen, die die Seitenfläche eines Profile im weaentliohen «ur Gänse bedeoken, fUlirt das Ausbrennen der brennbaren Dehaungsfugen bei einer ziealioU unterhalb der Tollen Betriebstemperatur des Ofens liegenden temperatur mitunter dasu, AmM da* Dach sich uenkt. Selbst wenn eine Ofendecke, beispielsweise bei einem 3ieaans-ltertin-Ofee fmr «ie Btanlheirstellung ohne übermäßige* Heben oder Seeken mat die Betriebstemperatur e»»raoiii wird, Teruraaeht die allmahliohe Temperatureunahme aer ttmlerea o4er kalten f UUhe der feuerfesten Bauteile infolge «er Aphmtmng der heiima Wl**h* ei»· allmflfclleht i In the case of a vault with sliding expansion joints, for example cardboard strips of clay with a uniform diameter, between the refractory profiles, which cover the side surface of a profile in geese, the burning out of the inflammable expansion joints fills at a temperature below the operating temperature of the furnace , AmM da * Dach turns. Even if a furnace ceiling, for example in a 3ieaans-ltertin-Ofee fmr "ie Btanlheirstellung without excessive * raising or Seeken mat the operating temperature of e» »raoiii is Teruraaeht the allmahliohe Temperatureunahme aer ttmlerea o4er cold f UUhe the refractory components due to" he Aphmtmng the heiima Wl ** h * ei »· allflfclleht i
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ΙβΙ·12/0$·1ΙβΙ 12/0 $ 1
baut werden, daß sie sich beim ersten Aufweisen des Ofens sowie bei andauerndem Betrieb und andauernder Abnutzung der heißen Fläche des feuerfesten Materials weder hebt noch senkt. ü& wurde nun gefunden, dad eine Ofenkonstruktion, insbesondere ein Deckengewölbe «ines Ofens, und gans besondere ein freitragendes Gewölbe, hergestellt werden kann, in den ein solches Gewölbe aus geeigneten feuerfesten Profilen unter Einbau eines inner- oder heiß-aeitigen Behnungsauegleiohseleaentes zwischen den Profilen zur Schaffung eines größeren Dehnungsraumes und; unter Einbau eines *ußen- oder kaltzeitigen Dehnunjeausgleiohselfiientee zur Schaffung eines geringeren Dehnungeraueee hergestellt werden'kann· Sine Einrichtung oder ein Bauteil sur Ermögliohung der Ausdehnung mit Wirksamkeit bei Temperaturen von nur bis ca. 50O0C wird vorzugsweise als außen-aeitige Dehnungaeinrichtung verwendet. Beispielsweise wurde also gefunden, daß sowohl die innere als auch die äußere Bfhnungaeinlage aus verformten, ausgewölbten oder gehämmerten feilen in einer Metallplatte bestehen können, die angrenzend an das feuerfeste Profil angeordnet ist, wobei diese verformten Teile aus der liauptebene der Platte oder senkrecht su dieser Platte am inneren Knde der Platte weiter vortreten als am äußeren Knde der Platte, wenn diese Zwischen benachbarten feuerfesten Profilen eingebaut ist. Bein Aufheieen eines Ofens unter Verwendung von' feuerfesten Bauelementenwill be built so that it does not rise or fall when the furnace is first opened, as well as during continuous operation and continued wear of the hot surface of the refractory material. It has now been found that a furnace construction, in particular a ceiling vault of a furnace, and especially a cantilevered vault, can be produced, in which such a vault made of suitable fire-resistant profiles with the installation of an inner or hot-outside shelter between the profiles Creation of a larger expansion space and; with the installation of an external or cold-term expansion sleeve tea to create a lower expansion area, a device or a component to enable expansion with effectiveness at temperatures of only up to approx. 50O 0 C is preferably used as an external expansion device. For example, it has been found that both the inner and the outer Bfnungaeinlage can consist of deformed, arched or hammered files in a metal plate, which is arranged adjacent to the refractory profile, these deformed parts from the main plane of the plate or perpendicular to this plate Step further at the inner edge of the panel than at the outer edge of the panel if it is installed between adjacent refractory profiles. When heating a furnace using refractory elements nach der Erfindung mit Ausbeulungen aufweisenden oderaccording to the invention with bulges or
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badbath
gehämmerten Stahlplatten als Itehnungsausgleinhsmlttel wird aas Metall, insbesondere an der heißen Fläche, erweicht und ebnet sich unter den Würmeausdehnungsspannungen, so daß es für' die Wiirmeausdehnung des feuerfesten Materials Kaum gibt. Bei der Betriebstemperatur des Ofens wird das Metall, insbesondere am inneren ünde der feuerfesten Profile, entweder oxydieren und schmelzen und in das feuerfeste Material absorbiert werden oder aua der tfuge ausfließen, wodurch zusatz» lioher Kaum für die w armeausdehnung des feuerfesten Materials geschaffen wird.hammered steel plates as expansion compensation the metal, especially on the hot surface, is softened and leveled under the strains of expansion of the worm, so that for 'the expansion of the refractory material Hardly exist. At the operating temperature of the furnace, the metal, especially on inner ends of the refractory profiles, either oxidize and melt and absorbed into the refractory material or flow out of the joint, whereby additional » lioher Hardly for the thermal expansion of the refractory Material is created.
Bei einer besondere» vorteilhaften Konatruktion, insbejonder« bei einem Ofengewölbe, und ganz besonders bei einem freitragenden Gewölbe, wird der gewünschte Ausdehnungsausgleich auch dadurch erzielt, daß zwischen benachbarte feuerfest ο i'rofile in der Nähe ihrer inneren oder heißen -enden innere Dahnuhcsausgleiohestreifen eingesetzt+ werden! die aue einem Material, beispielsweise einem brennbaren organischen Material, wie kapier oder ■fappe, bestehen, das vorzugsweise durch Verbrennung bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, beispielsweise bei einem Drittel der Betriebstemperatur dee Ofend oder nicht über 5000C beseitigt wird, und in dem zwischen benachbarte feuerfeste Profile in der Äähe ihrer kalten oder äußeren finden ein äußerer üehnungsausgleichsstreifen eingesetzt wird, der au? einem Material, beiopieloweieeIn the case of a particularly "advantageous construction, in particular" with a furnace vault, and especially with a cantilevered vault, the desired expansion compensation is also achieved by inserting adjacent refractory ο i'rofile in the vicinity of their inner or hot-end inner Dahnuhcsausgleiohestrippen + ! which also consist of a material, for example a combustible organic material, such as kapier or ■ fappe, which is preferably eliminated by incineration at a relatively low temperature, for example at a third of the operating temperature of the furnace or not above 500 0 C, and in the between Adjacent refractory profiles in the vicinity of their cold or outer ones find an outer expansion compensation strip which is also used. a material, beiopieloweiee
909812/0681909812/0681
SAß OflfGJNALSAT OflfGJNAL
Asbest bestehι, das bei einer Zwischentemperatur, beispielsweise der halben Betriebstemperatur des Ofene oder zwischen ca. 500 und ca. 100O0C durch iierfall oder Zersetzung beseitigt wird.Asbestos exists, which is eliminated by iierfall or decomposition at an intermediate temperature, for example half the operating temperature of the furnace or between approx. 500 and approx. 100O 0 C.
Die Dehnungefuge nach der Erfindung ist besonders bei gebrannten feuerfesten Materialien von Vorteil, inabesondere bei Materialien, die aua Magnesiumoxid-undThe expansion joint according to the invention is particularly at Fired refractories beneficial, in particular for materials that also contain magnesium oxide and
körnerη
Chromeieenera/bestehen. und bei einer temperatur gebrannt
sind, bei der eine direkte kristallische Bindung zwischen dem Magnesiumoxyd \u\d den Ohromeieenerzköriiern geechaf·*
fen wird. Derartige feuerfeste Materialien haben ein« ausreichende Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen
Verformung bei hohen Temperaturen, so dafl sie zur
Errichtung seibattragender Gewölb« geeignet sind« Auoh
haben diese hochgebrannten oder direkt gebundenen ;.icgrain η
Chromeieenera / exist. and are fired at a temperature at which a direct crystalline bond is created between the magnesium oxide and the otorhinolaryngeal oranges. Such refractory materials have "sufficient strength and resistance to deformation at high temperatures, so that they are suitable for the construction of self-supporting vaults"
« I«I.
feuerfesten Materialien wegen ihrer hohen Widerstände*· fähigkeit gegen Verformung bei hohen TeaperAturen eine geringere neigung als andere feuerfesterefractory materials because of their high resistance * ability against deformation at high teaperAtures a less inclination than other refractories
eich unter der Einwirkung Toncalibrate under the action of clay
zir verformen und sind daher in höhere» Maße der Gefahr dee Reißens oder Abblätteriis unter derartigen Spannungen ausgesetzt. Mn genauer Dehnungsausgleich ist daher bei solchen direkt gebundenen feuerfesten Materialien besondere wichtig, 'ürotzdem können natürlich die verwendeten feuerfesten Profile aus beliebigem, also aua gebranntemzir deform and are therefore in higher »degrees of danger tearing or flaking under such tension exposed. Mn exact expansion compensation is therefore at such directly bonded refractory materials are particularly important, but of course the materials used can also be used refractory profiles made of any, including fired
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H58890H58890
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wie aus ungebrannt em, feuerfestem Material hergestellt sein.as if made of unfired, refractory material.
Der innere UehnungBauegleichsstreifen ist aus einem Material hergestellt, das bei einer niedrigen Temperatur, vorzugsweise von nicht über 5000G, beispielsweise durch Verbrennung, beseitigbar ist. Bei einer aolchen Verbrennung fallen gasförmige Verbrennungsprodukte, wie COg und Wasserdampf, an, die mit den Ofenabgasen entweichen. Bin solches brennbares Material läßt keinen nachteiligen Rückstand zurück, der das feuerfeste Material nachteilig beeinflussen könnteο Vorzugsweise wird der innere Dehnungsausgleichsistreifen aus einem organischen Material jfeerge*· stellt, und Pappe hat sich als besonders geeignetes Material erwieaen, DIex Dicke des inneren Dehntingsetreifene ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der Wärmedehnung des feuerfesten Materials beim Erhitzen desselben von Raumtemperatur auf die Betriebstemperatur des Ofens,»The inner UehnungBauegleichsstreifen is made of a material at a low temperature, preferably from about 500 0 G, for example by combustion, is not beseitigbar. Such combustion produces gaseous combustion products such as COg and water vapor, which escape with the furnace exhaust gases. Such a combustible material does not leave behind any disadvantageous residue that could adversely affect the refractory material o The inner expansion compensation strip is preferably made of an organic material, and cardboard has proven to be a particularly suitable material, the x thickness of the inner expansion strip is preferably in essentially equal to the thermal expansion of the refractory material when it is heated from room temperature to the operating temperature of the furnace, »
Der äußere Dehnungsäusgleichsstreif en wird aus einem Material hergestellt, das bei einer EwiachentemperatuT, M.Bpie!swjaise von zwischen 500 und 1O000G, zerstört wird, beispielsweise durch Zersetzung oder durch !Schmelzen I " oder durch Reaktion mit dem feuerfesten Material des Profils. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß der äußere üehnungaausgleichsstreifen in geringfügigem MaßeThe outer Dehnungsäusgleichsstreif s is made of a material which is swjaise destroyed at a EwiachentemperatuT, M.Bpie! Of between 500 and 1O00 0 G, such as by vapor deposition or! Melting I "or by reaction with the refractory material of the profile. In general, it is desirable to have the outer strain relief to a small degree
mehdrüokbar ist» Asbest hat sich als ein besondersMehdrüokbar »Asbestos has proven to be a special
eignetes Material für den äußeren Dehnungsausgleichs-■ '■■■■ 909812/0681suitable material for external expansion compensation ■ '■■■■ 909812/0681
streifen erwiesen. Asbest ist besonders geeignet wegen
siner etwas zusammendrückbaren Struktur sowie wegen
seiner chemischen Verträglichkeit mit basischen feuerfesten Materialien. Die .Dicke des äußeren Dehnungsausgleiehsstreifens
beträgt vorteilhafterweise ca. 50 bis 90$, vorzugsweise ca» 75$, der Wärmeauedehnung des
feuerfesten Materials beim Aufheizen des Ofens von Raum
temperatur auf die Betriebstemperatur.strip proved. Asbestos is particularly suitable because of its somewhat compressible structure as well as because of its
its chemical compatibility with basic refractory materials. The .Dicke of the outer expansion compensation strip is advantageously about 50 to 90 $, preferably about »75 $, the thermal expansion of the
refractory material when heating the furnace from room temperature to operating temperature.
Auf der Zeichnung öind eii\©evorzugti?s Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing.
Figur 1 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht von zwei . feuerfesten Profilen in einem Ofen oder einer sonstigen mit hoher lemperatur betriebenen Konstruktion unter Veran* Bchauliehung einer rfärmeausdehnungsfuge zwischen diesen Profilen gemäß der Erfindung. Der «aSstab der Zeichnung ist verzerrt, indem zur übersichtlicheren Darstellung der beschriebenen Konstruktion die horizontalen Abmessungen übertrieben vergrößert dargestellt sind.Figure 1 is a section of a side view of two. refractory profiles in a furnace or other with high temperature operated construction subject to * Construction of a thermal expansion joint between them Profiles according to the invention. The ace of the drawing is distorted by making the described construction, the horizontal dimensions are shown exaggerated enlarged.
Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung eines
feuerfesten Bauteiles nach der Erfindung.Figure 2 is a perspective view of a
refractory component according to the invention.
Figur 3 ist eine perspektivische Barstellung einer abgewandelten Ausführungsform· Figure 3 is a perspective bar position of a modified embodiment.
12/ 0 681 SAE Οϊ*θ!·ναι ~12/0 681 SAE Οϊ * θ ! · Ναι ~
Figur 4 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.FIG. 4 is a perspective view of a further modified embodiment.
"Die Wirkungsweise einer Dehnungsfuge nach der Erfindung kann anhand dex· Figur 1 beschrieben werden, in der zwei feuerfeste Profile 11a und 11b dargestellt sind» die in einer Ofenkonstruktion, beispielsweise einen Qfengewölbe, eingebaut sind, das hohen Temperaturen"The mode of operation of an expansion joint according to the invention can be described with reference to dex · Figure 1, in which two refractory profiles 11a and 11b are shown » which are built into a furnace structure, for example a furnace vault, that are subject to high temperatures
den soll,
ausgesetzt wer/Jedes feuerfeste Profil hat ein äußeres
oder kaltes ünde 17 und ein inneres oder heiües Ende 16.
Zwischen den &nden 16 und 17 befinden sich die gegenüberliegenden Seitenflächen 14 und 15. In Figur 1 sind
die Seitenflächen 14a und 15b dargestellt. Im Falle von feuerfesten Profilen zur Verwendung, beispielsweise in
einem Ofengewölbe konvergieren die Seltenflächen 14 und
15 des einzelnen Profils vorteilhafterweise gegen das heiße oder innere Ende 16 des Profils zu, so daß dieses
elfte Keilfora oder verjüngte f*onn aufweist.who should
Each refractory profile has an outer or cold end 17 and an inner or hot end 16. Between the ends 16 and 17 are the opposite side surfaces 14 and 15. In Figure 1, the side surfaces 14a and 15b are shown. In the case of refractory profiles for use, for example in a furnace vault, the rare surfaces 14 and 15 of the individual profile advantageously converge towards the hot or inner end 16 of the profile so that this eleventh wedge shape or tapered shape has.
Zwischen den Profilen 11a und 11b sind ein innerer ilehnungaausgleichastreifen 12 und ein äußerer Dehnungsausgleichsetreifen 13 eingesetzt. Vorzugswelse erstreckt sich der innere !Streifen 12 entlang der Seitenfläche 14 oder 15 nicht weiter als über den halben und Vorzugsweise nicht über mehr als ein Viertel des Abstandee von der Innenfläche 16 gegen die äußere Fläche 17. In .ähnlicher Velos eratrnokt sich der äußere Streifen 13 vorzugsweise ^ir nichi ^#hr«( 3 die Hälfte und voreugs-An inner expansion compensation strip 12 and an outer expansion compensation strip 13 are inserted between the profiles 11a and 11b. The inner strip 12 preferably extends along the side surface 14 or 15 no further than half and preferably no more than a quarter of the distance from the inner surface 16 to the outer surface 17 preferably ^ ir nich i ^ #hr «(3 half and
/O'/O'
weise über nicht mehr als ca. ein Viertel des Abatandes von der Außenfläche 17 gegen die Innenfläche 16. Der innere Streifen kann schmäler sein als die volle Breite des feuerfesten Profils 11, wie in Figur 2 dargestellt, jedoch hat der äußere Streifen vorzugsweise die volle Breite des feuerfesten Bausteines 11, so daß die Fuge zwischen den Profilen gegen den Eintritt von Schmutz und gegen den Austritt heißer Abgase verschlossen ist. Natürlich soll die Fläche des äußeren Streifens mindestens groß genug sein, um de» Gewicht des Gewölbes oder der sonstigen Konstruktion standzuhalten« Da die Belastung des inneren Streifens weit geringer ist als die des äußeren Streifens, kann der erstere kleiner sein als der letztere. Bei einer aufgehängten Decke eines Siemens-Martin-Ofens ist es vorzuziehen, daß der äußere streifen sich mindestens über 15% der Länge der Seitenfläche einwärts erstreckt und daß der innere Streifen sich genügend weit auswärts erstreckt, um eine ausreichende tragende Fläche zu schaffen, um diewise over no more than about a quarter of the abatand from the outer surface 17 against the inner surface 16. The inner strip can be narrower than the full width of the refractory profile 11, as shown in Figure 2, however, the outer strip is preferably the full width of the refractory brick 11 so that the joint between the profiles is sealed against the ingress of dirt and the escape of hot exhaust gases. Naturally the area of the outer strip should be at least large enough to bear the weight of the vault or other Construction to withstand «Since the load of the interior Stripe is far less than that of the outer stripe, the former can be smaller than the latter. At a It is the suspended ceiling of a Siemens-Martin stove it is preferable that the outer strip is at least over 15% of the length of the side surface extends inward and that the inner stripe extends far enough outward, to create a sufficient load-bearing surface to support the
benachbarten Bausteine im Abstand, vorzugsweise von mindestens 1 cm, zu halten. Der äußere Streifen kann sich jedoch bis zu der ihm zugewendeten Kante des inneren Streifens einwärts erstrecken.to keep neighboring building blocks at a distance, preferably of at least 1 cm. The outer stripe can, however extend inwardly to the edge of the inner strip facing it.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach Figur 3 erstreckt sich der äußere Dehnunguausgleichsstreifen 15 über die volle Länge der Seitenfläche 14 oder 15. In diesem JPaIIe wird die Dicke des inneren Streifens 12 derartIn a modified embodiment according to FIG. 3 the outer expansion compensation strip 15 extends over the full length of the side surface 14 or 15. In this JPaIIe, the thickness of the inner strip 12 becomes such
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OrIGlNALOrIGlNAL
vermindert, daü die Gesamtdieke des inneren Streifens zuzüglich des darunterliegenden feiles des äußeren utreifens 13 im wesentlichen gleich ist der gesamten Wärmeausdehnung des feuerfesten Profils bei dessen Erhitzung von Raumtemperatur auf die -Betriebstemperatur des Ofens. Wenn der-äußere streifen 13 sich bis zum inneren J&räe 16 des feuerfestem Profils erstreckt und unter den inneren Deimungsausglelchsstreifen 12 untergelegt ist, sullte die x>icke dea inneren Dehnungsausgleichs-Streifens 12 etwa die Hälfte der gesamten Wärraeausdehnung des feuerfestem Bausteines beim Erhitzen desselben von Raumtemperatur auf die Betriebstemperatur des Ofens betragen« <.diminishes the overall thickness of the inner strip plus the underlying file of the outer strip 13 is essentially the same as the whole Thermal expansion of the refractory profile when it is heated from room temperature to the operating temperature of the furnace. When the-outer strip 13 extends up to inner J & räe 16 of the refractory profile extends and is placed under the inner deimization compensation strip 12, the x> icke of the inner expansion compensation strip 12 sulls about half of the total thermal expansion of the refractory building block when it is heated by Room temperature to the operating temperature of the furnace «<.
Wenn dad Ofengewölbe, von dem Jflgur 1 einen Ausschnitt zeigt, aufgeheizt wird, brennt 4er innere itehnungsauegleichsstreifen 12 ab oder wird dieser auf andere Weise beseitigt, und beim Erhitzen dee Ofens auf. Betriebstenperatur werden die Seitenflächen 14a und 15b am inneren ■tinde der feuerfesten Profile, wie durch unterbrochene Linien bei Ha1 und 15b« gezeigt», sich einander nähern«When the furnace vault, of which Jflgur 1 shows a section, is heated up, the inner stretching coincident strip 12 burns off or is removed in some other way, and the furnace burns up when the furnace is heated. Operating temperature, the side surfaces 14a and 15b on the inner side of the refractory profiles, as "shown" by broken lines at Ha 1 and 15b, "approach" each other.
Andererseits werden die anderen, kalten Enden 17a und ITb der feuerfesten Profile 11a und 11b nur geringfügig» wenn überhaupt^ erhitzt und erfahren nur eine geringfügige Dehnung,* Bei der Betriebstemperatur des Ofens werden die äußeren oder kalten linden 17 der feuerfesten Profile 11 durch den äußeren BeünungsauBgleicheatreifenOn the other hand, the other cold ends 17a and ITb of the refractory profiles 11a and 11b only slightly » if at all ^ heated and experienced only a slight stretch, * at the operating temperature of the furnace will be the outer or cold linden 17 of the refractory Profiles 11 through the outer ditch leveling tire
H58890H58890
aer seine L&ga buifoeivUt, in ihrer ursprünglichen Lage oder "Kaltlage" gehalten.aer his L & ga buifoeivUt, in their original position or kept "cold".
Während des .Betriebes riea Of«us werfen jedoch die ' inneren Knden 16 dor feuerfesten Profile 11 Abgenutzt, bis die Dicke im wesentlichen bie zu der durch strichpunktierte Linien 16a" und 16b" angedeuteten Dicke vermindert ist. Im falle der itecke eines Siemens-Martin-Ofens kann diese verminderte Dicke bis auf 10 ein vermindert sein, Wenn dieses Stadium erreioht iet, sind die äuiiereri Jinden 17a und 17b der feuerfesten Profile 11a und 11b auf eine erheblich höhere Temperatur, beispielsweise auf 8000C erhitzt, und dae Material dee äußeren Dehnungsausgleichestreifens 15 lot, beiepielaweise durch Zerstörung oder Zersetzung, beseitigt, so daß Raum geschaffen ist, in den die äußeren linden 17 dar feuerfesten Profile 11 sich ausdehnen können, i*ie idles durch die strichpunktierten Linien 14a" und 15b" angedeutet ist. Wie ersichtlich, sind in dieften Stadita dee Betriebes beide Dehnungäausglelchsatreifen 12 und 13 verbraucht, und die Seitenflächen H und 15 der feuerfesten Profile 11 haben eich derart ausgedehnt, daß sie einander berühren.However, during operation near the office, the inner edges 16 of the refractory profiles 11 wear out until the thickness is reduced essentially to the thickness indicated by dash-dotted lines 16a "and 16b". In the case of itecke a Siemens-Martin furnace, this reduced thickness can be up to 10, a reduced, When this stage iet erreioht that äuiiereri Jinden 17a and 17b of the refractory sections 11a and 11b to a substantially higher temperature, for example at 800 0 C is heated, and the material of the outer expansion compensation strip 15 lot, for example by destruction or decomposition, is eliminated, so that space is created in which the outer linden 17 of the refractory profiles 11 can expand, as indicated by the dash-dotted lines 14a " and 15b "is indicated. As can be seen, both expansion tires 12 and 13 are used up in the stadita dee operation, and the side surfaces H and 15 of the refractory profiles 11 have expanded so that they touch each other.
Obwohl es wbglieu ist, die inneren and äußeren üehnungaaUBgleichtJstreifen Vl und 15 zwischen je ewei feuerfeste Profile 11 einzulegen, während diese gesetzt werden, beii?piü).sweiiio uei dor ivr-ricutun.s cdnca Ofengev/ölbeo,Although it is wbglieu to insert the inner and outer expansion strips Vl and 15 between each two refractory profiles 11 while these are being set, beii? Piü) .sweiiio uei dor ivr-ricutun.s cdnca Ofengev / Ölbeo,
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hat ea sich im allgemeinen als "bequemer erwiesent die Streifen 12 und 13, beispielsweise mittels Leim oder eines anderen Kleb- oder Haftetoffea direkt an einer oder beiden Seitenflächen 14 und 15 der feuerfesten Profile 11 anzubringen, bevor diese eingebaut werden, und zwar am vorteilhaftesten bei der Herstellung der Jf ro file und vor deren Versand an den Verbraucher.has ea is "comfortable proven t the strips 12 and 13, for example by means of glue or other adhesive or Haftetoffea directly to one or both side surfaces 14 and 15 of the refractory sections 11 to attach to generally as before they are incorporated, specifically on vorteilhaftesten during the production of the Jf ro files and before they are sent to the consumer.
•Obwohl es vorzuziehen ist, zwischen jedem Paar von Baueinheiten Dehnungsfugen nach der Erfindung vorzusehen, besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Dehnungsfuge)! in größeren Abständen, beispielsweise in jeder zweiten oder dritten Fuge oder noch seltener, vorzusehen. Wenn die .Dehnungsfugen nicht zwischen jedem Paar benachbarter feuerfester Einheiten vorgesehen sind, ist die Dicke der Dehnungsausglelohsstrelfen der gesamten Wärmeausdehnung der Anzahl von feuerfesten Bauteilen zwischen je zwei Dehnungsfugen anzupassen» Wenn also beispielsweise die Dehnungsfugen anstatt in jeder nur i.i jeder zweiten ihxge vorgesehen sind, müssen die Dehnungeauegleichastreifen doppelt so dick sein, wie wenn sie in jeder Fuge vorgesehen sind. Die Grundsätze der Erfindung sind außer bei Gewölben auch zur Schaffung von Ausdehnungsfugen in vertikalen Ofenwandkonstruktion und anderen Konstruktionen für hohe Temperaturen anwendbar. Auch können die Dehnungaauegleichastreifen abweichend von Pigur 2, die die Dehnungaausgleiehaetreifeft 909812/0681 • Although it is preferable to provide expansion joints according to the invention between each pair of structural units, it is of course also possible to use the expansion joint)! to be provided at larger intervals, for example in every second or third joint or even less frequently. When the .Dehnungsfugen are not provided between each pair of adjacent refractory units, the thickness of the Dehnungsausglelohsstrelfen the total thermal expansion must be adapted to the number of refractory components between two expansion joints "For example, if the expansion joints rather than in each of each second ihxge are only intended ii must the expansion equalizing strips must be twice as thick as when they are provided in each joint. In addition to vaults, the principles of the invention are applicable to the creation of expansion joints in vertical furnace wall constructions and other high temperature constructions. The stretching equalization strips can also differ from Pigur 2, which the stretching equalization stripes 909812/0681
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und 13 an der gleichen Seitenfläche 14 des Profils 11 angebracht zeigt, an gegenüberliegenden Seitenflächen des feuerfesten Profile angeordnet sein, oder es können atatt dessen Streifen von halber JJicke auf beiden der gegenüberliegenden Seitenflächen vorgesehen sein*and 13 shows attached to the same side surface 14 of the profile 11, be arranged on opposite side surfaces of the refractory profile, or instead of its half-thickness strips can be provided on both of the opposite side surfaces *
iJie Stahlplatten können entweder an den Außenflächen der feuerfesten Profile 11 angebracht oder innerhalb derselben eingebettet oder in beiden Lagen vorgesehen sein»iJie steel plates can either be on the outside surfaces of the refractory profiles 11 attached or within embedded in the same or provided in both layers »
figur 4 zeigt eine atirnansieht einer feuerfesten Einheit, in der eine Metallplatte, beispielsweise eine Stahlplatte X, an einer Längsfläche eines feuerfesten üeskenziegels angebracht ist, und die innere und die äußere i^ehnunüsausgleichseinrichtung sind erhabene, ausgewölbte oder ausgebeulte Teile Z, Z1 der Metallplatte in der flähe des inneren und des äußeren Kndes des feuerfesten Profils, und der äußere 'JL'eil Z· ist von geringerer Ausdehnung im rechten Winkel zur Hauptebenβ der Platte X als Z.FIG. 4 shows a view of a refractory unit in which a metal plate, for example a steel plate X, is attached to a longitudinal surface of a refractory brick, and the inner and outer counterbalance devices are raised, bulged or bulged parts Z, Z 1 of the metal plate near the inner and outer edges of the refractory profile, and the outer part Z is of a smaller extent at right angles to the main plane of the plate X than Z.
Wenn Metallplatten oder Streifen «wischen feuerfesteIf metal plates or strips «wipe fireproof
co Profile eingesetzt odor an diesen angebracht werden, οco profiles used or attached to them, ο
^ zeigt es sich im allgemeinen erwünscht, Spielraum für ^ die Ausdehnung oder Volumenzunahrae dieser Metallplatten^ it is generally desirable to have leeway for ^ the expansion or increase in volume of these metal plates
ο infolge der Oxydation zu schaffen» Natürlich ist diese o,o to create as a result of the oxidation »Of course this is o,
α» Ausdehnung oder Volumenaunahrae infolge der Oxydation ein lang andauernder Vorgang, dessen fortschreiten sichα »expansion or volume increase as a result of oxidation a long-lasting process which is progressing
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alt der Temperatur ändert und bei hohen 'üemperaturen. insbesondere im Gebiot von U)OO0O, schneller vor sich geiit. Bei verhältnisnäßi-j niedrigen Temperaturen, wie uie am äußeren Ende des Ieuerfeeten Profile auftritt, wenn der ofen erstmalig in Betrieb genommen wird, iet die Ausdehnung deo Metalle infolge der Oxydation praktisch null, während an ^nner«n oder heizen ünäe dee feuerfesten Bausteines bei der Betriebstemperatur dee üfenn das Metall im wesentlichen vollständig oxydiertalt the temperature changes and at high temperatures. especially in the area of U) OO 0 O, moves faster in front of you. At relatively low temperatures, such as occurs at the outer end of the furnace profile when the furnace is first put into operation, the expansion of the metals as a result of oxidation is practically zero, while inside or outside the fire-resistant building block is heated the operating temperature dee üfenn the metal is essentially completely oxidized
das Oxyd
lind/entweder in Uas feuerfeute Profil absorbiert oder
aua der αΛίββ ausgequetscht wird. Im allgemeinen ist
iaher βλ der heiüen Fläche für die Oxydationsdehnung
öder -volumeiiKunahme icein Spielraum erforderlich» Andererseits
kann die. Oxydationadehnung der Metallplatten
in den Fugen awiechen den feuerfesten Profilen erheblich werden und If allgemeinen ein Maximun von ca. 100$ der "
Dicke der Metallplatten erreichen, während die Decke
infolge der Abnutzung an Dicke verliert' und dae äußere,
oder kalte Knde an a'emperatur zuniaat. Mit anderen Worten, die Platten sind ira Zustande ihrer maximalen
Ozyiiationadehnung oder Volumenzunahiae ungefähr zweinal
bo dick wie daa ursprüngliche Metall.the oxide
lind / either absorbed in Uas refractory profile or aua the αΛίββ is squeezed out. In general, more or less the hot surface area is required for the oxidation expansion or increase in volume. On the other hand, the. Oxydationadehnung of the metal plates in the joints awiechen the refractory profiles significantly be and reach If general maximun of about $ 100 to the "thickness of the metal plates, while the ceiling as a result of wear on thickness loses' and dae outer or cold Knde to a'emperatur In other words, the plates, in their states of maximum expansion or increase in volume, are about two times as thick as the original metal.
^ jJenie/itaprechcnd genügt sa in», allgemeinen, für die ^> Oxyrtiittonedehnun/; von iiotallplatten, wo solche verwendet ο werden, 2usätiilic}i aura \/ü.riaedehnungnepielrauia am kalten "»vnde dea Pitfilc e\nen .^ehnnn^eapiclravin in der Größenvon »witichen ^O und yü>1, voraugaweioe von 75%,^ jJenie / itaprechcnd is sufficient sa in », general, for the ^> Oxyrtiittonedehnun /; from iiotallplatten, where such are used ο , 2usätiilic} i aura \ /ü.riaedehnungnepielrauia am cold "» vnde dea Pitfilc e \ nen . ^ ehnnn ^ eapiclravin in the size of »witichen ^ O and yü> 1, voraugaweioe of 75%,
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der Dicke der betreffenden Metallplatte oder der - platten vorzusehen, der neben dem feuerfesten Profil angeordnet ist. Wenn feuerfeste Profile mit Dehnungsfugen nach der Erfindung zum Bau eines selbsttragenden Gewölbes verwendet werden» wo also die einzelnen feuerfesten Profile nicht durch Aufhängevorrichtungen oder dergleichen getragen sind, wird die Decke vorzugsweise mit dicken und weniger dicken Teilen aufgebaut, von denen die dicken Teile Rippen oder Bänder bilden, die aich von einem Wiederlager öder Auflager zum gegenüberliegenden Wiederlager oder Auflager über das Gewölbe • erstrecken. Diese Rippen oder Ringe versteifen die Decke„the thickness of the metal plate or the - to provide plates which are arranged next to the refractory profile. When refractory profiles with expansion joints according to the invention to build a self-supporting Vaults are used »where the individual refractory profiles are not suspended by hanging devices or the like are worn, the ceiling is preferably built up with thick and less thick parts, by where the thick parts form ribs or bands, which aich from one abutment or support to the opposite abutment or support over the vault • extend. These ribs or rings stiffen the ceiling "
Bei dem feuerfesten Gegenstand nach der Erfindung ist jeder Dehnungsausgleichsstreifen an einer Seite des Profils am kalten Ende öder in dessen Nähe bzw. am heißen iände des Profils oder iiausteines angeordnet. Wenn Innen- und Außenstreifen an dem gleichen Profil angebracht sind, ist die gegenüber- und anliegende Fläche des nächsten benachbarten Profilsteines vorzugsweise von derartigen Dehnunguausgleichsstreifen frei. Anstatt dessen kann derIn the refractory article according to the invention, each expansion strip is on one side of the Profile arranged at the cold end or near it or on the hot end of the profile or iiausteines. If indoor and outer strips are attached to the same profile, the opposite and adjacent surface is the next adjacent profile stone preferably of such Stretch compensation strips free. Instead, the
innere Dehnungsausgieiehestreifen an einem Profil und coinner expansion strips on a profile and co
° der äußere Dehnungsausgleichsstreifen an der anliegen- _» den Fläche des nächsten benachbarten Profile befestigt° the outer expansion compensation strip on the adjacent _ »Attached to the surface of the next adjacent profile
•^ sein. Bei einer weiteren Ausführungeform können beide ο• ^ be. In a further embodiment, both can ο
m Dehnungsausgleichsstreifen von je der halben Dicke des co ·· m expansion compensation strips, each half the thickness of the co
~~* gewünschten Dehnungespielraumes an gegenüberliegenden ~~ * Desired stretch leeway on opposite sides
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Fl Beine» jedes Profile befestigt und derart angeordnet sein, daS beim Zusammenbau der Profile zu einer Konstruktion, beispielsweise einer Decke, die einzelnen Dehnungaauagleiehsstreifen aneinander anliegen und im VereinFl legs »each profile attached and arranged in this way that when assembling the profiles to a construction, for example a blanket, the individual stretching strips close to each other and in the club
ganzen
miteinander den/inneren bzw. den äußeren Dehnungsspielraum
schaffen.entire
create the / inner or outer expansion space with each other.
Im Torangegangenen Text bedeutet der Ausdruck "kalte11 fläche bzw. "kaltes" Ende diejenige Fläche bzw. dasjenige Knde eines Profils, die bzw. das an der Außenseite des Gewölbes liegt und von der Hitze im Ofen am weitesten entfernt ist, während das "heiße" ftnde oder die "heilte" Fläche diejenige Fläche oder dasjenige iinde bezeichnet, das der Hitze des Ofens ausgesetzt iste In Torangegangenen text the expression "cold 11 area or" cold "end of that surface and that of Knde a profile or vehicle is located on the outside of the vault and is removed from the heat in the furnace most, while the" hot "Fnd or" healed "area means the area or area that is exposed to the heat of the oven. e
Die Bezeichnung "Raumtemperatur" bezeichnet die atmosphärische oder Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt des Baues des Ofens oder einer sonstigen Konstruktion. The term "room temperature" refers to the atmospheric or ambient temperature at the time the furnace or other structure was built.
Obwohl angegeben wurde, daß Pappe und Asbest die bevorzugten Materialien für die'Innen- und Außenstreifen nach den AuBführungsforraen der Figuren 1, 2 und 3 sind, können natürlich andere gleichwertige Materialien verwendet coAlthough cardboard and asbestos have been stated to be the preferred materials for the inner and outer strips the execution forms of Figures 1, 2 and 3, can of course other equivalent materials used co
^ werden, die sich durch die gewünschte Eigenschaft aus- _* zeichnen, daß sie sich durch Verbrennung, Auflösung, •^ Zersetzung, Schmelzen oder dergleichen innerhalb der^ which are characterized by the desired property _ * show that they are through combustion, dissolution, • ^ decomposition, melting or the like within the
ο ·■■■■■ο · ■■■■■
1P angegebenen Temperaturbereiohe beseitigen lassen,, ϋβ "~* können also statt Pappe beispielsweise Teer, Pech, Schwefel, Sackleinen, Holz, Faserplatten oder dergleichen 1 P can eliminate the specified temperature range ,, ϋβ "~ * can therefore instead of cardboard, for example, tar, pitch, sulfur, sackcloth, wood, fibreboard or the like
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lind statt Asbest Materialien wie Mineralfaaermatten verwendet werden»Instead of asbestos, materials such as mineral fiber mats are used will"
909812/0681 "" latent aneprüohe -909812/0681 "" latent test -
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