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Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste Auskleidung für Industrieöfen, wie etwa Wärmebehandlungsöfen, Glühöfen und Vergüteöfen, mit Isolierplatten aus feuerfestem, wärmeisolierendem Material, in die ein Armierungsgitter, z. B. aus Maschendraht, eingebettet ist und die durch Verankerungselemente am Ofengerüst verankert sind.
Es ist bekannt, die feuerfeste Auskleidung von Industrieöfen, z. B. von Wärmebehandlungs- öfen für Stähle, andere Metalle, Keramik, von Glühöfen, Vergüteöfen und andern industriellen Öfen, aus Isolierplatten herzustellen. Diese Platten bestehen aus feuerfesten, wärmeisolierenden Materialien wie Tonerdesilikaten oder Metalloxyden in Form von festen oder porösen Körnungen, künstlich hergestellten Fasern oder einer Kombination aus diesen Materialien mit hydraulischer, chemischer oder kombiniert hydraulisch-chemischer Bindung. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit werden Armierungsgitter, insbesondere Maschendraht oder Stahlgewebe, in das meist leichte und poröse Isoliermaterial eingebettet.
Die Verwendung solcher Isolierplatten für die Feuerfestauskleidung von Öfen hat sich allgemein bewährt. Sie ermöglichen einerseits eine rasche und rationelle Ofenzustellung und anderseits eine fabriksmässige Fertigung der Auskleidung mit hoher und gleichmässiger Qualität. Dagegen ergeben sich bei der Verankerung der Isolierplatten mit der Tragkonstruktion des Ofens Schwierigkeiten. Dies gilt insbesondere für die Befestigung von Hängedecken im Ofen, aber auch für die Verkleidung von Ofenwänden, wobei die durch die Erwärmung bedingten Dehnungen der Platten und Aufhängungen Schubspannungen verursachen, die zum Bruch der Aufhängung führen können. Bisher ist es nicht gelungen, diese Schwierigkeiten in zufriedenstellender Weise zu überwinden.
Die bisher verwendeten Befestigungsanordnungen lassen den Isolierplatten entweder eine zu geringe Bewegungsfreiheit für die Wärmedehnungen oder sie besitzen eine sehr aufwendige und teure Konstruktion.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannten feuerfesten Auskleidungen für Industrieöfen mit Isolierplatten so zu verbessern, dass eine einfache und billige Verankerung der Isolierplatten am Ofengerüst erreicht wird, ohne dass die Wärmedehnungen der Isolierplatten trotz der festen Verankerung derselben behindert werden.
Die erfindungsgemässe feuerfeste Auskleidung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Armierungsgitter (2) auf der dem Ofengerüst zugewendeten Rückseite der Isolierplatten (1) stellenweise aus diesen unter Bildung von Befestigungsschlaufen (3) herausragt, die mit den Verankerungselementen (4,6) verbunden sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache und billige Verankerung der Isolierplatten mit der Tragkonstruktion des Ofens, wobei ausreichend Raum für die Wärmedehnungen der Isolierplatten gelassen werden kann, gleichzeitig aber eine sichere Verankerung der Isolierplatten erzielt wird. Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemässe Verankerung, dass sich die Isolierplatten den auf sie einwirkenden Kräften entsprechend in ihrer Ebene verschieben können, so dass keine nachteiligen Schubspannungen entstehen.
Das Armierungsgitter kann mit eigenen Vorsprüngen, z. B. mit Drahtbügeln, versehen sein, die auf der Rückseite der Isolierplatten aus diesen herausragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Armierungsgitter wellenförmig gebogen und ragen die Bogen an der Rückseite der Isolierplatten aus diesen als Befestigungsschlaufen heraus. Es ist dann nicht notwendig, das Armierungsgitter zur Bildung der Befestigungsschlaufen mit eigenen Vorsprüngen zu versehen.
Die aus den Isolierplatten herausragenden Schlaufen ermöglichen eine einfache Befestigung der Platten an einer passenden Verankerungskonstruktion im Ofen. Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Befestigungsschlaufen in Reihen ausgerichtet sind, können sie von Befestigungsdornen durchsetzt werden, die in am Ofengerüst befestigten Aufhängeschlaufen gehalten sind. Es ist hiebei für die Aufhängung der Isolierplatten lediglich erforderlich, an der Tragkonstruktion des Ofens Schlaufen aus Draht zu befestigen.
Eine weitere Verbesserung der Aufhängung kann erfindungsgemäss dadurch erreicht werden, dass die Befestigungsschlaufen von Verankerungsdornen durchsetzt sind, unter die dazu quer verlaufende Befestigungsdorne eingreifen, die am Ofengerüst mit Hilfe von Aufhängeschlaufen, Haken, Ringen oder Schrauben befestigt sind. Die Befestigungsschlaufen müssen dann nicht unbedingt zu den Aufhängeschlaufen passend angeordnet sein, weil die Aufhängung mit Hilfe der Befestigungs-
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dorne und der dazu quer verlaufenden Verankerungsdorne eine freie Verschiebung der Platten in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen ihrer Ebene gestattet. Die nebeneinander angeordneten Isolierplatten können dann gegenseitig so ausgerichtet werden, dass sie fest aneinander anliegen, ohne aber die erforderliche Wärmeausdehnung gegenseitig zu beeinträchtigen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine als feuerfeste Auskleidung an einem Ofengerüst verankerte Isolierplatte nach der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 dazu einen Schnitt durch die Aufhängung mit einer Draufsicht auf die Isolierplatte. Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, u. zw.
Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig. 4 die Draufsicht auf eine Isolierplatte einschliesslich der an ihr angreifenden Verankerungselemente.
In allen Ausführungsbeispielen sind die Isolierplatten aus feuerfestem Material mit-l- bezeichnet. In den Isolierplatten-l-ist ein Armierungsgitter --2-- eingebettet, das an der Rückseite der Isolierplatten-l-stellenweise aus diesen herausragt und so Befestigungsschlaufen --3-- bildet. Am Ofengerüst, das in den Fig. l und 3 durch Schienen --4-- angedeutet ist, sind Verankerungselemente befestigt, mit denen die Befestigungsschlaufen --3-- unter Verwendung von diese durchsetzenden Befestigungsdornen --5-- verbunden sind.
Wie aus den Fig. l und 2 hervorgeht, ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Armierungs- gitter --2-- wellenförmig gebogen. An der Rückseite der Isolierplatte --1-- ragen die Bogen aus der Platte heraus und bilden die Befestigungsschlaufen --3--. Diese sind gemäss Fig. 2 in Reihen ausgerichtet, so dass jeder Befestigungsdorn --5-- in mehrere Befestigungsschlaufen --3-- eingreift. Die Befestigungsdorne --5-- werden durch Aufhängeschlaufen --6-- gehalten, die im gleichen Abstand wie die Reihen von Befestigungsschlaufen --3-- über diesen an den Schienen --4-des Ofengerüstes befestigt, z. B. festgeschweisst sind. Die Isolierplatten-l-sind bei dieser Anordnung sehr einfach zu befestigen.
Sie brauchen nur in die richtige Position gebracht werden, worauf dann die Befestigungsdorne --5-- durch die Befestigungsschlaufen --3-- und die Aufhängeschlaufen --6-- hindurchgesteckt werden können. Entlang der Befestigungsdorne --5-- ist die Isolierplatte-l-in einem verhältnismässig grossen Ausmass verschiebbar, so dass allfällige Ungenauigkeiten in der Anordnung der Befestigungsschlaufen --3-- und der Aufhängeschlaufen --6-- ausgeglichen werden können. Auch ermöglicht diese Beweglichkeit Wärmedehnungen während des Betriebes, so dass in den Platten keine nachteiligen Spannungen auftreten.
Auch im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 sind die Isolierplatten-l-mit Hilfe von aus der Armierung --2-- gebildeten Schlaufen --3-- an der Drahtkonstruktion des Ofens aufgehängt. Diese besteht auch in diesem Ausführungsbeispiel aus Schienen --4-- mit Aufhängeschlaufen --6--, in die Befestigungsdorne --5-- eingreifen. Die Befestigungsdorne --5-- durchsetzen jedoch nicht wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. l und 2 die Befestigungsschlaufen --3--, sondern es sind in den Befestigungsschlaufen --3-- zusätzliche Verankerungsdorne --7-- vorgese- hen. Die Befestigungsdorne --5-- greifen unter die zu ihnen quer verlaufenden Verankerungsdorne --7-- und bewirken so eine feste Aufhängung.
Es handelt sich bei dieser Ausführungsform um eine Aufhängung der Isolierplatten-l-mit noch grösserem Freiheitsgrad, weil die Verwendung von zueinander quer verlaufenden Dornen --5 und 7-- eine Verschiebung der Platten in den beiden Achsrichtungen der Dorne zulassen. Die Isolierplatten-l-können daher in die jeweils richtige Lage einjustiert werden, und es sind Wärmeausdehnungen in allen Richtungen möglich. Die Befesti- gungsschlaufen --3-- der IsoIierplatten --1-- brauchen nicht mit den Verankerungselementen räumlich abgestimmt werden. An Stelle der Aufhängeschlaufen --6-- können insbesondere im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 auch Haken, Ringe oder Schrauben verwendet werden.
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The invention relates to a refractory lining for industrial furnaces, such as heat treatment furnaces, annealing furnaces and tempering furnaces, with insulating plates made of refractory, heat-insulating material, into which a reinforcing mesh, e.g. B. from wire mesh, is embedded and which are anchored by anchoring elements on the furnace frame.
It is known that the refractory lining of industrial furnaces, e.g. B. of heat treatment furnaces for steels, other metals, ceramics, of annealing furnaces, tempering furnaces and other industrial furnaces, from insulating plates. These plates consist of refractory, heat-insulating materials such as alumina silicates or metal oxides in the form of solid or porous grains, artificially produced fibers or a combination of these materials with hydraulic, chemical or combined hydraulic-chemical bonding. To increase the mechanical strength, reinforcement grids, especially wire mesh or steel mesh, are embedded in the mostly light and porous insulating material.
The use of such insulating plates for the refractory lining of furnaces has generally proven itself. On the one hand, they enable rapid and efficient furnace delivery and, on the other hand, a factory-made production of the lining with high and uniform quality. In contrast, difficulties arise when anchoring the insulating plates to the supporting structure of the furnace. This applies in particular to the fastening of suspended ceilings in the furnace, but also to the cladding of furnace walls, whereby the expansion of the plates and suspensions caused by the heating causes shear stresses that can lead to the suspension breaking. So far, these difficulties have not been satisfactorily overcome.
The previously used fastening arrangements either leave the insulating plates too little freedom of movement for the thermal expansions or they have a very complex and expensive construction.
The invention has for its object to improve the previously known refractory linings for industrial furnaces with insulating plates so that a simple and cheap anchoring of the insulating plates on the furnace frame is achieved without the thermal expansion of the insulating plates being hampered despite the firm anchoring thereof.
The refractory lining according to the invention is characterized in that the reinforcement grid (2) on the back of the insulating plates (1) facing the furnace frame partially protrudes from them to form fastening loops (3) which are connected to the anchoring elements (4, 6). This design enables simple and cheap anchoring of the insulating plates to the supporting structure of the furnace, sufficient space for the thermal expansion of the insulating plates can be left, but at the same time a secure anchoring of the insulating plates is achieved. In particular, the anchoring according to the invention allows the insulating plates to shift in their plane in accordance with the forces acting on them, so that there are no disadvantageous shear stresses.
The reinforcement grid can have its own projections, e.g. B. with wire clips, which protrude from the back of the insulating plates. In a preferred embodiment of the invention, the reinforcement grid is curved in a wave shape and the arches protrude from the rear of the insulating plates as fastening loops. It is then not necessary to provide the reinforcement grid with its own projections to form the fastening loops.
The loops protruding from the insulating panels allow the panels to be easily attached to a suitable anchoring structure in the furnace. If, according to a further feature of the invention, the fastening loops are aligned in rows, they can be penetrated by fastening spikes, which are held in hanging loops fastened to the furnace frame. It is only necessary for the suspension of the insulating plates to attach wire loops to the supporting structure of the furnace.
A further improvement of the suspension can be achieved according to the invention in that the fastening loops are penetrated by anchoring spikes, under which cross-extending fastening spikes engage, which are fastened to the furnace frame with the aid of hanging loops, hooks, rings or screws. The fastening loops do not necessarily have to be arranged to match the hanging loops, because the suspension can be attached using the fastening
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mandrels and the anchoring mandrels extending transversely thereto allow free movement of the plates in two mutually perpendicular directions of their plane. The insulating plates arranged next to one another can then be aligned with one another in such a way that they abut one another firmly, but without adversely affecting the required thermal expansion.
Further details and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments which are illustrated in the drawings. 1 shows a section through an insulating plate anchored as a fireproof lining to a furnace frame along the line I-I in FIG. 2, and FIG. 2 shows a section through the suspension with a plan view of the insulating plate. 3 and 4 show another embodiment, u. between
Fig. 3 is a side view and Fig. 4 is a plan view of an insulating plate including the anchoring elements acting on it.
In all of the exemplary embodiments, the insulating plates made of refractory material are designated by -l-. A reinforcing grille --2-- is embedded in the insulating plates-l-, which protrudes from the back of the insulating plates-l-points in places and thus forms fastening loops --3--. Anchoring elements are fastened to the furnace frame, which is indicated by rails --4-- in FIGS. 1 and 3, to which the fastening loops --3-- are connected using fastening mandrels --5-- passing through them.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, in this exemplary embodiment the reinforcement grid is curved in a wave shape. At the back of the insulating plate --1-- the arches protrude from the plate and form the fastening loops --3--. 2 are aligned in rows so that each fastening mandrel --5-- engages in several fastening loops --3--. The fastening mandrels --5-- are held by suspension loops --6--, which are attached to the rails --4-of the furnace frame at the same distance as the rows of fastening loops --3--. B. are welded. The insulating plates-l-are very easy to attach in this arrangement.
They only need to be brought into the correct position, after which the fastening pins --5-- can be inserted through the fastening loops --3-- and the hanging loops --6--. The insulating plate-l-can be moved to a relatively large extent along the fastening mandrels --5--, so that any inaccuracies in the arrangement of the fastening loops --3-- and the hanging loops --6-- can be compensated for. This mobility also enables thermal expansion during operation, so that no adverse stresses occur in the plates.
In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, too, the insulating plates 1 are suspended on the wire structure of the furnace with the aid of loops 3 --3 formed from the reinforcement. In this exemplary embodiment, too, this consists of rails --4-- with hanging loops --6--, into which fastening pins --5-- engage. However, the fastening pins --5-- do not penetrate the fastening loops --3-- as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, but additional anchoring pins --7-- are provided in the fastening loops --3--. The fastening mandrels --5-- reach under the anchoring mandrels --7-- which run transversely to them and thus cause a firm suspension.
This embodiment is a suspension of the insulating plates-l-with an even greater degree of freedom, because the use of transverse spindles --5 and 7-- allow the plates to be displaced in the two axial directions of the spikes. The insulating plates-l-can therefore be adjusted to the correct position, and thermal expansion in all directions is possible. The fastening loops --3-- of the insulating plates --1-- do not need to be spatially coordinated with the anchoring elements. Instead of the hanging loops --6--, hooks, rings or screws can also be used, in particular in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4.
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