DE2418096A1

DE2418096A1 - Isolierung fuer oefen

Info

Publication number: DE2418096A1
Application number: DE2418096A
Authority: DE
Inventors: William S Brady
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1973-05-01
Filing date: 1974-04-13
Publication date: 1974-11-14
Also published as: NL172484C; AR199253A1; CA1000496A; BR7403021D0; US3854262A; JPS5013935A; DK136913C; FI57660C; ATA278774A; NL7404021A; NO136227B; FI57660B; GB1424940A; IT1018178B; AU6791474A; BE813015A; DK136913B; NO136227C; FR2228207B1; AT347320B

Description

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11. April 1974 Anw.-Akte: 27.69

PATENTANMELDUNG

Anmelder: The Babcock & Wilcox Company, 161 East 42nd Street, New York, N.Y. 10017, U.S.A.

Titel: Isolierung für Öfen

Die Erfindung betrifft eine Isolierung für die Auskleidung Ton Öfen und im besonderen für die Auskleidung einer Tiefofendecke, bei der die Auskleidung aus elastischen Matten gebildet wird, die aus faserigem Isoliermaterial bestehen, wie Glasfasern und dergleichen.

Beim Bau und im Betrieb von verschiedenen Ofenarten, insbesondere aber von Industrieöfen, werden die Wände und die Decke im allgemeinen mit Isoliermaterialien ausgekleidet, die den Temperaturen standhalten müssen, welche auf der Innenseite des Ofens herrschen. Bisher sind faserige Mattenmaterialien in einem gewissen Umfang bei der Auskleidung solcher Öfen benutzt worden, besonders wenn die auftretenden Temperaturen etwa 1000° C nicht überschreiten. Es giM

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viele Vorteile bei der Verwendung von faserigen Materialien, die im Ofenbau bekannt sind. Eine besondere Anwendung von faserigen Ofenauskleidungen ist bisher nicht erfolgreich aufgrund von Einbau- und Wartungsschwierigkeiten angewandt worden. Dieses Problem tritt besonders bei Tieföfen auf, deren Decke periodisch bewegt wird, um einen Zugang zu dem Ofen entweder zum Chargieren oder zum Entfernen des in dem Tiefofen zu beheizenden bzw. beheizten Materials zu schaffen. Für eine Tiefofendecke sind traditionell dichte Schamottesteine verwendet worden, wodurch das Gewicht der Decke beträchtlich erhöht und die Wartung wegen des Wärmeschocks der Schamotte ziemlich schwierig gestaltet wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierung bzw. eine Trageinrichtung für die Isolierung für öfen, insbesondere für Industrieöfen zu schaffen, die leichter und haltbarer als die bekannten Schamotte- und Stampfmassen-Isolierungen ist und die gegen Wärmeschocks weitgehend unempfindlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isoliertrageinrichtung aus einer Anzahl Tafeln besteht, die Seite an Seite auf der Ofenwandung angeordnet sind, wobei jede Tafel eine metallische Grundplatte und ein Winkeleisen umfaßt. Diese weisen einen Flansch auf, der in Querrichtung mit Abstand an der Grundplatte befestigt ist und nach außerhalb der Grundplatte verläuft. Weiterhin sind

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eine Anzahl von Streifen aus wärmeisolierendem faserigem Material vorgesehen, die zwischen Flanschen innerhalb jeder Tafel auf langen Bolzen aufgezogen und mittels Schrauben zusammengedrückt sind, so daß zwischen dem Ofeninneren und den metallischen Teilen der Tafeln eine Lage aus Isoliermaterial gebildet wird.

Durch die Erfindung entsteht der Vorteil, daß das faserige Mattenmaterial nicht einem Wärmeschock wie die bisher verwendeten Stoffe unterliegt und dementsprechend gegenüber den bisher benutzten Auskleidungen aus dichten Schamottesteinen eine beträchtlich größere Lebensdauer hat und drastisch das Gewicht der Tiefofendecke vermindert. Erfindungsgemäß werden Streifen aus faserigem Mattenmaterial in Tafeln komprimiert, wobei die metallischen Teile, die den Kompressionsdruck auf das Mattenmaterial ausüben, in dem Material *vergraben" und dadurch gegen die hohen Ofentemperaturen geschützt werden, denen die Oberfläche der Auskleidung während des normalen Betriebs ausgesetzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Aufriß einer Ofenwandkonstruktion im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der Ofenwandausbildung Fig. 1, teilweise im Schnitt,

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Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils der Ofenwandaus"bildung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung schließt eine Ecke eines Ofens 1 einen Teil einer Ofendecke 10 und einen Teil einer stehenden Seitenwand 11 ein, welche einen Ofenraum 12 umschließen. Die Auskleidung des Ofens wird durch Streifen faserigen Materials 13 gebildet, die in einem aufgedornten und komprimierten Zustand zu Tafeln 14 zusammengesetzt sind, wobei eine Anzahl Tafeln Seite an Seite angeordnet wird, um die freiliegende Fläche einer Ofenwand oder von Ofenwänden abzudecken. Je nach Fläche und Abmessungen des zu schützenden Ofens können die Tafeln auch stirnseitig zueinander angeordnet werden. Eine gute Verfahrensweise macht es erforderlich, daß die nachstehend beschriebenen metallischen Teile der Tafeln ausreichend auf Abstand angeordnet werden, um eine Dehnung des Metalls unter Ofenbetriebsbedingungen zu erlauben. Ein solcher Abstand wird in der Größenordnung von etwa 10 mm zwischen den Tafeln liegen, je nach Größe der einzelnen Tafeln.

In vorteilhafter Weise werden bei der nachstehend beschriebenen Ausführung die Tafein 14 für den jeweiligen Ofen außerhalb des Ofens zusammengebaut, um dann anschließend in die Ofenwände.oder die Ofendecke mit einer Schweiß- oder

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Schraubverbindung im Ofenrahmen eingebaut zu werden. Jede Tafel 14 wird aus einer flachen, metallischen, d.h. gewöhnlieh aus Stahl bestehenden Grundplatte 15 gebildet und mit Winkeleisen 16 versehen, die die Seiten und Enden der Tafel bilden. Die Streifen aus faserigem Isoliermaterial werden in die Tafel eingesetzt und durch Aufspießstäbe oder Gewindebolzen 21 gehalten, wobei die faserigen Streifen komprimiert werden, um in eine Tafel zu passen; bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 mißt die Tafel z. B. 90 cm mal 120 cm. In diesem besonderen Fall erlauben die Gesamtmäße der abzudeckenden Ofenwand die Unterbringung einer Anzahl Tafeln dieser Größe, um die vollständige Wand, wie z. B. die Decke 10, abzudecken. Entsprechend der Darstellung ist die Grundplatte 15 mit Winkeleisen 20 versehen, die aus nichtrostendem Stahl bestehen und etwa die Maße 2 cm mal 4 cm haben. Wie nachstehend beschrieben, sind diese Winkeleisen gelocht; jedes Winkeleisen 20 ist mit Gewindebolzen 21 versehen, die an dem senkrechten Flansch 22 des Winkeleisens 21 an einer Stelle angeschweißt sind, die im allgemeinen etwa 10 mm vom Ende des Flansches liegt. Der Boden 24 des Winkeleisens 20 ist an der Grundplatte 15 angeschweißt, so daß im eingebauten Zustand die Winkeleisen 20 etwa 15 cm auseinander liegen. Die Gewindebolzen sind 18 cm lang; wie dargestellt, sind 8 Streifen faserigen Isoliermaterials 13 mit einer Stärke von 2,5 cm und einer Breite von 15 cm auf den Gewindebolzen 21 aufgespießt und in einem 15 cm großen Abstand zusammengepreßt.

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Jeder Gewindebolzen ist mit einer Unterlegscheibe 25 und einer Mutter 26 versehen (siehe Figur 4), welche die 8 Streifen mit einer Breite von je 2,5 cm in einem 15 cm großen Abstand zusammendrängt.

Wie besonders in den Figuren 1 und 2 dargestellt, werden die Bolzen 21 abwechselnd an den senkrechten Flanschen 22 der Winkeleisen 20 in einem Abstand von etwa 250 cm angeordnet. Jedes der Winkeleisen ist gemäß Darstellung in Figur 4 an der Stelle 30 angebohrt, um die Unterlegscheibe 25 und die Mutter 26 eines Gewindebolzens 21 von dem nächsten benachbarten Winkeleisen 20 aufzunehmen.

Bei dieser Ausführung bedeckt eine etwa 7,5 cm Lage faserigen Isoliermaterials alle metallischen Teile der Tafel. Man wird erkennen, daß durch die Komprimierung eines Endes der Streifen 13 der äußere Teil "anliegen" wird, so daß auf der Ofenseite der Tafel das Isoliermaterial durchgehend sein wird, um die metallischen Teile der Tafel zu schützen.

Aus Figur 3 ist zu erkennen, daß jede der metallischen Grundplatten 14 einer jeden Tafel mit einer Unterstützung 33 an jedem Ende versehen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Unterstützungen 33 die Form eines U-Eisens. Ein Schenkel des U-Eisens ist an der Grundplatte 14 der Tafel angeschweißt oder sonstwie befestigt, während das andere Ende der Tafel an eine nicht dargestellte Stahl-

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konstruktion geschraubt wird, die die Wand trägt. Diese Ausführungsart ist für die Decke oder die Seitenwände des Ofens brauchbar.

Während die Breite der Tafel 90 cm betragen kann, wie zuvor beschrieben wurde, wird man bei der Länge von 120 cm natürlich erkennen, daß die Länge der faserigen Streifen geringfügig größer als 120 cm sein wird, um ein Überlappen der Enden der faserigen Streifen über die Kante des Tafelflansches hinaus zu erlauben.

Es ist selbstverständlich, daß auch andere Formen zum Aufspießen und Komprimieren dieser Streifen aus faserigem Isoliermaterial benutzt werden können.

So kann z. B. jedes Winkeleisen mit aus nichtrostendem Stahl bestehenden Stäben versehen werden, .die auf gegenüberliegenden Seiten derselben verlaufen. Unter diesen Umständen wird die Stablänge kleiner sein als der Abstand zwischen den Winkeleisen, um ein Überlappen der versetzten Stäbe zu erlauben und die Streifen faserigen Materials in der Tafel festzuhalten. Außerdem kann der Boden eines jeden Winkeleisens an die Grundplatte angeschraubt und nicht angeschweißt werden, um die Wartung und die Ersetzung von Teilen einer Tafel zu erleichtern, wenn dies wünschenswert sein sollte. Unter diesen Umständen wäre es nicht erforderlich, den senkrechten Flansch des Winkeleisens zu lochen,

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wie es in Figur 4 dargestellt ist. Ebenfalls wäre es nicht notwendig, Unterlegscheiben und eine Mutter zu benutzen, um den komprimierten Zustand der faserigen Streifen aufrechtzuerhalten.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten und erläuterten Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist die Komprimierung der Streifen etwa 25 i°, in anderen Worten die ursprüngliche Breite von 20 cm der Streifen ist im komprimierten Zustand auf 15 cm zusammengedrückt worden. Unter gewissen Umständen und auf Wunsch des Ofenkonstrukteurs kann die Komprimierung der faserigen Streifen auch größer oder kleiner sein. Bei einer Isolierung der beschriebenen allgemeinen Art erlaubte die Komprimierung ein genügendes Anliegen an dem innersten Teil des Isoliermaterials, um die metallischen Teile der Tafel gegen die Wärme in dem Ofen zu schützen.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Isolierung sowohl an der Decke als auch an der senkrechten Wand des Ofens ausgeführt. Wenn die senkrechte Wand oder die Decke beweglich ausgeführt ist, dann ist es wünschenswert, eine Isolierdichtung an der Ecke des Ofens vorzusehen. Bei der dargestellten Ausführungsform nimmt diese Dichtung die Form einer doppelten Lage aus isolierendem Streifenmaterial 40 an, die in bezug auf die senkrechte Wand 11 des Ofens fixiert wird, während ein Doppelpaar isolierender Mattenstreifen 41 und 42 mit Drahtgewebe 43 ausgebildet ist, das in seiner relativen Lage durch ge-

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eignete Bolzen 44 und Längsstäbe 45 gehalten wird, so daß bei dieser Dichtung ein Verschleiß in einem gewissen Umfang eintreten muß und die Dichtungsanordnung vielleicht öfter ersetzt werden muß als die Tafeln in der Ofenwand. Die Ersetzung von Tafeln und die allgemeinen Wartungskosten haben sich jedoch bei den gemäß der Beschreibung gebauten Ofenwänden als äußerst niedrig gegenüber Decken- und Wandkonstruktionen erwiesen, die mit massiver Schamotte ausgemauert sind. Dies hat sich nur dann als wahr erwiesen, wenn die faserige Isolierung nicht direkt dem Flammenaufprall und der Flammenerosion ausgesetzt wird. Dieser Nachteil bei der Verwendung von faseriger Isolierung ist in der Technik bekannt und erkannt.

Man wird verstehen, daß die Erfindung zwar besonders bei der Ausbildung von Tiefofendecken anwendbar ist, jedoch kann die bei der Ausbildung der Decke verwendete Ausführung auch an senkrechten Wänden eines Ofens eingesetzt werden, ob nun die Wände in bezug auf den Ofen fest oder beweglich sind, wie z. B. an einer stehenden Ofentüre.

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Claims

PATENTANSPBÜCHE:

1. Isoliertrageinrichtung für Öfen, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Anzahl von Tafeln umfaßt, die Seite an Seite auf der Ofenwand angeordnet sind, wobei jede Tafel eine metallische Grundplatte und Winkeleisen einschließt, die einen Flansch haben, welcher in Querrichtung mit Abstand an der Grundplatte befestigt ist und nach außerhalb der Grundplatte verläuft, sowie Mittel, um eine Anzahl Streifen aus wärmeisolierenden faserigen Materialien zwischen Flanschen innerhalb einer jeden der Tafeln aufzuspießen und zu komprimieren, wodurch zwischen dem Innern des Ofens und den metallischen Teilen der Tafeln eine Lage aus faserigen Isoliermaterialien gebildet wird.

2. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ofenwand aus der Ofendecke besteht.

3. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen ein Tiefofen mit einer ausbaubaren Decke ist.

4. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i c h η e t , daß die Mittel zum Aufspießen

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der Streifen aus faserigem Material Stäbe umfassen, die an den nach außen verlaufenden Flanschen befestigt sind und parallel zu sowie auf Abstand von der Grundplatte der Tafel verlaufen.

5. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe von einer Seite des Flansches verlaufen sowie langer sind als der Abstand zwischen den befestigten Flanschen und daß die Flansche gelocht sind, um das Endstück eines Stabes aufzunehmen, der an einem benachbarten Flansch befestigt ist.

6. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe mit Gewinden versehen sind und die Streifen aus faserigem wärmeisolierendem Material durch eine Schraubmutter und eine Scheibe komprimiert werden, die an einem Ende eines Stabs befestigt sind.

7. Isoliertrageinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe kürzer sind als der Abstand zwischen benachbarten Flanschen und in entgegengesetzten Richtungen von den Flanschen verlaufen.

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