DE1052045B - Basic hanging vault with suspended rib stones and furrow stones carried by them - Google Patents
Basic hanging vault with suspended rib stones and furrow stones carried by themInfo
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Description
Basisches Hängestützgewölbe mit aufgehängten Rippensteinen und von diesen getragenen Furchensteinen Die Erfindung bezieht sich auf ein basisches Gewölbe für Industrieöfen, insbesondere Flammöfen, z. B. Siemens-Martin-Ofen, welches als Hängestützgewölbe mit direkt aufgehängten und abgestützten Rippensteinen und mit von diesen getragenen Furchen- oder Zwischensteinen ausgebildet ist.Basic suspended support vault with suspended rib stones and from these supported furrow stones. The invention relates to a basic vault for industrial furnaces, especially flame furnaces, e.g. B. Siemens-Martin furnace, which as Suspended support vault with directly suspended and supported rib stones and with is formed by these carried furrow or intermediate stones.
Die Erfindung bezweckt, @dIe sich aus den Eigenschaften basischer Steine, insbesondere aus deren starker Ausdehnung während des Betriebes ergebenden Druckbeanspruchungen im Gewölbe auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß alle Furchen- oder Zwischensteine mit Hilfe von nur durch die Rippen gestützten Tragsteinen aufgehängt sind.The invention aims @dIe from the properties more basic Stones, in particular resulting from their strong expansion during operation Reduce pressure loads in the vault to a minimum. According to the invention this is achieved in that all furrow or intermediate stones with the help of are only suspended by the supporting stones supported by the ribs.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die mit Hilfe der Rippen durch die in der Längsrichtung des Gewölbes verlaufenden Tragstangen getragenen Aufhängemittel der Furchen- oder Zwischensteine aus auf Seitenflächen dieser Steine angeordneten und über das kalte Stirnende derselben vorragenden Aufhängemitteln, zweckmäßig Aufhängeblechen, bestehen. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die mit Hilfe der Rippen getragenen Aufhängemittel der Furchen- oder Zwischensteine aus in das kalte Stirnende dieser Steine eingreifenden Ankern gebildet sein.According to one embodiment of the invention, the with the help of Ribs carried by the support rods running in the longitudinal direction of the vault Suspension means of the furrow stones or intermediate stones on the side surfaces of these stones arranged hanging means protruding over the cold end of the same, appropriate suspension plates exist. According to another embodiment of the invention can be the suspension means of the furrow stones or intermediate stones carried with the help of the ribs be formed from anchors engaging in the cold front end of these stones.
Bei Anwendung .der Maßnahmen gemäß der Erfindung ergeben sich die folgenden Vorteile: Die Aufhängung der Furchen- oder Zwischensteine mit Hilfe von Aufhängemitteln, die von den Rippen getragen werden und an welchen dann die Furchen-oder Zwischensteine aufgehängt sind, macht keine neue Armierungsanordnung notwendig, so rlaß diese Art der Aufhängung mit dem geringstmöglichen Aufwand an Hängemitteln durchgeführt werden kann. Dadurch, daß eine neue Armierungsanordnung nicht erforderlich ist, kann das Gewölbe je nach den Bedürfnissen des Betriebes aufgebaut werden. Ferner kann die Anzahl der Furchen- oder Zwischensteine beliebig vermehrt oder vermindert werden, ohne daß hierbei eine Änderung der Anzahl der Rippensteine notwendig wird, so daß auch auf Grund dieses Umstandes eine einfache Anpassung des Gewölbes an die verschiedenen Betriebsverhältnisse erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil der Gewölbe gemäß der Erfindung ist darin gelegen, daß für ihre Zustellung eine einzige Art von ganz einfach gebauten Furchen- oder Zwischensteinen verwendet werden kann und damit eine rasche Verlegung bzw. ein rascher Aufbau der Gewölbe ermöglicht wird. Weiterhin treten dadurch, daß auch die Furchen- oder Zwischensteine in Form von aufgehängten Steinen vorliegen, in den Gewölben keine oder nur geringe Druckspannungen auf, und ihre Lebensdauer wird im Vergleich mit Gewölben, in welchen die Furchen- oder Zwischensteine nicht aufgehängt, sondern an den Rippen nur abgestützt sind, wesentlich erhöht. In diesem Zusammenhang ist auch festzuhalten, daß im Falle von Gewölben mit nichtaufgehängten Furchen- oder Zwischensteinen oft größere Teile der Gewölbe einstürzen, wenn ider Verschleiß der Steine einen gewissen Grad erreicht hat, wogegen im Falle von Gewölben gemäß der Erfindung ein Einstürzen von Gewölbeteilen auf Grund des Umstandes, daß alle Steine aufgehängt sind, nicht erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil der Gewölbe gemäß der Erfindung ist darin gelegen, daß die einzelnen Furchen- oder Zwischensteine bei Verwendung einer geeigneten Aufhängung rasch und ohne Schwierigkeiten ausgewechselt werden können. Schließlich können in diesen Gewölben dadurch, daß auch die Furchen- oder Zwischensteine aufgehängt sind, als Furchen- oder Zwischensteine sogar ungebrannte Steine verwendet werden, da diese durch die Rippen in genügendem Ausmaß geschützt werden, während die Rippen ihrerseits auf Grund ihrer Länge durch die Luft gekühlt werden und daher stabil bleiben.When applying .the measures according to the invention result following advantages: The suspension of the furrow or intermediate stones with the help of Suspension means which are carried by the ribs and on which the furrows or Intermediate stones are suspended, does not require a new reinforcement arrangement, so allow this type of suspension with the least possible amount of hanging equipment can be carried out. Because a new reinforcement arrangement is not required the vault can be built according to the needs of the business. Further the number of furrow or intermediate stones can be increased or decreased as required without the need to change the number of rib stones, so that also due to this fact a simple adjustment of the vault to the different operating conditions can take place. Another advantage of the vault according to the invention is that for their delivery a single type can be used by simply built furrow or intermediate stones and so that a quick laying or a quick construction of the vault is made possible. Furthermore occur in that the furrow or intermediate stones in the form of suspended stones are present, there is little or no compressive stress in the vaults and their lifespan is compared with vaults in which the furrows or intermediate stones are not suspended, but only supported on the ribs, significantly increased. In this context it should also be noted that in the case of Vaults with non-suspended furrows or intermediate stones often larger parts of the Vaults collapse when the stones wear out to a certain extent has, whereas in the case of vaults according to the invention a collapse of parts of the vault cannot be done due to the fact that all the stones are hung up. A Another advantage of the vault according to the invention is that the individual Furrow or intermediate stones quickly and with the use of a suitable suspension can be exchanged without difficulty. Finally, in these vaults in that the furrow or intermediate stones are also suspended as furrow or intermediate stones, even unfired stones, are used as these are supported by the Ribs are protected to a sufficient extent, while the ribs turn up Because of their length they are cooled by the air and therefore remain stable.
Es ist in diesem Zusammenhang festzuhalten, daß bereits Decken für Industrieöfen bekannt sind, in welchen alle Steine die gleiche Größe aufweisen und in gewissen Abständen jeweils zwei benachbarte Steine mit Hilfe von durch die Ofenarmierung getragenen Hängemitteln aufgehängt sind, wogegen die zwischen diesen direkt aufgehängten Steinen befindlichen Steine in der Weise aufgehängt sind, daß ein Stein mittels eines an seinem kalten Steinende angeordneten Metallhakens an seinem jeweiligen Nachbarstein hängt. In diesen Decken sind somit keine Rippensteine vorhanden und es kann daher von einer Versteifung und einer Verfestigung des Gewölbes nicht gesprochen werden; zudem ist diese bekannte Art der Aufhängung sehr kompliziert und erfordert die Verwendung mehrerer Typen von Zwischensteinen, welche zwischen den direkt von der Ofenarmierung getragenen Steinen angeordnet sind. Ferner kann bei diesen Decken die Anzahl der Zwischensteine nicht beliebig erhöht werden, da im mittleren Bereich zwischen je zwei direkt aufgehängten Steinen die nach unten drückende Gewichtskomponente so hoch wird, daß in sehr hohem Maße die Gefahr eines Einsturzes besteht. Weiterhin ist eine Zustellung von Decken dieser Art insofern sehr schwierig und nur mit großem Zeitaufwand durchzuführen, als Steine verschiedener Typen verwendet werden und ein Auswechseln einzelner Steine nicht möglich ist, sondern gleichzeitig immer auch alle die Steine aus dem Gewölbe entfernt werden müssen, für welche ein schadhafter und auszuwechselnder Stein in weiterer Folge die Abstützung darstellt. Schließlich reichen bei den Steinen dieser bekannten Decken die Metallhänger zwangläufig sehr tief in das Steininnere hinein, so daß beim Ofenbetrieb nach einem gewissen Verschleiß der Steine die Hänger beschädigt werden und schließlich die Steine in das Ofeninnere stürzen. Ferner sind Hängestützgewölbe bekannt, welche aus Rippen und Zwischenfeldern aufgebaut sind, wobei sich die Zwischenfeldersteine mittels Schultern an den aufgehängten Rippensteinen abstützen, so daß sie von den Rippensteinen getragen werden. Auch diese Ausführungsform von Gewölben weist gegenüber den Gewölben gemäß der Erfindung eine Reihe von Nachteilen auf. So sind die Zwischensteine bzw. Zwischenfeldersteine überhaupt nicht aufgehängt, sondern lediglich abgestützt, und dadurch ist auch die Festigkeit des Gewölbes geringer als bei einer Aufhängung der Zwischensteine, weil die Festigkeit im Falle der Abstützung der Zwischensteine praktisch allein von der Festigkeit der Schultern bzw. Nasen abhängt und diese, z. B. schon während des Transportes der Steine, leicht beschädigt werden können. Ferner wird bei einer größeren Anzahl von Zwischensteinen die bereits bei Vorliegen von nur zwei Zwischensteinen zwischen zwei Rippensteinen vorhandene Druckspannung so hoch, daß auch aus diesem Grund ein Einsturz der Gewölbe befürchtet werden muß. Schließlieb ist bei diesen Decken ein Ausbau von einzelnen Zwischensteinen zum Zwecke eines Ersatzes nur dann möglich, wenn alle Zwischensteine herausgenommen «-erden. Bei einer weiteren bekannten Zustellungsweise von Decken von Öfen werden Schamottesteine, also saure Steine, gleicher Größe verwendet, die direkt auf einer Tragstange aufgehängt sind, welche ihrerseits von Trägern getragen wird. Auch bei dieser Art der Deckenzustellung liegen keine Rippen-und Furchensteine vor und das Gewölbe ist daher nicht versteift und verfestigt. Ferner ist in diesen Decken die Armierungsanordnung sehr kompliziert, da sie für eine direkte Aufhängung sämtlicher Steine an einem einzigen Träger dient, und ein Auswechseln einzelner Steine ist sehr erschwert.It should be noted in this context that blankets are already used for Industrial furnaces are known in which all stones have the same size and at certain intervals two adjacent stones with the help of the furnace reinforcement carried hanging means are suspended, whereas the between these directly suspended stones stones are suspended in such a way that a stone by means of a metal hook arranged at its cold stone end depends on its respective neighboring stone. There are therefore no rib stones in these ceilings present and it can therefore stiffen and solidify the vault not to be spoken; in addition, this known type of suspension is very complicated and requires the use of several types of intermediate stones, which between the stones directly supported by the furnace reinforcement are arranged. Furthermore can With these ceilings, the number of intermediate stones cannot be increased at will, since in the middle area between two directly suspended stones the downward one pressing weight component is so high that in a very high degree the risk of a Collapse exists. Furthermore, a delivery of blankets of this type is insofar very difficult to carry out and only with a large expenditure of time, as stones of different Types are used and an exchange of individual stones is not possible, but at the same time all the stones have to be removed from the vault, for which a damaged stone that needs to be replaced is subsequently the support represents. After all, the metal hangers are sufficient for the stones of these well-known ceilings inevitably very deep into the stone interior, so that after a some wear and tear on the stones will damage the hangers and eventually the Tip stones into the inside of the oven. Furthermore, suspended supporting vaults are known which are made up of ribs and intermediate fields, with the intermediate field stones by means of shoulders on the suspended rib stones so that they are supported by the Rib stones are worn. This embodiment of vaults also faces opposite the vaults according to the invention have a number of disadvantages. So are the intermediate stones or intermediate field stones not hung at all, but only supported, and as a result, the strength of the vault is lower than with a suspension the intermediate stones because the strength in the case of supporting the intermediate stones depends practically only on the firmness of the shoulders or noses and these, z. B. can easily be damaged during the transport of the stones. Furthermore, if there is a larger number of intermediate stones, the one that is already present from only two intermediate stones between two rib stones existing compressive stress so high that for this reason, too, a collapse of the vault must be feared. A key feature of these ceilings is the expansion of individual intermediate stones for the purpose A replacement is only possible if all intermediate stones are removed. In another known method of lining the ceilings of stoves, fireclay bricks, that is, acidic stones, of the same size, are used, which are hung directly on a support rod are, which in turn is carried by carriers. Even with this type of ceiling delivery there are no rib and furrow stones and the vault is therefore not stiffened and solidified. Furthermore, the reinforcement arrangement in these ceilings is very complicated, since it is used for a direct suspension of all stones on a single carrier, and changing individual stones is very difficult.
Beim Gewölbe gemäß der Erfindung, bei welchem die Furchen- oder Zwischensteine von den Rippensteinen mitgetragen werden, ist für die letzteren eine höhere mechanische Festigkeit erforderlich. Es empfiehlt sich daher, für die Rippensteine Chrommagnesitsteine zu verwenden, die eine hohe Druckfeuerbeständigkeit und eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit besitzen, und für die Furchen- oder Zwischensteine hingegen Magnesitchromsteine zu verwenden, die vorzugsweise als ungebrannte Steine verlegt werden. Nach dem technischen Sprachgebrauch werden unter Chrommagnesitsteinen Steine aus Mischungen von Chromerz mit Sintermagnesia oder Schmelzmagnesia verstanden, bei welchen der Anteil an Chromerz überwiegt, während unter Magnesitchromsteinen Steine aus Mischungen der gleichen Rohstoffe verstanden werden, die einen überwiegenden Anteil an Magnesia enthalten. Für die Furchen-oder Zwischensteine werden zweckmäßig blechummantelte Steine verwendet. Es soll hier festgehalten werden, daß es an sich bereits bekannt ist, als Rippen- und Furchensteine z. B. Dolomit-, Magnesit-, Chrommagnesit- oder Chromitsteine in gebranntem oder ungebranntem Zustand zu verwenden, und daß die Verwendung von blechummantelten Steinen für die Zustellung von Hängedecken, die keine Rippensteine aufweisen, gleichfalls bereits bekannt ist.In the vault according to the invention, in which the furrow or intermediate stones being carried by the rib stones is, for the latter, a higher mechanical one Strength required. It is therefore advisable to use chrome magnesite stones for the rib stones to use, which have a high pressure fire resistance and a high thermal shock resistance own, and for the furrow or intermediate stones, however, magnesite chrome stones to be used, which are preferably laid as unfired stones. After the technical The language used for chromium magnesite stones is stones made from mixtures of chrome ore understood with sintered magnesia or fused magnesia, in which the proportion of chrome ore predominates, while among magnesite chromestones, stones made from mixtures of the same Raw materials are understood that contain a predominant proportion of magnesia. For the furrow stones or intermediate stones, it is useful to use sheet metal coated stones. It should be noted here that it is already known as a rib and furrow stones z. B. dolomite, magnesite, chromium magnesite or chromite stones in to use fired or unfired state, and that the use of sheet metal clad Stones for the delivery of false ceilings that do not have rib stones, as well is already known.
Die Rippen beim Rippengewölbe dienen zu einer Versteifung und Verfestigung des Gewölbes. Sind die Furchensteine nicht aufgehängt, so stürzen oft größere Teile der aus den Furchensteinen gebildeten Gewölbeteile ein, noch bevor die Nachsetzsteine zur Anwendung kommen. Bei aufgehängten Furchensteinen ist zwar ein Nachsetzen von Steinen nicht möglich; dagegen wird es durch die Aufhängung der Furchensteine ermöglicht, die Lebensdauer von Rippengewölben auch ohne Nachsetzmöglichkeit wesentlich zu verlängern. Die Gefahr einer zu frühzeitigen Verzunderung der Aufhängung besteht erfahrungsgemäß nicht. Beim Gewölbe gemäß der Erfindung sind also die Vorteile einer Versteifung bei Rippengewölben mit dem Vorteil der Aufhängung sämtlicher Steine bei rippenfreien Hängedecken vereinigt.The ribs in the rib vault serve to stiffen and consolidate of the vault. If the furrow stones are not hung up, larger parts often fall of the vault parts formed from the furrow stones, even before the adjuster stones come into use. In the case of suspended furrow stones, a repositioning of Stones not possible; on the other hand it is made possible by the suspension of the furrow stones to significantly extend the service life of rib vaults even without the possibility of repositioning. Experience has shown that there is a risk of premature scaling of the suspension not. In the case of the vault according to the invention, there are therefore the advantages of stiffening with rib vaults with the advantage of suspending all stones in the case of rib-free Suspended ceilings united.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele von basischen Gewölben gemäß der Erfindung dar. Fig.1 zeigt eine Ausführungsform des Gewölbes in raumbildlicher Ansicht. In Fig. 2 ist das Gewölbe gemäß Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Fig.3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Gewölbes in raumbildlicher Darstellung. Fig.4 veranschaulicht einenLängsschnitt durch das Gewölbe gemäß Fig. 3.The drawing represents exemplary embodiments of basic vaults according to FIG of the invention. Fig.1 shows an embodiment of the vault in three-dimensional Opinion. In Fig. 2, the vault according to FIG. 1 is shown in longitudinal section. Fig. 3 shows a second embodiment of the vault in a three-dimensional representation. Fig. 4 Figure 3 illustrates a longitudinal section through the vault of Figure 3.
Das Gewölbe besteht aus paarweise angeordneten Rippensteinen 1 größerer Länge und aus Furchen-oder Zwischensteinen 2 von geringerer Länge. Die Rippensteine 1 besitzen schmalere Enden 3, die unter Bildung einer Stufe4 in die volle Steinstärke übergehen. Auf der Oberseite der Rippenscharen liegen Stützträger 6 auf, an denen die Rippensteine mittels Drahtschlaufen 7 aufgehängt sind. Die Drähte dieser Schlaufen verlaufen durch in den Rippenteilen 3 angeordnete Ouerlöcher 8, die gegebenenfalls durch kurze Rohrstücke ausgefüttert sein können.The vault consists of rib stones 1 larger arranged in pairs Length and from furrows or intermediate stones 2 of shorter length. The rib stones 1 have narrower ends 3, which form a step 4 in the full stone thickness pass over. On the top of the rib panels are support beams 6 on which the rib stones are suspended by means of wire loops 7. The wires of these loops run through arranged in the rib parts 3 Ouerlöcher 8, which optionally can be lined with short pieces of pipe.
Die Furchen- oder Zwischensteine 2 sind mittels Hängeblechen 10 auf Tragstangen 11 aufgehängt, die sich in der Längsrichtung des Gewölbes zwischen den Rippen erstrecken, sich auf die stufenförmigen Absetzungen4 der Rippensteine aufstützen und dadurch von ,den Rippensteinen getragen werden. Die Hängebleche 10 sind in die zwischen den Furchensteinscharen befindlichen Fugen eingesetzt und ragen über das kalte Ende der Furchensteine 2 vor, wo sie mit einer zum Verhängen mit der Tragstange 11 dienenden Öffnung ausgestattet sind. Die Rippensteine 1, welche nicht nur die Trag- und Versteifungsrippen des Gewölbes bilden, sondern auch die Furchen- oder Zwischensteine 2 zu tragen haben, sind vorzugsweise gebrannte Chrommagnesitsteine. Die Furchen- oder Zwischensteine 2 sind zweckmäßig Magnesitchromsteine, die im ungebrannten Zustand unter Zwischenschaltung von Einlagen aus oxydierbarem Metall, z. B. Blech oder Drahtgitter, verlegt sein können. Diese Einlagen schmelzen am heißen Ende bei der ersten Ofenhitze und bewirken eine Verfrittung der Gewölbesteine miteinander. Diesem Zweck können in vorteilhafter Weise auch,die Hängebleche 10 dienen. Die Fugensteine 2 können auch blechummantelte Steine sein.The furrow stones or intermediate stones 2 are mounted by means of hanging plates 10 Suspended support rods 11 extending in the longitudinal direction of the vault between the Extending ribs, leaning on the stepped steps4 of the rib stones and thereby borne by the rib stones. The hanging plates 10 are in the The joints between the furrow stone shares are inserted and protrude over the cold end of the furrow stones 2 in front, where they can be hung with the support rod 11 serving opening are equipped. The rib stones 1, which not only form the supporting and stiffening ribs of the vault, but also the Grooved stones or intermediate stones 2 are preferably fired chromium magnesite stones. The furrow stones or intermediate stones 2 are expediently magnesite chrome stones, which are in the unfired State with the interposition of deposits made of oxidizable metal, e.g. B. sheet metal or wire mesh. These deposits melt at the hot end the first furnace heat and cause the vault stones to frit together. The hanging plates 10 can also serve this purpose in an advantageous manner. The joint stones 2 can also be stones encased in sheet metal.
Das Gewölbe gemäß den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nur hinsichtlich der Aufhängung der Furchen-oder Zwischensteine 2; diese sind an dem kalten Steinende mit Einhängetaschen 15 ausgestattet, die zum Verhängen der Köpfe 16 von T-förmigen Hängeeisen 17 dienen. Die Stege dieser Hängeeisen weisen Löcher 18 zum Durchstecken der Tragstangen 11 auf. Die Verhängetaschen 15 werden bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel von U-förmigen Metalleinsätzen 19 gebildet, die mit ihren Schenkeln im Steinmaterial eingebettet sind.The vault according to FIGS. 3 and 4 differs from that above described embodiment only with regard to the suspension of the furrow or intermediate stones 2; these are equipped with hanging pockets 15 at the cold end of the stone, which are used for Hang the heads 16 from T-shaped hanging irons 17 are used. The webs of these hanging irons have holes 18 for the support rods 11 to pass through. The curtain pockets 15 are in the illustrated embodiment of U-shaped metal inserts 19 formed, which are embedded with their legs in the stone material.
Das Gewölbe gemäß der Erfindung weist den Vorteil größerer Haltbarkeit auf. Die Rippensteine aus Chrommagnesit verleihen dem Gewölbe hohe Druckfeuerbeständigkeit und hohe Temperaturwechselbeständigkeit, während den als Furchensteine verwendeten Magnesitchromsteinen die Aufgabe zufällt, insbesondere gegen chemische Beanspruchungen, wie Infiltration von Eisenoxyden, erhöhten Widerstand zu bieten. Durch die Anordnung der Rippen in einem größeren oder geringeren Abstand voneinander, also durch Anordnung einer größeren oder geringeren Zahl von Furchen- oder Zwischensteinen hat man es in der Hand, den verschiedensten Betriebsverhältnissen Rechnung zu tragen.The vault according to the invention has the advantage of greater durability on. The rib stones made of chrome magnesite give the vault a high level of pressure fire resistance and high thermal shock resistance, during those used as furrow stones Magnesite bricks have the task, especially against chemical stresses, like infiltration of iron oxides, to offer increased resistance. By the arrangement the ribs at a greater or lesser distance from one another, i.e. by arrangement A greater or lesser number of furrow or intermediate stones one has it in hand to take into account the most varied of operating conditions.
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