DE2236329B2 - Hochhitzebeständige Ofenauskleidung aus keramischem Werkstoff - Google Patents

Description

trennten Ringen gebildet ist, wobei die Spalte der Ringe und die Stoßfugen zwischen benachbarten Ringen gegeneinander versetzt sind.

Bei dieser Ausführungsfonn ist ein »loses Mauerwerk« gebildet, bei dem die einzelnen Bausteine nicht durch Mörtel, sondern durch Formschlüssigkeit gegenseitig gehalten sind. Natürlich müssen die Zwischenräume immer so groß bemessen sein, daß Druckspannungen nicht auftreten können.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt ohne die weiteren Teile eines Ofens allein eine Ofenauskleidung gemäß der Erfindung. Die Ofenauskleidung besteht aus Ringen 1, 2, 3, 4 und 5, die jeweils durch radiale Spalte 6, 7, 8 und 9 aufgetrennt sind. Der Spalt des Ringes 4 ist in der Zeichnung nicht sichtbar, er hat jedoch die gleiche Lage wie der Spalt 7 des Ringes 2. Damit sind alle Spaltet,8 und9 der Ringel,3 und5 gegenüber dem Spalt 7 und dem nicht sichtbaren Spalt des Ringes 4 versetzt.

Alle Ringe 1 bis 5 werden durch einen Zylinder 10 zusammengehalten, so daß sie sich nicht seitlich verschieben können. Der Zylinder 10 besteht aus Oxidfasermaterial, das gleichzeitig eine gute Wänneisolation bewirkt. Zwischen dem Zylinder 10 und den Ringen 1 bis 5 ist ein geringfügiger, in der Zeichnung nicht sichtbarer Spalt vorhanden, so daß sich radiale Wärmeausdehnungen auswirken können, ohne daß sie zu Spannungen führen. Die Verwendung von Oxidfasermaterial für den Zylinder 10 ermöglicht einen Betrieb des Ofens in oxidierender Atmosphäre.

Beispiel

Stabilisiertes ZrO,, das für seine geringe Thermoschockbeständigkeit bekannt ist, wurde zum Pressen folgender Fonnteile verwendet:

a) Rohr 40 X 5 X 250 mm

b) Ring 40 X 5 X 5 mm

c) geschlitzter Ring 40 X 5 X 15 mm

Die Formteile a) und b) stellen den Stand der Technik dar, Formteil c) ist gemäß der Erfindung geformt Die Formteile wurden einer spitzen H_;O_S-Flamme ausgesetzt, die eine etwa 1 mm² große Temperaturzone von 3000° C aufweist. Der Versuch ergab:

a) das Rohr zerspringt in eine Vielzahl von Splittern

b) der Ring zerspringt in zwei bis drei Teile

c) der geschlitzte Ring gemäß der Erfindung zeigt keine Wirkung. Auch nach mehrmaliger Behandlung sind mit dem Mikroskop keine Risse zu erkennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

sammenzuhalten, ohne daß ihre Beweglichkeit zuein- Paientanspriiche: ander beeinträchtigt wird. Nach der Lehre dieser Pa tentschrift sollen die kleinen Formkörper durch Me-

1. Hochhitzebeständige Ofenauskleidung aus talldrähte oder durch Verbindungselemente aus keramischem Werkstoff, bestehend aus mehreren, 5 hochschmelzenden feuerfesten Oxiden zusammengeübereinander angeordneten Formkörpern aus halten sein, die sich durch Löcher in den Formteilen kreisförmigen Ringen, die in einem keramischen erstrecken. Die Formteile sollen also insgesamt nach Zylinder gestapelt sind, dadurch gekenn- Art einer Gliedennatte zusammengehalten sein. Als zeichnet, daß die Ringe (1 bis5) jeweils Metalldrähte kommen aus praktischen und wirtdurch einen Spalt (6 bis 9) aufgetrennt sind, der io schaftlichen Gründen nur solche aus Molybdän in eine Dicke hat, die den Formänderungen ent- Frage. Damit ist der Einsatz der Ofenauskleidung in spricht, die bei den Temperaturäpderungen auf- , oxidierender Atmosphäre ausgeschlossen. Dieser treten, denen die Ringe (1 bis S) unterworfen "Nachteil besteht nicht, wenn als Verbindungelemente sind. ' solche aus feuerfesten Oxiden verwendet werden, je-

2. Ofenauskleidung nach Anspruch 1, dadurch ig doch haben diese keine hohe Festigkeit und sind dargekennzsichnet, daß der Zylinder (10) ebenfalls über hinaus insbesondere wegen ihrer erforderlichen aus durch Spalte aufgetrennten Ringen gebildet Länge wieder den thermischen Spannungen unterist, wobei die Spalte der Ringe und die Stoßfugen worfen, so daß Brüche und damit ein Auseinanderzwischen benachbarten Ringen gegeneinander fallen der Gliedennatte unausbleiblich sind, versetzt sind. ao Durch »Journal of the Ceramic Society«, Bd. 33,

3. Ofenauskleidung nach Anspruch 1, dadurch Nr. 11, S. 338, ist ein induktionsbeheizter Ofen begekennzeichnet, daß der Zylinder (10) aus Oxid- kannt, bei dem die die Induktionsströme führende fasermaterial besteht. Ofenauskleidung aus übereinandergestapelten kreisförmigen Ringen aus Zirkonoxid besteht. Diese

95 Ringe sind in einem keramischen Zylinder gestapelt. Als Grund für die Unterteilung ist unter anderem die

Vermeidung von Brüchen angegeben, jedoch ist

gleichzeitig erwähnt, daß insbesondere bei schnellen Temperaturanstiegen die Ringe zerbrechen. 3° Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Ofenauskleidungen zu ver-

Die Erfindung betrifft eine hochhitzebeständige meiden. Die zu schaffende Ofenauskleidung soll trotz Ofenauskleidung aus keramischem Werkstoff, beste- schneller Temperaturanstiege nicht zerbrechen, einhend aus mehreren, übereinander angeordneten fach in der Konstruktion und leicht herzustellen sein. Formkörpern aus kreisförmigen Ringen, die in einem Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

keramischen Zylinder gestapelt sind. ³⁵ wird dadurch gelöst, daß die Ringe jeweils durch

Durch die deutsche Patentschrift 954 282 ist es be- einen Spalt aufgetrennt sind, der eine Dicke hat, die kannt, daß in öfen, die bei hohen Temperaturen be- den Formänderungen entspricht, die bei den Tempetrieben werden, die keramische Auskleidung häufig raturänderungen auftreten, denen die Ringe unterzerstört wird. Die Ursache hierfür liegt in der mecha- worfea sind.

nischen Überbeanspruchung der keramischen Aus- ⁴° Die erfindungsgemäße Lösung bricht mit der Aufkleidung bei den auftretenden hohen Wärmeausdeh- fassung, auf der die Lehre der eingangs diskutierten nungen. In dieser Patentschrift ist angegeben, daß deutschen Patentschrift beruht und die besagt, daß man früher die sich daraus ergebenden Nachteile in die Ofenauskleidung in möglichs* kleine Teile zu unKauf genommen und die beschädigten, zersprunge- terteilen ist. Sie venneidet gleichzeitig auch eine nen oder gerissenen Ofenteile entweder laufend er- ⁴⁵ Rückentwicklung zu grundsätzlich größeren Formsetzt oder die Wärmerisse durch Zumörteln ausge- körpern, die die Gefahr von Brüchen vergrößern. Sie bessert hat. beruht auf dem Gedanken, daß sich Formänderun-

Es ist angegeben,, daß gerade dabei jedoch leicht gen nur dann in erhöhtem Maße nachteilig in Kör-, weitere Schwierigkeiten aus dem unterschiedlichen pern auswirken können, wenn die freie Bewegungs- ^: Schwundverhalteb des Mörtels und der keramischen ⁵° möglichkeit beeinträchtigt ist. Diese freie Bewegungs-Stoffe entstehen, wodurch die Zerstörung unter Um- . möglichkeit ist dann nicht beeinträchtigt, wenn sich ständen noch erheblich beschleunigt wird. weit entfernt liegende Punkte in einem Körper frei

Die genannte deutsche Patentschrift will diese zueinander bewegen können. Das ist in stangenförmi-Nachteile dadurch überwinden, daß die Ofenausklei- gen Gebilden der Fall, und entsprechend sind gemäß dung aus einer Vielzahl von vorzugsweise nach Form ⁵* der Lehre der Erfindung die die Ofenauskleidung bil- und Abmessung gleichartigen Formkörpern nach Art denden Ringe geschlitzt, oder anders ausgedrückt, einer Gliedermatte ohne Verwendung von Bindemit- aus kreisförmig gebogenen und mit ihren Enden geteln, wie Mörtel od. dgl., zusammengesetzt ist. Die genüberstehenden Stangen gebildet. Unterschiedliche Ofenauskleidung wird also gemäß dieser Patent- radiale Formänderungen können sich frei auswirken, schrift in einzelne, lose miteinander verbundene Teile ° bei axialen Formänderungen, z. B. Verwerfungen unterteilt, in denen naturgemäß sich die Wärmeaus- oder Verwindungen, vergrößert sich einfach der mittdehnungen nicht so stark ausbilden können, so daß lere Abstand zwischen benachbarten Ringen. Vordie Temperaturwechselbelastbarkeit entsprechend er- aussetzung ist natürlich, daß weder in Radialrichtung höht ist. noch in Axialrichtung die Ringe fest eingespannt

Ein Nachteil dieser bekannten Ofenauskleidung ⁵ sind.

besteht jedoch darin, daß es schwierig ist, die einzel- Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin,

nen, die Ofenauskleidung bildenden Formkörper zu- daß der Zylinder ebenfalls aus durch Spalte aufge-