WO2003046455A1 - Feuerfester keramischer gitterstein - Google Patents

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WO2003046455A1
WO2003046455A1 PCT/EP2002/013189 EP0213189W WO03046455A1 WO 2003046455 A1 WO2003046455 A1 WO 2003046455A1 EP 0213189 W EP0213189 W EP 0213189W WO 03046455 A1 WO03046455 A1 WO 03046455A1
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    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Definitions

  • the invention relates to a refractory ceramic lattice stone, such as is used for the lattice of chambers in a glass melting furnace.
  • Hollow stones of the type mentioned which are also referred to as pot stones or pothole stones, have proven themselves and are used on a large scale.
  • the symmetrical structure of the pot stones makes it possible to arrange the stones of adjacent trimming levels offset from one another. In this way, a uniform structure of the grating and high stability is achieved.
  • foreign particles accumulate on the walls of the lattice blocks, which are introduced via the exhaust gas when the lattice heats up. This makes cleaning more or less necessary.
  • grate packing in which cuboidal solid bricks are arranged offset by 90 ° to one another in adjacent levels, continuous (horizontal) passages result which can be cleaned within a "trimming level".
  • a disadvantage with such a grate packing is the relatively low thermal efficiency and the low mechanical stability of such a grid.
  • the invention strives for a symbiosis of the thermal and mechanical parameters mentioned, that is, a possibility of designing a grid is to be shown, as with high mechanical stability, a high thermal efficiency and the aforementioned cleaning possibility can be achieved.
  • the invention is based on a conventional pot stone, as described for example in DE 29 34 208 C2 or AT 406 197 B.
  • a pot stone is essentially rotationally symmetrical with respect to its central longitudinal axis (the same geometry results after rotation through 90 °).
  • Such a stone is now modified in terms of its geometry to the extent that it should now have larger wall sections (wall surfaces with larger surfaces compared to the prior art). These larger wall cuts can be formed with several and / or larger recesses in order to improve the efficiency and / or to supply cleaning devices.
  • the proposal according to the invention is to design the pot stone with an essentially rectangular base area (instead of the previously essentially square base area).
  • the geometry of the hollow stone should be such that stones within a facing level and in different facing levels can be (statistically) combined in the sense in order to achieve a uniform stocking structure or a uniform stocking density.
  • Another representation of the geometry of the stone is as follows: In the case of a so-called "closed setting" of the stones in a (regenerator) lattice, the distance of the central longitudinal axes of adjacent stones in the longitudinal direction is an even multiple of the distance of the central longitudinal axes of adjacent stones in the transverse direction (perpendicular to the longitudinal direction).
  • a stone of one level always lies on a wall section of a stone in the level below, as will also be explained in more detail in the description of the figures.
  • the grid stones can be arranged next to each other and perpendicular to each other within a facing level. The same applies correspondingly to the arrangement in a vertically adjacent trimming plane, so that overall a three-dimensional trimming structure similar to that of conventional pot stones can be created.
  • the invention in its most general embodiment relates to a refractory ceramic grid stone with the following features:
  • peripheral wall sections delimit a space open at opposite ends
  • the wall sections form an upper and lower, common setting surface
  • the grid stone has a length which corresponds to an integral multiple of its width, minus a wall thickness
  • the grid stone is symmetrical to a mirror plane that divides the grid stone in the longitudinal direction.
  • the grid stone like a conventional pot stone, has an annular shape, but the cross-sectional area of the space enclosed by the wall sections is now essentially rectangular (including the angled corner areas: octagonal).
  • the exhaust gas when heating an associated regenerator or the air (for subsequent heat absorption) flows through the corresponding cavities in the vertical direction, but also (in the horizontal direction) through the openings formed in individual wall sections.
  • recesses openings
  • recesses with a large cross-sectional area can be formed in the large (opposite) side surfaces of the lattice brick, and possibly also several recesses next to one another.
  • the cross-sectional area of the recess (s) is at least 15% of the total cross-sectional area of the associated wall section. It can also easily account for> 30,> 35,> 40,.> 45,> 50, even> 60 or> 70% of the total cross-sectional area of the associated wall section.
  • the recess can be designed like a hole. However, it can also be open to a setting surface of the lattice stone, that is to say designed in a “gate-like” manner.
  • the grid stone has a lower specific weight (kg / m 3 ).
  • the stone can also be combined with "partial format stones”, such as “half format stones” or “third format stones”, as shown in the following figures.
  • the geometry of the recess (opening) is arbitrary.
  • at least one recess in the longitudinal direction of the lattice brick has a size which corresponds to at least 50, 60 or 70% of the length of the associated wall surface.
  • the wall sections running perpendicular to the wall sections running in the longitudinal direction can also be formed with recesses.
  • the cross-sectional area of the recesses in the longitudinal wall sections is approximately twice as large as the cross-sectional area of the recesses in the wall sections perpendicular to it (in the direction of the width of the Steins), in any case larger.
  • the described geometric design of the stone makes it possible to adopt the inventive idea formulated in AT 406 197 B, namely the wall sections that run between the wall sections that are aligned in the longitudinal direction of the lattice brick and perpendicular to it, with a smaller wall thickness.
  • the corresponding wall sections can, for example, have a wall thickness that is 15 to 35% less than that of the other wall sections.
  • the new grid stones can be easily combined with known grid stones. In this way, at least one trim level can be designed with the large lattice stones described. If a trim level above it is built up from conventional (smaller) lattice blocks, this can lead to a punctiform load (in the corner areas) on the wall sections of the (larger) lattice blocks below.
  • Figure la a grid stone in a top view
  • Figure lb the grating stone of Figure la in a side view
  • Figure lc the grating stone of Figure la in a further side view
  • FIG. 1d the grid stone according to FIG. 1a in a perspective view
  • FIG. 2 a perspective partial view of a lattice with lattice stones according to the figures la-d,
  • Figure 3 a top view of a trimming level made of lattice stones according to the figures la-d
  • Figure 4 a supervision of a multi-day
  • FIG. 5 is a partial perspective view of an alternative structure of a grid.
  • the grid stone according to the figures la, b is constructed as follows:
  • the wall sections consists of a total of eight wall sections 10.1, 10.2 ... 10.8.
  • the wall sections are in pairs opposite each other.
  • the wall sections 10.1, 10.5 run in the longitudinal direction L.
  • the wall sections 10.3, 10.7 run perpendicular to the longitudinal direction L, that is to say in the “transverse direction” Q ..
  • the further wall sections 10.2
  • 10.4, 10.6 and 10.8 connect the previously described wall areas 10.1, 10.3, 10.5 and 10.7, in each case here in such a way that adjacent wall sections such as 10.1, 10.2 or 10.5, 10.6 run at an angle of 45 ° to one another.
  • the length 1 of the stone corresponds to twice the width b (here: 2 x 218 mm) minus the simple wall thickness (here: 38 mm) of one of the walls 10.1,
  • the distance between the center longitudinal axes MLA of two stones adjoining one another in the longitudinal direction corresponds to twice the distance between the center longitudinal axes MLA of two stones adjoining one another in the transverse direction.
  • Corresponding recesses 14 are provided in the large wall sections 10.1, 10.5, which are open to the lower seating surface 16 and have a door shape in the side view (FIG. 1b).
  • the cross-sectional area of the recess 14 is only slightly smaller than the cross-sectional area of the remaining wall section 10.5. In other words: the cross-sectional area of the recess 14 is approximately 40% of the theoretical total area of the wall section 10.5.
  • the narrow wall sections 10.3, 10.7 also have recesses 18, but with a correspondingly smaller cross-sectional area compared to the recesses 14 (here about 25%).
  • the stone is mirror-inverted with respect to the plane defined by the line Q - Q parallel to the central longitudinal axis MLA.
  • Lattice stones of the type shown can be made from any refractory material (materials), depending on the application. In this respect, there are no differences compared to conventional pot stones. This also applies to the process for the production of the grid stones.
  • FIG. 2 shows an exemplary casting of stones T according to the invention in combination with conventional pot stones K.
  • FIG. 3 shows the basic structure of a facing level made of stones T according to the invention, which are arranged offset from one another “in rows and columns” in order to achieve a uniform stocking density.
  • Adjacent stones T within a plane border along the angled corner areas 10.2, 10.4, 10.6 or 10.8 to one another Four, in each case adjacent stones (in FIG. 3: TI, T2, T3, T4) enclose a space R whose cross-sectional area corresponds approximately to the cross-sectional area of the space 12 of each stone T.
  • FIG. 4 shows a structure analogous to that of FIG. 3, but with stones in different trim levels, two adjacent stones overlapping each other in a wall section, as can also be seen in FIG. 2.
  • the stones according to the invention are replaced by conventional pot stones of the type according to DE 29 34 208 C2 or AT 406 197 B, these smaller formats being problem-free due to the geometry of the grid stones according to the invention larger formats can be put on.
  • lattice stones according to the invention can in turn be placed on conventional paving stones in an overlying plane.
  • the stone geometry described also has a hori- zonal cleaning possibility along the channels formed by the openings 14 creates.
  • FIG. 5 The following grid structure is shown schematically in FIG. 5:
  • Lattice blocks A are arranged in a plane of placement A similar to FIGS. 1a-d, but with closed wall sections 10.1, 10.3, 10.5 and 10.7, to increase the area moment of inertia of the wall sections.
  • level B there are conventional pot stones T, which are essentially supported by their four corners on the grid stone below. This is possible thanks to the solid walls 10.1, 10.3, 10.5 and 10.7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Gitterstein mit acht im Winkel <90° aneinander anschliessenden Wandabschnitten (10.1 ….10.8) wie er zum Beispiel für den Gitterbesatz von Kammern eines Glasschmelzofens eingesetzt wird.

Description

Feuerfester keramischer Gitterstein.
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Gitterstein, wie er zum Beispiel für den Gitterbesatz von Kammern eines Glasschmelzofens eingesetzt wird.
Bekannte prismatische feuerfeste Hohlsteine der gattungsgemäßen Art beschreibt die AT 406 197 B, die den derzeitigen Entwicklungsstand der Gittersteine ebenso offenbart wie frühere Ausführungsformen.
Hohlsteine der genannten Art, die auch als Topfsteine oder Topflochsteine bezeichnet werden, haben sich bewährt und werden in großem Umfang eingesetzt. Der symmetrische Aufbau der Topfsteine ermöglicht es, die Steine benachbarter Besatzebenen versetzt zueinander anzuordnen. Auf diese Weise wird ein gleichmäßiger Aufbau der Gitterung und eine hohe Stabilität erreicht. An den Wänden der Gittersteine kommt es im Laufe der Zeit zu Anlagerungen (Anbackungen) von Fremdpartikeln, die über das Abgas beim Aufheizen der Gitterung eingebracht werden. Dies macht eine mehr oder weniger regelmäßige Reinigung notwendig.
Bei dem beschriebenen Aufbau einer Gitterung aus konventionellen Topfsteinen ist eine solche Reinigung nur schwer möglich.
Bei einer sogenannten Rostpackung, bei der quaderförmige Vollsteine in benachbarten Ebenen um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet werden, ergeben sich ohne weiteres innerhalb einer „Besatz-Ebene" durchlaufende (horizontale) Durchgänge, die eine Reinigung ermöglichen. Nachteilig bei einer solcher Rostpackung ist jedoch der relativ geringe wärmetechnische Wirkungsgrad sowie die geringe mechanische Stabilität einer solchen Gitterung.
Mit der Erfindung wird eine Symbiose der genannten wärmetechnischen und mechanischen Parameter angestrebt, das heißt, es soll eine Möglichkeit zur Gestaltung einer Gitterung aufgezeigt werden, wie bei hoher mechanischer Stabilität ein hoher wärmetechnischer Wirkungsgrad sowie die genannte Reinigungsmöglichkeit erreichbar sind.
Dabei geht die Erfindung von einem konventionellen Topfstein aus, wie er beispielsweise in der DE 29 34 208 C2 oder der AT 406 197 B beschrieben ist. Ein solcher Topfstein ist bezüglich seiner Mittenlängsachse im wesentlichen rotationssymmetrisch (nach Drehung um 90° ergibt sich jeweils die gleiche Geometrie). Ein solcher Stein wird nun hinsichtlich seiner Geometrie insoweit abgewandelt, als er nunmehr größere Wandabschnitte (Wandflächen mit größeren Oberflächen gegenüber dem Stand der Technik) aufweisen soll. Diese größeren Wandab- schnitte können mit mehreren und/oder größeren Ausnehmungen ausgebildet werden, um den Wirkungsgrad zu verbessern und/oder Reinigungsgeräte zuzuführen.
Eine einfache dimensionsmäßige Vergrößerung der bekannten Topfsteine führt nicht zu dem gewünschten Ziel, weil der grundsätzliche Gitteraufbau unverändert bleiben würde. Außerdem würde sich der wärmetechnische Wirkungsgrad verschlechtern .
Der erfindungsgemäße Vorschlag geht dahin, den Topfstein mit einer im wesentlichen rechteckigen Grundfläche (anstelle der bisher im wesentlichen quadratischen Grundfläche) auszubilden. Die Geometrie des Hohlsteins soll so sein, dass Steine innerhalb einer Besatzebene und in unterschiedlichen Besatzebenen regelmäßig (statistisch) kombinierbar in dem Sinne sind, um einen gleichmäßigen Besatzaufbau beziehungsweise eine gleichmäßige Besatzdichte zu erreichen.
Eine Möglichkeit dazu besteht darin, die Länge des Steins so zu wählen, dass sie der doppelten Breite des Steins, abzüglich einer Wandstärke, entspricht. Ein solcher Stein wird in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt und erläutert.
Eine andere Darstellung der Geometrie des Steins ist folgende: Bei sogenannter „geschlossener Setzweise" der Steine in einer (Regenerator) Gitterung beträgt der Abstand der Mittenlängsachsen benachbarter Steine in Längsrichtung ein geradzahlig Vielfaches des Abstandes der Mittenlängsachsen benachbarter Steine in Querrichtung (senkrecht zur Längrichtung) . Bei dieser Setzweise liegt ein Stein einer Ebene stets auf einem Wandabschnitt eines Steins in der Ebene darunter auf, wie ebenfalls in der Figurenbeschreibung noch näher erläutert wird. Die Gittersteine lassen sich innerhalb einer Besatzebene nebeneinander und senkrecht zueinander anordnen. Entsprechendes gilt bezüglich der Anordnung in einer vertikal benachbarten Besatzebene, so dass sich insgesamt wiederum ein dreidimensionaler Besatzaufbau ähnlich dem aus konventionellen Topfsteinen erstellen lässt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die so dimensionierten Gittersteine mit konventionellen Topfsteinen innerhalb einer Gitterebene kombiniert werden können, wozu im Weiteren auf. die Figurenbeschreibung hingewiesen wird.
Danach betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform einen feuerfesten keramischen Gitterstein mit folgenden Merkmalen:
- acht, im Winkel < 90° aneinander anschließenden Wandabschnitten,
- die Wandabschnitte begrenzen umfangsseitig einen an gegenüberliegenden Enden offenen Raum,
- die Wandabschnitte bilden eine obere und untere, jeweils gemeinsame Setzfläche,
- der Gitterstein weist eine Länge auf, die einem ganzzahligen Vielfachen seiner Breite, abzüglich einer Wandstärke, entspricht,
- der Gitterstein ist symmetrisch zu einer Spiegelebene gestaltet, die den Gitterstein in Längsrichtung teilt.
Der Gitterstein weist, wie ein konventioneller Topfstein, eine Ringform auf, wobei die Querschnittsfläche des von den Wandabschnitten umschlossenen Raums nunmehr jedoch im wesentlichen rechteckig (unter Einschluss der abgewinkelten Eckbereiche: achteckig) ist. Das Abgas (beim Beheizen eines zugehörigen Regenerators) beziehungsweise die Luft (zur anschließenden Wärmeaufnahme) strömt durch die entsprechenden Hohlräume in Vertikalrichtung, aber -auch- (in horizontaler Richtung) durch die in einzelnen Wandabschnitten ausgebildeten Öffnungen.
Aufgrund der langgestreckten Bauform können in den großen (gegenüberliegenden) Seitenflächen des Gittersteins Ausnehmungen (Öffnungen) mit großer Querschnittsfläche ausgebildet werden, gegebenenfalls auch mehrere Ausnehmungen nebeneinander.
Nach einer Ausführungsform beträgt die -Querschnittsflache der Ausnehmung (en) mindestens 15% der gesamten Querschnittsfläche des zugehörigen Wandabschnitts . Sie kann ohne weiteres auch > 30, > 35, > 40, .> 45, > 50, ja sogar > 60 oder > 70 % der gesamten Querschnittsfläche des zugehörigen Wandabschnitts ausmachen.
Dabei kann die Ausnehmung nach Art einer Bohrung gestaltet sein. Sie kann aber auch zu einer Setzfläche des Gittersteins offen, also „torför ig" gestaltet sein.
Die große Querschnittsfläche der Ausnehmung bei einem erfindungsgemäßen Gitterstein schafft folgende Vorteile gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik:
- Es wird die Möglichkeit geschaffen, beispielsweise mit Lanzen oder Stangen die Gitterung horizontal zu reinigen.
- Durch eine Verkleinerung des Masseanteils des Gittersteins wird auch die Fläche reduziert, an der sich mögliche Fremdpartikel anlagern können.
- Die vergrößerten Öffnungen schaffen eine erhöhte Turbulenz der durchgeführten Luft/Gase und erhöhen damit den Wärmeübergang zu den Wänden. - Insgesamt weist der Gitterstein ein geringeres spezifisches Gewicht (kg/m3) auf.
- Dadurch, dass die Länge und Breite des Gittersteins im Sinne eines Besatzaufbaus mit gleichmäßiger Verteilung aufeinander abgestimmt sind, kann der Stein auch mit „Teilformatsteinen", wie „Halbformatsteinen" oder „Drittelformatsteinen" kombiniert werden, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt.
Die Geometrie der Ausnehmung (Öffnung) ist prinzipiell beliebig. Nach einer Ausführungsform weist mindestens eine Ausnehmung in Längsrichtung des Gittersteins eine Größe auf, die mindestens 50, 60 oder 70% der Länge der zugehörigen Wandfläche entspricht.
Auch die senkrecht zu den in Längsrichtung verlaufenden Wandabschnitten verlaufenden Wandabschnitte, also die kürzeren Wandabschnitte, können mit Ausnehmungen ausgebildet sein.
Bei einem Gitterstein, dessen Länge etwa dem Doppelten der Breite entspricht, bietet es sich an, die Querschnittsfläche der Ausnehmungen in den in Längsrichtung verlaufenden Wandabschnitten etwa doppelt so groß zu wählen wie die Querschnittsfläche der Ausnehmungen in den Wandabschnitten senkrecht dazu (in Richtung der Breite des Steins), in jedem Fall größer.
Die beschriebene geometrische Gestaltung des Steins ermöglicht es, den in der AT 406 197 B formulierten Erfindungsgedanken zu -übernehmen, nämlich die Wandabschnitte, die zwischen den Wandabschnitten verlaufen, die in Längsrichtung des Gittersteins und senkrecht dazu ausgerichtet sind, mit einer geringeren Wandstärke auszubilden. Dies schafft die Möglichkeit, im Verbund auch zwischen benachbarten Gittersteinen einer Besatzebene „Spalten" (Hohl- räume) zu" "schaffen, die wärmetechnisch nutzbar sind, indem Abgas/Luft auch hier hindurchgeleitet werden kann.
Die entsprechenden Wandabschnitte können beispielsweise eine um 15 bis 35 % geringere Wandstärke im Vergleich mit den übrigen Wandabschnitten aufweisen.
Zum Aufbau einer kompletten Gitterung bietet es sich an, entlang der Setzflächen der Steine Erhebungen und/oder Vertiefungen nach Art eines Nut-/Feder-Systems auszubilden, um in Vertikalrichtung aufeinander .gestapelte Steine mechanisch sicher gegeneinander fixieren zu können. Bezüglich konkreter Gestaltungsmöglichkeiten kann dabei auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen werden, der bezüglich dieser Merkmale hier analog adaptierbar ist.
Die neuen Gittersteine lassen sich problemlos mit bekannten Gittersteinen kombinieren. So kann mindestens eine Besatzebene mit den beschriebenen großen Gittersteinen gestaltet werden. Wird eine Besatzebene darüber aus konventionellen (kleineren) Gittersteinen aufgebaut, kann dies zu einer punktförmigen Belastung (in den Eckbereichen) auf die Wandabschnitte der darunter liegenden (größeren) Gittersteine führen.
Es wird deshalb vorgeschlagen, diese Gittersteine so zu gestalten, dass die in Längsrichtung verlaufenden Wandabschnitte ein größeres (beispielsweise: > 50 % größeres) Flächenmoment (I = (b " h)3/12 mit b= Breite, h = Höhe für Rechteckquerschnitt) aufweisen als die weiteren Wandabschnitte, insbesondere die Wandabschnitte, die die Schmalseiten des Steins bilden. Folgende Maßnahmen sind möglich:
- Verbreiterung der Wanddicke
- Verzicht auf Ausnehmungen (Öffnungen) oder Reduzierung ihrer Querschnittsfläche - Anordnung der Ausnehmung (en) so, da.ss in vertikaler Verlängerung der zu erwartenden Punktlast der Wandabschnitt frei von Ausnehmungen ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figurenbeschreibung enthält Merkmale, die auch für sich und in beliebigen Kombinationen untereinander für die Erfindung genutzt werden können.
Dabei zeigen - jeweils in schematischer Darstellung -
Figur la: einen Gitterstein in einer Aufsicht,
Figur lb: den Gitterstein nach Figur la in einer Seitenansicht,
Figur lc: den Gitterstein nach Figur la in einer weiteren Seitenansicht,
Figur ld: den Gitterstein nach Figur la in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 2: eine perspektivische Teilansicht einer Gitterung mit Gittersteinen nach den Figuren la-d,
Figur 3: eine Aufsicht auf eine Besatzebene aus Gittersteinen nach den Figuren la-d
Figur 4: eine Aufsicht auf einen mehretagigen
Gitterungsaufbau aus unterschiedlichen Hohlsteinen Figur 5: eine perspektivische Teilansicht eines alternativen Aufbaus einer Gitterung.
In den Figuren sind gleiche oder ' gleichwirkende Bauteile it gleichen Bezugsziffern dargestellt.
Der Gitterstein nach den Figuren la, b ist wie folgt aufgebaut :
Er besteht aus insgesamt acht Wandabschnitten 10.1, 10.2...10.8. Die Wandabschnitte liegen jeweils paarweise parallel gegenüber. Die Wandabschnitte 10.1, 10.5 verlaufen in Längsrichtung L. Die Wandabschnitte 10.3, 10.7 verlaufen senkrecht zur Längsrichtung L, also in „Querrichtung" Q.. Die weiteren Wandabschnitte 10.2,
10.4, 10.6 und 10.8 verbinden die zuvor beschriebenen Wandbereiche 10.1, 10.3, 10.5 und 10.7, und zwar hier jeweils derart, dass aneinander anschließende Wandabschnitte wie 10.1, 10.2 oder 10.5, 10.6 unter einem Winkel von 45° zueinander verlaufen.
Insgesamt ergibt sich damit eine achteckige Grundfläche, einschließlich des von den Wandflächen 10.1, 10.2...10.8 umschlossenen Raums 12 mit ebenfalls achteckiger horizontaler Querschnittsfläche. Der Raum 12 ist oben und unten (in Richtung der Mittenlängsachse MLA des Steins) offen.
Die Länge 1 des Steins (hier: 398mm) entspricht dem Doppelten der Breite b (hier: 2 x 218 mm) abzüglich der einfachen Wandstärke (hier: 38 mm) einer der Wände 10.1,
10.5, die in Längsrichtung L verlaufen.
Bei „geschlossener Setzweise" entspricht der Abstand der Mittenlängsachsen MLA zweier in Längsrichtung aneinander anschließender Steine dem 2-fachen des Abstandes der Mittenlängsachsen MLA zweier in Querrichtung aneinander anschließender Steine. In den großen Wandabschnitten 10.1, 10.5 sind korrespondierende Ausnehmungen 14 vorgesehen, die zur unteren Setzfläche 16 offen sind und in der Seitenansicht (Figur lb) eine Torform besitzen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsfläche der Ausnehmung 14 nur geringfügig kleiner als die Querschnittsfläche des verbleibenden Wandabschnitts 10.5. Anders ausgedrückt: die Querschnittsfläche der Ausnehmung 14 beträgt etwa 40 % der theoretischen Gesamtfläche des Wandabschnitts 10.5.
Wie sich aus Figur lc ergibt, weisen auch die schmalen Wandabschnitte 10.3, 10.7 Ausnehmungen 18 auf, jedoch mit entsprechend kleinerer Querschnittsfläche gegenüber den Ausnehmungen 14 (hier etwa 25%) .
Während auf den Setzflächen 16 der Wandteile 10.1, 10.5 beabstandet zueinander Vertiefungen angeordnet sind, die senkrecht zur Längsrichtung L verlaufen, sind auf der unteren Setzfläche 16 der Wandabschnitte 10.3, 10.7 Vertiefungen in Längsrichtung L vorgesehen. In den oberen Setzflächen 20 der genannten Wandteile 10.1, 10.3, 10.5 und 10.7 sind korrespondierende Erhebungen 22 angeordnet, wobei die Vertiefungen und Erhebungen 22 so aufeinander abgestimmt sind, dass sich beim Aufeinanderstapeln der Gittersteine ein Formschluss ergibt.
Der Stein ist bezüglich der durch die Linie Q - Q vorgegebenen Ebene parallel zur Mittenlängsachse MLA spiegelbildlich gestaltet.
Gittersteine der dargestellten Art lassen sich aus beliebigen feuerfesten Werkstoffen (Materialien) herstellen, je nach Anwendungsbereich. Insoweit ergeben sich keine Unterschiede gegenüber konventionellen Topfsteinen. Dies gilt auch bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der Gittersteine.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Gittefung aus erfindungsgemäßen Steinen T in Kombination mit konventionellen Topfsteinen K.
Aus Figur 3 ergibt sich der grundsätzliche Aufbau einer Besatzebene aus erfindungsgemäßen Steinen T, die versetzt zueinander „in Zeilen und Spalten" angeordnet werden, um eine gleichmäßige Besatzdichte zu erzielen. Benachbarte Steine T innerhalb einer Ebene grenzen dabei entlang der abgewinkelten Eckbereiche 10.2, 10.4, 10.6 oder 10.8 aneinander an. Vier, jeweils aneinander angrenzende Steine (in Figur 3: TI, T2, T3, T4) schließen einen Raum R ein, dessen Querschnittsfläche etwa der Querschnittsfläche des Raumes 12 jedes Steins T entspricht.
Figur 4 zeigt einen Aufbau analog dem nach Figur 3, jedoch mit Steinen in unterschiedlichen Besatzebenen, wobei sich zwei benachbarte Steine jeweils in einem Wandabschnitt überdecken, wie dies auch aus Figur 2 erkennbar ist.
In einem Teilbereich der in Figur 4 dargestellten Gitterung (ebenso in Figur 2) sind die erfindungsgemäßen Steine durch konventionelle Topfsteine der Bauart gemäß DE 29 34 208 C2 beziehungsweise AT 406 197 B ersetzt, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen Geometrie der Gittersteine diese kleineren Formate problemlos auf die größeren Formate aufgesetzt werden können. Ebenso lassen sich wiederum auf konventionelle Topfsteine erfindungsgemäße Gittersteine in einer darüber liegenden Ebene setzen.
Insbesondere den Darstellungen nach den Figuren lb, d und 2 kann entnommen werden, dass die beschriebene Steingeometrie auch bei einer geschlossenen Setzweise eine hori- zontale Reinigungsmöglichkeit entlang der durch die Öffnungen 14 gebildeten Kanäle schafft.
In Figur 5 ist schematisch folgender Gitterungsaufbau dargestellt:
In einer Besatzebene A sind Gittersteine ähnlich Figuren la-d angeordnet, aber mit geschlossenen Wandabschnitten 10.1, 10.3, 10.5 und 10.7, zur Erhöhung des Flächenträgheitsmoments der Wandabschnitte.
In der Ebene B darüber liegen konventionelle Topfsteine T, die sich im Wesentlichen über ihre vier Ecken auf dem Gitterstein darunter abstützen. Durch die massiven Wände 10.1, 10.3, 10.5 und 10.7 ist dies möglich.

Claims

Feuerfester keramischer GittersteinP a t e n t a n s p r ü c h e
1. Feuerfester keramischer Gitterstein mit folgenden Merkmalen:
1.1 acht, im Winkel < 90° aneinander anschließenden Wandabschnitten (10.1...10.8),
1.2 die Wandabschnitte (10.1...10.8) begrenzen umfangsseitig einen an gegenüberliegenden Enden offenen Raum (12) ,
1.3 die Wandabschnitte (10.1...10.8) bilden eine obere und untere, jeweils gemeinsame Setzfläche (16, 20) aus,
1.4 der Gitterstein weist eine Länge (1) auf, die einem ganzzahligen Vielfachen seiner Breite (b) entspricht, abzüglich einer Wandstärke (10.1...10.8) ,
1.5 der Gitterstein ist symmetrisch zu einer Spiegelebene gestaltetet, die den Gitterstein in Längsrichtung
(L) teilt.
2. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem mindestens die in Längsrichtung (L) verlaufenden Wandabschnitte (10.1, 10.5) mit Ausnehmungen (14) ausgebildet sind.
3. Gitterstein nach Anspruch 2, bei dem die Querschnittsfläche einer Ausnehmung (14) mindestens 15% der gesamten Querschnittsfläche des zugehörigen Wandabschnitts (10.1, 10.5) beträgt.
4. Gitterstein nach Anspruch 2, bei dem mindestens eine Ausnehmung (14) in Längsrichtung des Gittersteins eine Größe aufweist, die mindestens 50% der Länge der zugehörigen Wandfläche entspricht.
5. Gitterstein nach Anspruch 2, bei dem mindestens ein in Längsrichtung (L) verlaufender Wandabschnitt (10.1, 10.5) mehrere Ausnehmungen (14) im Abstand zueinander aufweist.
6. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein senkrecht zu den in Längsrichtung (L) verlaufenden Wandabschnitten (10.1, 10.5) verlaufender Wandabschnitt
(10.3, 10.7) mit Ausnehmungen (18) ausgebildet ist.
7. Gitterstein nach Anspruch 2, bei dem die Querschnittsfläche der Ausnehmungen (14) in den in Längsrichtung verlaufenden Wandabschnitten (10.1, 10.5) mindestens doppelt so groß ist wie die Querschnittsfläche der Ausnehmungen (18) in den Wandabschnitten (10.3, 10.7) senkrecht dazu.
8. Gitterstein nach Anspruch 2 oder 6, bei dem die Ausnehmungen (14, 18) zu einer Setzfläche (16) des Gittersteins offen sind.
9. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem die Wandabschnitte (10.2, 10.4, 10. β, 10.8), die zwischen den Wandabschnitten (10.1, 10.3, 10.5, 10.7) verlaufen, die in Längsrichtung (L) des Gittersteins und senkrecht dazu ausgerichtet sind, eine geringere Wandstärke aufweisen.
10. Gitterstein nach Anspruch 9, bei dem die Wandabschnitte (10.2, 10.4, 10.6, 10.8), die zwischen den Wandabschnitten (10.1,. 10.3, 10.5, 10.7) verlaufen, die in Längsrichtung (L) des Gittersteins und senkrecht dazu ausgerichtet sind, eine um 15 bis 35% geringere Wandstärke aufweisen.
11. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem die Wandbereiche (10.1...10.8) auf mindestens einer ihrer Setzflächen (16, 20) mit Erhebungen (22) ausgebildet sind.
12. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem die Wandbereiche auf mindestens einer ihrer Setzflächen mit Vertiefungen ausgebildet sind.
13. Gitterstein nach Anspruch 11 und 12, bei dem die Vertiefungen und Erhebungen (22) zum gegenseitigen formschlüssigen Eingriff ausgebildet sind.
14. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem die in Längsrichtung (L) verlaufenden Wandabschnitte (10.1, 10.5) eine größere Wandstärke aufweisen als die weiteren Wandabschnitte (10.2, 10.3, 10.4, 10.6, 10.7, 10.8).
15. Gitterstein nach Anspruch 1, bei dem die in Längsrichtung (L) verlaufenden Wandabschnitte (10.1, 10.5) ein größeres Flächenmoment aufweisen als die senkrecht dazu verlaufenden Wandabschnitte (10.3, 10.7).
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