Ofenwagen für Brennöfen

Abstract

 Beschrieben wird ein Ofenwagen für Brennöfen, der ein fahrbares Stahlgestell (1) besitzt, auf dem ein zweischichtiges Wagenplateau (11) angeordnet ist. Die obere Schicht (13) des Wagenplateaus dient als Deckschicht und besteht aus einem verschleissfesten und temperaturbeständigen Material, z.B. aus Schamotte oder Stahl. Die untere Schicht (12) des Wagenplateaus (11) ist eine Wärmedämmschicht, die durchgehend aus einem hochisolierenden temperaturbeständigen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit besteht, z.B. aus einem zellularen Werkstoff auf Basis von Calcium-Aluminium-Hydrat. Durch den erfindungsgemäss einheitlichen, homogenen Aufbau der Dämmschicht (12) wird die mechanische und thermische Beanspruchung gleichmässig über die gesamte Fläche des Wagenplateaus (11) verteilt. Die niedrige Wärmeleitfähigkeit des in der Dämmschicht (12) vorgesehenen Werkstoffes ermöglicht es darüber hinaus, den erforderlichen Temperaturabbau auf einer kurzen Strekke vorzunehmen, so dass die Dämmschicht (12) des Wagenplateaus (11) in ihrer Höhe gegenüber bekannten Wagenplateaus erheblich vermindert werden kann. Damit wird eine beträchtliche Gewichtsersparnis des Wagenplateaus erreicht, die Speicherwärme des Wagenplateaus entscheidend verringert und der Wärmeverlust erniedrigt.

Beschreibung

[0001] In der keramischen Industrie werden für das Brennen von keramischen Produkten als Brennöfen neben Kammer- und Herdwagenöfen vor allem Tunnelöfen eingesetzt, wobei das Brenngut in der Regel auf Ofenwagen in die Brennöfen eingebracht wird.

[0002] Derartige Ofenwagen bestehen im wesentlichen aus einem fahrbaren Stahlgestell sowie einem darauf angeordneten zweischichtigen Wagenplateau, wobei die obere Schicht aus einem verschleißfesten und temperaturbeständigen Material gebildet ist und die untere auf dem Stahlgestell aufliegende Schicht einen Wärmedämmkern enthält, der von einem Rand aus feuerfestem Material-umgeben ist. Im Betrieb eines derartigen Ofenwagens liegt das Brenngut auf dem Wagenplateau des Ofenwagens, das Wagenplateau schützt gleichzeitig das Stahlgestell vor den hohen Temperaturen, die auf das Wagenplateau in der Feuerungszone des Brennofens einwirken.

[0003] In bekannten Ausführungsformen wird der Wärmedämmkern aus Lagen von Isoliersteinen und Lagen von Feuerleichtsteinen gebildet. Die auf dem Stahlgestell aufliegenden Isoliersteine, z.B. Diatomitsteine, besitzen ein sehr geringes Raumgewicht und eine damit verbundene hohe Porosität. Durch.diese hohe Porosität wird zwar eine für gute Isolierungszwecke geforderte niedrige Wärmeleitfähigkeit erreicht, aber gleichzeitig jedoch eine geringe Festigkeit des Isoliersteins hervorgerufen. Da die Isoliersteine zusätzlich auch nur eine niedrige Anwendungstemperatur, d. h. eine niedrige obere Grenztemperatur für den Einsatz dieser Steine im Wärmedämmkern aufweisen, ist für eine ausreichende mechanische Belastbarkeit und Anwendungstemperatur des gesamten Wärmedämmkerns die über den Isoliersteinen angeordnete Lage aus Feuerleichtsteinen, die eine höhere Festigkeit und Anwendungstemperatur sowie ein etwas höheres Raumgewicht besitzen, unerläßlich.

[0004] Die Feuerleichtsteinlage erfordert in der Regel einen weiteren Wärmeschutz, da in der Praxis die im Ofenraum vorherrschenden Temperaturen meist höher sind als die Anwendungstemperatur der Feuerleichtsteine. Außerdem ist ein Schutz des gesamten Wärmedämmkerns vor äußeren mechanischen Beanspruchungen, wie z.B. Abrieb- oder Stoßbelastungen, und im Hinblick auf die bei steigenden Temperaturen abnehmende Festigkeit der Isolier- und Feuerleichtsteine notwendig, da der gesamte Wärmedämmkern infolge seines porösen Gefüges eine relativ niedrige Festigkeit und Oberflächenhärte besitzt.

[0005] Diese doppelte Schutzfunktion wird bei bekannten Ofenwagen durch den Rand in der unteren Schicht und durch die obere Schicht des Wagenplateaus erreicht. Dabei bestehen der Rand und die obere Schicht normalerweise aus einem verschleißfesten temperaturbeständigen Material. Dieses Material muß gegenüber wechselnden Temperaturbelastungen beständig sein, da ein ständiges Auf- und Abheizen des Wagenplateaus während des Ein- und Ausfahrens aus dem Brennofen nicht zu vermeiden ist. ' Zugleich muß sich das Material auch durch eine gute Druckfeuerbeständigkeit, d.h. ein gutes Erweichungsverhalten bei konstanter Last und steigender Temperatur, auszeichnen, um den Wärmedämmkern ausreichend vor äußeren mechanischen Beanspruchungen zu schützen. Diese beiden Anforderungen werden in der Regel am besten durch Schamottestein-oder Schamottefeuerbetonqualitäten erfüllt, die in ihrer Qualität meist zusätzlich noch der maximalen Temperaturbelastung in der Feuerungszone des Brennofens angepaßt sind. Damit die obere Schicht eine ausreichende Tragfähigkeit besitzt, beträgt die Dikke der oberen Schicht normalerweise 100 - 150 mm. Der Wärmedämmkern ist infolge der mechanisch notwendigen Unterteilung in die Isolierstein- und Feuerleichtsteinlage meistens 200 - 250 mm stark, so daß sich eine Gesamthöhe des Wagenplateaus von mindestens 300 - 400 mm ergibt.

[0006] Von der Funktion ist der Ofenwagen als thermisch-periodisch arbeitendes Element anzusehen. Bei einer energetischen Betrachtung des Brennprozeßes erweist sich deshalb das hohe Wagenplateau bekannter Ofenwagenkonstruktionen als nachteilig. Das große Feststoffvolumen des hohen Wagenplateaus kann ηicht schnell aufgeheizt werden, so daß eine lange Aufheizphase im Brennofen erforderlich ist, um das Wagenplateau der für das Brenngut erforderlichen Brenntemperatur anzugleichen. Praktisch wird dabei aber nur die obere Schicht des Wagenplateaus der Brenntemperatur angeglichen, da nur bei einem Temperaturgefälle zwischen der oberen und der unteren Schicht des Wagenplateaus ein bestmöglicher Schutz des Stahlgestells vor der Brenntemperatur erreicht wird. Außerdem ist diese Temperaturanpassung der oberen Schicht auch für einen problemlosen Brand des direkt auf dem Wagenplateau aufliegenden Brenngutes unbedingt erforderlich.

[0007] Infolge des großen Feststoffvolumens besitzt das Wagenplateau außerdem eine hohe Speicherwärme, die nach abgeschlossenem Brennprozeß beim Abkühlen des Ofenwagens als Wärmeverlust an die Atmosphäre abgegeben wird.

[0008] Für eine energetisch günstige Betriebsweise des Ofenwagens muß die Aufheizphase jedoch kurz und der Wärmeverlust beim Abkühlen des Ofenwagens gering sein.

[0009] Bei bekannten neueren Konstruktionen von Ofenwagen ist die obere Schicht des Wagenplateaus zum Teil mit einem Mineralfaser-Material ausgefüllt und zusätzlich mit darüber angeordneten Platten aus einem verschleißfesten dichten Feuerfestmaterial, z.B. Schamotte, abgedeckt. In einer anderen Ausführungsform ist die obere Schicht des Wagenplateaus mit Mineralfaser-Material abgedeckt. Bei beiden Wagenplateaus wird durch die Anordnung des Materials die Temperatur in einer oder in beiden Schichten des Wagenplateaus abgesenkt und damit die Speicherwärme verringert, wodurch gleichzeitig die Wärmeverluste des Ofenwagens erniedrigt werden. Die erreichten Werte sind aber nicht genügend gegenüber den altbekannten Werten abgesenkt und somit in der Praxis noch nicht befriedigend. Außerdem werden durch diese neuere Konstruktion wesentliche Nachteile bekannter Ofenwagen nicht vermieden.

[0010] Infolge der bei den altbekannten wie auch bei den neueren Konstruktionen vorgesehenen Zustellung des Wagenplateaus aus verschiedenen feuerfesten Steinqualitäten (Isolierstein, Feuerleichtstein, verschleißfester dichter Feuerfeststein) kommt es zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Wärmedämmkern und Rand in der unteren Schicht des Wagenplateaus. Außerdem kann der Fall eintreten, daß der Wärmedämmkern bei thermischer Belastung infolge seines porösen Gefüges stärker schwindet als der Rand des Wagenplateaus. Während des Schwindungs- oder Ausdehnungsprozesses des Wärmedämmkerns entstehen in der unteren Schicht Kräfte, die durch den Rand des Wagenplateaus kompensiert werden müssen. Für eine ausreichende mechanische-Festigkeit muß daher der Rand in einer entsprechenden Breite ausgeführt werden, wodurch sich das Gewicht und die Speicherwärme des Wagenplateaus erhöhen. Darüber hinaus entstehen bei den Schwindungs- und Ausdehnungsprozessen im Wagenplateau thermische Spannungen, die bei keramischen Materialien durch Rißbildung abgebaut werden und damit zu einem frühzeitigen Verschleiß des Wagenplateaus führen.

[0011] Schließlich ist ein keramisches Material nicht in der Lage, sich elastisch zu verformen, so daß der Rand des Wagenplateaus beispielsweise durch die beim Rangierbetrieb der Ofenwagen auftretenden Stoßbeanspruchungen in starkem Maße bruchgefährdet ist und einen verhältnismäßig hohen Reparaturaufwand erfordert.

[0012] Mit der Erfindung soll nun ein Ofenwagen geschaffen werden, dessen Wagenplateau eine energetisch günstige Betriebsweise gewährleistet, hohen mechanischen Beanspruchungen standhält und schnell und kostensparend gegen vorhandene Wagenplateaus austauschbar ist.

[0013] Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß der Wärmedämmkern einschließlich des Randes der unteren Schicht des Wagenplateaus aus einem gleichen hochisolierenden, temperaturbeständigen Material besteht.

[0014] Durch den einheitlichen, homogenen Aufbau der unteren Schicht des Wagenplateaus, die nachfolgend nur noch mit Dämmschicht bezeichnet ist, im Wärmedämmkern und im Rand aus einem hochisolierenden Material beseitigt die Erfindung vollständig alle Nachteile, die bei einem Aufbau der Dämmschicht aus unterschiedlichen Materialien entstehen. Die mechanische und thermische Beanspruchung sowie der Wärmedurchgang werden gleichmäßig über die gesamte Fläche des Wagenplateaus verteilt. Die niedrige Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäß vorgesehenen hochisolierenden Materials ermöglicht darüber hinaus, die Dämmschicht des Wagenplateaus in ihrer Höhe auf bis zu etwa 30 % einer bekannten Wärmedämmkernhöhe zu vermindern. Dadurch wird eine Gewichtsersparnis des Wagenplateaus bis.zu etwa 50 % erreicht, die Speicherwärme des Wagenplateaus entscheidend verringert, der Wärmeverlust erniedrigt und die Möglichkeit für kürzere Aufheiz- und Abkühlphasen gegeben, so daß eine energetisch günstigere Betriebsweise des Brennofens erreicht wird. Außerdem werden durch die Materialersparnis bei einer Reparatur des Wagenplateaus die Kosten gesenkt.

[0015] Darüber hinaus wird der Besatz des Ofenwagens um das am Wagenplateau eingesparte Volumen gesteigert, so daß eine höhere Produktivität des Brennofens bei gleicher Anzahl von Ofenwagen erreicht wird. Der Brennstoffbedarf des Brennofens ändert sich dabei meist nicht, weil das insgesamt aufzuheizende Volumen von Brenngut und Wagenplateau fast gleichbleibend ist.

[0016] Vorzugsweise ist als Material ein zellularer Werkstoff auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat vorgesehen.

[0017] Ein in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehener dünner Schutzmantel, der wenigstens die Dämmschicht seitlich vertikal umschließt, bietet dem hochisolierenden Material Schutz vor äußeren mechanischen Beanspruchungen und verhindert außerdem in seiner vorzugsweise beide Schichten des Wagenplateaus umschließenden Ausführungsform ein horizontales Verrutschen dieser Schichten auf dem Stahlgestell. Schließlich ist beim Bau des erfindungsgemäßen Ofenwagens oftmals die Wiederverwendung des fahrbaren Stahlgestells älterer Ofenwagen möglich und nur ein Ersatz des alten Wagenplateaus notwendig, so daß ein schneller und kostengünstiger Ersatz von älteren Ofenwagen möglich ist.

[0018] Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ofenwagens sind in den Unteransprüchen definiert und in der nachfolgenden Beschreibung einzelner Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Figur 1 in der Ebene II - II,

Fig. 3 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 eine Schnittansi.cht der Ausführungsform gemäß Figur 3 in der Ebene IV - IV.

[0019] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 setzt sich das fahrbare Stahlgestell 1 aus zwei übereinander angeordneten Stahlträgerlagen 2 und 3 sowie zwei an der unteren Stahlträgerlage 2 befestigten Radsätzen 4 und 5 zusammen. Jede der beiden Stahlträgerlagen 2 und 3 wird dabei aus mehreren in einem Abstand zueinander parallel verlaufenden Stahlträgern gebildet, wobei die Stahlträger der unteren Stahlträgerlage 2 in Fahrtrichtung des Ofenwagens und die Stahlträger der oberen Stahlträgerlage 3 im rechten Winkel zur Fahrtrichtung parallel zu den beiden Radsätzen 4 und 5 verlaufen. Die beiden äußeren Stahlträger 6 bzw. 7 jeder Stahlträgerlage sind U-förmig ausgebildet und derart angeordnet, daß ein Boden eines U-förmigen Stahlträgers 6 oder 7 jeweils eine Außenkante einer Stahlträgerlage 2 oder 3 bildet. Die weiteren Stahlträger jeder Stahlträgerlage sind Doppel-T-Träger 8 bzw. 9. In den beiden Stahlträgerlagen 2, 3 ist die Anzahl und der Ab= stand der Doppel-T-Träger 8, 9 untereinander nicht festgelegt, sondern ergibt sich aus der jeweiligen statischen Belastung, die auf das fahrbare Stahlgestell 1 von oben einwirkt.

[0020] Auf der oberen Stahlträgerlage 3 liegt eine Dämmschicht 12 auf, die erfindungsgemäß aus einem hochisolierenden temperaturbeständigen Material besteht und im Betrieb eines Ofenwagens das fahrbare Stahlgestell 1 vor den hohen Temperaturen, die in der Feuerungszone des Brennofens auf das Wagenplateau 11 einwirken, schützt. Vorzugsweise wird als Material ein zellularer Werkstoff auf der Basis von Caleiumaluminat-Hydrat eingesetzt. Bei der Herstellung dieses Werkstoffes werden die Ausgangsmaterialien in einer wässrigen Lösung aufgeschlämmt. Der Schlamm wird anschließend aufgeschäumt und in entsprechende Formen eingegossen. Nach dem Abbinden wird der Werkstoff der Form entnommen und steht als zellulares Fertigprodukt (z.B. Stein oder Platte) zur Weiterverwendung zur Verfügung.

[0021] In der einfachsten Ausführungsform kann die Dämmschicht 12 aus einzelnen nebeneinander liegenden Steinen oder Platten dieses Materials gebildet sein, wobei die Abmessungen der einzelnen Steine oder Platten derart gewählt werden müssen, daß die Abstände zwischen den einzelnen als Auflager dienenden Stahlträgern 7 bzw. 9 der Stahlträgerlage 3 überbrückt werden.

[0022] Die Dämmschicht 12 ist mit einer darüber angeordneten oberen Schicht 13 abgedeckt, die nachfolgend mit Deckschicht bezeichnet wird. Diese Deckschicht 13 besteht vorzugsweise aus einem verschleißfesten und temperaturbeständigen Material, z.B. einer Schamotte. Beide Schichten 12 und 13 bilden das Wagenplateau 11, wobei wenigstens die Dämmschicht 12, vorzugsweise jedoch beide Schichten 12 und 13 von einem dünnen Schutzmantel 10 umschlossen sind. Zweckmäßigerweise besteht der Schutzmantel 10 aus einem verschleißfesten temperaturbeständigen Stahl mit einer Wandstärke von 8 - 10 mm, es ist aber auch möglich den Schutzmantel aus einem dichten temperaturbeständigen keramischen Material, z.B. einem Zirkonoxidwerkstoff, herzustellen. Der Schutzmantel 10 ist in geeigneter Weise mit den beiden U-förmigen Stahlträgern 7 der Stahlträgerlage 3 verbunden. Bei einem stählernen Schutzmantel 10 wird diese Verbindung vorzugsweise als Schweißnaht ausgeführt, sie kann 2ber auch als Schraub- oder Nietverbindung vorgesehen sein.

[0023] In der Praxis ist es zweckmäßig, wie in der Fig. 2 dargestellt, zusätzlich einen Stahlboden 20 zwischen dem Wagenplateau 11 und dem fahrbaren Stahlgestell 1 anzuordnen, der mit dem Schutzmantel 10 zu einer Wanne 21 verbunden ist, die zumindest die Dämmschicht des Wagenplateaus 11 aufnimmt. Durch diese Wanne 21 ergibt sich der Vorteil, daß die Abmessungen der Platten oder Steine in der Dämmschicht 12 nicht mehr von den Abständen der Stahlträger in der Stahlträgerlage 3 abhängig sind, da diese Abstände von dem Boden 20 überbrückt werden. Dadurch ist es möglich, Platten und Steine jeder beliebigen Abmessung in der Dämmschicht 12 des Wagenplateaus 11 anzuordnen.

[0024] Bei einem Einsatz des Ofenwagens in Brennöfen, die mit einem Feststoffbrennmaterial, (z. B. Kohlenstaub oder Holzmehl) betrieben werden, ist es nicht vermeidbar, daß Asche oder unvollständig verbrannte Brennmaterialreste auf das Wagenplateau des Ofenwagens fallen. Diese nachfolgend als Fremdstoffe bezeichneten Materialreste können mengenmäßig zusätzlich durch Abplatzungen an der Deckschicht 13 des Wagenplateaus oder am Brenngut sowie am Ausmauerungsmaterial des Ofenraumes vergrößert werden. Weil durch das Eindringen dieser Fremdstoffe in die Fugen zwischen den Platten oder Steinen der Dämmschicht 12 beim Erwärmen dieser Schicht ein ungehindertes Ausdehnen der Platten oder Steine in die Fugenräume verhindert wird, und sich dadurch in der Dämmschicht 12 Wärmespannungen ausbilden, die zu einem vorzeitigen Verschleiß der Platten oder Steine führen, muß in diesen Fällen eine möglichst fugenfreie Dämmschicht 12 angestrebt werden. Auch in dieser Hinsicht erweist sich die Wanne 21 in Verbindung mit dem zellularen Werkstoff auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat als sehr vorteilhaft. Die Ausgangsmaterialien dieses Werkstoffes können jetzt nämlich nach dem Aufschlämmen und Aufschäumen statt in eine Form direkt in die Wanne 21 eingegossen werden. Nach dem Abbinden wird dann in situ eine fugenfreie monolithische Dämmschicht 12 aus dem zellularen Werkstoff gebildet. Eine derartige homogene und in sich geschlossene Schicht zeichnet sich durch eine gleichmäßige Wärme- und Wärmespannungsverteilung sowie einen einheitlichen Wärmedurchgang üb'er die gesamte Wagenplateaufläche aus. Zugleich wird durch die fugenfreie Ausbildung der Schicht ein Eindringen von Fremdstoffen vermieden.

[0025] Schließlich hat eine Wanne den Vorteil, daß ein abgenutztes altes Wagenplateau eines vorhandenen älteren Ofenwagens in vielen Fällen mit einer kurzen Montagezeit gegen das erfindungsgemäße Wagenplateau ausgetauscht werden kann, da das Wagenplateau 11 in der Wanne 21 komplett vorgefertigt und auf dem schon vorhandenen fahrbaren Stahlgestell schnell mit wenigen Schweißnähten oder Schraub- bzw. Nietverbindungen befestigt werden kann. Durch die Möglichkeit einer Wiederverwendung des vorhandenen fahrbaren Stahlgestells ist der Ersatz eines alten Wagenplateaus durch die Wanne 21 mit dem erfindungsgemäßen Wagenplateau 11 darüber hinaus sehr kostengünstig.

[0026] Als hochisolierendes temperaturbeständiges Material für die Dämmschicht 12 sind alle Werkstoffe geeignet, die die Forderungen an eine niedrige Wärmeleitfähigkeit erfüllen und zudem auch noch temperaturbeständig sind, d.h. eine hohe Anwendungsgrenztemperatur aufweisen. Der vorzugsweise eingesetzte Werkstoff auf der Basis von zellularem Calciumaluminat-Hydrat besitzt eine Anwendungsgrenztemperatur von etwa 1200 °C. Dabei ist gegenüber bekannten Materialien mit etwa gleicher Anwendungstemperatur die Wärmeleitfähigkeit dieses Werkstoffes ungewöhnlich niedrig und zugleich die Druckfestigkeit gegenüber bekannten Materialien mit niedrigen Wärmeleitfähigkeiten relativ hoch. In der Tabelle 1 sind für einige isolierende Feuerfestmaterialien mit Anwendungsgrenztemperatur oberhalb 1000 °C diese Werte gegenübergestellt. Durch die niedrige Wärmeleitfähigkeit kann ein hoher Temperaturabbau auf einer kurzen Strecke vorgenommen werden, so daß die für einen ausreichenden Temperaturschutz des Stahlgestells 1 erforderliche Schichtdicke der Dämmschicht 12 sehr klein gewählt werden kann.

[0027] Die sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit des vorgesehenen Werkstoffes ergibt sich durch einen'hoch porösen Gefügeaufbau, wobei gleichzeitig die Oberflächenhärte dieses Werkstoffes gering ist, so daß ein Schutz der Werkstoffoberfläche vor äußeren mechanischen Belastungen (z. B. Abrieb, Beanspruchung durch Stoß sowie durch Schaben oder Kratzen eines Werkzeuges) unerläßlich ist. Diese Schutzfunktion wird an der Oberfläche der Dämmschicht 12 durch die Deckschicht 13 und im Kantenbereich der Dämmschicht 12 durch den wenigstens diese Schicht umschließenden Schutzmantel 10 erreicht. Wenn dieser Schutzmantel 10 in der bevorzugten Ausführungsform aus einem verschleißfesten temperaturbeständigen Stahl besteht, wird gegenüber herkömmlichen Ofenwagenplateaus eine Bruchgefahr der Randsteine zumindest in der Dämmschicht 12 des Wagenplateaus vermieden und zugleich mit wenigen Millimetern Stahlmaterial unter Gewichtsersparnis ein bestmöglicher Schutz vor äußeren mechanischen Beanspruchungen erreicht. Da Stahl die Fähigkeit besitzt, Spannungen durch elastische oder plastische . Verformungen ohne Rißbildungen abzubauen, ist ein vorzeitiger Verschleiß der Ränder des Wagenplateaus ausgeschlossen.

[0028] Außerdem kann durch die relativ hohe Anwendungstemperatur des in der Dämmschicht 12 vorgesehenen Werkstoffs von ca. 1200 °C in den meisten Fällen, d. h. bei Temperaturen im Ofenraum bis zu 1200 °C, die Dämmschicht direkt mit dieser Temperatur beaufschlagt werden. Somit ist eine zusätzliche Wärmedämmung zwischen Dämmschicht 12 und Ofenraum in vielen Fällen nicht erforderlich, und die Deckschicht 13 hat damit meistens -'im Gegensatz zu bekannten Wagenplateaus - nur eine rein mechanische Schutzfunktion. Daher kann dann auch diese Deckschicht 13 wesentlich dünner ausgebildet werden, so daß das zweischichtige Wagenplateau 11 in derartigen Fällen gegenüber bekannten Ofenwagenplateaus in seiner Gesamthöhe um bis zu etwa 70 % reduzierbar ist.

[0029] In einer Abwandlung dieser Ausführungsform des Wagenplateaus 11, die nicht weiter dargestellt ist, kann der Schutz der Dämmschicht 12 vor äußeren mechanischen Beanspruchungen auch durch einen Deckel erfolgen, der aus einem verschleißfesten temperaturbeständigen Stahl besteht und mit dem Schutzmantel 10 in geeigneter Weise verbunden ist. Dabei ist es zweckmäßig, als Verbindung Schrauben, Nieten oder dergl. vorzusehen, um einen bequemen und schnellen Austausch des Wärmedämmkerns zu ermöglichen.

[0030] Die vertikale Höhe des Schutzmantels 10 ist in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungbeispiel derart gewählt, daß das Wagenplateau 11 in seiner vollen Höhe von dem Schutzmantel 10 umschlossen wird. Dadurch wird auch ein horizontales Verrutschen der Deckschicht 13 des Wagenplateaus 11, wie es beispielsweise im Rangierbetrieb.beim Zusammenstoß zweier Ofenwagen auftreten kann, verhindert.

[0031] Da das verschleißfeste, temperaturbeständige Material der Deckschicht 13 keinen Schutz vor äußeren mechanischen Beanspruchungen erfordert, kann in einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Abwandlung die vertikale Höhe des Schutzmantels 10 derart gewählt sein, daß vom Schutzmantel 10 nur die.Dämmschicht 12 seitlich vertikal umgeben ist.

[0032] Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform des Wagenplateaus, bei welcher der Schutzmantel 10 aus einzelnen keramischen Platten 14 eines verschleißfesten Feuerfestmaterials besteht. Zweckmäßig sind als Plattenmaterial dichte keramische Werkstoffe, z. B. auf der Basis vom Zirkonoxid vorgesehen. Die einzelnen keramischen Platten 14 können in ein nicht dargestelltes U-förmiges Profil aus einem temperaturbeständigen Stahl eingesteckt sein, das mit den Stahlträgern der oberen Stahlträgerlage 3 verschweißt oder verschraubt ist.

[0033] Dabei müssen jedoch alle keramischen Platten 14 in ihrer Dicke die gleichen Abmessungen haben, um einen paßgenauen Sitz zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Profils zu gewährleisten. In der Praxis ist es deshalb zweckmäßiger, die Platten 14 gemäß Fig. 4 zwischen zwei Stahlplatten 15 und 18 anzuordnen. Die innere Stahlplatte 18 ist mit den Stahlträgern der oberen Stahlträgerlage 3 verschweißt oder verschraubt. Dabei sind bei einer Verschraubung z. B. Gewindebohrungen in die Stahlträger eingebracht oder Gewindehülsen an den Stahlträgern angeschweißt. Vorzugsweise ist auch bei dieser Ausführungsform die Höhe der den Schutzmantel 10 bildenden Platten 14 derart gewählt, daß das Wagenplateau 11 in seiner vollen Höhe von dem Schutzmantel 10 umschlossen wird. Da die innere Stahlplatte 18 nicht so hohen Temperaturen ausgesetzt ist, besteht sie aus einem einfachen Stahl, während die äußere Stahlplatte 15 aus einem verschleißfesten und temperaturbeständigen Stahl gearbeitet ist. Die äußere Stahlplatte 15 ist an der Stahlplatte 18 mit Schrauben 16 befestigt, und die Platten 14 sind im Bereich der sie umgebenden Stahlplatten mit Bohrungen versehen, wobei die Schrauben 16 von der äußeren zur inneren Stahlplatte durch diese Bohrung gesteckt sind.

[0034] Die Verschraubung der Stahlplatten an dem Stahlgestell hat gegenüber der Verschweißung den Vorteil, daß eine schnelle Demontage möglich ist, wenn ein Austausch z. B. nach Beschädigung erforderlich ist. Durch die festangezogenen Schrauben 16 wird die äußere Stahlplatte 15 unabhängig von herstellungsbedingt verschiedenen Dicken der Platten 14 mit der inneren Stahlplatte 18 verbunden und ein formschlüssiger Sitz der Platten zwischen den beiden Stahlplatten erreicht. Zugleich ist ein paßgenauer Sitz der Platten 14 auch noch nach längerem Einsatz gewährleistet, da der Abstand der beiden Stahlplatten der verschleißgeminderten Plattendicke durch ein Nachziehen der Schrauben 16 wieder angepaßt werden kann.

[0035] Die Isolierschicht 17, die auch in das Wagenplateau der Figur 1 und 2 eingebracht werden kann, verhindert weitgehend eine Temperaturerhöhung in der Dämmschicht 12, wodurch die Speicherwärme im Wagenplateau 11 zusätzlich herabgesetzt wird, so daß als Vorteil eine energetisch noch günstigere Betriebsweise des Brennofens erreicht wird. Außerdem verhindert die Isolierschicht das Eindringen von Fremdstoffen in die Dämmschicht des Wagenplateaus, so daß eine fugenfreie monolithische Ausbildung der Dämmschicht nicht unbedingt erforderlich ist.

[0036] 

Ansprüche

1. Ofenwagen für Brennöfen, mit einem fahrbaren Stahlgestell, auf dem ein zweischichtiges Wagenplateau angeordnet ist, wobei die obere Schicht aus einem verschleißfesten und temperaturbeständigen Material besteht, und die untere auf dem Stahlgestell aufliegende Schicht einen Wärmedämmkern enthält, der von einem Rand aus feuerfestem Material umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmedämmkern einschließlich des Randes der unteren Schicht (12) des Wagenplateaus (11).aus einem gleichen hochisolierenden temperaturbeständigen Material besteht.

2. Ofenwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochisolierende temperaturbeständige Material ein zellularer Werkstoff auf der Basis von Calciumaluminat-Hydrat ist.

3. Ofenwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens die untere Schicht des Wagenplateaus (11) seitlich vertikal umschließender dünner Schutzmantel (10) aus einem verschleißfesten Material angeordnet ist.

4. Ofenwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (10) aus einem temperaturbeständigen Stahl besteht.

5. Ofenwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (10) aus einer dichten feuerfesten Keramik besteht.

6. Ofenwagen nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stahlgestell (1) und dem Wagenplateau (11) ein Boden (20) aus Stahl angeordnet und mit dem Schutzmantel (10) zu einer Wanne (21) verbunden ist, die zumindest die untere Schicht des Wagenplateaus (11) aufnimmt.

7. Ofenwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Schicht (12) und der oberen Schicht (13) des Wagenplateaus (11) eine Isolierschicht (17) angeordnet ist.

8. Ofenwagen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der unteren Schicht (12) ein Deckel aus einem verschleißfesten temperaturbeständigen Stahl angeordnet und mit der Wanne (21) derart verbunden ist, daß die untere Schicht (12) vollständig umschlossen ist.

Zeichnung