Selecting steel anchors for monolithic refractory linings

Selecting steel anchors for monolithic refractory linings - Part 1: Basics

Palmer, Greg / Smilie, Matthew

Die richtige Auswahl von Stahlankern für eine monolithische, feuerfeste Auskleidung ist außerordentlich wichtig, da die Integrität des Ankers in einer feuerfesten Auskleidung einer der Faktoren ist, der deren Standzeit bestimmt. Um die Spannungen in Ankern in feuerfesten Auskleidungen genauer bestimmen zu können, müssen numerische Analysen durchgeführt werden. Die Beanspruchung bei Kriechbruch und die Oxidationsraten sind zwei kritische Parameter, die dabei berücksichtigt werden müssen. Teil 1 des Beitrags konzentriert sich auf die Grundlagen, Teil 2 auf wesentliche Schadensmechanismen. Die gegenwärtigen Methoden der Auslegung und räumlichen Anordnung von Ankern, die auf Erfahrungen und der Anwendung von Faustregeln basieren, sind unzulänglich und grundlegend ungenau. So sollte die Wahl des Abstands der Anker nicht mehr als ein Vielfaches der Stärke der Auskleidung getroffen werden. Es wird hierzu aufgezeigt, dass die Wahl des Abstands der Anker und des Ankermaterials unter Berücksichtigung der Prozesstemperatur, der Stahlkorrosion, des Gewichts der Auskleidung, des Kriechbruchs und der Wärmebeanspruchung des Ankerstahls erfolgen muss. Danach können der Abstand der Anker und ihre Stärke festgelegt werden. Anhand der Untersuchung typischer Auskleidungsprofile mit Ankern von 8 mm Durchmesser wurde festgestellt, dass die Ankerspitze, wenn sie in die Auskleidung der Feuerseite eingeschlossen ist, zusammengedrückt wird (vorausgesetzt, es gibt keine Hohlräume um den Anker herum). Eine Rissbildung an der Ankerspitze tritt selten auf.