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Title:
CASSETTE CHAMBER IN A REFRACTORY FURNACE AND SHAPED BRICK FOR THE SAME AND METHOD FOR PRODUCTION OF SAID SHAPED BRICK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/042056
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cassette chamber (1) of a refractory furnace, in particular, for firing anode blocks using a cover grit with an essentially rectangular plan each with two vertical opposing chamber longitudinal walls (3, 4) and chamber transverse walls (5, 6) and at least one vertical cassette wall (7) running perpendicular to the chamber transverse walls (5, 6) or chamber longitudinal walls (3, 4) fixed to said chamber walls (3, 4, 5, 6) made up of individual essentially square mineral fire-resistant shaped bricks (11, 11), wherein gas channels (9) are moulded in the shaped bricks (11, 11a) running upwards in the cassette wall (7), said shaped bricks (11, 11a) being made from refractory concrete.

Inventors:
TABBERT WOLFGANG (DE)
KASSAU KLAUS (DE)
BEIMDIEK KAI (DE)
Application Number:
EP2005/010780
Publication Date:
April 19, 2007
Filing Date:
October 06, 2005
Export Citation:
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Assignee:
REFRATECHNIK HOLDING GMBH (DE)
TABBERT WOLFGANG (DE)
KASSAU KLAUS (DE)
BEIMDIEK KAI (DE)
International Classes:
F27B13/06; C04B28/06; C04B35/66; F27D1/00
Domestic Patent References:
WO2005033602A12005-04-14
Foreign References:
DE2603673A11976-10-21
DE2048488A11971-04-15
Other References:
SARPOOLAKY H ET AL: "Influence of in situ phase formation on microstructural evolution and properties of castable refractories", CERAMICS INTERNATIONAL, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 28, no. 5, 2002, pages 487 - 493, XP004355138, ISSN: 0272-8842
Attorney, Agent or Firm:
SOLF, Alexander (München, DE)
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Claims:

Refratechnik Holding GmbH 05. Oktober 2005

Adalperostrasse 82 M 6723 PCT/V/sch

85737 Ismaning

Patentansprüche

1. Kassettenkammer (1) eines Tiefofens, insbesondere zum Brennen von Anoden-Blöcken unter Verwendung von Abdeckgrieß, die im Wesentlichen im Grundriss rechteckig ausgeführt ist und jeweils zwei vertikale, sich gegenüber liegende Kammerlängswandungen (3,4) und Kammerquerwandungen (5,6) sowie mindestens eine sich senkrecht zu den Kammerquerwandungen

(5,6) oder Kammerlängswandungen (3,4) erstreckende vertikale, an die jeweiligen Kammerwandungen (3,4,5,6) angeschlossene Kassettenwandung (7) aufweist, die aus einzelnen mineralischen, im Wesentlichen quaderförmigen, feuerfesten Formsteinen (11,11a) aufgebaut ist, wobei in der Kassettenwandung (7) von unten nach oben durchgehende, in die Formsteine (11,11a) eingeformte Gaskanäle (9) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) aus Feuerbeton bestehen.

2. Kassettenkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerbeton mindestens ein feuerfestes granuliertes Erzeugnis als Zuschlagstoff, insbesondere Al 2 θ 3 -Granulate, wie beispielsweise mullitreiche Werkstoffe und/oder Schamotte und/oder Andalusit, mindestens ein feuerfestes mehlförmiges Erzeugnis als Zusatzstoff, wie beispielsweise Tonerde und/oder Ton und/oder mullithaltige Komponenten und/oder nichtoxidische Werkstoffe, mindestens ein verfestigtes mineralisches Bindemittel wie beispielsweise Tonerdezement und/oder Mikrosilica und/oder reaktive Tonerde, sowie gegebenenfalls mindestens ein Zusatzmittel wie beispielsweise

Verflüssiger und/oder Abbinderegulierer und/oder organische und/oder nichtorganische Fasern aufweist.

3. Kassettenkammer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerbeton ein Feuerbeton des Typs ULCC (Ultra Low Ce- ment Castables), mit einem CaO-Gehalt von höchstens 0,2 bis 1,0 Gew.% ist.

4. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerbeton einen Fe 2 O 3 -Gehalt < 2 Gew.%, bevorzugt < 1 Gew.% aufweist.

5. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerbeton die folgenden thermomechanischen, thermoche- mischen und physikalischen Eigenschaften aufweist:

6. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) zwei Breitseiten (12,13), zwei Stirnseiten (16,17) sowie eine Unterseite (14) und eine O- berseite (15) und folgende Abmessungen aufweisen:

Breite: 190 bis 350 mm, insbesondere 200 bis 300 mm Höhe: 500 bis 1000 mm, insbesondere 600 bis 800 mm Länge: 600 bis 2000 mm, insbesondere 1000 bis 1900 mm

7. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass übereinander angeordnete Formsteine (11,11a) mittels Nut/Federverbindungen, vorzugsweise unverfugt, miteinander in Verbindung stehen.

8. Kassettenkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) in ihrer Oberseite (15) jeweils eine Fixierungsnut (18) mit zweckmäßigerweise trapezförmigem Querschnitt aufweisen.

9. Kassettenkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass

die Formsteine (11,11a) in ihrer Unterseite (14) jeweils eine zur Fixierungsnut (18) korrespondierende Fixierungsfeder (18) aufweisen.

10. Kassettenkammer einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass aufgereiht nebeneinander angeordnete Formsteine (11,11a) mittels Nut/Federverbindungen, vorzugsweise unverfugt, miteinander in Verbindung stehen.

11. Kassettenkammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) an zumindest einer Stirnseite (16,17) jeweils eine Verbindungsnut (24) oder eine Verbindungsfeder (25) mit zweckmäßigerweise trapezförmigem Querschnitt aufweisen.

12. Kassettenkammer nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) an der Stirnseite (16) jeweils die Verbindungsnut (24) mit zweckmäßigerweise trapezförmigem Querschnitt aufweisen.

13. Kassettenkammer nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) an der Stirnseite (17) jeweils die, zur Verbindungsnut (24) korrespondierende, Verbindungsfeder (25) aufweisen.

14. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine (11,11a) 3 bis 10, insbesondere 6 bis 8 sich von der Unterseite (14) zur Oberseite (15) durchgehend

erstreckende Gaskanäle (9) aufweisen.

15. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskanäle (9) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Kanalkanten (31) aufweisen.

16. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassettenwandung (7) zumindest auf einer Kassettenwandungsstirnseite (40) mittels zumindest einer Anschlusseinrichtung an die Kammerwände (3,4,5,6) angeschlossen ist, wobei die Anschlusseinrichtung eine sich in den Kammerwänden (3,4,5,6) vertikal erstreckende Anschlussnut (36), eine Anschlussstirnseite (100) eines Anschlussformsteins (IIa), eine von der Anschlussnut (36) und der Anschlussstirnseite (100) begrenzte Dehnfuge (41), einen von der Breitseite (12) des Anschlussformsteins (IIa) und der Anschlussnut (36) begrenzten Schlitz (45) sowie vorzugsweise einen von der Breitseite (13) und der Anschlussnut (36) begrenzten Spalt (44) aufweist.

17. Kassettenkammer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung eine den Schlitz (45) abdichtende Dichteinrichtung aufweist.

18. Kassettenkammer nach Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung eine den Spalt (44) abdichtende Dichteinrichtung aufweist.

19. Kassettenkammer nach Anspruch 17 und/oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung im Bereich der Anschlussnutstirnseite (100) eine sich vertikal erstreckende Dichtungsnut (47,57) und ein in der Dichtungsnut (47,57) angeordnetes und sich vertikal erstreckendes Dichtungselement (53,61) aufweist.

20. Kassettenkammer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (47,57) in der jeweiligen Breitseite (12,13) des Anschlussformsteins (IIa) vorgesehen ist.

21. Kassettenkammer nach Anspruch 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (47,57) in der jeweiligen Anschlussnutseitenfläche (38,39) vorgesehen ist.

22. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (47) einen rechteckigen Querschnitt aufweist .

23. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (47) zumindest teilbereichsweise innerhalb der Anschlussnut (36) angeordnet ist.

24. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (53) ein Dichtungsquader (53) ist.

25. Kassettenkammer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsquader (53) formschlüssig oder mit leichtem Presssitz in der Dichtungsnut (47) angeordnet ist.

26. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung in der Dichtungsnut (47) eine sich vertikal erstreckende streifenförmige, elastische, vorzugsweise keramische, Fasermatte (51) aufweist, die zweckmäßigerweise mit einer Fasermattenunterseite (52) an einem Dichtungsnutboden (48) und mit einer Fasermattenoberfläche

(55) an einer Dichtungsquaderrückseite (54) anliegt und sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Dichtungsnut (47) erstreckt.

27. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsquader (53) mit einer der Dichtungsquaderrückseite (54) gegenüberliegenden Dichtungsquadergleitfläche

(56) zumindest teilbereichsweise an der jeweiligen An- schlussnutseitenflache (38,39) flächig gleitend und abdichtend anliegt.

28. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (57) eine U-förmige Dichtungszylindernut

(57) ist.

29. Kassettenkammer nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass

das Dichtungselement (61) eine zylindrische Dichtungsstange (61) ist.

30. Kassettenkammer nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsstange (61) formschlüssig oder mit leichtem Presssitz in der Dichtungszylindernut (57) angeordnet ist.

31. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Dichtungszylindernut (57) geringer ist als der Durchmesser der Dichtungsstange (61), so dass die Dichtungsstange (61) vorzugsweise linienmäßig an der jeweiligen Anschlussnutseitenflache (39) anliegt und abdichtet.

32. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung eine Speichereinrichtung für den Abdeckgrieß aufweist.

33. Kassettenkammer nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung zumindest ein herstellungstechnisch und/oder montagebedingt vorgesehenes, vorzugsweise vertikal ausgerichtetes, Speichervolumen bzw. übermaßvolumen aufweist.

34. Kassettenkammer nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung als Speichervolumen eine vertikal ausgerichtete Depotnut (62) aufweist.

35. Kassettenkammer nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Depotnut (62) an der Anschlussstirnseite (100) der Anschlussformsteine (IIa) vorgesehen ist und einen z.B. trapezförmigen Querschnitt aufweist.

36. Kassettenkammer nach Anspruch 34 und/oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Speichervolumen/Dehnungsfugenvolumen bei der Depotnut (62) bei Raumtemperatur 30 bis 80 %, bevorzugt 40 bis 60 % beträgt.

37. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung zumindest eine schräge, sich vertikal erstreckende, die Anschlussstirnseite (100) mit der jeweiligen Breitseite (12,13) verbindende, vorzugsweise e- bene, Stirnkante (64,65) aufweist, die zusammen mit der jeweiligen Anschlussnutseitenfläche (38,39) und der Dehnfuge (41) jeweils ein Speichervolumen begrenzt.

38. Kassettenkammer nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen ein Dreieckdepot (66,67) mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt ist.

39. Kassettenkammer nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Speichervolumen/Dehnungsfugenvolumen bei den Dreieckdepots (66,67) bei Raumtemperatur jeweils 30 bis 80 %, bevorzugt 40 bis 60 % beträgt.

40. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 32

bis 39 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schlitz (45) ein keramischer Fasermattenstreifen (63) vorgesehen ist.

41. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich die Depotnut (62) begrenzende Stirnflächen (68,69) einen von der Seite betrachtet trapezförmigen Verlauf aufweisen.

42. Kassettenkammer nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (68,69) jeweils eine sich an die Oberseite (15) anschließende, vorzugsweise ebene, schräge Gefällestirnfläche (71,72), eine sich daran anschließende, vorzugsweise ebene, Vertikalstirnfläche (73,74) und eine sich daran anschließende, vorzugsweise ebene, schräge überhangstirnfläche (75,76), an die sich die Unterseite (14) anschließt, aufweisen.

43. Kassettenkammer nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefällestirnflächen (71,72) mit der Oberseite (15) einen Winkel α von vorzugsweise 100 bis 130°, bevorzugt 105 bis 120°, einschließen.

44. Kassettenkammer nach Anspruch 42 und/oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass die überhangstirnflachen (75,76) mit der Unterseite (14) einen Winkel ß von vorzugsweise 100 bis 130°, bevorzugt 105 bis 120°, einschließen.

45. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassettenwandung (7) zumindest eine Absaugungsöffnung (77) aufweist, die die Dehnfuge (41) und/oder das bzw. die Speichervolumina mit einem Kassettenraum (8) verbindet.

46. Kassettenkammer nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussformstein (IIa) im unteren Bereich eine, vorzugsweise ebene, sich von der Anschlussstirnseite (100) zur Unterseite (14) erstreckende Schräge (78) aufweist .

47. Kassettenkammer nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (78) teilweise über die Anschlussnutseitenflächen (38,39) herausragt, so dass die Absaugungsöffnung (77) jeweils im wesentlichen von der Schräge (78) des einen Anschlussformsteins (IIa), der Oberseite (14) eines darunter angeordneten Anschlussformsteins (IIa) und einer Anschlussnutaußenkante (79) begrenzt wird.

48. Kassettenkammer nach Anspruch 46 und/oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Schräge (78) und insbesondere innerhalb der Anschlussnut (36) ein Abrutschkeil (80), insbesondere ebenfalls aus Feuerbeton, angeordnet ist.

49. Kassettenkammer nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrutschkeil (80) einen ebenen Keilboden (81), zwei dazu senkrechte Keilseitenflächen (82,83), eine ebenfalls zum Keilboden (81) und zu den Keilseitenwandungen (82,83) senk-

rechte Keilrückwandung (84) , eine zu dieser parallele Keilvorderwandung (85) und vorzugsweise zwei sich an die Keilseitenwandungen (82,83) anschließende Abrutschflächen (86,87), die in Bezug zur Keilbodenwandung (81) dach- bzw. giebelförmig aufeinander zulaufen, sowie zwei Keildeckenwandungen (88,89) aufweist, die sich in einem rechten Winkel an die Keilrückwandung 84 anschließen und ebenfalls dach- bzw. giebelförmig aufeinander zulaufen.

50. Kassettenkammer nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrutschkeil (80) mit der Keilrückwandung (84) an dem Anschlussnutboden (37) durch Kleben und/oder Vermauern befestigt ist und zweckmäßigerweise mit seiner Keilbodenwandung (81) auf der Oberseite (15) des darunter angeordneten Anschlussformsteins (IIa) aufliegt.

51. Kassettenkammer nach Anspruch 49 und/oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrutschkeil (80) derart bemessen ist, dass seine Keilseitenwandungen (82,83) mit den Anschlussnutseitenflächen (38,39) in horizontaler Richtung bündig abschließen und zweckmäßigerweise der Abstand der beiden Keilseitenwandun- gen 82,83 der Breite der Anschlussnut (36) entspricht.

52. Kassettenkammer nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrutschkeil (80) eine einzige ebene Abrutschfläche (90) aufweist, deren Steigung vorzugsweise betragsmäßig der Steigung der Schräge (78) entspricht.

53. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass

die Kassettenwandung (7) zumindest einen Abzugkanal (91) für den Abdeckgrieß aufweist.

54. Kassettenkammer nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzugkanal (91) sich von der Anschlussstirnseite (100) weg durch den Anschlussformstein (IIa) erstreckt und in den jeweils, von der Anschlussstirnseite (100) aus gesehen, ersten Rauchgaskanal (9) mündet.

55. Kassettenkammer nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzugkanal (91) das bzw. die Speichervolumen bzw. volumina und/oder die Dehnfuge (41) mit dem ersten Rauchgaskanal (9), insbesondere strömungstechnisch, verbindet.

56. Kassettenkammer nach Anspruch 54 und/oder 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzugkanal (91) sich von der Anschlussstirnseite (100) weg schräg nach unten erstreckt, wobei vorzugsweise eine Abzugkanalachse (92) mit der Vertikalen einen Winkel ε von 30 bis 60°, bevorzugt von 40 bis 50° einschließt und die Abzugkanalachse (92) zweckmäßigerweise in einer Steinmit- tenlängsebene (10) verläuft.

57. Kassettenkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 54 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzugkanal (91) einen konischen Verlauf hat, wobei sich der Querschnitt des Abzugkanals (91) vorzugsweise in Richtung des Rauchgaskanals (9) erweitert.

58. Kassettenkammer nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Abzugkanalkonuswinkel φ vorzugsweise 10 bis 30°, bevorzugt 15 bis 20° beträgt.

59. Formstein für Tiefofen-Wände, insbesondere für Kassettenwandungen und/oder Kassettenkammerwandungen, gekennzeichnet durch die Merkmale eines oder mehrerer der Ansprüche 1-6, 8, 9, 11-15, 20, 22, 28, 35, 42-44, 46, 54, 56-58.

60. Verfahren zur Herstellung eines Formsteins für Tiefofen- Wände, insbesondere eines Formsteins nach Anspruch 59, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Herstellung eines, insbesondere gießfähigen, Frischfeuerbetons b) Einbringen, insbesondere Gießen, des Frischfeuerbetons in eine Form c) Vorzugsweise Rütteln und/oder Vibrieren des Frischfeuerbetons in der Form d) Aushärtenlassen des Frischfeuerbetons in der Form e) Entformen des ausgehärteten Feuerbeton-Formsteins

Description:

Refratechnik Holding GmbH 05. Oktober 2005

Adalperostrasse 82 M 6723 PCT/V/scb

85737 Ismaning

Kassettenkammer eines Tiefofens sowie Formstein dafür und Verfahren zur Herstellung des Formsteins

Die Erfindung betrifft eine Kassettenkammer eines Tiefofens, insbesondere eines Kassettenringtiefofens, vorzugsweise zum Brennen von amorphen Kohlenstoffkörpern, insbesondere von Anoden aus hochreinem Kohlenstoff, die zur elektrolytischen Reduktion von Aluminium oder für andere elektrometallurgische Verfahren dienen. Die Erfindung betrifft zudem einen Formstein für Tiefofen-Wände und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Die Erzeugung von reinem Aluminium aus Tonerde (Al 2 O 3 ) erfolgt üblicherweise mittels der sogenannten Schmelzflusselektrolyse. Dieses Verfahren beruht darauf, dass in einem geschmolzenen Kryolithbad gelöstes Al 2 O 3 durch einen elektrischen Strom zersetzt wird, der dem Bad mittels einer eingetauchten Elektrode aus hochreinem Kohlenstoff (Anode) zugeführt wird. Dabei setzt sich das entstandene reine Aluminium an Wänden eines aus gebranntem Kohlenstoff bestehenden Tiegels, der die Kathode darstellt, ab und der entstandene Sauerstoff wandert zur Anode und verbrennt mit ihr. Aus diesem Grund müssen die Anoden in regelmäßigen Abständen erneuert werden, üblicherweise, wenn sie zu ca. 30 % abgenutzt sind, weshalb ein ständiger Bedarf an Anoden besteht.

Bei der Herstellung dieser Anoden wird zunächst eine viskose Mischung aus gebrochenem bzw. gemahlenem Koks bzw. Steinkohle und einem geeigneten Bindemittel, z.B. Steinkohleteerpech, zu sogenannten „grünen" Anoden-Blöcken gepresst und diese anschließend bei einer Temperatur von ca. 1200 0 C gebacken, so dass die Anoden-Blöcke die für die Aluminiumherstellung benö-

tigten Eigenschaften, wie z.B. elektrische Leitfähigkeit und Oxidationsbeständigkeit, erhalten.

Das Backen der Anoden-Blöcke erfolgt üblicherweise in speziellen Tieföfen, vorzugsweise in Kassettenringtieföfen, in deren gasbeheizten Kammern die „grünen" Anoden-Blöcke in Stapeln eingeführt werden und in sogenannten Abdeck- bzw. Kohlenstoff- grieß eingebettet werden, was gewährleistet, dass der Backvorgang ohne Sauerstoff stattfindet. Der dazu verwendete Kohlenstoffgrieß, der üblicherweise aus den Restbeständen der nicht vollständig abgenutzten Anoden hergestellt ist, besteht im wesentlichen aus Graphit und Alkaliflouriden und hat z. B. eine Korngröße von < 3 mm.

Ein derartiger Kassettenringtiefofen zum Brennen der Anoden ist beispielsweise aus der DE 200 21 089 Ul bekannt und wird im folgenden anhand der Fig. 35 und 36 beispielhaft beschrieben. Dieser Kassettenringtiefofen 200 weist eine Vielzahl von quaderförmigen Kassettenkammern 201 auf, die sowohl nebeneinander als auch zweireihig hintereinander angeordnet sind, wobei benachbarte Kassettenkammern 201 über eine umlaufende Ringgasleitung 202 strömungstechnisch miteinander verbunden sind, so dass die Verbrennungs- bzw. Rauchgase von einer Kassettenkammer 201 zur nächsten geführt werden (Fig. 36) . Die einzelnen Kassettenkammern 201 weisen jeweils zwei vertikale, sich gegenüberliegende und zueinander parallele Kammerlängswände 203 sowie zwei ebenfalls vertikale, sich gegenüberliegende und zueinander parallele Kammerquerwände 204 auf, wobei Kammerlängswände 203 und die Kammerquerwände 204 zueinander senkrecht angeordnet sind und eine umlaufende Gurtwand bzw. Kammerwandung 205 bilden, in der mehrere, sich vertikal erstreckende, Rauchgasdurchgänge 212 vorgesehen sind. Zudem ist jede Kassettenkammer 201 durch ebenfalls vertikal ausgerichtete, und sich senkrecht zu den Kammerlängswänden 203 von der einen zur gegenüberliegenden Kammerlängswand 203 erstreckende Kassettenwände 206 in quaderförmige Kassetten 207 un-

terteilt. Jede der Kassettenwände 206 weist dabei ebenfalls mehrere, sich vertikal erstreckende, Rauchgasdurchgänge 212 auf. Die Kassetten 207 dienen zur Aufnahme des in das Kohlenstoffgrießbett 217 eingebetteten Brennguts 218.

Sowohl die Kassettenwände 206 als auch die Kammerwandung 205 bestehen dabei üblicherweise aus aufwendig hergestellten, relativ kleinformatigen einzelnen Wandsteinen aus hydraulisch gepressten, keramisch gebundenen und im wesentlichen gasdichten Schamottesteinen, die von Hand vermauert werden und mit Schamottemörtel verfugt werden. Die Fixierung der Schamottensteine gegeneinander erfolgt über an sich bekannte Nut- /Federverbindungen. Diese Schamottensteine haben normalerweise einen Al 2 O 3 -Ge]IaIt von ca. 40 % und eine Länge von 200 bis 500 mm, eine Breite von 200 bis 300 mm und eine Höhe von 130 bis 180 mm.

Zudem ist jede Kassettenkammer 201 derart mit einem Kammerdeckel 208 verschlossen, dass zwischen dem Kammerdeckel 208 und oberen Kassettenwändenoberflachen 210 der Kassettenwände 206 und dem sich in den Kassetten 207 befindlichem Brenngut 218 ein oberer Hohlraum bzw. Ausgleichsraum 211 gebildet wird. Ein weiterer, unterer Hohlraum bzw. Ausgleichsraum 213 ist in einem Kammer- bzw. Kassettenbodenbereich 214 der Kassettenkammern 201 bzw. der Kassetten 207 ausgebildet.

Im Betrieb, also beim Brennen der Anoden, werden die Rauchgase in Leitungsströmungsrichtung 215 von einer Kassettenkammer 201 zur jeweils benachbarten Kassettenkammer 201 geführt. Dazu wird zunächst Brennstoff in separaten, vertikalen Heiz- bzw. Brandschächten 216 verbrannt, die in der in Bezug zur Leitungsströmungsrichtung 215 eingangsseitig liegenden Kammerlängswand 203 jeder Kassettenkammer 201 vorgesehen sind, wobei üblicherweise pro Kassette 207 jeweils ein Heizschacht 216 vorhanden ist. Das so erzeugte Rauchgas steigt in dem jeweiligen HeizSchacht 216 nach oben und sammelt sich in dem oberen

Ausgleichsraum 211, wo ein Druck- und Temperaturausgleich stattfindet. Von dort wird das Rauchgas durch die in den Kassettenwänden 206 und der Kammerwandung 205 vorhandenen Rauchgasdurchgänge 212 und gegebenenfalls durch das Kohlenstoffgrießbett 217 nach unten in den unteren Ausgleichsraum 213 geführt, wo wiederum ein Druck- und Temperaturausgleich stattfindet. Aus dem unteren Ausgleichsraum 213 strömt das Gas in den nächsten Heizschacht 216 der in Leitungsströmungsrichtung 215 benachbarten Kassettenkammer 201, wobei im Gegenstrom Brennstoff zugeführt wird. Die Rauchgase folgen somit einem im wesentlichen sinus- bzw. mäanderförmigen Verlauf von Kassettenkammer 201 zu Kassettenkammer 201.

Während des Betriebs liegt in den einzelnen Kassetten 207 eine reduzierende, und aufgrund des Kohlenstoffgrießes, eine alka- lifluoridhaltige Brennatmosphäre vor, wohingegen in dem Heiz- schacht 216 eine oxidierende Atmosphäre vorherrscht.

üblicherweise werden im Betrieb eines derartigen Kassetten- ringtiefofens 200 dabei immer ein oder zwei der Kassettenkammern 201 als Brennkammern verwendet, während die in Leitungsströmungsrichtung 215 davor angeordneten Kassettenkammern 201 als Aufheizkammern und die dahinterliegenden Kassettenkammern 201 als Abkühlkammern, aus denen das gebrannte Produkt entnommen wird und anschließend neues Brenngut 218 eingesetzt wird, betrieben werden. Dabei dauert ein normaler Backzyklus, inklu- siv Vorheizen und Abkühlen der Anoden, ungefähr 14 Tage.

Durch den ständigen Wechsel des Betriebszustands der Kasset- tenkammern 201 werden die Kammerwandung 205 und vor allem die Kassettenwände 206 starken thermischen Belastungen und Schwankungen ausgesetzt, weshalb die Kammerwandung 205 und die Kassettenwände 206 gute thermomechanische Eigenschaften, wie eine hohe Druckfeuerbeständigkeit, ein geringes Druckerweichen, ein geringes Druckfließverhalten, ein geringes Dehnungs-

/Schwindungsverhalten und eine gute Temperaturwechselbeständigkeit besitzen müssen.

Problematisch sind insbesondere thermisch bedingte, immer wieder abwechselnde Dehnungen und Kontraktionen in den Kassettenwänden 206 und der Kammerwandung 205. Durch die Dehnungen kommt es unter anderem zu unerwünschtem Ausbauchen bzw. Ausbeulen der Kassettenwände 206, da diese stirnseitig im wesentlichen fest mit der Kammerwandung 205 verbunden sind und nicht ausweichen können. Durch die ständig wechselnde Zug- und Druckbelastung werden zudem die Fugen zwischen den einzelnen Schamottesteinen aufgerissen und zerstört, so dass mit der Zeit einzelne Schamottesteine aus den Kassettenwänden 206 ausbrechen .

Verstärkt wird dieser Effekt noch dadurch, dass die Schamottensteine sehr anfällig für den thermochemisehen Angriff von den im Abdeckgrieß enthaltenen Alkalifluoriden sind. Die .Alkalifluoride dringen in die Poren der Schamottensteine ein und tragen zu ungewünschten Mineralphasenumwandlungen bei, die einerseits zu einem erhöhten Dehnungsverhalten des Materials und andererseits zu einem frühzeitigen Druckerweichen führen.

Zudem dringt der sehr feine Kohlenstoffgrieß aufgrund seiner geringen Korngröße nach und nach in die zerstörten Fugen ein und verhindert und blockiert die Dehnungs-Schwindungs-Bewegung der Kassettenwände 206 noch mehr. Dies führt zur einer noch erhöhten Instabilität der Kassettenwände 206 und am Ende zur Zerstörung der Kassettenwände 206, die dann repariert oder komplett ausgetauscht werden müssen, was u. a. aufgrund der Vermauerung per Hand sehr aufwendig, zeit- und kostenintensiv ist.

Um dem zu begegnen ist es bekannt, die Kassettenwände 206 in Nuten der Kammerlängswände 203 zu lagern und sich vertikal in der Kammerwandung 205 und im Stoßbereich zwischen den Kassettenwänden 206 und der Kammerwandung 205 erstreckende Dehnfugen

vorzusehen, die mit Styropor und/oder keramischen, elastisch verformbaren, Fasermaterialien gefüllt sind. Dabei dient das Styropor lediglich als Abstandshalter bei der Montage der Kassettenwände 206 und zur Schaffung einer definierten Breite der Dehnfuge, da das Styropor beim Betrieb des Kassettenringstief- ofens 200 sofort abbrennt. Sowohl die durch das eingesetzte Styropor geschaffene Dehnfuge als auch das keramische, elastische Fasermaterial, das bei Ausdehnung der Kassettenwände 206 reversibel zusammengedrückt wird, lassen somit eine definierte Längenänderung der Kassettenwände 206 ohne Deformierung derselben zu.

Das Problem dabei ist allerdings, dass die keramischen Fasermaterialien nur eine begrenzte Nutzungsdauer besitzen. Dies resultiert unter anderem daraus, dass zur Montage und zur Gewährleistung der Bewegungsfreiheit der Kassettenwände 206 die Breite der Nuten generell etwas größer ist als die Breite der Kassettenwände 206, so dass zwischen Kassettenaußenwandungen und Nutseitenwänden jeweils ein Spalt vorhanden ist. Durch bzw. in diese Spalte dringt nach und nach der sehr feine Koh- lenstoffgrieß auch in das keramische Fasermaterial ein, so dass die Bewegung der Kassettenwände 206 wieder blockiert wird, was erneut zu den oben beschriebenen Problemen führt.

Problematisch bei derartigen an sich bekannten Kassettenring- tieföfen sind somit einerseits die thermisch bedingten Schädigungen der Tiefofen-Wände, wie das Ausbauchen der Kassettenwände und Aufreißen der Fugen zwischen den Schamottesteinen, was durch die Anfälligkeit der Schamottesteine für den thermo- chemischen Angriff der im Kohlenstoffgrieß enthaltenen Alkalifluoride noch verstärkt wird.

Zudem ist die Herstellung der Tiefofen-Wände durch Vermörteln der vielen einzelnen Schamottesteine per Hand sehr zeit- und kostenintensiv, sowie die Reparatur der geschädigten Tiefofen- Wände nur sehr aufwendig möglich.

Auch die CO-Beständigkeit der Schamottesteine ist nicht ausreichend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kassettenkairaner für einen Tiefofen, insbesondere einen Kassettenringtiefofen oder dergleichen, insbesondere zum Brennen von amorphen Kohlenstoffkörpern, bei der die thermisch und chemisch bedingten Schädigungen der Tiefofen-Wände, wie beispielsweise Ausbauchen und Rissbildung minimiert werden, wobei die Tiefofen-Wände einfach und kostengünstig hergestellt und repariert werden können.

Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, einen Formstein für derartige Tiefofen-Wände bereitzustellen, der einfacher herstellbar ist, gute thermochemische und thermomechanische Eigenschaften aufweist und geringere thermisch und chemisch bedingte Schädigungen erfährt .

Weiterhin soll ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines derartigen Formsteins für Tiefofen-Wände angegeben werden .

Diese Aufgaben werden bezüglich der Kassettenkammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1, bezüglich des Formsteins mit den Merkmalen des Anspruchs 59 und bezüglich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 60 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den dazugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.

Es zeigen:

Fig.l: eine schematische, perspektivische Ansicht von oben einer erfindungsgemäßen Kassettenkammer

Fig.2: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Form- steins mit einem Längsschnittausschnitt entlang einer Steinmittenlängsebene

Fig.3: eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Formsteins

Fig.4: einen Längsschnitt des Formsteins gemäß Fig.3 entlang der Linie A-A

Fig.5: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Formsteins nach einer weiteren Ausführungsform mit einem Längsschnittausschnitt entlang der Steinmittenlängsebene

Fig.6: einen Längsschnitt des Formsteins gemäß Fig.5 entlang der Linie B-B

Fig.7: eine Detailansicht des in Fig.6 mit C gekennzeichneten Ausschnitts

Fig.8: eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kassettenkammer gemäß einer ersten Ausführungsform bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung entlang einer horizontalen und zu einer Oberseite eines oberen Formsteins koplanaren Ebene

Fig.9: einen Längsschnitt der Kassettenkammer gemäß Fig.8 entlang der Linie D-D

Fig.10: eine Detailansicht des in Fig.8 mit E gekennzeichneten Ausschnitts

Fig.11: eine Draufsicht eines bei der ersten Ausführungsform bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung verwendeten Anschlussformsteins

Fig.12: eine der in Fig.10 dargestellten Detailansicht entsprechende Detailansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung

Fig.13: eine Draufsicht eines bei der zweiten Ausführungsform bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung verwendeten Anschlussformsteins

Fig.14: eine perspektivische Ansicht von oben des Anschlussformsteins gemäß Fig.13, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.15: eine der in den Fig.10 dargestellten Detailansicht entsprechende Detailansicht gemäß einer dritten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung

Fig.16: eine Draufsicht eines bei der dritten Ausführungsform bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung verwendeten Anschlussformsteins

Fig.17: eine perspektivische Ansicht von oben des Anschlussformsteins gemäß Fig.16, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammer- 1ängswandung

Fig.18: eine Draufsicht eines bei einer vierten Ausführungsform bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung verwendeten Anschlussformsteins

Fig.19: eine perspektivische Ansicht von oben des Anschlussformsteins gemäß Fig.18, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammer- 1ängswandung

Fig.20: eine stirnseitige Ansicht eines bei einer fünften Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung verwendeten Anschlussformsteins

Fig.21: eine Seitenansicht des Anschlussformsteins gemäß Fig.20

Fig.22: eine perspektivische Ansicht von oben von zwei ü- bereinander angeordneten Anschlussformsteinen gemäß Fig.18, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.23: einen dem Längsschnitt gemäß Fig. 9 entsprechenden Längsschnitt einer Kassettenkammer gemäß einer sechsten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung

Fig.24: eine Detailansicht des in Fig.23 mit F gekennzeichneten Ausschnitts

Fig.25: eine perspektivische Ansicht von oben von zwei ü- bereinander angeordneten Anschlussformsteinen gemäß der sechsten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.26: eine Seitenansicht eines Anschlussformsteins gemäß Fig.25

Fig.27: eine Seitenansicht des Anschlussformsteins gemäß Fig.26

Fig.28: eine perspektivische Ansicht von oben von zwei ü- bereinander angeordneten Anschlussformsteinen mit jeweils einem Abrutschkeil gemäß einer siebten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.29: einen Längsschnitt entlang der Steinmittenlängs- ebene eines Anschlussformsteins mit Abrutschkeil gemäß

Fig.28, angeordnet in der Anschlussnut der ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.30: eine Draufsicht auf den in der Anschlussnut der ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung angeordnete Anschlussformstein gemäß Fig.29 mit einem abgewandelten Abrutschkeil

Fig.31: eine perspektivische Ansicht von oben des Abrutschkeils gemäß Fig.30

Fig.32: eine perspektivische Ansicht von oben eines Anschlussformsteins gemäß einer achten Ausführungsform der Kassettenkammer bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen und Kammerwandung, angeordnet in einer Anschlussnut einer ausschnittsweise dargestellten Kammerlängswandung

Fig.33: eine Seitenansicht des Anschlussformsteins gemäß Fig. 32 mit einem Längsschnittausschnitt entlang der Steinmittenlängsebene

Fig.34: eine Draufsicht des Anschlussformsteins gemäß Fig. 33

Fig.35: eine schematische, perspektivische Ansicht von o- ben eines Tiefofens nach dem Stand der Technik

Fig.36: einen Schnitt entlang einer vertikalen, zu Kassettenwandungen parallelen Ebene durch vier Kassettenkaπunern des Tiefofens gemäß Fig.35

Ein Tiefofen weist mindestens eine, vorzugsweise 10 bis 20 quaderförmige bzw. im Grundriss rechteckige Kassettenkammern 1 auf, die untereinander strömungstechnisch verbunden sind (Fig. 1,8,9,23). Jede der Kassettenkammern 1 besteht aus einer umlaufenden Gurt- bzw. Kammerwandung 2, die von zwei vertikal und zueinander parallel ausgerichteten und in horizontaler Richtung zueinander beabstandet angeordneten Kammerlängswan-

düngen 3,4 und von zwei ebenfalls vertikal und zueinander parallel ausgerichteten und in horizontaler Richtung zueinander beabstandet, aber senkrecht zu den Kammerlängswandungen 3,4 angeordneten Kammerquerwandungen 5,6 gebildet wird.

Zudem weist die Kassettenkammer 1 mindestens eine, vorzugsweise 4 bis 8, parallel zu den Kammerquerwandungen 5,6 ausgerichtete Kassettenwandungen 7 auf, die sich von der einen Kammer- längswandung 3,4 zur gegenüberliegenden Kammerlängswandung 3,4 erstrecken und die Kassettenkammer 1 in mehrere quaderförmige Kassettenräume 8 unterteilen.

Alternativ dazu sind die Kassettenwandungen 7 parallel zu den Kammerlängswandungen 3 , 4 ausgerichtet und erstrecken sich von der einen Kammerquerwandung 5,6 zur gegenüberliegenden Kammerquerwandung 5,6 (nicht dargestellt).

In der Kammerlängswandung 3 sind mehrere sich vertikal erstreckende Heizschächte 101 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei pro Kassettenraum 8 üblicherweise ein Heizschacht 101 vorhanden ist.

Erfindungsgemäß bestehen die Kassettenwandungen 7 dabei aus einzelnen, großformatigen, inneren Formsteinen 11 und Anschlussformsteinen IIa, die versetzt übereinander und aneinandergereiht nebeneinander angeordnet jeweils eine Kassettenwandung 7 bilden (Fig.1-34). Diese Formsteine 11,11a weisen jeweils zwei ebene und zueinander parallele Breitseiten 12,13, eine Unterseite 14, eine Oberseite 15 und zwei sich gegenüberliegende Stirnseiten 16,17 auf.

Des weiteren sind in die Formsteine 11,11a sich vertikal erstreckende, durchgehende Rauchgaskanäle 9 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt eingebracht. Dabei sind die Formsteine 11,11a der zusammengebauten Kassettenkammer 1 derart angeordnet, dass die Rauchgaskanäle 9 vertikal fluch-

tend zueinander liegen. Vorzugsweise sind die Rauchgaskanäle 9 dabei symmetrisch in Bezug zu einer Steinmittenlängsebene 10.

Die Länge der erfindungsgemäßen Formsteine 11,11a, also der Abstand der gegenüberliegenden Stirnseiten 16,17, beträgt dabei vorzugsweise 600 bis 2000 mm, bevorzugt 1000 bis 1900 mm, die Breite, also der Abstand der gegenüberliegenden Breitseiten 12,13 beträgt vorzugsweise 190 bis 350 mm, bevorzugt 200 bis 300 mm und die Höhe, also der Abstand der Unterseite 14 von der Oberseite 15, beträgt vorzugsweise 500 bis 1000 mm, bevorzugt 600 bis 800 mm. Infolgedessen sind sie erfindungsgemäßen Formsteine 11,11a deutlich größer als die herkömmlich verwendeten Bausteine und somit u.a. viel einfacher im Hand- ling.

Erfindungsgemäß bestehen die Formsteine 11,11a aus einem Feuerbeton, der im wesentlichen aus einem feuerfesten granulierten Erzeugnis als Zuschlagstoff, insbesondere AI2O 3 -Granulaten, wie beispielsweise πvullitreichen Werkstoffen und/oder Schamotte und/oder Andalusit, einem feuerfesten mehlförmigen Erzeugnis als Zusatzstoff, wie beispielsweise Tonerde und/oder Ton und/oder mullithaltigen Komponenten und/oder nichtoxidischen Werkstoffen, mineralischen Bindemitteln wie beispielsweise Tonerdezementen und/oder Mikrosilica und/oder reaktive Tonerden, sowie Zusatzmitteln wie beispielsweise Verflüssiger und/oder Abbinderegulierer und/oder organischen und/oder nichtorganischen Fasern besteht.

Als besonders vorteilhaft hat sich im Rahmen der Erfindung die Verwendung eines Feuerbetons des Typs ULCC (Ultra Low Cement Castables) , mit einem CaO-Gehalt von 0,2 bis 1,0 Gew.%, herausgestellt .

Durch die Verwendung eines derartigen Feuerbetons vom Typ ULCC für die erfindungsgemäßen Formsteine wird insbesondere ein synergistischer Effekt erzielt. Zum einen weist der erfindungsgemäße Formstein 11,11a ein für ultra-zement-armen Feuerbeton

charakteristisches geringes Druck-Erweichen und geringes Druck-Fließen auf. Zum anderen weisen die Formsteine aufgrund des geringen Wasserbedarfs des Feuerbetons bei der Herstellung eine sehr geringe, offene Porosität auf, so dass die Formsteine 11,11a eine geringe Gasdurchlässigkeit besitzen und dadurch beständig gegen die Aufnahme und den Angriff der im Kohlen- stoffgrieß enthaltenen Alkalifluoride sind.

Um die für den Einsatz im Tiefofen erforderliche CO- Beständigkeit zu erzielen, weist der Feuerbeton außerdem lediglich einen Fe 2 O 3 -Gehalt < 2 Gew.%, bevorzugt < 1 Gew.% auf.

Insbesondere wird vorzugsweise ein Feuerbeton mit den folgenden thermomechanisehen, thermochemisehen und physikalischen Eigenschaften als Material für die erfindungsgemäßen Formsteine 11,11a verwendet:

Die Herstellung der Formsteine 11,11a erfolgt dabei vorzugsweise in üblicher Betontechnologie, also z.B. durch Einbringen bzw. Gießen eines zuvor hergestellten Frischfeuerbetons in eine Form, vorzugsweise anschließendes Rütteln oder Vibrieren, Aushärten lassen des Frischfeuerbetons und Entformen der ausgehärteten Formsteine 11,11a. Mit diesem Herstellungsverfahren ist im Prinzip jede beliebige Raumform der Formsteine 11,11a herstellbar und es kann einfach, schnell und flexibel auf geänderte Anforderungen hinsichtlich der Raumform reagiert werden. Zudem ist diese Herstellung sehr kostengünstig, da die benötigten Gießformen bzw. Verschalungen aus Holz oder Kunststoff ebenfalls kostengünstig herstellbar sind.

Im eingebauten Zustand werden die übereinander angeordneten Formsteine 11,11a zueinander durch Nut-/Federverbindungen fixiert, wobei eine Fixierungsnut 18 in der Oberseite 15 und eine dazu korrespondierende Fixierungsfeder 19 in der Unterseite 14 vorgesehen ist. Sowohl Fixierungsnut 18 als auch Fixierungsfeder 19 sind dabei vorzugsweise symmetrisch zur Stein- mittenlängsebene 10 angeordnet und somit durch die Rauchgasdurchgänge 9 unterbrochen. Dabei sind Fixierungsnutseitenflächen 20 bzw. Fixierungsfederseitenflächen 21 zweckmäßigerweise nicht senkrecht zu einem Fixierungsnutboden 22 bzw. Fixierungsfederboden 23, sondern schließen einen stumpfen Winkel mit dem jeweiligen Boden 22,-23 ein, so dass die Fixierungsnut 18 und die Fixierungsfeder 19 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

Die nebeneinander angeordneten Formsteine 11,11a werden ebenfalls mittels Nut- /Federverbindungen miteinander verbunden, wobei jeweils an einer Stirnseite 16 eine Verbindungsnut 24 und an der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite 17 eine korrespondierende Verbindungsfeder 25 vorgesehen ist. Dabei sind wiederum Verbindungsnutseitenflachen 26 bzw. Verbindungsfeder- seitenflachen 27 zweckmäßigerweise nicht senkrecht zu einem Verbindungsnutboden 28 bzw. Verbindungsfederboden 29, so dass auch die Verbindungsnut 24 und die Verbindungsfeder 25 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

Nach einer weiteren, in den Fig. 6,7,20,21,26,27 und 33 beispielhaft dargestellten Ausführungsform weist der Formstein 11,11a keine oben beschriebene, mittig angeordnete Fixierungsfeder 19, sondern zwei jeweils neben den Rauchgaskanälen 9 und parallel zur Steinmittenlängsebene 10 verlaufende, halbzylindrische Adapterfedern 30 auf. Diese Adapterfedern 30 entsprechen ihrer Form und ihren Abmessungen nach üblicherweise verwendeten Federn, so dass diese Formsteine 11,11a als Adaptersteine, beispielsweise in der unteren Reihe in einem bekannten Tiefofen eingesetzt werden können.

Die in der Kassettenwandung 7 und folglich in den Formsteinen 11,11a vorgesehenen Rauchgaskanäle 9 weisen wie bereits oben erläutert einen im wesentlichen rechteckigen und zur Steinmittenlängsebene 10 symmetrischen Querschnitt mit abgerundeten Kanalkanten 31 auf. Insbesondere weisen die Rauchgaskanäle 9 eine Querschnittslänge L in Richtung der Steinmittenlängsebene 10 von 80 bis 250 mm, bevorzugt von 100 bis 200 mm auf, und eine Querschnittsbreite B senkrecht zur Steinmittenlängsebene 10 von 80 bis 250 mm, bevorzugt von 100 bis 200 mm auf.

In einer Kassettenwandung 7 sind die Formsteine 11,11a dabei derart bemessen und angeordnet, dass zwischen den einzelnen Formsteinen 11,11a vorhandene vertikale Wandungsfugen 33 einer horizontalen Formsteinreihe 34 zu den Wandungsfugen 33 einer

darüber bzw. darunter angeordneten Formsteinreihe 34 versetzt angeordnet sind. Dadurch wird eine gute Festigkeit und Stabilität der Kassettenwandung 7 erreicht, ohne dass die Formsteine 11,11a miteinander verfugt werden, was bei der Montage einen enormen Kosten- und Zeitvorteil gegenüber den herkömmlich verwendeten Steinen bringt, die von Hand vermauert werden.

Um die beim Stand der Technik auftretenden Ausbauchungen zu verhindern, stehen nach der Erfindung die aus mehreren Formsteinen 11,11a bestehenden Kassettenwandungen 7 stirnseitig jeweils mittels Anschlusseinrichtungen in horizontaler Kassettenlängsrichtung 35 verschieblich mit den Kammerlängswandungen 3,4 in Verbindung. Um zu gewährleisten, dass diese Verschieblichkeit auch während des Betriebs langzeitig nicht blockiert wird und möglichst lange funktionsfähig erhalten bleibt, sind erfindungsgemäß mehrere Varianten vorgesehen.

Kammerinnenseitig sind in den Kammerlängswandungen 3,4 vertikal ausgerichtete und durchgehende Anschlussnuten 36 der Anschlusseinrichtung mit jeweils einem Anschlussnutboden 37 und zwei zueinander parallelen Anschlussnutseitenflächen 38,39 vorgesehen. Die Tiefe der Anschlussnuten 36 beträgt dabei vorzugsweise 30 bis 200 mm, bevorzugt 60 bis 150 mm, wobei der Abstand zweier in horizontaler Richtung gegenüberliegender An- schlussnutböden 37 größer ist als die Länge der dazwischen angeordneten Kassettenwandung 7, also der Abstand ihrer Kassettenwandungsstirnseiten 40 in horizontaler Richtung, so dass jeweils ein Freiraum bzw. eine Dehnfuge 41 als weiteres Element der Anschlusseinrichtung zwischen den Kassettenwandungsstirnseiten 40 und den Anschlussnutböden 37 gebildet wird und die Kassettenwandung 7 um einen begrenzten Betrag in Kassettenlängsrichtung 35 verschieblich mit den Kammerlängswandungen 3,4 in Verbindung stehen.

Der Abstand der beiden Anschlussnutseitenflächen 38,39 ist dabei ebenfalls etwas größer als die Breite der Kassettenwandun-

gen 7, also als der Abstand von Kassettenwandungsseiten 42,43 bzw. als die Breite der Formsteine 11,11a, so dass zwischen den Kassettenwandungsseiten 42,43 und den Anschlussnutseitenflächen 38,39 jeweils ein geringer Spalt 44 bzw. Schlitz 45 besteht. Dabei weisen die Spalte 44 vorzugsweise eine Breite von 2 bis 5 nun, bevorzugt 1,8 bis 2,4 nun, und die Schlitze 45 vorzugsweise eine Breite von 5 bis 25 mm, bevorzugt 9 bis 13 mm, auf. Die Spalte 44 und Schlitze 45 sind zweckmäßig, um eine möglichst reibungsarme Montage der Kassettenwandungen 7 in die Anschlussnuten 36 und eine möglichst reibungsarme Bewegung der Kassettenwandungen 7 in Kassettenlängsrichtung 35 auch bei thermisch bedingter breitenmäßiger Ausdehnung der Kassettenwandungen 7 zu gewährleisten sowie fertigungsbedingte Ungenauigkeiten zu kompensieren. Spalte 44 und Schlitze 45 sind ebenfalls jeweils Bestandteil der Anschlusseinrichtungen.

Um eine Dehnfuge 41 definierter Tiefe zu schaffen wird zur Montage der Kassettenwandungen 7 beispielsweise jeweils ein an den Anschlussnutböden 37 anliegender Styroporstreifen 46 vorgesehen, der bei Inbetriebnahme der Kassettenkammer 1 vollständig verbrennt und die Dehnfuge 41 mit einer Tiefe von vorzugsweise 5 bis 50 mm, bevorzugt 15 bis 40 mm hinterlässt.

Gemäß der Erfindung weist jeweils eine der beiden Stirnseiten 16,11 der Anschlussformsteine IIa keine Verbindungsnut 24 bzw. Verbindungsfeder 25, sondern Elemente zum Anschluss der Anschlussformsteine IIa an die Kammerwandungen 3,4 auf. Diese Stirnseite 16 oder 17 wird im folgenden als Anschlussstirnseite 100 bezeichnet und ist ein weiteres Bestandteil der Anschlusseinrichtung .

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und Kammerlängswandungen 3,4 weist die Anschlusseinrichtung eine Dichteinrichtung auf, die verhindert, dass Kohlenstoffgrieß in die Dehnfuge 41 eindringt.

Dazu ist jeweils im Bereich der Anschlussstirnseite 100 als Element der Dichteinrichtung eine sich vertikal erstreckende Dichtungsnut 47 in der Breitseite 12 vorgesehen (Fig.8-11).

Diese Dichtungsnut 47 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei ein Dichtungsnutboden 48 parallel zu den Breitseiten 12,13 verläuft. Die Tiefe der Dichtungsnut 47 beträgt vorzugsweise 15 bis 120 mm, bevorzugt 30 bis 80 mm, und die Breite der Dichtungsnut 47, also der Abstand von Dichtungsnutseitenflächen 49,50, beträgt vorzugsweise 60 bis 200 mm, bevorzugt 100 bis 150 mm.

In der zusammengebauten Kassettenkammer 1 (Fig. 8,9) sind die Anschlussformsteine IIa derart in den Kassettenwandungen 7 angeordnet, dass die Dichtungsnuten 47 vertikal fluchtend übereinander angeordnet sind. Zudem liegen die Dichtungsnuten 47 zumindest teilbereichsweise innerhalb der Anschlussnuten 36 und, in Bezug zu den Anschlussnutseitenflächen 38,39, auf der Seite des von der Anschlussnutseitenflache 38 und der Breitseite 12 begrenzten Schlitzes 45. Diese teilbereichsweise ü- berlappung der Anschlussnuten 36 und der Dichtungsnuten ist derart bemessen, dass sie auch bei der thermisch bedingten Kontraktion der Kassettenwände erhalten bleibt.

In den Dichtungsnuten 47 ist z. B. jeweils eine sich vertikal erstreckende streifenförmige, elastisch nachgebende bzw. rückfedernde, keramische Fasermatte 51 als weiteres Element der Dichteinrichtung vorgesehen, die mit ihrer Fasermattenunterseite 52 an dem jeweiligen Dichtungsnutboden 48 anliegt und sich vorzugsweise über die gesamte Dichtungsnutbreite erstreckt. Die Dicke der Fasermatten 51 beträgt dabei vorzugsweise 2 bis 40 mm, bevorzugt 5 bis 20 mm.

Zudem sitzt in den Dichtungsnuten 47 als weiteres Element der Dichteinrichtung jeweils ein Dichtungselement, insbesondere ein quaderförmiger, sich vertikal erstreckender Dichtungsquader 53, vorzugsweise formschlüssig oder mit leichtem Press-

sitz, der mit seiner Dichtungsquaderrückseite 54 an einer Fasermattenoberfläche 55 und mit seiner der Dichtungsquaderrückseite 54 gegenüberliegenden Dichtungsquadergleitflache 56 zumindest teilbereichsweise an der jeweiligen Anschlussnutseitenfläche 39 flächig gleitend und abdichtend anliegt.

Dabei entspricht die Breite der Dichtungsquader 53 im wesentlichen der Breite der Dichtungsnuten 47 und die Dicke der Dichtungsquader 53 beträgt vorzugsweise von 20 bis 100 mm, bevorzugt 30 bis 80 mm. Die Länge der Dichtungsquader 53 beträgt vorzugsweise 500 bis 1000 mm, bevorzugt 600 bis 800 mm, so dass zweckmäßigerweise in einer Dichtungsnut 47 eines Anschlussformsteins IIa mehrere Dichtungsquader 53 übereinander vorgesehen sind (Fig. 9) .

Zudem bestehen die Dichtungsquader 53 vorzugsweise aus Feuerleichtsteinen und/oder Schamottesteinen und/oder Tonerdesteinen und werden durch Pressen und/oder Gießen hergestellt.

Dadurch, dass die Dichtungsquader 53 mit ihren Dichtungsquadergleitflachen 56 zumindest teilweise an der jeweiligen Anschlussnutseitenfläche 39 flächig gleitend und abdichtend anliegen, dringt der zum Brennen von Anoden verwendete Kohlenstoffgrieß nicht durch die Schlitze 45 in die Dehnfugen 41 ein und die Bewegung der Kassettenwandungen 7 in Kassettenwan- dungslängsrichtung 35 bei den thermisch bedingten Ausdehnungen und Kontraktionen wird nicht durch eindringenden Kohlenstoffgrieß behindert. Dabei wird ein langfristiger, gleichmäßiger Anpressdruck der Dichtungsquader 53 an die Anschlussnutseitenflächen 39 durch die Verwendung der elastischen, nachgebenden Fasermatten 51 erzielt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Dichtungseinrichtung weisen die Anschlussformsteine IIa in den Anschlussstirnseiten 100 jeweils eine sich vertikal erstreckende, U-förmige Dichtungszylindernut 57 mit einem halbzylindrischen Zylindernutboden 58 und zwei sich an diesen tangential anschließende, zu-

einander parallele und zu den Breitseiten 12,13 senkrechten Zylindernutseitenflächen 59,60 in der Breitseite 12 auf.

Auch die Dichtungszylindernuten 57 sind in der zusammengebauten Kassettenkammer 1 vertikal fluchtend übereinander angeordnet und liegen auf der Seite des Schlitzes 45. Außerdem sind die Dichtungszylindernuten 57 derart angeordnet, dass sie auch bei Kontraktion der Kassettenwandungen 7 mindestens zur Hälfte innerhalb der Anschlussnuten 36 liegen.

In den Dichtungszylindernuten 57 ist jeweils z.B. formschlüssig oder mit leichtem Presssitz eine zylindrische Dichtungsstange 61 als Dichtungselement angeordnet. Formschlüssig meint, dass der Radius der DichtungsStangen 61 dem Radius der Dichtungszylindernuten 57 entspricht. Dabei ist die Tiefe der Dichtungszylindernuten 57 geringer als der Durchmesser der Dichtungsstangen 61, so dass die DichtungsStangen 61 linienmäßig an der jeweiligen Anschlussnutseitenfläche 39 anliegen (Linienberührung) und abdichten, so dass der Kohlenstoffgrieß nicht durch die Schlitze 45 in die Dehnfugen 41 eindringt. Bei Bewegung der Kassettenwandung 7 in Kassettenwandungslängsrich- tung 35 aufgrund der thermisch bedingten Dehnungen und Kontraktionen gleiten die DichtungsStangen 61 an den Anschlussnutseitenflächen 39 entlang oder rollen an dieser ab, so dass die Dichtwirkung auch bei der Bewegung der Kassettenwandungen 7 erhalten bleibt.

Die Länge einer Dichtungsstange 61 beträgt dabei vorzugsweise 500 bis 1000 mm, bevorzugt 600 bis 800 mm, so dass zweckmäßi- gerweise ebenfalls in einer Dichtungszylindernut 57 eines Anschlussformsteins IIa 1 bis 10 Dichtungsstangen 61 übereinander vorgesehen sind. Der Radius der Dichtungsstangen 61 beträgt vorzugsweise 10 bis 60 mm, bevorzugt 15 bis 30 mm.

Zudem bestehen die DichtungsStangen 61 vorzugsweise aus Schamotte und/oder Tonerde und/oder Hochtonerde und/oder Korund

und/oder Magnesia und werden durch Gießen und/oder Vibrieren hergestellt .

Selbstverständlich liegt es dabei auch im Rahmen der Erfindung, eine weitere Dichtungseinrichtung vorzusehen, die den von der Breitseite 13 und der Anschlussnutseitenfläche 39 begrenzten Spalt 44 abdichtet, wobei der Spalt 44 dann vorzugsweise die gleiche Breite wie der Schlitz 45 aufweist (nicht dargestellt) .

Außerdem ist es durchaus zweckmäßig, die Dichtungsnuten (47,57) anstatt in den Breitseiten (12,13) in den Anschlussnutseitenflächen (38,39) vorzusehen, so dass das jeweilige Dichtungselement (53,61) an den Breitseiten (12,13) dichtend anliegt bzw. entlang gleitet (nicht dargestellt) .

Ein weiterer Gedanke der Erfindung liegt darin, ebenfalls als Bestandteil der Anschlusseinrichtung eine Speichereinrichtung, die z.B. ein herstellungstechnisch bzw. montagebedingt vorgesehenes Depot bzw. Speichervolumen bzw. übermaßvolumen bzw. einen Speicherfreiraum aufweist, für den Kohlenstoffgrieß zu schaffen, in dem sich eine große Menge an Kohlenstoffgrieß sammeln kann, bevor es zur Blockade der Bewegung der Kassettenwandungen 7 kommt . Dadurch werden notwendige Reparaturarbeiten herausgezögert und die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Kassettenkammer 1 erhöht.

Dies wird beispielsweise gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und Kammerlängswandungen 3,4 (Fig. 15-17) dadurch erreicht, indem die Anschlussstirnseiten 100 der An- schlussformsteine IIa jeweils ein vertikal ausgerichtetes Speichervolumen, insbesondere eine vertikal ausgerichtete Depotnut 62 mit z.B. trapezförmigem Querschnitt und einer Tiefe von vorzugsweise 15 bis 100 mm, bevorzugt 25 bis 50 mm aufweisen.

Im Betrieb dringt nach und nach der Kohlenstoffgrieß durch die Spalte 44 und Schlitze 45 in die Depotnuten 62 ein, sammelt sich dort und fällt aufgrund der Schwerkraft in den Depotnuten 62 nach unten, so dass der Kohlenstoffgrießpegel in den Depotnuten 62 von unten langsam ansteigt. Dabei bleibt das Volumen der Depotnuten 62 unabhängig von den thermisch bedingten Kontraktionen und Dehnungen der Kassettenwandungen 7 im wesentlichen immer gleich, wohingegen das Volumen der Dehnfugen 41 sich mit den ständig wechselnden Kontraktionen und Dehnungen der Kassettenwandungen 7 verändert. Das Volumen der Dehnfuge wird dabei jeweils durch den Anschlussnutboden 37, die Anschlussnutseitenflächen 38,39 und die Tiefe der Dehnfuge 41, also den geringsten Abstand der Anschlussnutstirnseite 100 vom Anschlussnutboden 37, definiert bzw. festgelegt.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Speichervolumen/Dehnungsfugenvolumen bei den Depotnuten 62 bei Raumtemperatur 30 bis 80 %, bevorzugt 40 bis 60 %.

Um die Menge an Kohlenstoffgrieß, die pro Zeit in die Depotnuten 62 eindringt, möglichst gering zu halten, ist in den Schlitzen 45 jeweils ein sich vertikal erstreckender, keramischer Fasermattenstreifen 63 vorgesehen.

Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (Fig. 18,19) bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und KammerlängsWandungen 3,4 sind die Anschlussformsteine IIa an den Anschlussstirnseiten 100 derart seitlich angefast, dass jeweils zwei schräge, sich vertikal erstreckende, die Stirnseiten 16,17 mit den Breitseiten 12,13 verbindende ebene Stirnkanten 64,65 gebildet werden.

In der montierten Kassettenkammer 1 ragen die Anschlussstirnseiten 100 so weit in die Anschlussnuten 36, dass auf beiden Seiten der Anschlussformsteine IIa jeweils zwischen einer der beiden Anschlussnutseitenflächen 38,39, einer der beiden Stirnkanten 64,65 und der Dehnfuge 41 ein sich vertikal

erstreckendes Speichervolumen mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, ein Dreieckdepot 66,67 gebildet wird. Dabei liegen die Dreieckdepots 66,67 der Anschlussformsteine IIa in den Kassettenwandungen 7 jeweils fluchtend übereinander.

Auch das Volumen der Dreieckdepots 66,67 bleibt unabhängig von den thermisch bedingten Kontraktionen und Dehnungen der Kassettenwandungen 7 im wesentlichen immer gleich groß.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Speichervolumen/Dehnungsfugenvolumen bei den Dreieckdepots 66,67 bei Raumtemperatur jeweils 30 bis 80 %, bevorzugt 40 bis 60 %.

Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist zur Abdichtung in dem Schlitz 45 zweckmäßigerweise jeweils ein keramischer Fasermattenstreifen 63 vorgesehen (nicht dargestellt) .

Alternativ dazu sind die Stirnkanten 64,65 beispielsweise nach innengewölbt bzw. konkav ausgeführt, so dass das Speichervolumen noch vergrößert wird (nicht dargestellt) .

Um das Absinken des Kohlenstoffgrießes in den Depotnuten 62 noch zu fördern, ist es gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und Kammerlängswandungen 3,4 vorgesehen, die Anschlussstirnseiten 100 derart zu gestalten, dass das Abrutschen des Kohlenstoffgrießes in den Depotnuten 62 gefördert wird.

Um dies zu erreichen weisen seitlich die Depotnuten 62 begrenzende Stirnflächen 68,69 einen von der Seite betrachtet trapezförmigen Verlauf auf (Fig. 20-22). Die beiden Stirnflächen 68,69 schließen sich jeweils an die Oberseite 15 auf Höhe bzw. auf gleicher Ebene mit einem Depotnutboden 70 an und weisen zunächst jeweils eine ebene, schräge Gefällestirnfläche 71,72 auf, die mit der Oberseite 15 einen Winkel α von vorzugsweise 100 bis 130°, bevorzugt 105 bis 120°, einschließt. An die Gefällestirnfläche 71,72 schließt sich jeweils eine ebenfalls

ebene Vertikalstirnfläche 73,74 und an diese jeweils eine ebene, schräge überhangstirnflache 75,76 an, die an der Unterseite 14 auf Höhe mit dem Depotnutboden 70 ausläuft und mit der Unterseite 14 einen Winkel ß von vorzugsweise 100 bis 130°, bevorzugt 105 bis 120°, einschließt, an.

Vorzugsweise weisen dabei die Gefällestirnflächen 71,72 und die überhangstirnflachen 75,76 betragsmäßig dieselbe Steigung auf, das heißt, die Winkel α und ß sind zweckmäßigerweise gleich groß.

Die vertikale Länge der Vertikalstirnflächen 73,74 beträgt vorzugsweise 200 bis 600 mm, bevorzugt 300 bis 500 mm.

Durch die Gefällestirnflächen 71,72 wird zum einen das Aufnahmevolumen für den Kohlenstoffgrieß weiter vergrößert und zum anderen wird das Abrutschen des Kohlenstoffgrießes begünstigt. Auch der durch die überhangstirnflachen 75,76 entstehende Hinterschnitt bewirkt eine VolumensVergrößerung und damit einhergehend eine höhere Speicherkapazität.

Um den in den Depotnuten 62 angesammelten Kohlenstoffgrieß zwischen den Backzyklen entfernen zu können, weist die erfindungsgemäße Kassettenkammer 1 nach einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und KammerlängsWandungen 3,4 eine oder mehrere Absaugungsöffnungen 77 pro Kassettenwandung 7 auf, die die Speichervolumina, insbesondere die Depotnuten 62 bzw. die Dehnfugen 41 (nicht dargestellt) , mit dem Kassettenraum 8 verbinden, so dass der Kohlenstoffgrieß zwischen den 14-tägigen Backzyklen durch die Absaugungsöffnungen 77 aus den Depotnuten 62 einfach abgesaugt werden kann.

Dazu ist die Anschlussstirnseite 100 im unteren Bereich derart angefast bzw. hinterschnitten, dass eine ebene Schräge 78 gebildet wird, die sich von der Anschlussstirnseite 100 zur Unterseite 14 erstreckt. Dabei schließt die Schräge 78 mit der

Unterseite 14 einen Winkel γ von vorzugsweise 30 bis 60°, bevorzugt 40 bis 50°, ein (Fig.26).

In der zusammengebauten Kassettenkammer 1 ragen die Schrägen 78 teilweise über die Anschlussnutseitenflächen 38,39 heraus, so dass die Absaugungsöffnungen 77 jeweils im wesentlichen von der Schräge 78, der Oberseite 14 des darunter angeordneten, Anschlussformsteins IIa und einer Anschlussnutaußenkante 79 begrenzt werden.

Um das Abrutschen des Kohlenstoffgrießes in Richtung der Absaugungsöffnungen 77 zu fördern, ist nach einer in den Fig. 28-30 dargestellten siebten Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und Kammer- langswandungen 3,4 ein Abrutschkeil 80, vorzugsweise ebenfalls bestehend aus Feuerfestbeton, unterhalb der jeweiligen Schräge 78 angeordnet. Dieser Abrutschkeil 80 weist einen ebenen Keilboden 81, zwei dazu senkrechte Keilseitenflächen 82,83 sowie eine ebenfalls zum Keilboden 81 und zu den Keilseitenflächen 82,83 senkrechte Keilrückwandung 84 und eine zu dieser parallele Keilvorderwandung 85 auf. Zudem weist der Abrutschkeil 80 zwei sich an die Keilseitenwandungen 82,83 anschließende Abrutschflächen 86,87 auf, die in Bezug zur Keilbodenwandung 81 dach- bzw. giebelförmig aufeinander zulaufen und sich unter einem Winkel δ von vorzugsweise 30 bis 60°, bevorzugt 40 bis 50° schneiden. Außerdem weist der Abrutschkeil 80 zwei Keildeckenwandungen 88,89 auf, die sich in einem rechten Winkel an die Keilrückwandung 84 anschließen und ebenfalls dach- bzw. giebelförmig aufeinander zulaufen.

Vorzugsweise ist der Abrutschkeil 80 dabei mit seiner Keilrückwandung 84 an dem Anschlussnutboden 37 durch Kleben und/oder Vermauern befestigt und liegt mit seiner Keilbodenwandung 81 auf der Oberseite 15 des darunter angeordneten Anschlussformsteins IIa auf. Zudem ist der Abrutschkeil 80 derart bemessen, dass seine Keilseitenwandungen 82,83 mit den An-

schlussnutseitenflachen 38,39 in horizontaler Richtung bündig abschließen. Der Abstand der beiden Keilseitenwandungen 82,83 entspricht vorzugsweise der Anschlussnutbreite.

Alternativ zu der vorher beschriebenen Ausführungsform weist der Abrutschkeil 80 eine einzige ebene Abrutschfläche 90 auf, deren Steigung zweckmäßigerweise betragsmäßig der Steigung der Schräge 78 entspricht, so dass beide zueinander parallel sind (Fig. 28,29) .

Nach einer achten Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Verbindung von Kassettenwandungen 7 und Kammerlängswandungen 3,4 weist die erfindungsgemäße Kassettenkammer 1 in den Kassettenwandungen 7 Abzugkanäle 91 auf, die sich von den Anschlussstirnseiten 100 weg durch den Anschlussformstein IIa hindurch schräg nach unten erstrecken und in den jeweils, von den Anschlussstirnseiten 100 aus gesehen, ersten Rauchgaskanal 9 münden. Die Ausblaskanäle verbinden insofern die Speichervolumina, im dargestellten Fall die Dreieckdepots 66,67 und/oder die Dehnfugen 41 strömungstechnisch mit dem ersten Rauchgaskanal 9. Dabei erweitert sich der Querschnitt der Abzugkanäle 91 trichterförmig in Richtung des jeweiligen Rauchgaskanals 9, so dass die Abzugkanäle 91 einen konischen Verlauf haben. Vorzugsweise schließt eine Abzugkanalachse 92 mit der Vertikalen einen Winkel ε von 30 bis 60°, bevorzugt von 40 bis 50° ein, wobei die Abzugkanalachse 92 zweckmäßigerweise in der Stein- mittenlängsebene 10 verläuft.

Außerdem beträgt ein Abzugkanalkonuswinkel φ vorzugsweise 10 bis 30°, bevorzugt 15 bis 20°.

Pro Anschlussformstein IIa sind dabei vorzugsweise 2 bis 6, bevorzugt 2 bis 4 Abzugkanäle 91 vorhanden.

Sinn dieser Abzugkanäle 91 ist, dass die im Betrieb des Tief- ofens von oben nach unten durch die Rauchgaskanäle 9 der Kassettenwandungen 7 strömenden Rauchgase, in den Abzugkanälen 91

einen solchen Unterdruck erzeugen, dass der in den Dreieckdepots 66,67 und/oder in den Dehnfugen ,41 angesammelte Kohlen- stoffgrieß regelrecht aus den Dreieckdepots 66,67 und/oder den Dehnfugen 41 rausgesogen bzw. abgezogen und mit dem Rauchgas zusammen ausgeblasen wird.

Um diesen Sogeffekt bei umgekehrter Strömungsrichtung der Rauchgase von unten nach oben durch die Rauchgaskanäle 9 zu erhalten, sind die Abzugkanäle 91 in diesem Fall in Bezug zu einer horizontalen Ebene entsprechend spiegelverkehrt angeordnet (nicht dargestellt) .

Die Abzugkanäle 91 bewirken somit in besonders einfacher und vorteilhafter Weise, dass während des Betriebs des Tiefofens der Kohlenstoffgrieß kontinuierlich aus den Dreieckdepots 66,67 bzw. aus den Dehnfugen 41 abgesaugt wird, so dass eine Blockade der Bewegung der Kassettenwandungen 7 verhindert wird.

Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die verschiedenen Dichteinrichtungen und/oder die verschiedenen Speichereinrichtungen und/oder die Absaugöffnungen 77 und/oder die Abzugkanäle 91 miteinander zu kombinieren, beispielsweise die Abzugkanäle 91 mit den trapezförmigen Depotnuten 62 zu kombinieren oder sowohl Depotnuten 62 als auch Dreieckdepots 66,67 vorzusehen.

Zudem sind die erfindungsgemäßen Formsteine auch hervorragend als Bausteine für die übrigen Tiefofen-Wände, insbesondere die Kammerwandungen, geeignet, wobei in den Kammerwandungen dann zweckmäßigerweise ebenfalls Rauchgaskanäle vorhanden sind.

Abschließend ist festzustellen, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kassettenkammer die im Stand der Technik problematische Ausbauchung und Zerstörung der Kassettenwandungen in besonders vorteilhafter Weise verhindert wird.

Dies wird bezüglich der Ausgestaltung der Kassettenwandungen zum einen durch die Verwendung des Feuerbetons, insbesondere des Feuerbetons vom Typ ULCC, als Material für die Formsteine der Kassettenwandungen und zum anderen durch die Verwendung großformatiger Formsteine erreicht. Die aus Feuerbeton bestehenden Formsteine besitzen sowohl in reduzierender als auch in oxidierender Atmosphäre hervorragende thermochemische, thermo- mechanische und physikalische Eigenschaften, weisen vor allem aufgrund der geringen Porosität von Feuerbeton eine sehr geringe Gasdurchlässigkeit und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen die im Abdeckgrieß bzw. in der „Ofenatmosphäre" enthaltenen Alkalifluoride auf und sind sehr einfach und kostengünstig und mit beliebigen Raumformen durch an sich bekannte Gießverfahren herstellbar. Insbesondere das Einformen der Rauchgaskanäle und der konisch verlaufenden Abzugkanäle ist bei den erfindungsgemäßen großformatigen Formsteinen sehr viel einfacher möglich als bei den nach dem Stand der Technik verwendeten, kleinformatigen, hydraulisch verpressten Schamottesteinen, da die jeweiligen Kanäle sich über mehrere einzelne Steine erstrecken würden und somit unter anderem viele verschiedene Einzelsteine gefertigt werden müssten.

Aber auch das große Format der erfindungsgemäßen Formsteine trägt neben dem besseren Handling, der damit verbundenen schnelleren und leichteren Montage und Reparatur ohne Verfugen zur einer Minimierung des Ausbauchens und der Zerstörung der Kassettenwandungen bei . Durch die geringere Anzahl an Wandungsfugen über die gesamte Kassettenwandung gesehen dringt verhältnismäßig weniger Kohlenstoffgrieß in die Kassettenwandung ein und die Temperatur ist gleichmäßiger über die gesamte Kassettenwandung verteilt, da jede Fuge eine Wärmebrücke bildet. Dadurch werden auch thermisch bedingte Spannungen in der Kassettenwandung vermieden. Zudem ist auch die Verbindung der übereinander angeordneten Formsteine mittels der Nut- /Federverbindung derart gestaltet, dass die Verbindung trotz

thermisch bedingter Dehnungen und Kontraktionen sicher und gasdicht erhalten bleibt. Eine Rissbildung in den Fugen wie im Stand der Technik kann nicht passieren.

Außerdem besitzt die Kassettenwandung aus den erfindungsgemäßen, großformatigen Formsteinen ein besseres Trägheitsmoment und damit einhergehend eine höhere Stabilität.

Bezüglich der Anbindung der Kassettenwandungen an die Kammerwandungen wird das Ausbauchen und die damit einhergehende Zerstörung der Kassettenwandungen ebenfalls auf verschiedene Arten erreicht.

Mittels der dargestellten Dichteinrichtungen wird in besonders einfacher und vorteilhafter Weise verhindert, dass der Kohlen- stoffgrieß über die Schlitze und Spalte in die Dehnfugen eindringt, so dass die Dehnfuge nicht im Laufe der Zeit während des Backens mit dem Kohlenstoffgrieß aufgefüllt wird. Die Funktion der Dehnfuge bleibt somit dauerhaft erhalten, so dass die thermisch bedingten Dehnungen und Kontraktionen der Kassettenwandungen durch die Dehnfuge kompensiert werden und kein Ausbauchen der Kassettenwandungen mehr auftritt.

Die herstellungstechnisch vorgesehenen Speichereinrichtungen erfüllen eine Art Pufferfunktion, indem sie eine große Menge an Kohlenstoffgrieß, der durch die Schlitze und Spalte eindringt aufnehmen, bevor die Dehnfuge mit Kohlenstoffgrieß zugesetzt und blockiert wird. Werden die Speichereinrichtungen mit den erfindungsgemäßen Absaugungseinrichtungen (Absaugöffnung, Abzugkanäle) kombiniert, mittels derer der angesammelte Kohlenstoffgrieß aus den Depots beispielsweise in einfacher Weise bei der regelmäßigen Reinigung der Kassettenkammer zwischen den 14-tägigen Backzyklen abgesaugt oder kontinuierlich und automatisch während des Backens mit den Rauchgasen ausgeblasen werden, wird das Zusetzten der Dehnfugen ebenfalls in besonders einfacher Weise dauerhaft verhindert.

Mit der erfindungsgemäßen Kassettenkammer wird folglich durch eine geeignete Materialauswahl und Größe der Formsteine und durch die verbesserte Anbindung der Kassettenwandungen an die Kammerwandungen die Lebensdauer eines Tiefofens deutlich erhöht, es fallen deutlich weniger und lediglich einfachere Reparaturarbeiten an, wodurch der Produktionsausfall drastisch sinkt und somit die Produktionskosten deutlich verringert werden.