Vorbeugen ist bekanntlich besser als reparieren!

Zuschnitte UltraBoard

Foto: Robert Wiezorek, www.film-manufaktur.de.

Moderne Hochtemperatur-Anwendungen müssen höchsten Anforderungen und härtesten Bedingungen gerecht werden.

Bei der Nutzung von Isolierplatten als Ofenauskleidung in Hochtemperaturöfen/ -anlagen, können unterschiedliche Phänomene, unabhängig vom Plattenhersteller, auftreten. Wir gehen auf einige Phänomene ein und stellen Ihnen Lösungsvorschläge zu deren Vorbeugung vor. Das Ziel ist es, den Ofen bzw. die Anlage zuverlässig und langlebig zu isolieren.

Phänomene und Lösungsvorschläge

  1. Risse in der Isolierung
  2. Schwindung der Isolierplatten
  3. Oberflächliche Abplatzungen an der Isolierung
  4. Verfärbung der Isolierplatten
Risse und Verfärbungen einer Ofenisolierung

Abbildung 1: Risse und Verfärbungen einer Ofenisolierung. Foto: SCHUPP® Ceramics.

1. Risse in der Isolierung

Nach einem Brand können die Isolierplatten sowohl größere als auch kleinere Risse aufweisen (siehe Abbildung 1). Die Risse treten aufgrund von thermischen und/oder mechanischen Spannungen auf.

Thermische Spannungen entstehen durch ungleiche Temperaturen im Material oder durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der eingebauten Materialien. Dabei kann es zu Verformungen des Materials kommen. Wird die Festigkeit des Materials überschritten, können auch Risse in den Isolierplatten entstehen. Kleine Risse an der Oberfläche haben lediglich optische Auswirkungen. Bei größeren Rissen kann ein Wärmeverlust im Ofen entstehen und es besteht die Gefahr, dass Bruchstücke der Isolierung in den Ofenraum und auf das Produkt fallen. Um die Risse in den Isolierplatten zu vermeiden, sollten im Ofen keine ganzen Platten verbaut werden. Die Ofenauskleidung sollte aus kleineren, entsprechend zugeschnittenen Teilen bestehen (siehe Abbildung 2).

Aufbau der Ofenauskleidung aus zugeschnittenen Teilen

Abbildung 2: Aufbau der Ofenauskleidung aus zugeschnittenen Teilen. Foto: Robert Wiezorek, www.film-manufaktur.de.

Durch Temperaturwechsel kann sich das Metallgehäuse verziehen und einen Druck auf die Isolierung im Innenraum des Ofens ausüben. Somit entsteht eine mechanische Spannung in der Isolierplatte. Um die mechanische Spannung zu vermeiden, sollten die Isolierplatten bei der Auskleidung des Ofens nicht zu stramm eingebaut werden. Wenige Millimeter Freiraum können dabei schon eine große Rolle spielen.

2. Schwindung der Isolierplatten

Bei einem Brand wird der Ofen schnell auf hohe Temperaturen gefahren. Die Temperaturveränderung wirkt sich in Form von Schwindung oder Ausdehnung auf die Ofenauskleidung aus. Minimale Schwindung hat keinen Einfluss auf die Energieeffizienz des Ofens. Bei größerer Schwindung können jedoch Spalten zwischen den Isolierplatten entstehen (siehe Abbildung 1), durch die Wärme aus dem Ofen entweicht.

Um die starke Schwindung des Isoliermaterials zu vermeiden, bieten wir Ihnen an, die Platten bei uns vor Ort vorzubrennen, bevor sie in dem Ofen verbaut werden. Beim Vorbrennen der Platten verschwindet der organische Binder und die Kristallstruktur ändert sich, wodurch sich die Isolierung verfestigt.

3. Oberflächliche Abplatzungen an der Isolierung

Durch die chemischen Prozesse im Füllgut, z. B. durch Entstehung von Dämpfen, kann es zu einem chemischen Angriff der Isolierung kommen und die veränderte Oberfläche der Platte platzt ab. Bei größeren und tieferen Abplatzungen ist die Isolierwirkung beeinträchtigt.

Bevor Abplatzungen auftreten, ist es ratsam bei starken Ausdampfungen den Ofen während des Prozesses gut zu durchlüften. Dies kann z. B. mit Hilfe eines Kaminabzugs erfolgen. Wenn die Isolierplatten bereits beschädigt sind, sollten diese ausgetauscht werden. Dazu bieten wir Ihnen Isoliermaterial aus polykristalliner Mullit/Aluminiumoxid-Wolle, kurz PCW, an. Die Bauteile sind eine hochwertige Alternative zu Isolierung aus Aluminiumsilikat-Wolle (ASW), auch bekannt als Keramikfaser (RCF). Das PCW-Material ist chemisch beständiger im Vergleich zu Keramikfasern und weist eine minimale Schwindung und hohe Formstabilität auf. Wir beraten Sie dazu gerne.

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4. Verfärbung der Isolierplatten

Verfärbungen der Isolierung treten häufig durch chemische Prozesse des Brennguts auf. Die entstehenden Dämpfe im Ofen greifen die Isolierplatte chemisch an und führen zu Farbveränderungen (siehe Abbildung 1). Eine leichte Verfärbung beeinträchtigt in der Regel nicht die Funktion der Isolierplatten. Sollte bei Ihnen dieses Phänomen auftreten, so empfehlen wir Ihnen bei starken Ausdampfungen eine gute Durchlüftung des Ofenraumes, z. B. durch einen Kaminabzug, während des Brandes.

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