Untersuchungen zum Gang des Torsionsmoduls mit der Temperatur an Wannensteinen
Mar 2013 · Springer-Verlag
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Beim Anheizen großformatiger Schamottesteine, wie Wannensteine oder Hochofensteine, entstehen durch das Temperaturgefälle Spannungen im Stein, welche unter Umständen zu Rißbildungen führen (Temperaturrisse). Häufig wird diese Empfindlichkeit gegen das Anheizen mit jener gegen Tem peraturwechsel gleichgesetzt. Man geht jedoch immer mehr dazu über, die Grenze der Anheizgeschwindigkeit durch kopfseitiges Erhitzen der Steine zu ermitteln, da die Ziffern der verschiedenen normengemäßen Abschreck prüfungen im In- und Ausland keine einwandfreien Hinweise ergaben. In einer theoretischen Arbeit sollten die beim Antempern der Wannen steine auftretenden Spannungen berechnet werden, um einen genaueren Einblick in die Voraussetzungen zu gewinnen, die die Rißbildung beein flussen. Hierzu ist die Kenntnis der folgenden Daten notwendig: Aus dehnungskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit bei verschiedenen Temperaturen, Festigkeitswerte bei verschiedenen Temperaturen sowie auch der Gang des Elastizitäts- und Torsionsmoduls mit der Temperatur. Die üblichen phy sikalischen Kenndaten der Wannensteine sind innerhalb enger Grenzen bekannt. Um alle Voraussetzungen zur Durchrechnung der auftretenden Spannungen zu geben, befaßt sich diese Arbeit mit der Ermittlung der elastischen Eigenschaften von Wannensteinen mit ansteigender Temperatur. Zur Ermittlung des Elastizitäts- und Torsionsmoduls kommen zwei Gruppen von Verfahren in Frage: die statischen Verfahren, die darauf beruhen, daß die Verformung eines Prüfkörpers unter der Einwirkung einer Kraft bzw. eines Drehmoments gemessen wird (Biegeversuch, Zugversuch, Tor sionsversuch), oder die dynamischen Verfahren, bei denen z.B. über die Eigenschwingungen von Stäben einfacher geometrischer Abmessungen oder durch die Bestimmung der Schall-Laufzeit eine Berechnung der Elastizi tätskonstanten möglich ist. Die beiden zuletzt genannten Prüfungsmetho den gestatten, die Probe in unbelastetem Zustand zu messen.
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