EP0406531A2 - Feuerfeste Verschleissteile für Schiebeverschlüsse an metallurgischen Gefässen - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
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- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
- B22D41/28—Plates therefor
- B22D41/36—Treating the plates, e.g. lubricating, heating
Definitions
- the invention relates to refractory wear parts according to the preamble of claim 1.
- a refractory closure plate for sliding closures is known, in the flow opening of which an inner ring is arranged in such a way that an annular space closed by insulating mortar layers remains, in which at least one tar ring is arranged.
- Each tar ring is encompassed on the underside and on the flanks by a sheet metal jacket, which is intended to allow tar vapors to migrate solely through the mortar layer, which opens onto the working surface of the closure plate. Accordingly, the tar vapors get as a ring stream between the working surfaces of the pair of closure plates, where they crack without the open pores of the wearing part becoming blocked, in order to counteract infiltrating molten metal.
- the object of the present invention is therefore to design a wearing part of the generic type in such a way that, despite the use of an impregnating agent, such as tar, for the sufficient reduction in slag infiltration, improvement in the closing and sliding behavior and / or improvement in the resistance to temperature changes, the disadvantageous escape of impregnating agent vapors, in particular Tar steaming is avoided.
- an impregnating agent such as tar
- This object is essentially achieved in that the wearing parts have a temperature-resistant and gas-tight sealing layer outside the endangered areas. In this way it is prevented that a wear part containing impregnating agent releases impregnating agent vapors, for example tar vapors, to the environment via its free surface which is not endangered by molten metal.
- the casting operation becomes cleaner with regard to emissions, and contamination of the sliding closure is largely avoided.
- the sealing layer is based on curable synthetic and / or natural resins, e.g. Epoxy resin.
- curable synthetic and / or natural resins e.g. Epoxy resin.
- Such layers have the required temperature resistance and perform the desired sealing function particularly reliably.
- the layer contains fine-grained refractory material such as Al2O3, SiO2, MgO or carbon black, the particle size preferably being essentially ⁇ 20 ⁇ m.
- the layer can contain flaky refractory material, such as hexagonal boron nitride, graphite or clay, in particular kaolin, to achieve the desired purpose.
- flaky refractory material such as hexagonal boron nitride, graphite or clay, in particular kaolin, to achieve the desired purpose.
- sealing layer is formed on the basis of sealing wax, possibly with the incorporation of temperature-resistant inorganic color pigments, ie commercially available materials.
- the layer can also be formed, for example, on the basis of a temperature-resistant ink, which closes the pores on the surface of the closure plate and thereby offers a sufficient seal against the escape of impregnating agent vapors, for example tar vapors.
- a layer of refractory constituents and a sealing lacquer layer it is also possible to apply two or more layers, for example a layer of refractory constituents and a sealing lacquer layer, to areas of wear parts that are not affected by the melt.
- Layer combinations with different properties are conceivable, e.g. a well-adhering primer layer with a well sealing surface layer.
- the tar-soaked inlet sleeve 2 is arranged in a perforated brick 3 by means of a mortar joint 4, the part of the sleeve 2 protruding downward from the perforated brick 3 on the conical surface 5 having a heat-resistant and gas-tight sealing layer 6 which covers the free area of the Closes the sleeve surface, which is otherwise covered by the perforated brick 3 and on the groove 7 by the spring 8 of the base plate 9.
- the layer 6 shuts off tar vapors from operating heat in the open pores of the sleeve, the only way of which is the outflow from the melted areas on the inner end face and the flow opening A1. There, the tar vapors reduce wear and are not lost as harmful emissions.
- the sliding surface 12 of which cooperates sealingly with the base plate sliding surface 10 has two overlapping sealing layers 6 and 6a, which are of different properties and can take into account special operating conditions and requirements.
- the outlet sleeve 13 according to FIG. 4 is not soaked in tar but has an annular tar depot 14, from which the open sleeve pores are supplied with tar.
- the sealing layer 6 applied to the conical surface and to the outer end face of the sleeve 13 forces volatile tar substances to escape exclusively at the flow opening A4.
- a wearing part can also be used in this connection, which is both soaked in tar and has a tar depot.
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Abstract
Feuerfeste Verschleißteile, die zur Verminderung von Schmelzeinfiltrationen an verschleißgefährdeten Flächen mit Imprägnierungsmittel, z.B. mit Teer, getränkt sind oder ein Teerdepot haben, sind außerhalb der verschleißgefährdeten Flächen mit einer hitzebeständigen und gasdichten Siegelschicht (6) versehen, um ein Abwandern von Imprägnierungsdämpfen in die Außenluft zu verhindert.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf feuerfeste Verschleißteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Bei Schiebeverschlüssen von Metall-, insbesondere Stahlschmelze enthaltenden Gefäßen hoher Kapazität bereitet die Abnutzung der Verschleißteile schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit immer wieder Schwierigkeiten, so daß diese häufig ausgewechselt werden müssen. Schmelze infiltriert grundsätzlich in die Poren der beaufschlagten Verschleißteilflächen und gelangt beispielsweise auch zwischen die feingeschliffenen Gleitflächen der aneinandergepreßten Bodenplatte und Schieberplatte, wodurch die Zerstörung des feuerfesten Materials erheblich beschleunigt wird. Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, die feuerfesten Verschleißteile mit Teer zu tränken, so daß die offenen Poren mit Kohlenwasserstoffen verstopfen, die dann zugleich als Schmiermittel zwischen den Arbeitsflächen der Schieberplatte und der Bodenplatte dienen. Hierbei besteht jedoch das Problem, daß erhebliche Teermengen verdampfen und im Schiebergehäuse an Federn, Kühlkanälen und anderen mechanischen Teilen kondensieren sowie die Luft am Arbeitsplatz der Bedienungspersonen des Schiebeverschlusses belasten.
- Aus der DE-AS 28 30 199 ist eine feuerfeste Verschlußplatte für Schiebeverschlüsse bekannt, in deren Durchflußöffnung ein Innenring derart angeordnet ist, daß zwischen Ring und Verschlußplatte ein durch isolierende Mörtelschichten geschlossener Ringraum verbleibt, in welchem wenigstens ein Teerring angeordnet ist. Jeder Teerring wird an der Unterseite und an den Flanken von einem Blechmantel umgriffen, welcher ein Abwandern von Teerdämpfen alleine durch die Mörtelschicht hindurch gestatten soll, welche an der Arbeitsfläche der Verschlußplatte mündet. Demnach gelangen die Teerdämpfe als Ringstrom zwischen die Arbeitsflächen des Verschlußplattenpaares, wo sie vercracken, ohne daß ein Verstopfen der offenen Poren des Verschleißteiles stattfindet, um infiltrierender Metallschmelze entgegenzuwirken.
- Aus der DE-PS 34 06 941 sind einschlägige Verschleißteile bekannt, welche wenigstens einen geschlossenen Raum mit eingelagertem Imprägnierungsmittel als Reservoir für bei Betrieb zu gefährdeten Verschleißteilen gelangende Kohlenwasserstoffe haben, wobei ein zu den gefährdeten Flächen des Verschleißteils über das Porennetz des feuerfesten Materials orientiertes Depot mit Beschickungsverschluß für ein die Poren pastierendes Imprägnierungsmittel vorgesehen ist. Hierdurch soll bei Betriebswärme ein stetiger Nachfluß von Imprägnierungsmittel in Richtung besonders gefährdeter Flächen erreicht werden. Ein Verdampfen erheblicher Teermengen nach außen ist auch hier nicht zu vermeiden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verschleißteil der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß trotz Anwendung eines Imprägnierungsmittels, wie Teer, zur hinreichenden Verminderung der Schlackeninfiltration, Verbesserung des Schließ- und Gleitverhaltens und/oder Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit das nachteilige Entweichen von Imprägnierungsmitteldämpfen, insbesondere Teerdämpfen, vermieden ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Verschleißteile außerhalb der gefährdeten Flächen eine temperaturbeständige und gasdichte Siegelschicht aufweisen. Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Imprägnierungsmittel aufweisendes Verschleißteil über seine freie, von Metallschmelze nicht gefährdete Oberfläche Imprägnierungsmitteldämpfe, beispielsweise Teerdämpfe, an die Umgebung abgibt. Der Gießbetrieb wird bezüglich auftretender Emissionen sauberer, und Verschmutzungen des Schiebeverschlußes werden weitgehend vermieden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Siegelschicht auf der Basis von härtbaren Kunst- und/oder Naturharzen, z.B. Epoxidharz, gebildet. Derartige Schichten weisen die erforderliche Temperaturbeständigkeit auf und erfüllen die gewünschte Dichtfunktion besonders zuverlässig.
- Dabei ist es in Weiterbildung des Erfindungsgedankens von Vorteil, wenn die Schicht feinstkörniges feuerfestens Material, wie Al₂O₃, SiO₂, MgO oder Ruß, enthält, wobei die Teilchengröße vorzugsweise im wesentlichen < 20 µm aufweist.
- Ferner kann die Schicht zum Erreichen des gewünschten Zwecks blättchenförmiges feuerfestes Material, wie hexagonales Bornitrid, Graphit oder Ton, insbesondere Kaolin, enthalten.
- Eine verhältnismäßig kostensparende Lösung ergibt sich dann, wenn die Siegelschicht auf der Basis von Siegellack, gegebenenfalls mit Einlagerung temperaturbeständiger anorganischer Farbpigmente, gebildet ist, also handelsüblicher Materialien.
- Die Schicht kann auch beispielsweise auf der Basis einer temperaturbeständigen Tinte gebildet sein, welche die Poren an der Oberfläche der Verschlußplatte verschließt und dadurch eine hinreichende Abdichtung gegen das Austreten von Imprägniermitteldämpfen, beispielsweise Teerdämpfen bietet.
- Es ist ferner möglich, zwei oder mehrere Schichten, beispielsweise eine Schicht aus feuerfesten Bestandteilen und eine Siegellackschicht auf von Schmelze unbeaufschlagte Flächen von Verschleißteilen aufzutragen. Dabei sind Schichtenkombinationen mit unterschiedlichen Eigenschaften denkbar, z.B. eine gut haftende Grundierungsschicht mit einer gut abdichtenden Oberflächenschicht.
- Die Erfindung ist nachstehend an mehreren, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen im Längsschnitt
- Figur 1 eine Einlaufhülse,
- Figur 2 eine Bodenplatte,
- Figur 3 eine Schieberplatte, und
- Figur 4 eine Auslaufhülse.
- Alle Figuren 1 bis 4 stellen feuerfeste Verschleißteile dar, wie sie in einem Schiebeverschluß mit einem Durchflußkanal A entsprechend der Durchflußrichtung 1 der Schmelze von oben nach unten vorhanden sein können.
- Gemäß Figur 1 ist die teergetränkte Einlaufhülse 2 in einem Lochstein 3 unter Vermittlung einer Mörtelfuge 4 angeordnet, wobei der aus dem Lochstein 3 nach unten vorstehende Teil der Hülse 2 an der konischen Oberfläche 5 eine hitzebeständige und gasdichte Siegelschicht 6 aufweist, welche den freien Bereich der Hülsenoberfläche verschließt, die im übrigen vom Lochstein 3 und an der Nut 7 von der Feder 8 der Bodenplatte 9 abgedeckt ist. Die Schicht 6 sperrt bei Betriebshitze in den offenen Poren der Hülse entstehende Teerdämpfe nach außen ab, denen als einziger Weg die Abströmung aus den von der Schmelze beaufschlagten Flächenbereichen an der inneren Stirnseite und der Durchflußöffnung A1 verbleibt. Dort wirken die Teerdämpfe verschleißvermindernd und gehen nicht als schädliche Emissionen verloren.
- Gleichartig vorgegangen wird bei der teergetränkten Bodenplatte 9 nach Figur 2, wo die freien, der Außenluft zugekehrten Oberflächenbereiche ebenfalls mittels einer Siegelschicht 6 gasdicht gemacht sind, so daß entstandene Teerdämpfe zum besagten zweckdienlichen Einsatz zur Verschlußöffnung A2 und Gleitfläche 10 strömen.
- Abweichend zur Bodenplatte 9 hat die teergetränkte Schieberplatte 11 nach Figur 3, deren Gleitfläche 12 mit der Bodenplatten-Gleitfläche 10 dichtend zusammenwirkt, zwei sich überlagernde Siegelschichten 6 und 6a, die von unterschiedlicher Beschaffenheit sind und besonderen Betriebsbedingungen und Erfordernissen Rechnung tragen können.
- Alternativ zu den Verschleißteilen nach den Figuren 1 bis 3 ist die Auslaufhülse 13 nach Figur 4 nicht teergetränkt, sondern hat ein ringförmiges Teerdepot 14, von dem aus die offenen Hülsenporen mit Teer versorgt werden. Dabei zwingt die an die konische Oberfläche und an der äußeren Stirnseite der Hülse 13 aufgebrachte Siegelschicht 6 flüchtige Teersubstanzen ausschleißlich an der Durchflußöffnung A4 auszutreten. Naturgemäß läßt sich in diesem Zusammenhang auch ein Verschleißteil verwenden, das sowohl teergetränkt ist als auch ein Teerdepot besitzt.
Claims (8)
1. Feuerfeste Verschleißteile, wie Platten und Hülsen für Schiebeverschlüsse an metallurgischen Gefäßen, wobei die Verschleißteile mit Imprägnierungsmittel, vorzugsweise Teer, getränkt sind und/oder ein Depot haben, von dem aus bei Betriebshitze verschleißgefährdete Flächen mit Imprägnierungsmittel versorgt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschleißteile (2, 9, 11 und 13) außerhalb der verschleißgefährdeten Flächen, wenigstens an den an die Außenluft grenzenden Oberflächenbereichen eine hitzebeständige und gasdichte Siegelschicht (6) aufweisen.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschleißteile (2, 9, 11 und 13) außerhalb der verschleißgefährdeten Flächen, wenigstens an den an die Außenluft grenzenden Oberflächenbereichen eine hitzebeständige und gasdichte Siegelschicht (6) aufweisen.
2. Verschleißteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis von härtbaren Kunst- und/oder Naturharzen, z.B. Epoxidharz, gebildet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis von härtbaren Kunst- und/oder Naturharzen, z.B. Epoxidharz, gebildet ist.
3. Verschleißteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) feinstkörniges feuerfestes Material, wie Al₂O₃, SiO₂, MgO oder Ruß, enthält.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) feinstkörniges feuerfestes Material, wie Al₂O₃, SiO₂, MgO oder Ruß, enthält.
4. Verschleißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) blättchenförmiges feuerfestes Material, wie hexagonales Bornitrid, Graphit oder Ton, insbesondere Kaolin, enthält.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) blättchenförmiges feuerfestes Material, wie hexagonales Bornitrid, Graphit oder Ton, insbesondere Kaolin, enthält.
5. Verschleißteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das feinstkörnige Material eine Teilchengröße von im wesentlichen < 20 µm aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das feinstkörnige Material eine Teilchengröße von im wesentlichen < 20 µm aufweist.
6. Verschleißteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis von Siegellack, gegebenenfalls mit Einlagerung temperaturbeständiger anorganischer Farbpigmente, gebildet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis von Siegellack, gegebenenfalls mit Einlagerung temperaturbeständiger anorganischer Farbpigmente, gebildet ist.
7. Verschleißteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis einer temperaturbeständigen Tinte gebildet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelschicht (6) auf der Basis einer temperaturbeständigen Tinte gebildet ist.
8. Verschleißteil nach den vorherigen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei Schichten (6 und 6a) unterschiedlicher Beschaffenheit übereinander angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei Schichten (6 und 6a) unterschiedlicher Beschaffenheit übereinander angeordnet sind.
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