DE3406941C2 - Feuerfeste Verschleißteile für Schiebeverschlüsse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft feuerfeste Verschleißteile, wie Durchflußöffnungen für flüssige Schmelze aufweisende Platten und Hülsen für Schiebeverschlüsse, wobei in den Verschleißteilen (2, 3, 4, 5) ein geschlossenes, mit Beschickungsverschluß (8, 10, 16, 21) ausgestattetes und zu den gefährdeten Verschleißflächen orientiertes Depot (6, 9, 14, 19) für ein die Poren des feuerfesten Materials pastierendes Imprägniermittel vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft feuerfeste Verschleißteile, wie Durchflußöffnungen für Metall-, insbesondere Stahlschmelze aufweisende Platten und Hülsen für Schiebeverschlüsse, wobei die Verschleißteile wenigstens einen geschlossenen Raum mit eingelagertem Imprägniermittel als Reservoir für bei Betrieb zu gefährdeten Verschleißteilflächen gelangende Kohlenwasserstoffe haben.

Bei Schiebeverschlüssen von Stahlgießpfannen mit vergleichsweise hoher Kapazität sowie hocherhitzter und entsprechend dünnflüssiger Stahlschmelze, bereitet die schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit auftretende, auswechslungsreife Abnutzung der Verschleißteile, insbesondere der Schieberplatte immer wieder Schwierigkeiten. Der Stahl infiltriert in die Poren der beaufschlagten Verschleißteilflächen und auch in die engen Zwischenräume, die zwischen den feingeschliffenen Arbeits- bzw. Gleitflächen der aneinandergepreßten Bodenplatte und Schieberplatte vorhanden sind, wodurch die Zerstörung des feuerfesten Materials

!0 erheblich beschleunigt wird.

Um dem entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen, die feuerfesten Verschleißteile mit Teer zu tränken, um so die offenen Poren mit Kohlenwasserstoffen zu verstopfen, die dann zugleich als Schmiermittel

U- zwischen den Arbeitsflächen der Schieberplatte und der Bodenplatte dienten. Der Vorschlag ist zwar effizient doch nur solange, als Kohlenwasserstoffe vorhanden sind. Diese verflüchtigen sich während des Betriebes alsbald, so daß der eingangs geschilderte, zerstörende Infiltrationsprozeß wirksam wird.

Als Stand der Technik ist die DE-AS 28 30 199 zu berücksichtigen, die eine feuerfeste Platte für Schieberverschlüsse beinhaltet, in deren Durchflußöffnung ein Innenring derart angeordnet ist daß zwischen Ring und Platte ein durch isolierende Mörtelschichten geschlossener Ringraum verbleibt in dem wenigstens ein Teerring angeordnet ist Jeder Teerring wird an der Unterseite und an den Flanken von einem Blechmantel umgriffen, der ein Abwandern von Teerdämpfen allein durch die Mörtelschicht hindurch gestattet, die an der Schiebe- bzw. Gleitfläche der Platte mündet Demnach gelangen die Teerdämpfe als Ringstrom zwischen die Gleitflächen des Plattenpaares eines Verschlusses, wie sie verkracken, ohne daß ein Tränken oder ein Verstopfen der offenen Poren des Verschleißteils stattfindet, um infiltrierendem Stahl entgegenzuwirken. Außerdem ist der Vorrat eines Teerringes beschränkt obwohl damit eine gewisse Vorratshaltung möglich ist.

Ferner ist aus der DE-AS 28 30 209 ein Verfahren zum wiederholten Tränken von ran Metallschmelze in Berührung kommenden feuerfesten Verschleißteilen von Schieberverschlüssen bekannt, nach dem ein Pechoder Teerformstück in den offenen Schieberverschluß zwischen die heißen Verschleißteile eingeführt und dann der Verschluß geschlossen wird. An den heißen Teilen schmilzt das Pech oder der Teer und dringt in die Materialporen ein, als Verschleißschutz für weitere Abgüsse. Eine gezielte und anhaltende sowie Infiltrationen flüssigen Stahls abwehrende Porentränkung ist damit jedoch nicht durchführbar.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, durch verbesserte Ausbildung und Anordnung des Depots und Imprägniermittels bei Betriebswärme ein stetig ablaufendes von innen nach außen wirkendes Durchtränken des Verschleißteils in Richtung besonders gefährdeter Flächen zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein zu den gefährdeten Flächen des Verschleißteils über das Porennetz des feuerfesten Materials orientiertes Depot mit Beschickungsverschluß für ein die Poren des feuerfesten Materials pastierendes Imprägniermittel vorgesehen ist. Dadurch erhalten die Verschleißteile ein Reservoir, aus dem während des Betriebes aus dem Porennetz verflüchtigte Kohlenwasserstoffe durch Kapillarwirkung ersetzt werden, die einen stetigen Nachfluß von Imprägniermittel in entstehende Freiräume der Poren herbeiführt. Dadurch kann einer Benetzung des feuerfesten Materials auch durch hoch-

erhitzte Stahlschmelze und damit einer zerstörenden Infiltration über eine in der Praxis befriedigende Betriebszeit entgegengewirkt werden.

In den meisten Fällen werden es die Betriebsverhältnisse erlauben, wenn von den feuerfesten Verschleißte!- len eines Schiebeverschlusses, vorzugsweise die Schieberplatte ein zur Arbeits- bzw. Gleitfläche und zur Wand der Durchflußöffnung orientiertes Depot mit einem an der Umfangsfläche vorgesehenen Beschikkungsverschluß aufweist wobei zweckmäßig das Depot mit Bezug auf die Durchflußöffnung im langen Bereich der Arbeitsfläche angeordnet wird. Diese Ausbildung schützt die von der Schmelze besonders intensiv beanspruchte Drosselkante der Schieberplatte und schafft so einen Abnutzungsausgleich zu den übrigen Verschleißstellen der Verschleißteile. Darüberhinaus wehren die zwischen den geschliffenen Arbeitsflächen der Bodenplatte und der Schieberplatte aus den Poren austretenden Kohlenwasserstoffe ein Eindringen von Schmelze zwischen die Platten weitgehend ab, bei gleichzeitiger Erzeugung eines Schmiereffektes, der Reibungszerstörungen vorbeugt.

Ein ähnliches Depot kann, wenn erforderlich, auch an der Bodenplatte vorgesehen sein, wogegen ein in einer Hülse angeordnetes Depot vorteilhaft um die Durchflußöffnung herumgestaltet ist und einen Beschickungsverschluß an der freien Stirnseite besitzt. Auf diese Weise wird infiltrativen und erosiven Angriffen des Gießstrahls auf die Wand der Durchflußöffnung durch die ständige Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen wirksam begegnet und die Lebensdauer der Hülse deutlich erhöht.

Was die Ausrüstung des Depots im einzelnen anbetrifft, so schlägt die Erfindung vor, als Beschickungsverschluß einen Pfropfenverschluß und über diesen beladbare, durch Wärme auslösbare Imprägniermittel-Körper zu verwenden. Solche Körper können beispielsweise aus bei Normaltemperatur festen Pech geformt sein oder es können abgepackte flüssige Kohlenwasserstoffe, beispielsveise Teer, sein, wobei die Packungen beispielsweise aus leicht brennbaren Stoffen, wie Papier, Kunststoff oder dergleichen bestehen, die nicht mehr vorhanden sind, lange bevor die Verschleißteile Betriebstemperatur erreicht haben. Sowohl feste, als auch abgepackte flüssige Kohlenwasserstoffe lassen sich mit feuerfestem Material, vorzugsweise £ochporösen Körnungen oder keramischen Fasern vermischen, um die Kohlenwasserstoff-Konzentration der Imprägniermittel zu verringern bzw. auf einen gegebenen Fall einzustellen.

Vor dem Einsetzen in den Schiebeverschluß wird der Verschleißt?!! mit dem Imprägniermittel-Körper geladen und danach der Pfropfenverschluß eingesetzt, mit Kitt oder Mörtel, wenn eine der Lebensdauer des Verschleißteils entsprechende Kohlenwasserstoffmenge vorgesehen ist. Anderenfalls kann der Pfropfenverschluß zum Nachladen einer schnell lösbaren Verbindung, beispielsweise eine Gewindeverbindung, haben.

Für einen Schieberbetrieb mit längeren Standzeiten der Verschleißteile sieht die Erfindung ein Depot vor, das als Beschickungsverschluß ein Rückschlagventil hat und vorzugsweise mit schmierfähigen, flüssigen, aber auch mit gasförmigen Imprägniermitteln beschickt wird. Dabei kann das Rückschlagventil eine Art Schmiernippel sein, über den das Depot mittels Handspritze bedarfsgemäß gefüllt werden kann. Es ist aber auch möglich, an das Rückschlagvp^til eine Leitung anzuschließen, die das Imprägniermittel heranführt. Bei beiden Ausführungen kann das Depot, das dienlich eine Füllungaus hochporösem Material, vorzugsweise keramische Fasern, enthalten kann, unter einen Druck gestellt werden, der den Kapillareffekt optimal unterstützt

Die Erfindung ist nachstehend an mehreren, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert

F i g. 1 zeigt im Längsschnitt die feuerfesten Verschleißteile eines Linear-Schiebeverschlusses in geöffneter Stellung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Schieberplatte nach der Linie A-A der F i g. 1 mit zugeordneten Einzelteilen,

F i g. 3 ein Einzelteil der F i g. I aus der Sicht nach Pfeil C,

Fig.4 die Draufsicht auf die Arbeitsfläche einer Schieberplatte mit einer aufgebrochenen, Einzelheiten zeigenden Teilansicht

F i g. 5 die Seitenansicht zu F i g. 4,

F i g. 6 die Draufsicht auf die der Arbeitsfläche gegenüberliegenden Unterfläche einer Schieberplatte und F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie d-Bder F i g. 6.

In der Zeichnung ist mit 1 der Lochstein einer Gießpfanne angedeutet, dem sich die feuerfesten Verschleißteile eines nicht weiter dargestellten Schiebeverschlusses, nämlich eine Einlaufhülse 2, eine Bodenplatte 3, eine Schieberplatte und eine Auslaufhülse 5 anschließen. Alle Verschleißteile 2 bis 5 haben Durchlaßöffnungen 2a bis 5a. Zusätzlich tragen die beiden Platten 3 und 4 aneinandergepreßte Arbeits- bzw. Gleitflächen 36 und 4b. Die Einlaufhülsen 2 und die Bodenplatte 3 sind ortsfest angeordnet, wogegen die Schieberplatte 4 und die Auslaufhülse 5 in einem gemeinsamen, zum öffnen und Schließen des Schiebeverschlusses verstellbaren Rahmen lagern.

Wie besonders F i g. 2 zeig?, ist die Schieberplatte 4 im langen Bereich, nahe der Durchflußöffnung 4a und unterhalb der Arbeitsfläche 4b mit einem als Querbohrung ausgebildeten Depot 6 versehen, das mit einem patronenartigen Imprägniermittel-Körper 7 geladen und mit einem Pfropfen 8 verschlossen werden kann. Auch die Aus'aufhülse 5 ist mit einem Depot 9 ausgestattet. Es hat die Form einer um die Durchflußöffnung 5a verlaufenden, stirnseitig durch einen Ringpfropfen 10 verschließbaren Ringkammer und nimmt einen ringförmigen Imprägniermittel-Körper 11 auf.

Beide Depots 6 und 9 und die darin eingeschlossenen Imprägniermittel-Körper 7 und 11, die beispielsweise aus bei Raumtemperatur festem Pech bestehen, bewirken, daß bei warmgewordenen Verschleißteilen 4 und 5 entsprechend verflüssigte Kohlenwasserstoffe aufgrund kapillarer Wirkung durch das von den Poren des Verschleißmaterials gebildete Hohlraumnetz nach außen abwandert. Bei der Schieberplatte 4 geschieht dies vornehmlich in dem Flächenbereich der von der Arbeitsfläche 4b und der Wand der Durchflußöffnung 4a gebi'deten Drosselkante 12, bei der Auslaufhülse in die Wand der Durchflußöffnung 5a. An den besagten Stellen werden die sich während des Betriebes verflüchtigenden Kohlenwasserstoffe* sofort durch aus dem Depot 6 bzw. 9 ständig nachdrängende Kohlenwasserstoffe ersetzt, so daß beispielsweise hocherhitzter flüssiger Stahl von den offenen Poren des Verschleißteilmaterials ferngehalten und durch Stahlinfiltration bedingter Verschleiß weitgehend unterbunden wird. Darüberhinaus vermindern aus der Arbeitsfläche 4L austretende Kohlenwasserstoffe die Reibung zwischen den beiden Verschleißplatten 3 und 4 erheblich.
Anstelle von Imprägniermittel-Körpern werden bei

der Ausführung nach F i g. 4 und 5 flüssige bzw. fettartige Imprägniermittel eingesetzt. Hierzu ist die Schieberplatte 13 unterhalb des von der Durchflußöffnung 13a gesehen, langen Bereiches der Arbeitsfläche 136 mit einem Depot 14 ausgestattet, das einen in eine seitliche Bohrung eingesetzten, porösen feuerfesten Zylinder 15 und eine mit einem Beschickungsverschluß 16 versehene Mündungshülse 17 hat. Über den als Nippel ausgebildeten Beschickungsverschluß 16 kann das Depot 14 beispielsweise mit Hilfe einer Handspritze geladen und auch nachgeladen werden.

Bei der Schieberplatte 18 nach F i g. 6 und 7 besteht das Depot 19 aus einem, beispielsweise beim Pressen oder Gießen der Platte 18 eingeformten, bogenförmig zur Durchflußöffnung 18a gestalteten Raum, der an seiner von der Gleitfläche 186 abgewandten offenen Seite durch einen feuerfest eingemörtelten Deckel (20) verschlossen ist. Das Depot hat einen Beschickungsverschluß 21 mit angeschlossener Zuführungsleitung 22 und kann damit jeuerzeii iriii flüssigen oder gasförmigen ω Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Teer oder Methan, beschickt werden.

Die vorstehend an Verschleißteilen für Linearschieber erläuterten erfindungsgemäßen Merkmale gelten sinngemäß auch für Verschleißteile von Dreh- oder anderen Schiebeverschlüssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

30

35

45

50

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Feuerfeste Verschleißteile, wie Durchflußöffnungen für Metall-, insbesondere Stahlschmelze aufweisende Platten und Hülsen für Schiebeverschlüsse, wobei die Verschleißteile wenigstens einen geschlossenen Raum mit eingelagertem Imprägniermittel als Reservoir für bei Betrieb zu gefährdeten Verschleißteilflächen gelangende Kohlenwasserstoffe haben, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu den gefährdeten Flächen des Verschleißteils (2, 3, 4, 5) über das Porennetz des feuerfesten Materials orientiertes Depot (6, 9, 14, 19) mit Beschickungsverschluß (8,10,16, 21) für ein die Poren pastierendes Imprägniermittel vorgesehen ist

2. Verschleißteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Schieberplatte (4, 13, 18) ein zur Arbeitsfläche (46, 136, 18b) und zur Wand der Durchflußöffnung (4a, 13a, 18a,> orientiertes Depoti*, 14,19) mit einem an der Umfangsfläche vorgesehenen Beschickungsverschiuß (8,16,2i) aufweist

3. Verschleißteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Depot (6, 14, 19) mit Bezug auf die Durchflußöffnung (4a, 13a, 18a) im langen Bereich der Arbeitsfläche (4b 13£, 18Z>) vorgesehen ist

4. Verschleißteil in Form einer Hülse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um die Durchflußöffnung (5a; der Hülse (5) gestaltetes Depot (9) mit einem B/ischickungsverschluß (10) an der freien Stirnseite.

5. Verschleißteile nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß d^s Depot (6,9) einen Pfropfenverschluß (8,10) und über diesen beladbare, durch Wärme auflösbare Irnprägniermittel-Körper (7,11) aufweist.

6. Verschleißteile nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägniermittel-Körper (7, 11) feuerfeste hochporöse Körnungen oder Fasern enthält.

7. Verschleißteil nach den Ansprüchen 1 bis 4, άζ-durch gekennzeichnet, daß das Depot (14,19) einen als Rückschlagventil ausgebildeten Beschickungsverschluß (16, 21) für schmierfähige, flüssige und gasförmige Imprägniermittel hat.

8. Verschleißteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsverschluß (16) als Schmiernippel ausgebildet ist.

9. Verschleißteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Depot (14) eine Füllung (15) aus hochporösem feuerfestem Material enthält.