DE3539651A1

DE3539651A1 - Aufbringen einer verschleissschutzschicht auf einer ofenzustellung

Info

Publication number: DE3539651A1
Application number: DE19853539651
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl Ing Reuper
Original assignee: Fleischmann Adolf A Fa
Current assignee: Fleischmann Adolf A Fa
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-05-14

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisches Verfahren zum Aufbringen pulverförmiger Hartstoffe als Verschleiß- Schutzschicht auf einer keramischen Ofenzustellung.

Bekannt ist es aus DE-AS 20 45 189, eine Ausgußdüse aus Magnesiumoxyd für einen Schmelzofen zu bedampfen mit Titanverbindungen durch Plasmaspritzen. Dieses Verfahren ist extrem teuer und nur anwendbar auf rotationssymmetrische Zustellungen, weil zur Erzielung einer gleichmäßig dicken Schutzschicht die Elektrode am Plasma-Austrittsende vom sie umgebenden Werkstück allseits einen gleichen Abstand halten muß. Andererseits sind pulverförmige Titan-Mineralien wegen des hohen Schmelzpunktes anders als im Plasmaspritzverfahren nicht zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist an eine entsprechend ausgerüstete Fabrik gebunden. Aufgabe der Erfindung ist es dem gegenüber, ein thermisches Verfahren zum Aufbringen pulverförmiger Hartstoffe als Verschleiß-Schutzschicht auf einer beliebig geformten keramischen Ofenzustellung mit möglichst geringem Aufwand anzugeben.

Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Oxyde von Aluminium, Magnesium, Kalium, Calzium, Zircon, Ytrium oder Mischungen daraus durch Flammspritzen auf die vorher gerauhte im wesentlichen aus Al₂O₃ und/oder SiO₂ bestehende Zustellung gebracht werden, bis eine Schichtdicke zwischen 150 und 200 µm erreicht ist. Das Flammspritzen kann problemlos auch am Einbauort in schon installierte Öfen vorgenommen werden. Das vorherige Aufrauhen der Zustellungs-Oberfläche bewirkt, daß die dünne Schutzschicht durch das Flammspritzen einerseits gut verankert wird und andererseits porös ist. So werden Abplatzungen durch den Temperaturgang im späteren Ofenbetrieb zuverlässig vermieden. Wegen der geringen Adhäsion solcher Beschichtungen gegenüber dem Material des Werkstücks, etwa der in einem Aluminium-Schmelzbad enthaltenen sauren Schlacke, wird die Zustellung auch gegen chemische Aggression gut geschützt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Ein Probekörper aus feuerfester Stampfmasse mit einer Rohdichte von 1,9 t/cbm aus 23% Al₂O₃, 67% SiO₂, 5,3% P₂O₅, wurde leicht sandgestrahlt. Dann wurde pulverisiertes Calziumzirkonat (70% CaO, 30% ZrO₂) mit einem transportablen Flammspritzgerät bei einer Temperatur von 3200°C im Flammenkern auf den Probekörper gespritzt, bis überall eine Schichtdicke zwischen 150 und 200 µm erreicht war. Gegenüber einem gleichen Probekörper ohne diese Beschichtung wurde im Betrieb eine erheblich langsamere mechanische Abnutzung festgestellt und eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen chemische Aggressionen insbesondere von Al-Schmelzbädern, deren saure Schlacke insoweit recht problematisch ist.

Beispiel 2

Ein gleicher Probekörper wurde nach dem Sandstrahlen im entsprechenden Flammspritzverfahren mit einer gleichdicken Schutzschicht aus 94% Al₂O₃, 2,5% TiO, Rest andere Metalloxyde versehen, mit entsprechend vorteilhaftem Ergebnis.

Beispiel 3

Ein gleicher Probekörper wurde nach dem Sandstrahlen durch entsprechendes Flammspritzen eines Pulvers aus Mg-Al-Spinellen (72% Al₂O₃, 28% MgO) versehen, mit entsprechend gutem Ergebnis.

Beispiel 4

Ein gleicher Probekörper wurde nach dem Sandstrahlen durch Flammspritzen von pulverisiertem chemisch reinem Al₂O₃ (99,5%, Rest andere Oxyde) geschützt, mit gleich vorteilhaftem Endergebnis.

Beispiel 5

Es wurde ein Probekörper hergestellt aus Stampfmasse mit einer Rohdichte von 3,1 t/cbm, enthaltend 93% Al₂O₃ und 5,3% SiO₂. Die nach dem Sandstrahlen wie nach den vorhergehenden Beispielen aufgespritzte Schutzschicht bestand aus 92% Zirkondioxyd und 8% Ca₂Co₃, gleich gutes Ergebnis.

Beispiel 6

Ein Probekörper nach Beispiel 5 wurde im entsprechenden Verfahren mit einer Schutzschicht versehen aus chemisch reinem (99,9%) Al₂O₃. Das damit erreichte gleich gute Ergebnis dürfte darauf beruhen, daß für alle Probekörper, wie in der Feuerfesttechnik üblich, zur Kostenersparnis weitgehend naturbelassenes Al₂O₃ verwendet wurde, dessen Beimischungen die Adhäsion und auch chemische Aggression der schmelzflüssigen Schlacke begünstigen. Für den erfindungsgemäßen Schutzüberzug wird so wenig Material benötigt, daß dessen Reinigungskosten nicht ins Gewicht fallen.

Beispiel 7

Auf einen Probekörper entsprechend Beispiel 5 wurde nach dem Sandstrahlen im Flammspritzverfahren eine Schutzschicht aus pulverisiertem Calziumzirkonat gebracht, mit gleich günstigem Ergebnis.

Beispiel 8

Auf einen Probekörper entsprechend Beispiel 5 wurde eine Mischung aus pulverisiertem Zirkondioxyd 80% und Ytriumoxyd 20% flammgespritzt, mit gleich gutem Ergebnis.

Claims

Thermisches Verfahren zum Aufbringen pulverförmiger Hartstoffe als Verschleiß-Schutzschicht auf einer keramischen Ofenzustellung, dadurch gekennzeichnet, daß Oxyde von Aluminium, Magnesium, Kalium, Calzium, Zircon, Ytrium oder Mischungen daraus durch Flammspritzen auf die vorher gerauhte im wesentlichen aus Al₂O₃ und/oder SiO₂ bestehende Zustellung gebracht werden, bis eine Schichtdicke zwischen 150 und 200 µm erreicht ist.