DE3634447C1 - Refractory shaped body, in particular a plate for outlet closures - Google Patents
Refractory shaped body, in particular a plate for outlet closuresInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Formkörper, insbesondere eine Platte für Ausgußverschlüsse an metallurgischen Gefäßen, die wenigstens eine Durch flußöffnung sowie eine Gleitfläche hat und mit einer flammgespritzten Arbeits struktur innerhalb der Gleitflache versehen ist, wobei die gesamte aus der flammgespritzten Arbeitsstruktur und einer darunterliegenden Körperstruktur bestehende Struktur des Formkörpers eine zur Gleitfläche hin abnehmende Porosität aufweist.The invention relates to a refractory molded body, in particular a plate for pouring closures on metallurgical vessels that have at least one through has flow opening as well as a sliding surface and with a flame-sprayed work Structure is provided within the sliding surface, with the entire from the flame-sprayed work structure and an underlying body structure existing structure of the molded body decreases towards the sliding surface Porosity.
Aus der DE-OS 32 40 732 ist eine feuerfeste Schieberplatte bekannt, welche in der Durchflußöffnung mit einem durch Flammspritzen von feuerfestem Material erzeugten, ringförmigen Verschleißeinsatz mit einem kreisförmigen Flansch innerhalb der Gleitfläche der Platte versehen ist, wobei die aus der flammgespritzten Arbeitsstruktur des Einsatzflansches und der darunterliegenden Struktur des Plattenkörpers bestehende Plattenstruktur eine zur Gleitfläche hin abnehmende Porosität aufweist.From DE-OS 32 40 732 a refractory slide plate is known, which in the flow opening with a flame spraying of refractory material generated, annular wear insert with a circular flange is provided within the sliding surface of the plate, which from the flame-sprayed working structure of the insert flange and the underlying one Structure of the plate body existing plate structure towards the sliding surface has decreasing porosity.
Eine solche Plattenkonstruktion kann zwar die an solche Verschleißeinsätze gestellten Anforderungen erfüllen und hat außerdem den Vorteil, daß sie eine Schmelzverbindung des Verschleißeinsatzes mit dem umliegenden Plattenkörper möglich macht. Aufgrund der beschränkten Umfangsabmessungen des Einsatzflansches entsteht jedoch eine im Bereich der Gleitfläche inhomogene Schieberplatte, da die hohe Reibungsfestigkeit des flammgespritzten Materials des Verschleiß einsatzes nur dem die Durchgangsöffnung unmittelbar umliegenden Gleitflächen bereich der Schieberplatte zugutekommt. Das hat zur Folge, daß die Platte außerhalb des Verschleißeinsatzes einem sehr starken Reibungsabrieb ausgesetzt ist. Die DE-OS 32 40 732 zeigt im übrigen eine besondere Anwendung der auf dem Feuerfestegebiet beispielsweise aus den Schriften DE-PS 20 53 420 und DE-OS 31 32 104 an sich bekannten Herstellung feuerfester Formkörper durch Flammauf tragung von aus Metallpulver und Oxiden bestehenden feuerfesten Materialien.Such a plate construction can admit such wear inserts meet the requirements and also has the advantage that it is a Melt connection of the wear insert with the surrounding plate body makes possible. Due to the limited circumferential dimensions of the insert flange however, a slide plate is inhomogeneous in the area of the sliding surface, because of the high friction resistance of the flame-sprayed material of wear Use only the sliding surfaces immediately surrounding the through opening area of the slide plate benefits. As a result, the plate exposed to very strong friction abrasion outside of the wear insert is. DE-OS 32 40 732 shows, moreover, a special application on the Refractory area, for example from the documents DE-PS 20 53 420 and DE-OS 31 32 104 known production of refractory molded articles by flame carrying of refractory materials consisting of metal powder and oxides.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, feuerfeste Formkörper, insbesondere Platten für Schieberverschlüsse durch einen verbesserten, mit Hilfe der Flammauftragung einfach zu bewältigenden strukturellen Aufbau gegenüber den betrieblichen Beanspruchungen widerstandsfähiger zu machen und deren Lebensdauer zu erhöhen.The invention has for its object refractory moldings, in particular Plates for slide closures through an improved, with the help of Flame application easy to manage structural structure compared to the to make operational stresses more resistant and their service life to increase.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die flammgespritzte Arbeitsstruktur sich auf die gesamte Gleitfläche ausdehnt und ihre Porosität zur Gleitfläche hin kontinuierlich abnimmt. Der erfindungsgemäße Formkörper erhält hiermit einerseits infolge der höheren Dichte der Arbeitsstruktur eine entsprechend hohe Festigkeit, insbesondere gegenüber dem Reibungsabrieb, auf der gesamten Gleitfläche. Gleichzeitig hat er aber auch aufgrund der zum Inneren des Formkörpers hin kontinuierlich zunehmenden Porosität bzw. kontinuierlich abnehmenden Dichte genügend Temperaturwechselbeständigkeit, um Rißbildungen und Absplitterungen an der Gleitfläche und am Rand der Durchflußöffnung bei thermischen Schocks, beispielsweise beim Angießen, vorzubeugen.This object is achieved in that the flame-sprayed Working structure extends to the entire sliding surface and its porosity decreases continuously towards the sliding surface. The molded body according to the invention hereby receives one due to the higher density of the work structure correspondingly high strength, especially against frictional abrasion on the entire sliding surface. At the same time, it also has due to the inside of the molded body continuously increasing porosity or continuously decreasing density enough thermal shock resistance to cracking and chips on the sliding surface and on the edge of the flow opening prevent thermal shocks, for example during casting.
Der Formkörper weist somit eine homogene und abriebfeste Gleitflächenstruktur auf, und hat gleichzeitig genügende Temperaturwechselbeständigkeit, um den starken Beanspruchungen standzuhalten, die insbesondere bei thermischen Schocks auf den Formkörper wirksam sind. Die erfindungsgemäße Struktur des Formkörpers ermöglicht es auch, je nach Einsatzbedingungen den Porositätsgradienten der Arbeitsstruktur genau einzustellen, um sowohl die gewünschten Gleitflächen eigenschaften als auch eine innige Verschmelzung der Arbeitsstruktur mit der Körperstruktur des Formkörpers zu erreichen.The molded body thus has a homogeneous and abrasion-resistant sliding surface structure on, and at the same time has sufficient thermal shock resistance to the withstand heavy loads, particularly in the case of thermal shocks are effective on the molded body. The structure of the shaped body according to the invention also enables the porosity gradient of the Work structure to adjust precisely to both the desired sliding surfaces properties as well as an intimate fusion of the work structure with the To achieve body structure of the molded body.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführung weist der erfindungsgemäße Formkörper eine vorgefertigte, als Form dienende poröse Körperstruktur und wenigstens eine darin angeordnete flammgespritzte, dichte Arbeitsstruktur auf. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die poröse Körperstruktur einer Schieberplatte als Form zur Auftragung der Arbeitsstruktur für die Gleitfläche der Platte zu benutzen. Entsprechend sind Mittelplatten, die zwei planparallele Gleitflächen haben, mit je einer Arbeitsstruktur an den beiden Planseiten herstellbar.In a first preferred embodiment, the molded body according to the invention has a prefabricated, serving as a shape porous body structure and at least a flame-sprayed, dense work structure arranged in it. To this For example, it is possible to design the porous body structure of a Slider plate as a form for applying the work structure for the sliding surface to use the plate. Corresponding are middle plates, the two plane-parallel Have sliding surfaces, each with a working structure on the two plan sides producible.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei Ausführungen des Formkörpers mit einer vorgefertigten Körperstruktur dessen Material nicht gleich dem Material zu sein braucht, das für die dichtere Arbeitsstruktur An wendung findet. Vielmehr bieten sich für die vorgefertigte Körperstruktur auch Feuerbeton und feuerfeste Fasermaterialien als zweckmäßig an. Ebenso bereits gebrauchte Schieberplatten, die im Verschleißbereich zur Auftragung von flammgespritztem Material hergerichtet sind.Another feature of the invention is the fact that in executions of Shaped body with a prefabricated body structure, the material of which is not must be the same material that is needed for the denser work structure find. Rather, lend themselves to the prefabricated body structure refractory concrete and refractory fiber materials as appropriate. As well already used slide plates that are used in the wear area are made of flame-sprayed material.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Formkörpers ist auch die Körperstruktur des Formkörpers flammgespritzt. Auf diese Weise erhält man einen sehr genauen Porositätsgradienten und eine sehr homogene Gesamtstruktur des Formkörpers.In a further preferred embodiment of the shaped body according to the invention the body structure of the molded body is also flame-sprayed. In this way you get a very precise porosity gradient and a very homogeneous one Overall structure of the molded body.
Bezüglich des zur Bildung des Formkörpers verwendeten Materials ist es eben falls günstig, wenn die poröse Körperstruktur aus MgO, Al2O3 oder dergleichen Materialien besteht und die flammgespritzte Arbeitsstruktur je nach Bean spruchung aus einer schmierfähigen Kohlenstoffverbindung oder Zirkonoxid ge bildet ist, wobei zum Beispiel eine Kohlenstoffverbindung bei hocherhitzten, dünnflüssigen Stählen, das Zirkonoxid bei aggressiven Stählen zweckmäßig ist. Wird für die poröse Körperstruktur und für die flammgespritzte dichte Arbeits struktur gleiches Material verwendet, kann die Arbeitsstruktur zur Bildung der Gleitfläche bei vorstehend besagten betrieblichen Beanspruchungen zusätz lich eine flammgespritzte, vergleichsweise dünne Schicht aus einer Kohlenstoff verbindung oder aus Zirkonoxid aufweisen.With regard to the material used to form the molded body, it is also advantageous if the porous body structure consists of MgO, Al 2 O 3 or the like materials and the flame-sprayed working structure is formed from a lubricious carbon compound or zirconium oxide depending on the stress, for example a carbon compound for highly heated, low-viscosity steels, the zirconium oxide is useful for aggressive steels. If the same material is used for the porous body structure and for the flame-sprayed dense work structure, the work structure for forming the sliding surface can additionally have a flame-sprayed, comparatively thin layer of a carbon compound or of zirconium oxide in the case of the operational stresses mentioned above.
Das Verfahren zum Herstellen flammgespritzter Strukturen mit zur Gleitfläche hin kontinuierlich abnehmender Porosität läßt sich vorteilhafterweise so vollziehen, daß der Auftreffdruck des flammgespritzten feuerfesten Materials stufenlos bis stufenweise geregelt wird. The process for producing flame-sprayed structures with the sliding surface continuously decreasing porosity can be advantageously so accomplish that the impact pressure of the flame-sprayed refractory material is regulated continuously to gradually.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungen erläutert.The invention is based on the drawing of several Explanations explained.
Fig. 1 zeigt eine Linearschieberplatte im Längsschnitt, Fig. 1 shows a linear slide plate in longitudinal section;
Fig. 2 eine Drehschieberplatte, ebenfalls im Schnitt, und die Fig. 3 bis 5 weitere Beispiele von Linearschieberplatten in ähnlicher Darstellungsweise wie in Fig. 1. Fig. 2 is a rotary valve plate, also in section, and Figs. 3 to 5 further examples of the linear slide plates in a similar representation as in FIG. 1.
Bevor auf die Figuren der Zeichnung eingegangen wird, sei noch erklärend vorausgeschickt, daß bekanntlich in einem Schieberverschluß eine verstellbare Schieberplatte und eine ortsfeste Bodenplatte zum Abstellen, Freigeben und Regulieren des Gießstrahls zusammenwirken, indem die Schieberplatte mit ihrer Gleitfläche an der Gleitfläche der Bodenplatte unter dichtender Anpressung gleitet. Beide Platten sind im Schieberverschlußbetrieb besonders an den Gleitflächen und den Durchflußöffnungen hoch beansprucht und verschleißen dort voreilend. Boden- und Schieberplatte sind ähnlich, weshalb die nachstehenden Beispielsbeschreibungen für beide Platten gelten können, obwohl der Einfachheit wegen meist der Begriff "Schieberplatte" Anwendung findet.Before going into the figures of the drawing, let's say sent out explanatory that, as is known, in a slide lock an adjustable slide plate and a fixed base plate for Interacting, releasing and regulating the pouring stream by the slide plate with its sliding surface on the sliding surface of the Base plate slides under sealing pressure. Both plates are in Slider lock operation especially on the sliding surfaces and Flow openings are highly stressed and wear prematurely there. Bottom plate and slide plate are similar, which is why the ones below Sample descriptions can apply to both plates, although the Simplicity because mostly the term "slide plate" is used.
In Fig. 1 bedeutet 1 eine im Auftragungsverfahren durch Flammspritzen von körnigem bzw. pulverförmigem feuerfesten Material hergestellte Schieberplatte mit einer darin vorgesehenen Durchflußöffnung 2 und einer Gleitfläche 3. Die Platte 1 hat eine poröse Körperstruktur 4 und eine dichte Arbeitsstruktur 5 für die Gleitfläche 3, die infolge der weniger vorhandenen offenen Poren nach der Bearbeitung relativ glatt ausfällt und widerstandsfähiger ist gegenüber den bei den Verstellbewegungen auftretenden Reibungskräften und evtl. zwischen die Gleitflächen geratener Schmelze des Gießstrahls.In Fig. 1, 1 represents a prepared in the method of application by flame spraying of powdered or granular refractory material with a slide plate provided therein through-flow 2 and a sliding face 3. The plate 1 has a porous body structure 4 and a dense working structure 5 for the sliding surface 3 , which turns out to be relatively smooth due to the fewer open pores after processing and is more resistant to the frictional forces occurring during the adjustment movements and possibly melt of the sliding surfaces between the sliding surfaces Pouring stream.
Zur Herstellung der Platte 1 kann z.B. eine strichpunktiert angedeutete Form 6 mit einem die Durchflußöffnung 2 formenden Kern 7 dienen, in der das feuerfeste Material um den Kern 7 herum in Spritzschichten mittels einer bekannten Flammspritzeinrichtung aufgetragen wird. Zunächst mit einem die gewünschte Porosität der Körperstruktur 3 herbeiführenden Auftreffdruck des in den Heizgasen der Flammspritzeinrichtung geschmolzenen feuerfesten Materials und dann übergehend in einen höheren Druck, mit dem die dichtere, enger gepackte Arbeitsstruktur 5 vollzogen wird. Hierbei kann der Übergang von der Körperstruktur 4 in die Arbeitsstruktur 5 kontinuierlich oder progressiv erfolgen, durch entsprechend stufenlose oder stufenweise Änderung des Auftreffdruckes bei der Auftragung des feuerfesten Materials. Nach Verfestigung der Strukturen 4 und 5 kann die Platte ausgeschalt und beispielsweise die Gleitfläche 3 spanabhebend nachbearbeitet werden.For producing the plate 1 , for example, a dash-dotted shape 6 can be used with a core 7 forming the flow opening 2 , in which the refractory material is applied around the core 7 in spray layers by means of a known flame spraying device. First of all with an impact pressure of the refractory material melted in the heating gases of the flame spraying device which brings about the desired porosity of the body structure 3 and then into a higher pressure with which the denser, more closely packed working structure 5 is carried out. Here, the transition from the body structure 4 to the working structure 5 can take place continuously or progressively, by correspondingly infinitely or gradually changing the impact pressure when the refractory material is applied. After the structures 4 and 5 have solidified, the plate can be removed and, for example, the sliding surface 3 can be machined.
Gegenüber Fig. 1 ist bei der in Fig. 2 veranschaulichten Drehplatte 8, die zwei Durchflußöffnungen 9 und 10 sowie eine Gleitfläche 11 aufweist, so vorgegangen, daß die dichtere Arbeitsstruktur 13 in einer vorgefertigten, als Form verwirklichten, porösen Körperstruktur 12 durch Flammspritzen aufgetragen wird, unter Freihalten des mit Kernen 14 besetzten Raumes der Öffnungen 9 und 10. Dabei ist die Körperstruktur 12 aus einem von sich aus in einfacher Weise porös leicht gestaltbaren, feuerfesten Material, beispielsweise Feuerbeton oder Fasermaterial, hergestellt, also nicht flammgespritzt. Die Körperstruktur 12 hat vorzugsweise eine Mindestdruckfestigkeit von 20 N/mm2, das entspricht ca. 3 m Stahlsäule.Compared to FIG. 1, the rotary plate 8 illustrated in FIG. 2, which has two flow openings 9 and 10 and a sliding surface 11 , is operated in such a way that the denser working structure 13 is applied by flame spraying in a prefabricated, porous body structure 12 which is realized as a shape , keeping the space of openings 9 and 10 occupied by cores 14 free . Here, the body structure 12 is made of a fire-resistant material, for example fire-resistant concrete or fiber material, which is easily porous and easy to design, that is, not flame-sprayed. The body structure 12 preferably has a minimum compressive strength of 20 N / mm 2 , which corresponds to approximately 3 m steel column.
In Abänderung zu der Ausführung nach Fig. 1 weist die Schieberplatte 15 nach Fig. 3 auf der Körperstruktur 16 zusätzlich zu der Arbeitsstruktur 17 für die Gleitfläche 18 eine um die Durchflußöffnung 19 vorgesehene Arbeitsstruktur 20 auf. Ferner ist auf der Wandung der Durchflußöffnung 19 und auf der Gleitfläche 18 je eine spezielle Schicht 21 und 22 vorgesehen, von denen die Wandungsschicht 21 beispielsweise aus besonders hochwertigem feuerfesten Material besteht, während die Gleitflächenschicht 22 Schmierfunktionen ausübt und beispielsweise kohlenstoffhaltig ist.In a modification to the embodiment of FIG. 1, the slide plate 15 of FIG. 3 on the body structure 16 in addition to the work structure 17 for the sliding surface 18 is provided around the flow opening 19 working structure 20. Further, the flow opening 19 is provided and on the sliding surface 18 each have a special layer 21 and 22 on the wall, of which the wall layer 21, for example, is made of very high quality refractory material, while the slide surface layer exerts 22 lubricating functions, and is, for example, carbonaceous.
Zur Herstellung der Platte 15 werden in einer zur Gleitfläche 18 gegenprofilierten und mit einem Kern 23 versehenen Form 24 zuerst die Schichten 21 und 22 eingespritzt. Alsdann beginnt die Auftragung zunächst der Arbeitsstrukturen 17 und 20 und schließlich der Körperstruktur 16. Hierbei ergibt sich bei glatter Fläche der Form 24 auch eine glatte, ohne Nachbearbeitung einsatzfähige Gleitfläche 18.To manufacture the plate 15 , the layers 21 and 22 are first injected into a mold 24 which is counter-profiled to the sliding surface 18 and provided with a core 23 . Then the application of the work structures 17 and 20 and finally the body structure 16 begins. This also results in a smooth sliding surface 18 that can be used without reworking with a smooth surface of the mold 24 .
Nach Fig. 4 hat die Platte 25 als Körperstruktur 26 eine gebrauchte Schieberplatte, deren an der Gleitfläche 27 und der Durchflußöffnung 28 liegende Verschleißstellen 29 mit einer neuen, flammgespritzten Arbeitsstruktur 30 versehen sind, wozu die Durchflußöffnung 28 zuvor aufgebohrt wurde, um zwischen dem Kern 31 und der Körperstruktur 26 einen Freiraum zur Auftragung des flammgespritzten Materials zu schaffen, dessen Auftreffdruck eine Porosität vermittelt, die geringer ist, als die der bereits im Einsatz gewesenen Körperstruktur 26. Abschließend erhält die Gleitfläche 27 eine spezielle Schicht 33 entsprechend der Ausführung nach Fig. 3. Die Schicht 33 läßt sich gegebenenfalls einsparen, wenn, wie in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet ist, in die Körperstruktur 26 eine Ausnehmung 34 eingefräst wird zur Aufnahme der Arbeitsstruktur 30.According to FIG. 4, the plate 25 has a hand slide plate which lies on the sliding surface 27 and the flow opening 28 wear points are fitted with a new, flame-sprayed working structure 30 29 as a body structure 26, to which the flow opening 28 has been drilled beforehand in order between the core 31 and to provide the body structure 26 with a space for applying the flame-sprayed material, the impact pressure of which conveys a porosity that is lower than that of the body structure 26 that has already been used. Finally, the sliding surface 27 is given a special layer 33 corresponding to the embodiment according to FIG. 3. The layer 33 can optionally be saved if, as shown in broken lines in FIG. 4, a recess 34 is milled into the body structure 26 to accommodate the working structure 30 .
In Fig. 5 ist eine Mittelplatte 35 für einen Dreiplattenverschluß dargestellt, bei der eine Teilkörperstruktur 36 und die Arbeitsstrukturen 37 und 38 der Gleitflächen 39 und 40 auf den Planseiten einer plattenförmigen, als Form dienenden Körperstruktur 41 aufgebaut sind, die eine die Einformung der Durchflußöffnung 42 zulassende Ausnehmung 43 und einen den Plattenumfang begrenzenden Bord 44 hat. Auf die wiederum aus Feuerbeton oder feuerfestem Fasermaterial vorgefertigte Körperstruktur 41 werden nach Einbringen des Kerns 45 in die Ausnehmung 43 zunächst die Strukturen 36 und 37 der einen Gleitfläche 39 und nach Wenden der Platte 35 die Strukturen 36 und 38 der anderen Gleitfläche 40 aufgetragen.In FIG. 5, a middle plate 35 is shown for a three-plate shutter in which a part of the body structure 36 and the working structures 37 and 38 of the sliding surfaces are constructed on the flat sides of a plate-shaped, serving as a mold body structure 41 39 and 40, one the indentation of the flow opening 42 permitting recess 43 and a board 44 delimiting the plate circumference. After the core 45 has been introduced into the recess 43 , the structures 36 and 37 of one sliding surface 39 and after turning the plate 35, the structures 36 and 38 of the other sliding surface 40 are applied to the body structure 41 , which is in turn prefabricated from refractory concrete or refractory fiber material.
In Abwandlung zu dem Gesagten, ist es auch möglich, in fertiggestellte Platten nachträglich Durchflußöffnungen einzubohren. Darüberhinaus können Formen bzw. Unterlagen, beispielsweise gemäß Fig. 1, nach Verfestigung der Plattenstruktur an der Platte verbleiben.As a modification of what has been said, it is also possible to subsequently drill flow openings into finished plates. In addition, shapes or underlays, for example according to FIG. 1, can remain on the plate after the plate structure has solidified.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863634447 DE3634447C1 (en) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | Refractory shaped body, in particular a plate for outlet closures |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19863634447 DE3634447C1 (en) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | Refractory shaped body, in particular a plate for outlet closures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3634447C1 true DE3634447C1 (en) | 1988-02-11 |
Family
ID=6311408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19863634447 Expired DE3634447C1 (en) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | Refractory shaped body, in particular a plate for outlet closures |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3634447C1 (en) |
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