DE3921794A1 - Feuerfeste verschleissteile fuer schiebeverschluesse an metallurgischen gefaessen - Google Patents

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 feuerfestes 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

Fig. 1 eine Einlaufhülse,

Fig. 2 eine Bodenplatte,

Fig. 3 eine Schieberplatte, und

Fig. 4 eine Auslaufhülse.

Alle Fig. 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 Fig. 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 Fig. 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 Fig. 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 Fig. 1 bis 3 ist die Auslaufhülse 13 nach Fig. 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 ausschließlich 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.

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.

3. Verschleißteil nach Anspruch 1 oder 2, 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.

5. Verschleißteil nach Anspruch 3, 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.

7. Verschleißteil nach Anspruch 1, 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.