CS208570B1 - Závěrná deska šoupátkového uzávěru licí pánve - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je vytvoření závěrné desky šoupátkového uzávěru licí pánve se žáruvzdornou ochrannou vrstvou přecházející bez přerušení z horní plochy šoupátkového uzávěru, vystavené přímému působení taveniny, do průchozího výtokového otvoru a tvarovanou tak, aby se omezil styk taveniny se stěnami výtokového otvoru. Ochranná vrstva může být vytvořena jako samostatný díl a přitmelena na keramické základní těleso šoupátkového uzávěru, nebo jako žárovou nebo plasmovou technologií nanesený nástřik. Vynálezu může být využito zejména v oblasti černé metalurgie. Charakteristické provedení je uvedeno na obr. 2.

Description

Vynález se týká závěrné desky šoupátkového uzávěru licí pánve, opatřené průchozím výtokovým otvorem s ochrannou keramickou žáruvzdornou vrstvou.

V současné době jsou známy, a v moderních ocelárnách a slévárenských provozech se již běžně používají, šoupátkové uzávěry licích pánví, jejichž závěrné desky jsou vyráběny z keramických materiálů na bázi korundu, křemičitanu zirkoničitého, nebo magnezitu. Závěrné desky vyrobené z uvedených materiálů plně vyhovují z hlediska žáruvzdornosti, v provozu však dochází z otírání a zdrsňování povrchu desky jejím opakovaným posuvem po pevné desce šoupátkového uzávěru a tím ke ztrátě těsnosti tohoto uzávěru. Erozivním a současně i korozivním působením taveniny současně dochází k opotřebování výtokového otvoru závěrné desky, majícímu za následek jeho rozšiřování a tím i nežádoucí změny rychlosti odlévání.

Vzhledem k uvedeným nevýhodám jsou v poslední době závěrné desky šoupátkových uzávěrů opatřovány odolnými povrchovými vrstvami z vysoce žáruvzdorných materiálů, uspořádanými na exponovaných plochách přicházejících do přímého styku s taveninou. Rovněž výtokové otvory závěrných desek jsou opatřovány vysoce odolnými vložkami, které mají v podstatě válcový nebo kuželový tvar a jsou uloženy v otvoru žáruvzdorné závěrné desky buď přímo, nebo přes spojovací meziyrstvu. Takto vytvořené závěrné desky šoupátkových uzávěrů mají oproti původním deskám, vyrobeným z jediného druhu materiálu, podstatnou výhodu ve zvýšení žáruvzdornosti, abrazivzdornosti a při vhodné volbě materiálu vložky s ohledem na dané použití i korozivzdornosti exponovaných ploch a tím i podstatném zvýšení životnosti.

Nevýhodou takto provedených závěrných desek jsou však potíže s trvanlivostí spojů mezi oběma různými keramickými díly, kde dochází k praskání spojovací vrstvy vzhledem k nestejné tepelné roztažnosti jednotlivých materiálů. Jde zejména o oblast horního okraje žáruvzdorné vložky, kde je spoj s okolní plochou závěrné desky přímo vystaven působení roztaveného kovu a velmi rychle se opotřebovává, stejně jako nejexponovanější horní vnitřní část žáruvzdorné vložky. Naproti tomu je spodní, výtoková část žáruvzdorné vložky namáhána značné méně a je obvykle zbytečně předimenzována.

Tyto nevýhody známých provedení odstraňuje závěrná deska šoupátkového uzávěru b'cí pánve vytvořená jako ploché základní těleso s průchozím výtokovým otvorem rotačního tvaru a s žáruvzdornou ochrannou vrstvou, uspořádanou na exponované horní ploše a ve výtokovém otvoru, podle vynále2 zu, jehož podstata spočívá v tom, že ochranná vrstva přechází bez přerušení z rovinné vrstvy, uspořádané na horní ploše základního tělesa, do prstencového výstupku, zasahujícího do průchozího otvoru základního tělesa závěrné desky, překrývajícího alespoň část jeho vnitřního povrchu a spoluvytvářejícího v něm výtokový kanál, jehož vnitřní průměr se ve směru proudění taveniny plynule nebo stupňovitě zvětšuje. Podle vynálezu je výtokový kanál vytvořen jako kuželová, ve směru proudění taveniny se rozšiřující plocha se zaoblenou vstupní částí, je tvořen prstencovým výstupkem majícím válcovou vnější plochu a ve směru proudění taveniny se zmenšující tloušťku stěny, jeho horní část je tvořena válcovou vnitřní plochou prstencového výstupku zasahujícího do poloviny výšky základního tělesa, nebo je vytvořen tak, že jeho horní část, tvořená vnitřní plochou prstencového výstupku, má ve směru proudění taveniny plynule se zmenšující vnitřní průměr a jeho spodní část, tvořená vnitřní plochou válcového průchozího otvoru základního tělesa, má průměr větší než nejmenší vnitrní průměr prstencového výstupku.

Příklad provedení závěrné desky šoupátkového uzávěru licí pánve podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 představuje příčný řez závěrnou deskou uspořádanou na horní ploše, obr. 2 a 3 znázorňují různé tvary výtokových kanálů podle vynálezu a obr. 4 znázorňuje závěrnou desku s dvěma ochrannými vrstvami uspořádanými po obou stranách základního tělesa závěrné desky.

Jak je patrné z obr. 1, sestává závěrná deska šoupátkového uzávěru z plochého základního tělesa 1, na jehož horní straně je uspořádána žáruvzdorná ochranná vrstva tak, že její rovinná část 2 tvoří jediný celek s prstencovým výstupkem 7, zasahujícím do průchozího otvoru 4 základního tělesa 1 a spoluvytvářejícím v něm výtokový kanál 3. Výtokový kanál 3 má nejmenší vnitřní průměr 5 v blízkosti horní plochy závěrné desky a tento průměr je o 20 % menší než průměr 6 válcového průchozího otvoru 4. Při průměru průchozího otvoru 4 činícím 60 mm, tedy tloušťka stěny část výtokového kanálu, tvořící prstencový výstupek 7, činí 6 mm. Délka vyčnívající části prstencového výstupku 7 činí polovinu výšky 8 základního tělesa 1, což plně postačuje k účinné ochraně exponovaného horního okraje výtokového kanálu 3. Vlivem koncentrace proudu vytékající taveniny spodní část průchozího otvoru 4 již není v přímém styku s taveninou a jeho povrch tedy není nutno chránit.

Na obr. 2 je znázorněn výhodný tvar ochranné vrstvy, jejíž rovinná část 2' přechází do prstencového výstupku 7 majícího vnitřní plochu ve tvaru směrem dolů se roz208 570 šiřujícího kužele se zaoblenou vstupní Částí 9. Vnitřní plocha prstencového výstupku 7 zde tvoří celou délku výtokového kanálu 3'. Tento tvar je zvláště vhodný pro aplikaci plasmovým nástřikem.

Na obr. 3 je znázorněn průchozí otvor 4, tvořený dvěma válcovými plochami odstupňovaného průměru a výsledný tvar výtokového kanálu 3, jehož vstupní část má vnitřní plochu s poloměrem zakřivení plynule vzrůstajícím ve směru proudění taveniny a je zakončena odtokovou hranou 10.

Na obr. 4 je pak znázorněna závěrná deska se dvěma ochrannými vrstvami s rovinnými částmi 2, 2, uspořádanými po obou stranách základního tělesa Γ.

Závěrná deska podle vynálezu je s výhodou vytvořena ze základního tělesa vyrobeného ze šamotu s vyšším obsahem korundu, z magnezitu a chrommagnezitu, nebo i ze šamotu s nízkým obsahem korundu a z ochranné vrstvy tvořené bílým korundem, směsí kurundu a kysličníku hořečnatého, nebo zirkonsilikátem. Ochranná žáruvzdorná vrstva může být vytvořena jak známým plasmovým nástřikem příslušných materiálů, tak vytvořením samostatných dílů konvenčními na základní těleso žáruvzdorným cementem tak, že nejmenší vnitřní průměr výtokového kanálu bude vždy tvořen prstencovým výstupkem žáruvzdorné ochranné vrstvy.

Tímto způsobem se docílí podstatného zvýšení životnosti závěrné desky při současném dosažení materiálových úspor vyplývajících z aplikace ochranných materiálů pouze na nejexponovanější místa a z takového usměrnění proudu taveniny, aby byla se závěrnou deskou ve styku na co nejmenší ploše.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   1. Závěrná deska šoupátkového uzávěrů licí pánve, vytvořená jako ploché základní těleso s průchozím výtokovým otvorem rotačního tvaru a s žáruvzdornou ochrannou vrstvou uspořádanou na exponované horní ploše a ve výtokovém otvoru význačná tím, že ochranná vrstva přechází bez přerušení z rovinné části (2, 2'j, uspořádané na horní ploše základního tělesa (1, Γ), závěrné desky, do prstencového výstupku (7), zasahujícího do průchozího otvoru (4, 4) základního tělesa (1, 1), závěrné desky, překrývajícího nejméně část jeho vnitřního poví chu a spoluvytvářejícího v něm výtokový kanál (3, 3', 3), jehož vnitřní průměr (5) se ve směru proudění taveniny plynule nebo stupňovitě zvětšuje.
2. 2. Závěrná deska šoupátkového uzávěru licí pánve podle bodu 1, význačná tím, že výtokový kanál (3'j je vytvořen jako kuželová, ve směru proudění taveniny se rozšiřující plocha se. zaoblenou vstupní částí (9j.

   VYNALEZU
3. 3. Závěrná deska šoupátkového uzávěru licí pánve podle bodu 1, význačná tím, že výtokový kanál (3j je vytvořen v prstencovém výstupku (7j, majícím válcovou vnější plochu a ve směru proudění taveniny se zmenšující tloušťkou stěny.
4. 4. Závěrná deska šoupátkového uzávěru licí pánve podle bodu 1, je význačná tím, že horní část výtokového kanálu (3J je tvořena válcovou vnitřní plochou prstencového výstupku (7), zasahujícího do poloviny výšky (8 j základního tělesa (lj.
5. 5. Závěrná deska šoupátkového uzávěru licí pánve podle bodu 1, je význačná tím, že horní část výtokového kanálu (3), tvořená vnitřní plochou prstencového výstupku (7), má ve směru proudění taveniny plynule se zmenšující vnitřní průměr a spodní část výtokového kanálu (3), tvořená vnitřní plochou válcového průchozího otvoru (4j základního tělesa (lj, má průměr větší než nejmenší vnitřní průměr prstencového výstupku (7).