CS208570B1

CS208570B1 - Closing plate of the slide valve closure of the pouring ladder

Info

Publication number: CS208570B1
Application number: CS474279A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Bartuska; Valter Boehm; Antonin Cieslr; Petr Kroupa; Veslav Maroszcyk; Josef Szabo; Karel Zverina
Original assignee: Miloslav Bartuska; Valter Boehm; Antonin Cieslr; Petr Kroupa; Veslav Maroszcyk; Josef Szabo; Karel Zverina
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1981-09-15

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.It is an object of the invention to provide a barrier the pan of the casting pan of the casting ladle a refractory protective layer without interruption from the upper slider surface closure exposed to direct action melt, into the through-flow opening and shaped to limit contact melt with the outlet port walls. The protective layer may be formed as separate piece and bonded to ceramic a gate valve body, or as hot or plasma technology applied spraying. The invention can be utilized especially in the field of black metallurgy. A characteristic embodiment is shown on Fig. 2.

Description

Vynález se týká závěrné desky šoupátkového uzávěru licí pánve, opatřené průchozím výtokovým otvorem s ochrannou keramickou žáruvzdornou vrstvou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shut-off plate of a ladle gate valve having a through-hole with a protective ceramic refractory layer.

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.Presently known and, in modern steelworks and foundry operations, are commonly used, slide shutters of casting ladles, whose end plates are made of ceramic materials based on corundum, zirconium silicate or magnesite. Closing plates made of the mentioned materials fully comply with the heat resistance, but in operation there is a wiping and roughening of the surface of the plate by its repeated movement on the fixed plate of the slide gate and thus the tightness of this gate is lost. Simultaneously, the erosive and at the same time corrosive action of the melt simultaneously wears the outflow opening of the closure plate, resulting in its expansion and thus undesirable changes in the casting speed.

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.Due to the above-mentioned disadvantages, the latch slide closure plates have recently been provided with durable surface layers of highly refractory materials arranged on exposed surfaces in direct contact with the melt. Also, the outlet plates of the closure plates are provided with highly resistant inserts having a substantially cylindrical or conical shape and which are embedded in the opening of the refractory closure plate either directly or through a connecting intermediate layer. The shutter closure plates thus formed have a substantial advantage over the original plates made of a single type of material in terms of increased heat resistance, abrasion resistance, and the appropriate choice of liner material with regard to the application and corrosion resistance of the exposed surfaces and thereby substantially increased service life.

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.However, a disadvantage of such end plates is the difficulty in the durability of the joints between the two different ceramic parts, where the joint layer breaks due to the unequal thermal expansion of the individual materials. In particular, it is the region of the upper edge of the refractory liner where the joint with the surrounding surface of the barrier plate is directly exposed to molten metal and wears very quickly, as is the most exposed upper inner portion of the refractory liner. In contrast, the lower, discharge portion of the refractory liner is subject to considerably less stress and is usually unnecessarily oversized.

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.These drawbacks of the known embodiments are overcome by the shut-off slide shutter plate formed as a flat base body with a rotary through-flow outlet and a refractory protective layer disposed on the exposed top surface and in the outlet opening according to the invention, characterized in that the protective layer passes without interruption from a planar layer disposed on the upper surface of the base body into an annular projection extending into a through hole of the base plate body covering at least a portion of its inner surface and co-forming an outlet channel having an inner diameter in the flow direction continuously or stepwise. According to the invention, the outflow channel is formed as a conical, widening surface with a rounded inlet in the direction of melt flow, is formed by an annular projection having a cylindrical outer surface and decreasing wall thickness in the melt flow direction. to the middle of the height of the base body, or is formed such that its upper part formed by the inner surface of the annular protrusion has a continuously decreasing inner diameter in the melt flow direction and its lower part formed by the inner surface of the cylindrical through hole of the base body the smallest inner diameter of the annular projection.

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.An exemplary embodiment of a shut-off plate of a ladle gate closure according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a cross-section of a shut-off plate arranged on the upper surface; Figs. 2 and 3 show different shapes of outlet channels according to the invention; two protective layers arranged on both sides of the base plate body.

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.As can be seen from FIG. 1, the slide gate closure plate consists of a flat base body 1 on the upper side of which a refractory protective layer is arranged such that its planar portion 2 forms a single unit with an annular projection 7 extending into the through hole 4 of the base body. 1 and co-forming the outlet channel 3. The outlet channel 3 has the smallest inner diameter 5 near the top surface of the shutter plate and this diameter is 20% smaller than the diameter 6 of the cylindrical through hole 4. With a through hole 4 of 60 mm, The wall portion of the outlet channel forming the annular projection 7 is 6 mm. The length of the protruding portion of the annular protrusion 7 is half the height 8 of the base body 1, which is sufficient to effectively protect the exposed upper edge of the outlet channel 3. Due to the concentration of the melt flowing out the lower part of the through hole 4 is no longer in direct contact with the melt. protect.

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.FIG. 2 shows a preferred shape of the protective layer whose planar portion 2 'passes into an annular protrusion 7 having a downwardly inner inner surface with a widened cone with a rounded inlet portion 9. The inner surface of the annular protrusion 7 here forms the entire length of the spout 3 '. This shape is particularly suitable for application by plasma spraying.

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.FIG. 3 shows a through hole 4 formed by two cylindrical surfaces of graduated diameter and the resulting shape of the outlet channel 3, the inlet portion of which has an inner surface with a radius of curvature continuously increasing in the melt flow direction and terminating at the outlet edge 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.FIG. 4 shows a closure plate with two protective layers with planar parts 2, 2 arranged on both sides of the base body.

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.The closure plate according to the invention is preferably formed of a base body made of chamotte with a higher content of corundum, magnesite and chrommagnesite, or even a chamotte with a low corundum content and a protective layer consisting of white corundum, a mixture of kurund and magnesium oxide or zirconium silicate. The protective refractory layer can be formed both by known plasma spraying of the respective materials and by forming separate parts conventional to the refractory cement base body such that the smallest inner diameter of the discharge channel will always be an annular projection of the refractory protective layer.

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.In this way, the lifetime of the closure plate is substantially increased, while at the same time achieving material savings resulting from the application of protective materials to the most exposed areas and from directing the melt flow so that it is in contact with the closure plate on as small a surface as possible.

Claims

SUBJECT

Locking plate of a slide gate valve, formed as a flat base body with a rotary through spout and a refractory protective layer arranged on the exposed top surface and in the spout, characterized in that the protective layer passes without interruption from the planar part (2, 2 ' j, disposed on the upper surface of the base plate (1, Γ) of the closure plate, into an annular projection (7) extending into the through hole (4, 4) of the base plate (1, 1) of the closure plate overlying at least a portion 3, 3 ', 3), the inner diameter of which (5) increases continuously or stepwise in the direction of flow of the melt.

2. The shut-off slide plate of the ladle according to claim 1, characterized in that the outflow channel (3 ') is configured as a conical widening surface with a rounded inlet portion (9j) in the direction of flow of the melt.

VYNALEZU

3. The shut-off slide plate of the ladle according to claim 1, characterized in that the outlet channel (3j) is formed in an annular projection (7j) having a cylindrical outer surface and decreasing wall thickness in the direction of flow of the melt.

4. The closing plate of the ladle slide gate closure according to claim 1, characterized in that the upper part of the outlet channel (3J) is formed by a cylindrical inner surface of the annular projection (7) extending at half height (8j of the base body (11j)).

5. The closing plate of the ladle gate valve according to claim 1 is characterized in that the upper part of the outlet channel (3) formed by the inner surface of the annular projection (7) has a continuously decreasing inner diameter and lower part of the outlet channel ( 3), formed by the inner surface of the cylindrical through hole (4j of the base body (1j), has a diameter greater than the smallest inner diameter of the annular protrusion (7).