CZ2010753A3

CZ2010753A3 - Žáruvzdorné príslušenství sušicí/vypalovací pece

Info

Publication number: CZ2010753A3
Application number: CZ20100753A
Authority: CZ
Inventors: Sonntag@Andreas; Kiss@Sándor; Josefa Weber@Monika
Original assignee: Imerys Magyarország Tüzállóanyaggyártó Kft. (Imerys Kiln Furniture Hungary Ltd.)
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-02-15
Also published as: HUP1000555A2; DE102010038204A1; HU229558B1; HU1000555D0; FR2951257A1

Abstract

Prvek žáruvzdorného príslušenství sušicí/vypalovací pece obsahuje keramické povrchové cásti vyformované v jednom celku s keramickou telovou cástí (2). Keramické materiály keramických povrchových cástí a keramické telové cásti (2) mají prizpusobené koeficienty roztažnosti a keramický materiál keramických povrchových cástí má vyšší odolnost vuci odštepování než keramický materiál telové cásti. Prvkem žáruvzdorného príslušenství sušicí/vypalovací pece muže být kazeta (5) pro vypalování strešní tašky nebo podložka (10) pro použití jako podperná konstrukce ve vozíku sušicí/vypalovací pece.

Description

(57) Anotace:

Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece obsahuje keramické povrchové části vyformované v jednom celku s keramickou tělovou částí (2). Keramické materiály keramických povrchových části a keramické tělové části (2) mají přizpůsobené koeficienty roztažnosti a keramický maleriál keramických povrchových částí má vyšší odolnost vůči odštěpováni než keramický materiál tělové části. Prvkem žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece může být kazeta (5) pro vypalování střešní tašky nebo podložka (10) pro použití jako podpěrná konstrukce ve vozíku sušicí/vypalovací pece.

- 1 ŽÁRUVZDORNÉ PŘÍSLUŠENSTVÍ SUŠICÍ/VYPALOVACÍ PECE

OBLAST TECHNIKY

Tento vynález se týká žáruvzdorných položek příslušenství sušicí/vypalovací pece a způsobu jejich výroby. Zejména se tento vynález týká kazet pro sušicí/vypalovací pec a bázových podložek pro vozík sušící/vypalovací pece, nepostradatelných pro podepírání výrobků, které mají být vypalovány nebo tepelně upravovány v sušicí/vypalovací peci, jako jsou střešní tašky.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY

Při výrobě střešních tašek je taška, vypalovaná ve vypalovací peci, uložena v kazetě. Stohy navrstvených kazet s vloženými taškami na vypálení procházejí vypalovací pecí na vhodném pecovém vozíku způsobem, který je dobře znám. Obvykle tyto kazety obsahují nožkové části, které vytvářejí mezery mezi kazetami ve stohu a mezeru mezi spodní kazetou stohu a pecním vozíkem. Při používání se nožky odštěpují, což může zkrátit životnost kazety. K tomuto poškození dochází např. v důsledku vysokého tlaku na spodní kazetu ve stohu, vysokého bodového zatížení následkem malých kousků nečistot pod nožkami, možného bodového slepení nožek a podložek pecního vozíku a rozdílů mezi tepelnou roztažností pecního vozíku a kazety. Zejména bodová zatížení v blízkosti boků nožek rezultují v lokálních mechanických přetíženích a ve vysokých koncentracích napětí, které vedou k popsaným problémům s odštěpováním.

WO 2007/132276 popisuje příslušenství sušicí/vypalovací pece, u kterého jsou k základovému prvku mechanickými prostředky připojeny přídavné prvky. Tyto přídavné prvky mohou být z odlišného keramického materiálu než je prvek základový, aby měly rozdílné materiálové vlastnosti.

C4479

-2PODSTATA VYNÁLEZU

V souladu s prvním aspektem tohoto vynálezu je předložen prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece, např. kazeta pro sušicí/vypalovací pece, která obsahuje keramické povrchové části vytvarované v jednom celku s keramickou tělovou částí. Keramický materiál povrchových keramických částí a keramický materiál tělové keramické části mají přizpůsobené koeficienty roztažnosti. Kromě toho má keramický materiál povrchových keramických částí vyšší odolnost vůči odštěpování, než keramický materiál tělové části.

V souladu s druhým aspektem tohoto vynálezu je předložen způsob výroby prvku příslušenství sušicí/vypalovací pece obsahující:

a) přípravu surového keramického výrobku, který je vytvarován pro použití jako příslušenství sušicí/vypalovací pece a

b) slinutí zmíněného výrobku za vysoké teploty, tak aby byl získán prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece, kde vy formo váný keramický výrobek obsahuje surovou keramickou tělovou část a surové keramické vložené části v jednom celku s touto tělovou částí, přičemž složení surových keramických částí je zvoleno tak, aby po slinutí měly keramický materiál rezultujících povrchových keramických částí a keramický materiál rezultující keramické tělové části přizpůsobené koeficienty roztažnosti a keramický materiál rezultujících keramických povrchových částí měl vyšší odolnost vůči odštěpování než rezultující keramický materiál tělové částí.

Tento vynález se také týká prvku příslušenství sušicí/vypalovací pece zhotovené podle výše uvedeného způsobu.

_3 - * · ·· ···

Dále se tento vynález týká použití prvku příslušenství sušicí/vypalovací pece podle prvního aspektu tohoto vynálezu v postupu vypalování výrobku ve vypalovací peci. Prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece může být např. použit pro podepření výrobku ve vypalovací peci, když je tento vypalován za zvýšené teploty.

PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECH

Obr. 1 a 2 zobrazují kazetu pro střešní tašku podle tohoto vynálezu.

Obr. 3 zobrazuje bázovou podložku podle tohoto vynálezu.

Obr. 4 zobrazuje bázové podložky a kazety na střešní tašky podle tohoto vynálezu přímo na pecním vozíku.

Obr. 5 zobrazuje vhodnou zkušební metodu pro měření odolnosti keramického materiálu vůči bodovému zatížení, která může být použita v tomto vynálezu.

Obr. 6 zobrazuje vhodný test opotřebení pískováním, který může být použit v tomto vynálezu k ohodnocení charakteristik opotřebení keramických materiálů použitých v tomto vynálezu.

PODROBNÝ POPIS VYNÁLEZU

Jak bylo popsáno výše, v jednom aspektu tento vynález poskytuje žáruvzdorný prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece, obsahující keramické povrchové části vytvarované v jednom celku s keramickou tělovou částí, vyznačující se tím, že keramické materiály keramických povrchových částí (také označovaných jako „nožky“) a keramické tělové Části mají přizpůsobené koeficienty roztažnosti a tím, že keramický materiál keramických povrchových částí má vyšší odolnost vůči odštěpování než keramický materiál tělové části.

-4Výrazem „přizpůsobené koeficienty roztažnosti“ je myšleno, že příslušné hodnoty koeficientu roztažnosti keramických materiálů povrchových částí a tělové části jsou stejné nebo podobné tak, aby při použití v tepelných cyklech byl prvek odolný vůči praskání v rozhraní mezi povrchovými částmi a tělovou částí.

Např. mohou být příslušné hodnoty koeficientů roztažnosti keramických materiálů povrchových částí a tělové části stejné nebo se mohou lišit o méně než

30%, jako např. o méně než 25%, nebo méně než 20%, nebo méně než 15%, nebo méně než 10%, nebo méně než 5%.

Koeficienty roztažnosti mohou být měřeny podle EN 821-1 1998 při použití přístroje Netzsch DIL 402 PC.

Výrazem „vyšší odolnost vůči odštěpování“ je myšleno, že keramické povrchové části jsou odolnější vůči odštěpování než části tělové. Odolnost vůči odštěpování může být měřena např. pomocí lomové houževnatosti a v provedení podle tohoto vynálezu má keramický materiál povrchových částí lomovou houževnatost, která je větší než lomová houževnatost keramického materiálu tělové části. Lomová houževnatost může být měřena zkouškou lomové houževnatosti, jako je zkouška lomové houževnatosti Ki_c používající tyč o rozměrech 15 mm (výška) x 20 mm (šířka) a 150 mm (délka) a vrub hloubky 5,25 mm a šířky 120 mm. Vhodnou normou pro Kle je ASTM C 1421. Tudíž např. keramický materiál povrchových částí může být zvolen tak, aby měl hodnotu lomové houževnatosti Kle , která je alespoň o 10% vyšší než hodnota lomové houževnatosti Kle keramického materiálu tělové části, neboje o alespoň 15%, nebo alespoň o 20%, nebo alespoň o 25%, nebo alespoň o 30% vyšší než hodnota lomové houževnatosti Kle keramického materiálu tělové části.

Případně, nebo navíc může být odolnost vůči odštěpování kvantifikována pomocí odolnosti vůči bodovému zatížení a v provedení podle tohoto vynálezu má keramický materiál povrchových částí odolnost vůči bodovému zatížení, která je větší, než odolnost vůči bodovému zatížení keramického materiálu tělové části. Podrobnosti jedné vhodné zkoušky odolnosti vůči bodovému zatížení jsou uvedeny v obr. 5. V této zkoušce může být keramický materiál povrchových částí zvolen tak, aby měl hodnotu bodového zatížení, která je alespoň o 10% vyšší, než hodnota bodového zatížení tělové části. Nebo může být keramický materiál povrchových částí zvolen tak, aby měl hodnotu bodového zatížení, která je alespoň o 15% vyšší, nebo alespoň o 20% vyšší, nebo alespoň o 25% vyšší, nebo alespoň o 30% vyšší, než hodnota bodového zatížení keramického materiálu tělové části.

Případně může být odolnost vůči odštěpování také nebo kromě toho, kvantifikována pomocí pevnosti v ohybu (MOR) materiálu a v provedení podle tohoto vynálezu má keramický materiál povrchových částí MOR, která je vyšší, než MOR při zkoušce keramického materiálu tělové části. Např. může být MOR zkoušena podle EN-993-6 1999, která je tříbodovou zkouškou pří pokojové teplotě, při použití např. přístroje na zkoušení v ohybu METEFEM XP-01, typ MH-l/AS 102. Může být např. použit vzorek o rozměrech 290 x 120 x 10 mm s rozpětím 120 mm a rychlostí zatěžování 0,15 MPa/s. V této zkoušce může být MOR keramického materiálu povrchových částí alespoň o 30% vyšší, než MOR keramického materiálu tělové části. Případně může být keramický materiál povrchových částí zvolen tak, aby měl MOR, která je alespoň o 40% vyšší, nebo alespoň o 50% vyšší než hodnota MOR keramického materiálu tělové části.

V provedení podle tohoto vynálezu jsou keramický materiál povrchových částí a keramický materiál tělové části téhož základního keramického typu. Tudíž, např. jak povrchové části, tak i tělová část mohou být zhotoveny ze základního keramického materiálu kordieritu, volitelně mohou být kombinovány s druhým keramickým materiálem, jako je mulit.

Použitím keramických materiálů téhož základního keramického typuje možno zajistit kompatibilitu mezi povrchovými částmi a částí tělovou. Vedle kompatibility pokud jde o koeficient roztažnosti, může použití téhož základního typu keramického materiálu umožnit kompatibilitu, pokud jde o smršťování při sušení surového keramického tělesa po vyformování a před slinutím a pokud jde o smršťování vysušeného keramického tělesa při vypalování. Navíc i o kompatibilitu, pokud jde o chemické spojení mezi povrchovými částmi a částí tělovou na rozhraní těchto částí.

V případě směsového materiálu kordierit/mullit mohou mít jak keramický materiál povrchových částí, tak i keramický materiál tělové části složení, obsahující z asi 40% až 80% hmotnosti kordierit a z asi 2% do asi 30% hmotnosti mullit. V jednom provedení tato směs obsahuje z asi 50% do asi 75% hmotnosti kordierit a z asi 5% do 25% hmotnosti mullit. Zbytek keramiky může být zhotoven z menších množství (např. méně než 5% hmotnosti) jiných keramických materiálů (jako jsou andalusit, spinel, kristobalit a křemen) a amorfní fáze.

Vhodné keramické materiály kordierit/mullit mohou být zhotoveny způsobem, který je odborníkům znám a mohou se např. použít následující výchozí materiály: 10-25% kaolinu, do 10% kalcinovaného oxidu hlinitého, do 10% šamotu, do 10% kerphalitu, do 10% kyanitu, 10-40% molochitu a do 15% dutých koulí, to vše v procentech hmotnosti.

Výchozí materiály, z nichž jsou keramické materiály povrchových částí a tělové části zhotoveny, je možno vybrat tak, aby mikrokrystalická struktura výsledných keramických materiálů byla odlišná, čímž by keramický materiál _ 7 - · · · · ♦ * · * «·· ·»* ··· ·««* ··· ·· povrchových částí měl vyšší odolnost vůči odštěpování než keramický materiál tělové části.

Tudíž např. základním přístupem ke zvýšení mechanických vlastností, jako je MOR, Kic a odolnost vůči odštěpování keramického materiálu, je zmenšeni max. velikosti zrna a/nebo max. velikosti pórů v mikrostruktuře. Toho je primárně dosahováno zmenšením max. praktické velikosti zrn hrubějších komponent složení a/nebo zvýšením propojení pojivé matrice s komponentami tohoto materiálu s hrubými zrny, zvýšením reaktivity materiálových komponent pojivé matrice.

Obvykle budou povrchové části vytvořeny z téhož keramického materiálu, ačkoliv to není nezbytné, a v rozsahu tohoto vynálezu je i to, že různé povrchové části jsou zhotoveny z odlišných keramických materiálů, ovšem pod podmínkou, že všechny povrchové části by měly mít odolnost vůči odštěpování větší, než tělová část.

Prvek žárovzdomého příslušenství sušicí/vypalovací pece podle tohoto vynálezu může být vybrán ze skupiny, sestávající z kazet (jako jsou H-kazety a U-kazety), podložek, desek, vypalovacích pouzder, příček, trubek, spojovacích prvků a jakýchkoliv jiných funkčních držáků. Prvek žárovzdomého příslušenství sušicí/vypalovací pece je nejlépe kazeta, jako je H-kazeta pro střešní tašky, nebo podložka.

V položce žárovzdomého příslušenství sušicí/vypalovací pece podle tohoto vynálezu jsou povrchové části začleněny tak, aby byl přítomen alespoň povrch prvku.

Prvky žárovzdomého příslušenství sušicí/vypalovací pece podle tohoto vynálezu mohou být použity pro podepření výrobků, které mají být vypalovány nebo tepelně upravovány v peci, jako jsou střešní tašky, cihly, sanitární výrobky, « « A · ♦ *>

stolní nádobí, keramické izolátory, keramické elektronické komponenty, technická keramika a kovové komponenty. Vypalování je možno provádět v pecích při teplotách obvykle v rozsahu od 950°C do 1400°C; v případě technické keramiky může teplota dosahovat 1750°C.

Podle jednoho provedení tohoto vynálezu je prvkem žárovzdomého příslušenství sušicí/vypalovací pece kazeta, vhodná pro podepření střešních tašek. Kazeta pokud možno obsahuje množství otvorů, které procházejí kazetou od horního povrchu k povrchu spodnímu, ještě lépe, jsou-li otvory umístěny ve střední částí kazety.

Povrchové části jsou vyformovány v jednom celku s tělovou částí, čímž je míněno, že prvek příslušenství pece je integrální keramickou jednotkou, která byla vytvořena slinutím surového keramického výrobku vhodného tvaru, např. pomocí metody podle prvního aspektu tohoto vynálezu, jak bylo výše uvedeno. Surový keramický výrobek má surové keramické povrchové části, odpovídající povrchovým částem finálního prvku a surovou keramickou tělovou část, odpovídající tělové části finálního prvku.

Podle aspektu tohoto vynálezu, týkajícího se metody, může být surový keramický výrobek připraven postupem, v němž jsou surové keramické povrchové části a surová keramická tělová část vyformovány separátně (např. odléváním při použití vhodné licí směsi). Surové keramické povrchové částí jsou pak připojeny k surové keramické tělové části, např. pomocí keramického lepidla, a tak vytvoří surový keramický výrobek odpovídající celkovým tvarem zamýšlené finální položce. Keramickým lepidlem může být tekutina nebo tmel, mající složení, které je stejné, jako složení komponent, které mají být spojeny, nebo jemu blízké.

Surový keramický výrobek je pak sušen a slinut při vysoké teplotě s cílem získat prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece. Po slinutí vznikne jediný pevný prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece.

Podle jiné metody jsou surové keramické povrchové části vyformovány např. odléváním, a tyto komponenty jsou pak vloženy do shodných prohlubní ve formě (v „poloze nožek“) pro formování surové tělové části. Tato surová tělová část je pak vytvořena odléváním ve formě nalitím vhodné kompozice do této formy. Odlévaná surová keramická tělová část přijde do kontaktu s těmito prvními surovými keramickými komponentami a zvlhčí je. Tím se vytvoří celistvý odlitý výrobek, v němž ty první surové keramické povrchové části jsou připojeny k surové keramické tělové části.

Tento surový keramický prvek je pak sušen a slinut při vysoké teplotě, čímž se získá onen prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece. Po slinutí vznikne jediný pevný prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece.

Jako důsledek „surového spojení“ surových keramických povrchových částí a surové keramické tělové částí se při vypalování vytvoří mezi povrchovými částmi a tělovou částí mechanicky pevný keramický spoj.

Po vypálení může být vyformovaný výrobek běžným způsobem obroušen na požadované rozměrové tolerance.

PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU

Na obr. 1 a 2 je zobrazen prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece, konkrétně kazeta 5 na střešní tašky, podle tohoto vynálezu. Tato kazeta 5 na střešní tašky má keramické nožky 1, které jsou vyformovány v jednom celku s keramickou tělovou částí 2. Rozhraní 3 mezi nožkami 1 a tělovou částí 2 tvoří keramický spoj, který se vytvoří, když surový keramický výrobek, mající surové keramické části odpovídající nožkám 1, jež jsou připojeny k surové keramické

části, odpovídající tělové Části 2, a který má tvar kazety 5 na střešní tašky, je slinut při vysoké teplotě při vhodném vypalovacím postupu ve vypalovací peci.

Ve způsobu výroby kazet 5 pro střešní tašky z obr. 1 a 2 mohou být surové keramické části odpovídající nožkám 1 odlity z vhodné první keramické směsi. Vedle toho můře být surová keramická část odpovídající tělové části 2 kazety odlita z druhé keramické směsi.

Surové keramické části, odpovídající nožkám 1, jsou připojeny k surové keramické části, odpovídající tělové části 2 kazety, nejdříve případně zvlhčením povrchů těch částí, které mají být spojeny, poté aplikací řídké kaše z keramické směsi, kompatibilní s první a druhou keramickou směsí, na tyto povrchy a pak uložením nožek 1 na tělovou část 2 v požadované poloze. Při spojování nožek 1 s tělovou částí 2 je možno vyvinout mírný tlak.

Nebo mohou být části, odpovídající nožkám 1, předformovány, jak bylo výše uvedeno a pak vloženy do vhodných vyhloubení ve formě pro tělovou část. Do formy je pak nalita vhodná keramická směs. Obnažené povrchy částí, odpovídajících nožkám 1, se zvlhčí touto keramickou směsí a po sušení je výsledkem celistvý surový keramický výrobek.

Takto vyformovaný surový keramický výrobek je sušen, např. alespoň 12 hodin při teplotě 55°C, a pak, vypálením při vhodné teplotě, je zhotoven požadovaný keramický výrobek. Např. má-li finálním výrobkem být keramický výrobek z kordieritu/mullitu, může být surový výrobek vypalován v tunelové peci při 1330°C po dobu 3 hod.

První a druhá keramická směs jsou vybrány tak, aby rezultující keramické části 1, 2 ve finálním výrobku měly přizpůsobené koeficienty roztažnosti, jak bylo výše popsáno, a dále aby rezultující nožky 1 měly vyšší odolnost vůči odštěpování, než tělová část 2.

Obr. 3 zobrazuje bázovou podložku 10 podle tohoto vynálezu, sestávající z keramických nožek 11, odolných v opotřebení, a keramického těla 12. Rozhraní (nezobrazeno) mezi nožkami 11 a tělovou částí 12 tvoří keramický spoj, který se vytvoří, když surový keramický výrobek, mající surové keramické části odpovídající nožkám 11, jež jsou připojeny k surové keramické části, odpovídající tělové části 12, a který má tvar bázové podložky, je slinut při vysoké teplotě při vhodném vypalovacím postupu ve vypalovací peci. Bázová podložka 10 může být zhotovena postupem obdobným tomu, který byl popsán výše, v souvislosti s kazetou na střešní tašky podle tohoto vynálezu, tak, aby keramické části 11,12 měly ve finálním výrobku přizpůsobené koeficienty roztažnosti, jak bylo výše popsáno, a dále aby nožky 11 měly vyšší odolnost v odštěpování než tělová část 12.

Obr. 4 zobrazuje bázové podložky 10 a střešní kazety 5 přímo na pecním vozíku 20. Bázové podložky 10 podepírají stohy střešních kazet 5 na pecním vozíku.

PŘÍKLADY

Tento vynález bude nyní objasňován pomocí následujících příkladů.

Příklad 1

Byly připraveny čtyři keramické materiály kordierit/mullit, mající následující fyzikální vlastnosti. Materiály A a B jsou typickými keramickými materiály pro zhotovení keramických střešních kazet. Materiály C a D jsou keramickými materiály majícími vyšší odolnost vůči odštěpování než

Tabulka 1

		A	B	C	D
smrštění při sušení	%			2,29	2,24
celkové smrštění	%	1,97		3,64	3,13
def. surové vypálené	mm	8,62		18,40	10,30

absorpce vody	%	15,61	25,92	19,32	17,36
hustota	g/cm³	1,85	1,53	1,74	1,78
pórovitost	%	28,9	39,7	33,6	31,0
MOR	MPa	24,8	20,3	41,0	36,0
CTE	xlO⁶ K·¹	2,58	2,50	2,62	2,07

kordierit	%	55,5	60,9	65,3	70,5
mullit	%	22,5	19,2	17,1	10,5
andalusit	%	-	0,9	-	-
korund	%	-	-	-	-
spinel	%	2,6	3,0	1,5	3,5
kristobalit	%	2,4	2,8	3,0	3,0
křemen	%	0,3	0,6	-	-
amorfní fáze	%	16,8	12,4	13,1	12,5

Absorpce vody, hustota a pórovitost byly měřeny podle EN 993-1 1998.

- 13 MOR - tříbodový test při pokojové teplotě byl měřen podle EN 993-6

1999 na zkušebním přístroji pro ohyb METEFEM XP-01, typ MH-1 / AS 102 při použití vzorku o velikosti 290 x 120 x 10 mm, rozpětí 120 mm a rychlosti zatěžování 0,15 MPa/s.

Koeficient tepelné roztažnosti (CTE) byl měřen podle EN 821-1 1998 na přístroji NETZSCH DIL 402 PC.

Analýza minerální fáze byla provedena podle EN ISO 21857-1 2007.

Tyto keramické materiály byly testovány na odolnost vůči bodovému zatížení, odolnost v opotřebení a lomovou houževnatost a získané výsledky jsou uvedeny níže.

Tabulka 2

Odolnost vůči bodovému zatížení		A	B	C	D
rychlost zkoušky	mm/min	5,1	5,1	5,1	5,1
šířka	mm	10,46	11,31	9,99	11,07
tloušťka	mm	20,27	20,87	19,93	20,46
modul	Gpa	17,6	11,4	25,9	18,3
zatížení při porušení	N	50,0	54,6	58,0	64,5
pevnost v ohybu	MPa	66,5	58,8	87,8	75,5
špičkové zatížení	N	1912	1931	2321	2332

Zkouška opotřebeni

průměrný úbytek hmotnosti	g	0,91	1,31	0,98	0,73
průměrný úbytek hmotnosti	%	4,99	8,79	6,02	3,18

Zkouška vrubové houževnatosti K_lc - tyče s vrubem
průměr	[Pa*ml/2]	1,40	1,04	1,55	1,63
směrodatná odchylka	[Pa*ml/2]	0,10	0,04	0,15	0,04

Pro zkoušku bodového zatížení byl použit postup podle obr. 5. Podrobnosti použité zkoušky odolnosti v opotřebení jsou uvedeny na obr. 6. Vrubová houževnatost byla zkoušena postupem Ki_C pří použití tyče o rozměrech 15 mm (výška) x 20 mm (šířka) a 150 mm (délka) a vrubu o hloubce 5,25 mm a rozpětí 120 mm.

Jak je z údajů patrno, keramické materiály C a D jsou významně odolnější vůči odštěpování, než keramiky A a B a jsou proto vhodné pro použití na nožkové části kazet na střešní tašky, kde tělová část této kazety je zhotovena z keramického materiálu A nebo B.

Oba materiály C i D, použité pro nožkové části, mají CTE, který je přizpůsoben CTE materiálů A a B, použitých pro tělovou část. Proto praskání na rozhraní nožek a tělové části při používání kazety z keramického materiálu A ···♦

- 15 nebo B v kombinaci s keramickým materiálem C nebo D pro nožky není třeba předpokládat.

Příklad 2

H-kazeta je zhotovena podle tohoto vynálezu.

Nejdříve je následujícím způsobem zhotoven surový keramický povrchový prvek. Keramické povrchové prvky jsou tvarovány tradičním litím licí břečkou. Konstrukce formy povrchových elementů odpovídá požadované velikosti H-kazety, včetně faktoru smrštění. Použit je materiál podle tab. 1, sloupce C. Nožky jsou lity licí břečkou při použití přizpůsobené formy; výrobky po vyjmutí z formy jsou tedy pevné surové povrchové prvky.

Osm surových povrchových prvků, předem zhotovených popsaným postupem, je vloženo do osmi určených pozic nožek H-kazety v sádrové formě na H-kazetu. Konstrukční přizpůsobení velikosti všech surových povrchových prvků a určených pozic nožek H-kazety je nezbytným předpokladem pro správnou geometrickou shodu a upevnění. Forma na H-kazetu, která sestává z minimálně dvou částí, je sestavena k okamžitému použití, tj. keramická hmota základního těla může být nalita do formy. Nalitá hmota vyplní celou formu a pokryje všech osm povrchových prvků, tj. licí hmota zvlhčí a překryje surové povrchové prvky. Sádrová forma postupně odejme licí hmotě vodu a hmota ztuhne do té míry, že je možno prvky formy bezpečně rozložit. Povrchové prvky a základní tělo tvoří homogenní monolitickou H-kazetu.

Tato H-kazeta s integrovanými povrchovými prvky je usušena na přizpůsobených sušicích podložkách ze sádry. Sušení je prováděno při pokojové teplotě s dosušením při zvýšené teplotě.

- 16Vysušená H-kazeta se vypaluje podle nejlepší konfigurace nastavení vypalovací pece buď horizontálně, nebo vertikálně. Vypalovací cyklus trvá obvykle 48 hod. s max. teplotou do 1400°C.

Vypálené kazety jsou podrobeny 100% kontrole kvality, zaměřené na opticky viditelné defekty, jako jsou praskliny, kazy, odštěpky. Zvláštní pozornost je zaměřena na řádný spoj mezi povrchovým prvkem a základním tělem. Podle specifikací jsou provedena geometrická měření a opracování.

H-kazetu je také možno testovat na vhodném zkušebním zařízení, kde je H-kazeta nechána spadnout z předem stanovené výšky na ocelové kuličky (2 na stopu). Poškození nožek je pak možno vizuálně vyhodnotit a porovnat s jinými materiály.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece obsahující keramické povrchové části vyformované v jednom celku s keramickou tělovou částí, vyznačující se tím, že keramické materiály keramických povrchových částí a keramické tělové části mají přizpůsobené koeficienty roztažnosti a tím, že keramický materiál keramických povrchových částí má vyšší odolnost vůči odštěpování než keramický materiál tělové části.
2. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároku 1, kterou je kazeta pro vypalování střešní tašky.
3. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároku 1, kterou je podložka pro použití jako podpěrná konstrukce ve vozíku sušicí/vypalovací pece.
4. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároků 1, 2 nebo 3, kde modul pevnosti v ohybu (MOR) keramických povrchových částí je vyšší, než MOR keramické tělové části.
5. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároků 1, 2 nebo 3, kde odolnost vůči bodovému zatížení keramických povrchových částí je vyšší, než odolnost vůči bodovému zatížení keramické tělové části.
6. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároků 1,2 nebo 3, kde vrubová houževnatost keramických povrchových částí je vyšší, než vrubová houževnatost keramické tělové Části.
7. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle kteréhokoli z předcházejících nároků, kde keramický materiál povrchových částí a tělové části je materiál na bázi kordierit-mullit.
8. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároku 7, kde materiál kordierit-mullit má obsah kordieritu 40-80% hmotnosti a obsah mullitu 2-30% hmotnosti.
9. Způsob výroby prvku příslušenství sušicí/vypalovací pece, obsahující:

a) přípravu surového keramického výrobku, který je vytvarován pro použití jako prvek příslušenství sušicí/vypalovací pece a

b) slinutí zmíněného výrobku při vysoké teplotě za účelem získání prvku příslušenství sušicí/vypalovací pece, kde litý keramický výrobek obsahuje surovou keramickou tělovou část a surové keramické vložené části, tvořící jeden celek s tělovou částí, přičemž složení surových keramických částí je zvoleno tak, aby po slinutí měly keramický materiál rezultujících keramických povrchových částí a keramický materiál rezultující keramické tělové části přizpůsobené koeficienty roztažnosti, a aby keramický materiál rezultujících keramických povrchových částí měl vyšší odolnost vůči odštěpování, než rezultující keramický materiál tělové části.
10. Způsob podle nároku 9, kde jsou keramické vložené části odlity separátně od části tělové.
11. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároku 10, kde je tělová část odlévána litím licí hmoty do formy, ve které jsou umístěny keramické povrchové části tak, aby se vytvořil odlitý keramický výrobek pro slinutí.
12. Prvek žáruvzdorného příslušenství sušicí/vypalovací pece podle nároku 9, kde jsou tělová část a keramické povrchové části odlévány odděleně a po odlití je odlitá tělová část připevněna k odlitým keramickým povrchovým částem tak, aby se vytvořil odlitý keramický výrobek pro slinutí.

//r