DE19627039A1

DE19627039A1 - Siebplatte

Info

Publication number: DE19627039A1
Application number: DE19627039A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kruske
Original assignee: GOTEK GmbH
Current assignee: GOTEK GmbH
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-08
Also published as: EP0816525A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebplatte mit Durchtrittsöffnungen zum Sieben körniger Feststoffe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Siebplatten für hohe abrasive Beanspruchungen kostengünstig bereitzustellen. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß die Siebplatte auf der mit den Feststoffen während der Siebung in Kontakt stehenden Seite eine Verschleißschutzschicht aus einer Hartlegierung auf Nickel- oder Kobaltbasis aufweist, die mit einer Stützschicht aus Eisenwerkstoff metallurgisch verbunden ist. Siebe dieser Art können z. B. zum Sieben von Granulat oder Pellets im Bereich der Metallurgie oder für Steine oder Erden verwendet werden.

Um die Verschleißschutzschicht noch widerstandsfähiger auszubilden, ist es vorteilhaft, daß die Nickel- oder Kobalthartlegierung in ihrer Matrix 20 bis 70 Gew.-% artfremde Hartstoffe eingebettet enthält. Bei diesen artfremden Hartstoffen handelt es sich insbesondere um Karbide, wobei den Karbiden von Wolfram und Chrom besondere Bedeutung zukommt.

Geeignete Hartlegierungen enthalten 0 bis 52 Gew.-% Wolfram, 3 bis 30 Gew.-% Chrom, 1,0 bis 5,0 Gew.-% Bor, 1,0 bis 5,0 Gew.-% Silizium, 0,05 bis 2,0 Gew.-% Kohlenstoff und im übrigen Nickel und/oder Kobalt. Legierungen dieser Art weisen ein Gefüge mit feinverteilter arteigener Hartphase boridischer und/oder karbidischer Natur auf. Das Matrixmetall Nickel und/oder Kobalt bildet mit dem Chrom und mit den Metalloiden Bor und Silizium zusammen mit Kohlenstoff Hartphasen, die sich im Gefüge als primär oder sekundär erstarrte Verbindungen oder in Form binärer oder ternärer Eutektika ausscheiden. Diese Hartphasen weisen eine hohe Härte auf und bestimmen im Verbund mit der zähen Metallmatrix die Eigenschaften der Hartlegierung hinsichtlich Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Letzteres ist ebenfalls wichtig, da gebildete Korrosionsprodukte die Verschleißfestigkeit von Oberflächen vermindern.

Wenn man Wolframkarbide und/oder Chromkarbide als artfremde Hartstoffe in die Hartlegierung einbringt, sorgt man für eine Körnung dieser Karbide zwischen 10 und 500 µm. Die Hartlegierung dient dann als Matrixlegierung für die eingelagerten Karbide. Der Anteil dieser eingelagerten Karbide in der Verschleißschutzschicht beträgt im allgemeinen 5 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, wenn man eine hohe Verschleißfestigkeit erreichen will.

Es kann zweckmäßig sein, der Hartlegierung neben den oben erwähnten Komponenten noch 3 bis 20 Gew.-% Eisen und/oder 2 bis 10 Gew.-% Phosphor zuzugeben. Phosphor erhöht die Viskosität, verbessert die Benetzung des Eisenwerkstoffs und erniedrigt die Verarbeitungstemperatur der Legierung. Weitere Komponenten In der Hartlegierung können starke Karbidbildner wie z. B. Molybdän sein.

Die Verschleißschutzschicht ist mit der Stützschicht aus Eisenwerkstoff metallurgisch verbunden. Im allgemeinen stellt man die Stützschicht aus Stahl oder auch Sphäroguß her. Die Stärke der Verschleißschutzschicht liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 10 mm.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Verschleißschutzschicht aus einem Pulvergemisch zu bilden, das auf die Stützschicht aufgebracht und durch Schmelzen mit der Stützschicht verbunden ist. Das Schmelzen erfolgt üblicherweise in inerter Atmosphäre oder im Vakuum bei Temperaturen von 800 bis 1200°C. Es entsteht hierdurch eine metallurgische Verbindung zwischen den beiden Schichten, die nicht mehr trennbar ist. Einzelheiten zu Nickelhartlegierungen und die Beschichtung einer Stützschicht aus Eisenwerkstoff sind in DE-A 40 07 734 beschrieben, die sich mit der Ausbildung von Gleitlagerungen befaßt. Dort ist auch die weitere Möglichkeit beschrieben, daß man das Pulvergemisch durch thermisches Spritzen auf die Stützschicht auftragen und anschließend einschmelzen kann.

Weitere Möglichkeiten zum Herstellen der metallurgischen Verbindung zwischen der Verschleißschutzschicht und der Stützschicht ergeben sich beim Einsatz eines elektrischen Lichtbogens, wobei das Pulvergemisch der Verschleißschutzschicht in hoch erhitzter Form auf die Stützschicht trifft. Man wendet hierbei in an sich bekannter Weise das Plasmaspritzen oder das Plasmaauftragsschweißen an.

Ausgestaltungsmöglichkeiten der Siebplatte werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Variante der Siebplatte in Draufsicht,

Fig. 2 eine zweite Variante der Siebplatte in Draufsicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Verbundplatte zum Herstellen einer Siebplatte,

Fig. 4 die Herstellung von Gitterstäben aus einer Verbundplatte,

Fig. 5 drei Varianten von Gitterstäben im Querschnitt und

Fig. 6 eine weitere Herstellungsvariante für Gitterstäbe.

Gemäß Fig. 1 besteht die Siebplatte (1) aus zahlreichen parallelen Gitterstäben (3), die auf Tragstäben (4) aufgeschweißt sind. Die für die Siebung notwendigen Durchtrittsöffnungen sind die Zwischenräume (5) zwischen den Gitterstäben (3). Die Siebplatte (2) der Fig. 2 weist zahlreiche Durchtrittsöffnungen (5) in Form von Langlöchern auf.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Verbundplatte mit oberer Verschleißschutzschicht (8), die mit der Stützschicht (9) aus Eisenwerkstoff verbunden ist. Um zu verhindern, daß während des Betriebs Feststoffkörner häufig in den Durchlaßöffnungen festgeklemmt werden, weisen die Gitterstäbe der Siebplatte (1) im Querschnitt eine Keilform oder eine annähernde Keilform auf, wie es Fig. 5 in drei Varianten zeigt. Dadurch erweitern sich die Durchlaßöffnungen (5) von oben nach unten, wodurch das Festklemmen von Körnern ganz oder weitgehend vermieden wird. In analoger Weise sind die Durchlaßöffnungen (5) der Siebplatte (2) gemäß Fig. 2 von oben nach unten erweitert ausgebildet.

Zur Herstellung von Gitterstäben (3) mit T-Profil, wie es Fig. 5 (a) zeigt, geht man z. B. von einer plattenförmigen Stützschicht (9) mit aufgebrachter Verschleißschutzschicht (8) aus, wie das Fig. 3 zeigt. In einem ersten Bearbeitungsschritt, vergl. Fig. 4, fräst man parallele Rinnen (10) in die Stützschicht und trennt anschließend die Stäbe durch Schneiden entlang der gestrichelten Linien (11). Die Rinnen (10) verringern die Dicke der Stützschicht und erleichtern das Schneiden entlang der Linien (11). Die Rinnen (10) können z. B. auch beim Guß der Stützschicht (9) geformt oder aber durch Schmieden ausgebildet sein.

Zum Trennen der harten Verschleißschutzschicht eignen sich verschiedene Verfahren, wie z. B. das autogene Brennschneiden, das Plasma-Brennschneiden, das Plasma-Feinstrahl-Brennschneiden, das Laser-Schneiden und auch das Wasserstrahl-Schneiden. Diese Trennverfahren sind an sich bekannt.

Um Gitterstäbe mit dem Profil gemäß Fig. 5 (c) herzustellen, geht man in der Darstellung der Fig. 6 von einer Eisenwerkstoff-Platte aus, die für die Stützschicht (9) vorgesehen ist und parallele Rinnen (12) in der Oberfläche aufweist. Die Rinnen (12) werden mit dem Pulvergemisch der Verschleißschutzschicht gefüllt und die Verbindung wird durch den Einschmelzvorgang bei Temperaturen im Bereich von 800 bis 1200°C hergestellt. Gegebenenfalls nach oberflächlichem Schleifen der mit dem Verschleißschutz versehenen Platte erfolgt eine Trennung entlang der gestrichelten Linien (13), so daß sich das Keilprofil gemäß Fig. 5 (c) ergibt. Der Trennschnitt kann hierbei von oben nach unten oder aber in umgekehrter Richtung geführt werden. Ersichtlich wird bei dieser Herstellung von Gitterstäben nur relativ wenig Material für die Verschleißschutzschicht gebraucht. Beim fertigen Stabprofil ist die Verschleißschutzschicht (8) durch das weichere Material der Stützschicht an den Seiten eingefaßt, wobei man dafür sorgt, daß dieser Rand nur sehr schmal ist, da er während des Betriebs zumindest teilweise abgetragen wird.

Claims

1. Siebplatte mit Durchtrittsöffnungen zum Sieben körniger Feststoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebplatte auf der mit den Feststoffen während der Siebung im Kontakt stehenden Seite eine Verschleißschutzschicht aus einer Hartlegierung auf Nickel- oder Kobaltbasis aufweist, die mit einer Stützschicht aus Eisenwerkstoff metallurgisch verbunden ist.

2. Siebplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartlegierung in ihrer Matrix 5 bis 70 Gew.-% artfremde Hartstoffe eingebettet enthält.

3. Siebplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartlegierung aus
0 bis 52 Gew.-% Wolfram,
3 bis 30 Gew.-% Chrom,
1,0 bis 5,0 Gew.-% Bor,
1,0 bis 5,0 Gew.-% Silizium,
0,05 bis 2,0 Gew.-% Kohlenstoff
Rest Nickel und/oder Kobalt besteht.

4. Siebplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht aus einem Pulvergemisch gebildet ist, das auf die Stützschicht aufgebracht und durch Schmelzen mit der Stützschicht verbunden ist.

5. Siebplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch durch thermisches Spritzen auf die Stützschicht aufgetragen und eingeschmolzen ist.

6. Siebplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch beim örtlichen Anschmelzen der Stützschicht im Elektrolichtbogen auf die Stützschicht aufgebracht ist.

7. Siebplatte nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebplatte aus mehreren, miteinander verbundenen, etwa parallelen Stäben besteht, wobei jeder Stab eine Verschleißschutzschicht aus der Hartlegierung und eine Stützschicht aus Eisenwerkstoff aufweist, wobei die beiden Schichten metallurgisch miteinander verbunden sind.

8. Siebplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe durch Schneiden aus einer Verbundplatte gebildet sind, wobei die Verbundplatte aus einer Stützschichtplatte besteht, die mit mindestens einer Verschleißschutzschicht versehen ist.

9. Siebplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte in den für das Schneiden vorgesehenen Bereichen mit verringerter Dicke der Stützschichtplatte ausgebildet ist.