DE2702437C2

DE2702437C2 - Auswechselbare Verschleißteile für Schieberverschlüsse

Info

Publication number: DE2702437C2
Application number: DE2702437A
Authority: DE
Inventors: Hans Reinhard Dr. Zug Fehling; Horst 6200 Wiesbaden Hase
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1976-01-22
Filing date: 1977-01-21
Publication date: 1985-10-03
Also published as: DE2702435C2; FR2338760A1; JPH0131986B2; CH614145A5; GB1575601A; ES455230A1; AU2153577A; FR2369042A1; AR213543A1; ZA77360B; DE2702437A1; DK26277A; ES467012A1; DE2702435A1; DD128909A5; MX144963A; CA1107499A; HU184077B; ES467011A1; SE7700661L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf auswechselbare feuerfeste Verschleißteile, aus feuerfestem Feuerbeton nach DE-PS 26 24 299 für Schieberverschlüsse, insbesondere an Stahlschmelze enthaltenden Behältern.

Die DE-PS 26 24 299 betrifft die Verwendung eines feuerfesten Feuerbetons mit bestimmten Eigenschaften für mit metallischer Schmelze in Berührung kommende Verschleißteile, wie Hülsen, und insbesondere Verschlußplatten der Schieberverschlüsse an Metallschmelze enthaltenden Behältern.

Insbesondere betrifft die DE-PS 26 24 299 die Verwendung eines hydraulisch abbindenden hochtonerdehaltigen feuerfesten Feuerbetons mit einer Kaltdruckfestigkeit des getrockneten Roherzeugnisses von wenigstens etwa 4 χ 10' Pa, mit einer Kakiruckfestigkeit nach einem Brand bei etwa 1673° K von wenigstens etwa 7 χ 10⁷ Pa und mit einer Formbeständigkeit nach einem Brand bei etwa 1673°C von wenigstens ±0,2% für mit Metallschmelze in Berührung kommende Verschleißteile von Schieberverschlüssen.

Durch der Verwendung dieses feuerfesten Feuerbetons wird eine vereinfachte Herstellung von derartigen Verschleißteilen erreicht, da in eine Form abgegossener Beton sich den Formflächen genau anpaßt, und glatte saubere Flächen der Form auch giatte, saubere Gegenflächen am Formkörper liefern. Folglich ist es möglich, Gleitflächen von Schieberplatten mit großer Genauigkeit schon während der Formgebung der Platten zu erreichen, so daß langwierige mechanische Nacharbeiten fortfallen. Ebenso können die Durchflußöffnungen

ίο oder besondere Teile direkt eingeformt und so die Platten in fertigem Zustand der Form entnommen werden.

Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung von Schieberverschluß-Verschleißteilen aus feuerfestem Feuerbeton. Aufgabe der Erfindung ist es, die

is Lebensdauer besonders beanspruchter Verschleißteile, insbesondere Schieberplatten, die in bewegbaren Tragrahmen lagern und so neben außergewöhnlich thermischen Belastungen auch relativ hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, mit einfachen Mitteln zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei Verschleißteilen der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß wenigstens die mit dem Tragrahmen bewegbare Schieberplatte an ihrer der Schiebeebene abgewandten Seite eine in dem feuerfesten Beton eingeformte Metallarmierung aufweist

Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, daß die Schieberplatte auch bei verhältnismäßig hohen thermischen Druckbeanspruchungen bruchsicher zusammengehalten wird und die bei Offnungs- und Schließbewegungen der Schieberplatte auftretenden Zug- und Schubkräfte problemlos vom Tragrahmen über die Armierung auf die Platte übertragen werden. Darüber hinaus sind die armierten Verschleißteile durch gleichzeitiges Einformen der Armierung in den Beton während der Formgebung einfach herstellbar.

In diesem Zusammenhang ist die Armierung nicht vergleichbar mit dem an beispielsweise aus der DE-OS 22 19 064 bekannten Schieberplattenkonstruktion vorgesehenen Blechmantel, in den üblicherweise hergestellte, d. h. gebrannte und mechanisch fertig bearbeitete Platten eingemörtelt werden.

Einer bevorzugten Ausführungsform zufolge ist die als Blech oder Platte ausgebildete Armierung mit in der Hauptebene zur Schieberplatte starr angeordneten Verbindungselementen versehen, so daß eine kompakte unverrückbare Einheit entsteht. Hierbei können an der Armierung die Schieberplatte an den Seiten und Enden umfassende, als Lappen ausgebildete Verbindungselemente vorgesehen sein. Ferner können die Verbindungselemente aus dem Material der Armierung herausgebogen oder in die Armierung als Sicken plastisch eingeformt sein. Die Armierung kann auch einfach perforiert sein.

Zweckmäßig tragen Armierung und Tragrahmen kraftschlüssige Gegenprofile in Form von Schultern, Erhöhungen, Einsätzen, Dornen oder dergleichen, was eine genaue Lagerung der Schieberplatten im Tragrahmen bewirkt.

Bei manchen Schieberverschlüssen ist es möglich, Schieberplatten vorzusehen, deren Armierung aus an den Längsseiten der Schieberplatte verlaufenden Trägern und dazwischengeschweißten Querplatten besteht. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Erfindung an einer Schieberplatte mit einer eingegossenen Metallarmierung.

ϊ ^{3 4}

B F i g. 2 ist eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht einer abge- schoben sind, wie es in F i g. 2 dargestellt ist

f änderten Ausführungsform. Es ist zu verstehen, daß zwischen den Erhöhungen

[I Fig.3 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausfüh- 232 und 233 am Tragrahmen 64 und den Schultern 230

if rungsform gemäß der Erfindung. und 231 der Armierung 229 bei Betätigung des Schie-

vt F ig. 4 ist eine Längsschnittansicht der Ausführung 5 berverschlusses kraftschlüssiger Eingriff vorhanden ist

I gemäß F ig. 3. Gemäß den F i g. 3 und 4 weist die Armierung wieder-

f? F i g. 5 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren um ein flaches Blech oder eine flache Metallplatte 235

(,'■ Ausführungsform der Erfindung. auf. Die Armierung erstreckt sich über den größten Teil

!■ Fig.6 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren der Unterseite der Schieberplatte 112, und sie hat eine

|ΐ Ausführungsform der Erfindung. io öffnung 236, deren Durchmesser größer ist als der

y- F i g. 7 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren Durchmesser der Durchflußöffnung 106. Vorzugsweise

Ausführung der Erfindung. ist der Durchmesser der Armierungsöffnung 236 in ei-

F i g. 8 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren nem Bereich zwischen 120 und 300%, and vorzugsweise

Ausführungsform der Erfindung. zwischen 140 und 200% größer als der Durchmesser der

Ü F i g. 9 ist eine Längsschnittansicht einer noch weite- 15 Durchflußöffnung 106. Daher wird bei der Herstellung

j ren Ausführungsform gemäß der Erfindung. der Schieberplatte beim Eingießen des feuerfesten Be-

|; Fig. 10 ist eine Draufsicht der Ausführung gemäß tons der Zwischenraum zwischen der Durchflußöffnung

I F i g. 9. 106 und der Armierungsöffnung 236 vollständig mit dem

|; Fig. 11 ist eine Querschnittansicht nach ? änie XI-XI feuerfesten Beton gefüllt so daß die Armierung 235

ff der F i g. 10. 2G gegen den fließenden Metallstrom beim Gießen ausrei-

|ή Fig. 12 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausfüh- chend isoliert ist

Ii rungsform der Erfindung. Die Armierung 235 weist sechs Lappen 237 auf, die an

pi Fig. 13a und 13b zeigen die Herstellung einer mit ihren Kanten einheitlich mit ihr gebildet und nach oben

|i einer Armierung versehenen Schieberplatte. umgebogen sind, so daß sie die Seiten und Enden der

i" Fig. 14a, 14b und 14c zeigen ebenfalls die Herstel- 25 Schieberplatte 112 von außen umgreifen.

P lung einer mit Metallarmierung versehenen Schieber- Die Fig.5, 6 und 7 zeigen abgewandelte Ausfüh-

t platte. rungsformen einer Armierung, bei welcher jeweils der

|: In F i g. 1 ist die bewegbare Schieberplatte 63 eines Durchmesser der öffnung 236 gemäß vorstehender Be-

I^; Zweiplatten-Schieberverschlusses für Metallschmelze Schreibung größer ist als der Durchmesser der Durch-

f> enthaltende Gefäße dargestellt Solche Schieberver- 30 flußöffnung 106.

!' Schlüsse sind bekannt, so daß die ortsfeste Platte des Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 weist die Ar-

I Schieberverschlusses nicht dargestellt ist mierung aus ihrer Fläche herausgebogene Teile 238 und

i¹'. Die Schieberplatte 63 weist eine Durchflußöffnung 55 239 auf. Durch diese Teile wird, ähnlich wie bei den

j für Metallschmelze auf. Sie ist weiterhin an einem Trag- Lappen 237 gemäß den F i g. 3 und 4, eine gegen Zug-,

Ϊ rahmen 64 angeordnet 35 Druck- und Schubbeanspruchung unverrückbare Ver-

ί \ Die Schieberplatte 63 weist an ihrer von der Schiebe- bindung zwischen der Armierung und dem Körper der

I ebene abgewandten Seite eine Metallarmierung 229 in Schieberplatte 112 beim Herstellen der Schieberplatte

j ί Form eines flachen Blechs oder einer flachen Metall- mittels Gießens von feuerfestem Beton erhalten.

platte auf. Die Armierung 229 erstreckt sich über die Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 weist die Arganze Unterseite der Schieberplatte 63 und sie ist mit 40 mierung Sicken bzw. Vertiefungen 24Ο auf, durch wel- \l dieser gegen Zug-, Druck- und Schubkräfte unverrück- ehe in ähnlicher Weise eine unverrückbare Verbindung I,' bar verbunden. zwischen Armierung und dem Körper der Schieberplat- ! Zur Übertragung der bei Betätigung des Verschlusses te erhalten wird.

auftretenden Schubkräfte von dem als Schieber wirken- Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 weist die Arden Tragrahmen 64 auf die Schieberplatte 63 ist der 45 mierung eine Perforierung 241 auf.
Tragrahmen 64 mit Erhöhungen 232 und 233 versehen, Bei allen diesen Ausführungsformen wird die obere die mit entsprechend gestalteten Schultern 230 bzw. 231 Gleitfläche der Schieberplatte vorzugsweise parallel an der Armierung 229 zusammenarbeiten. Die Erhöhun- zur unteren Fläche der Armierung hergestellt und vorgen 232 und 233 am Tragrahmen 64 können sich quer zugsweise z. B. durch Nachschleifen bearbeitet
zur Bewegungsrichtung der Schieberplatte 63 erstrek- 50 F i g. 8 zeigt einen Dreiplatten-Schieberverschluß, bei kende Rippen sein, deren Länge im wesentlichen der welchem die Schieberplatte 112 der Schieberplatte ge-Breite der Schieberplatte 63 entspricht maß den F i g. 3 und 4 entspricht. Die ortsfesten Platten Es ist zu verstehen, daß Länge und Breite d'eser Rip- HO und 111 des Schieberverschlusses sind mit dem Arpen bzw. Erhöhungen 232,233 entsprechend den jewei- mierungsblech 235 ähnlichen Armierungsblechen verseligen \nforderungen bei einem besonderen Schieber- 55 hen, und zwar die obere ortsfeste Platte HO auf ihrer Verschluß gebildet sind. Gemäß Fig. 1 sind die Erhö- oberen Flächen, und die untere ortsfeste Platte 111 auf hungen 232 und 233 am Tragrahmen 64 in Vergleichs- ihrer unteren Flächen.

' weise geringem Abstand von der Durchflußöffnung 55 Die Armierungsbleche haben jeweils Lappen 237 geangeordnet, in welchem Fall im Betrieb nur Vergleichs- maß den F i g. 3 und 4, und diese Lappen 237 umgreifen weise geringe Durchbiegungen der Schieberplatte 63 60 die Seiten und die Enden der Schieberplatten ί 10,111 auftreten können. und 112 von außen.

Falls es gewünscht wird, größere Durchbiegungen Der oberen ortsfesten Platte HO ist ein Tragrahmen der Schieberplatte 63 zu ermöglichen, können die Erhö- 118 und der unteren ortsfesten Platte 111 ein Tragrahhungen 232 und 233 am Tragrahmen 64 und die entspre- men 131 zugeordnet. Beide Tragrahmen 118 und 131 chenden Schultern 230 und 231 an der Schieberplatte 63 65 weisen an ihrer der jeweiligen Platte 110 bzw. 111 zugein größerem Abstand voneinander angeordnet sein, wo- wandten Fläche eine Mehrzahl von Vorsprüngen bzw. bei insbesondere die Erhöhung 232 und die Schulter 230 Lagerflächen 245 auf, gegen welche sich die Armiein Richtung gegen das Ende der Schieberplatte 63 ver- rungsbleche 235 legen. Auf diese Weise werden die orts-

festen Platten 110 und Ul ohne Verwendung von Mörtel automatisch richtig und fest eingebaut.

Wenn es wünschenswert erscheint, können solche armierten Schieberplatten dünner gemacht werden, als dies bei üblichen gepreßten und gebrannten Schieberplatten möglich ist. So kann das Verhältnis von Länge zu Dicke größer als 15 :1, z. B. 20 :1 bis 25 :1 oder sogar größer gewählt werden.

Gemäß den Fig.9 bis 11 enthält die vergossene Schieberplatte 63 Längs- und Querarmierungselemente, die an ihrer Unterseite durch T-Träger 250 und 251 gebildet sind, die sich entlang beider Seiten der Platte erstrecken und die durch drei angeschweißte Querplatten 252,253 und 254 verbunden sind.

In Fig. 12 ist in Draufsicht eine Schieberpiatte 312 dargestellt, die wie die vorbeschriebenen Schieberplatten eine Metallarmierung aufweist, die in dieser Draufsicht jedoch nicht zu sehen ist. Es ist lediglich eine Ausnehmung 314 dargestellt die mit Metallblech armiert ist, wie es später in Verbindung mit den Fig. 13 und 14 näher erläutert wird.

Mit 315 sind in gestrichelter Darstellung Lagerflächen wiedergegeben, die vorteilhaft an der der Schieberplatte 312 zugewandten Fläche des Tragrahmens (hier nicht dargestellt) durch geeignete Erhöhungen gebildet sind und auf denen sich die Schieberplatte 312 mit ihrer Armierung abstützt. Auf diese Weise ist die armierte Schieberplatte 312 im Bereich der Durchflußöffnung 55 frei, sich unter der Einwirkung von im Betrieb auftretenden Kräften geringfügig zu verformen.

Nachstehend wird anhand der Fig. 13 und 14 an einem Ausführungsbeispiel die Herstellung einer Schieberplatte gemäß der Erfindung erläutert

In Fig. 13a ist eine Form 401 dargestellt, in die zunächst die vorbereitete Armierung 402 gemäß F i g. 14a eingelegt wird. Die Armierung 402 besteht hier aus einem Blech (oder aus einer Platte) 403 mit einem rohrförmigen Blecheinsatz 404 und einer Kappe 405. Auf das Armierungsblech 403 sind Vorsprünge, beispielsweise in der Gestalt von Metalldornen 406 aufgeschweißt Diese Dorne 406 dienen zur unverrückbaren Verbindung der Armierung 402 mit dem feuerfesten Beton, aus welchem die Schieberplatte gebildet wird.

Die Form 401 weist an ihrem Boden Löcher 407 auf, durch welche Auswerfer 408 hindurchtreten können, um nach Fertigstellung der Schieberplatte diese aus der Form 401 herauszuschieben. Dieser Zustand ist in F i g. 13b schema tisch dargestellt

Im Zustand, wie er in Fig. 13a dargestellt, ist die Form 401 für die Herstellung der Schieberplatte durch Eingießen von feuerfestem Beton und Einrütteln usw. bereit Die Form 401 wird mit feuerfestem Beton gefüllt und über dem Rand abgestrichen, der planparallel zum Boden der Form 401 bearbeitet ist

Es ist zu bemerken, daß die Kappe 405 aus einem beliebigen Material bestehen kann, da sie nur das Eintreten des feuerfesten Betons in den rohrförmigen armierten Einsatz 404 verhindern soll.

Die Fig. 13b zeigt, wie oben bereits erwähnt, schematisch das Ausschieben der Platte nach dem anfänglichen Härten des Betons. Das Armierungsblech 402 dient hierbei als Unterstützung und verhindert ein Verwerfen der Schieberplatte bei weiterer Lagerung und Behandlung (Aushärtung, Trocknung usw."). Hierdurch ist auch die Form 401 sehr schnell wieder verwendungsfähig.

In Fig. 14b ist schematisch in Seitenansicht ein Teil eines Tragrahmens 411 bekannter Art dargestellt Gemäß der Erfindung ist dieser Tragrahmen 411 nachträglich mit einem festeingesetzten Dorn 409 versehen, dessen Durchmesser derart gewählt ist, daß er mit nur geringem Spiel in den rohrförmigen armierten Einsatz 404

der Armierung 402 paßt. Um den Dorn 409 herum liegt eine Flachscheibe 412.

Fig. 14c zeigt den Einbauzustand der armierten Schieberplatte 413 an dem Tragrahmen 411. Hierbei liegt das Armierungsblech 402 auf der Scheibe 412, wel-

ehe die vertikalen Kräfte aufnimmt und über den Tragrahmen 411 auf nicht dargestellte Gleitleisten überträgt. Der Dorn 409 sitzt in dem Einsatz 404 und er verankert daher die Schieberplatte gegen Horizontal-Verschiebung relativ zum Tragrahmen 411, ohne jedoch horizon-

tale Wärmedehnungen zu verhindern. Hierbei nimmt der Dorn 409 auch die volle Schubkraft bei Betätigung des Schiebers auf. Die Übertragung dieser Kraft vom Dorn 409 über die Armierung 402 auf den Betonteil der Platte 413 erfolgt über die Vorsprünge bzw. Dorne 406.

Dem scheibenförmigen Auflager 12 auf der dargestellten langen Seite der Schieberplatte entspricht mindestens ein entsprechendes Auflager auf der nicht dargestellten kurzen Seite, wozu beispielsweise auf die Auflager 245 in Fig.8 und 315 in Fig. 12 verwiesen wird.

Bei der geschilderten Ausführung werden die entstehenden Biegespannungen von der Armierung aufgenommen. Hierdurch wird, ebenso wie bei der Ausführung gemäß Fig. 12, der Vorteil erzielt, daß die Schie-

berplatte im Bereich der Durchflußöffnung bei deren lokaler Erhitzung mit entsprechender Wärmedehnung von übermäßigen Wärmespannungs-Druckkräften durch Biegung entlastet wird. Außerdem ermöglichen diese Auflager die statische Berechnung der Armierung.

Es ist noch zu bemerken, daß der Dorn 409, falls es gewünscht wird, mit einer mittleren Bohrung zur Gaszuführung versehen sein kann.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auswechselbare, feuerfeste Verschleißteile, aus feuerfestem Feuerbeton nach Patent 26 24 299, für Schieberverschlüsse, insbesondere an Stahlschmelze enthaltenden Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die mit dem Tragrahmen (64) bewegbare Schieberplatte (63) an ihrer der Schiebeebene abgewandten Seite eine in dem feuerfesten Beton eingeformte Metallarmierung (229, 235,402) aufweist

2. Verschleißteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Blech oder Platte ausgebildete Armierung (229,235,402) mit in der Hauptebene zur Schieberplatte (63,112,312) starr angeordneten Verbindungselementen (237, 238, 239, 240) versehen ist

3. Verschleißteile nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Armierung (235) die Schieberplatte (112) an den Seiten und Enden umfassende, als Lappen ausgebildete Verbindungselemente (237) vorgesehen sind.

4. Verschleißteile nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet daß in der Hauptebene aus dem Material der Armierung (235) herausgebogene, oder in die Armierung in Form von Sicken eingeformte Verbindungselemente (238, 239, 240) vorgesehen sind.

5. Verschleißteile nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung mit einer Perforation (241) versehen ist.

6. Verschleißteile nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß Armierung (229, 402) und Tragrahmen (64, 411) kraftschlüssige Gegenprofile (230 bis 233 und 404, 409) in Form von Schultern, Erhöhungen, Einsätzen, Dornen oder dergleichen tragen.

7. Verschleißteile nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung aus an den Längsseiten der Schieberplatte (63) verlaufenden Trägern (250, 251) und dazwischen geschweißten Querplatten (252,253,254) besteht.