DE2816283A1

DE2816283A1 - Slide valve fireproof valve plate - has perforated plate with fireproof coating applied by thermal spraying

Info

Publication number: DE2816283A1
Application number: DE19782816283
Authority: DE
Inventors: Joseph William Cudby; Gilbert Clive Hinckley
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1978-10-26
Also published as: ES468795A1; JPS549022A; ZA782085B

Abstract

The process for the mfr. or repair of a perforated fireproof valve plate for a slide valve, applies a layer of fireproof material to the valve plate by thermal spraying. The coating material has a resistance against abrasion, erosion and corrosion by molten metal, which is the same or higher than that of the material of the plate. The plate surface has a recess, with side walls at an inclined angle or more than 45 deg., pref. 60 deg., and a depth of 2-6mm. The recess is overfilled with coating material, by flame spraying, arc spraying, detonation spraying, or plasma spraying. The coating layer is subsequently levelled by grinding.

Description

Feuerfestes AbsperrventilFireproof shut-off valve

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an feuerfesten Ab sperrschi ebern Feuerfeste Teile für Schieberventile, welche zum Steuern des Abgebens von Metallschmelzen, wie von Stahl verwendet werden, sind kostspielig und haben begrenzte tebensdauern. Bei den.The invention relates to improvements in refractory Ab lockshi ebern refractory parts for slide valves, which are used to control the delivery of Molten metals, such as those used by steel, are costly and limited lifetimes. Both.

hohen Temperaturen, denen diese Teile ausgesetzt sind, fuhrt der Berührungskontakt zwischen derartigen Ventilteiren, wie zwischen den relativ beweglichen Schieberplatten und dem schmelzflüssigen Metall zu raschen Verschleiß, schneller Brosion und zu baldiger Korrosion dieser Teile. Bereits nach kurzer Benutzung können diese Teile so beeinträchtigt sein, daß sie nicht mehr verwendet werden können, da sie zum Auftreten von Leckagen führen.Touch contact results in the high temperatures to which these parts are exposed between such valve parts, such as between the relatively movable slide plates and the molten metal to rapid wear, rapid erosion and too early corrosion of these parts. These parts can already be used after a short period of time be so impaired that they can no longer be used as they occur lead to leaks.

Die Erfindung beabsichtigt das Schaffen von Bbsperrschiebern oder Schieberventilen, deren feuerfeste Ventilteile sich durch eine gesteigerte Lebensdauer auszeichnen.The invention intends to create gate valves or Slide valves, the fireproof valve parts of which are characterized by an increased service life distinguish.

Der erfindungsgemäße Absperrschieber besitzt eine Vielzahl von gelochten, relativ zueinander verschieblichen feuerfesten Platten, die mit ihren Oberflächen in Beflihrungskontakt stehen, um den Fluß einer Metallschmelze durch das Ventil freizugeben oder abzusperren. Wenigstens eine der Platten ist auf wenigstens einer ihrer einander gegenüberliegenden Oberflächen mit einem thermisch aufgesprühten Niederschlag eines feuerfesten Materials versehen, welches aus einem Feuerfestwerkstoff besteht, welcher eine gleich große oder größere Beständigkeit gegen Abrieb, Erosion und Korrosion durch das schmelzflüssige Metall besitzt als der Werkstoff, aus welchem die Platte als solche besteht.The gate valve according to the invention has a large number of perforated, refractory panels slidable relative to one another, with their surfaces are in command of the flow of molten metal through the valve to release or lock. At least one of the panels is on at least one their opposing surfaces with a thermally sprayed Precipitation of a refractory material provided, which consists of a refractory material exists, which has an equal or greater resistance to abrasion, erosion and corrosion by the molten metal as the material of which the plate as such exists.

Dieser Niederschlag oder Überzug haftet auf seiner Unterlage prinzipiell durch eine physisch-mechanische Bindung, wenngleich auch ein gewisser Anteil chemischer Bindung, d.h. einer auf Diffusion beruhender Bindung, vorhanden sein kann. Eine zementierte Bindung kann gegebenenfalls zwischen der aufgebrachten Schicht und ihrer Unterlage vorgesehen werden.This precipitate or coating adheres in principle to its base through a physical-mechanical bond, albeit to a certain extent chemical Bond, i.e. a diffusion-based bond, may be present. One cemented bond may optionally be between the applied layer and its Document to be provided.

Vorzugsweise beträgt die Porosität der aufgebrachten feuerfesten Schicht nicht mehr als 15 % und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10 %.The porosity of the applied refractory layer is preferably no more than 15% and is preferably between 1 and 10%.

Das Schieberventil kann als Zweiplattenventil mit einer orstfesten oberen Platte und einem beweglichen, unteren Platte schieber ausgebildet sein. Eine oder vorzugsweise beide Platten können mit gegenseitig in Anlage stehenden thermisch aufgesprühten feuerfesten Niederschlagsschichten auf ihren Schiebeflächen versehen sein. Besitzt lediglich eine der Platten eine thermisch aufgesprühte tberzugsschicht, so sollte dieses die Ventilschieberplatte sein.The slide valve can be used as a two-plate valve with a locally fixed be formed upper plate and a movable, lower plate slide. One or preferably both plates can be thermally in contact with one another sprayed on refractory precipitation layers on their sliding surfaces be. If only one of the panels has a thermally sprayed coating layer, so this should be the valve slide plate.

Alternativ kann das Schieberventil auch als Dreiplattenventil aus gebildet sein und besitzt dann voneinander entfernt angeordnete ortsfeste feuerfeste Platten, zwischen welchen sandwichartig eine dritte, verschiebliche feuerfeste Platte angeordnet ist. In diesem Fall sind die beiden einander gegenüber liegenden Schiebeflächen der dritten Platte mit thermisch au sgespruhten feuerfesten Niederschlagsschichten versehen Vorzugsweise besitzen auch die Oberflächen der beiden ortsfesten Platten, die mit der dritten Platte in Berührung stehen, thermisch aufgesprühte feuerfeste Niederschlagsschichten.Alternatively, the slide valve can also be designed as a three-plate valve be formed and then has spaced apart stationary refractory plates, sandwiched between a third, movable refractory Plate is arranged. In this case the two are opposite each other Sliding surfaces of the third plate with thermally sprayed refractory layers of precipitation preferably also have the surfaces of the two stationary plates, that are in contact with the third plate, thermally sprayed refractory Layers of precipitation.

Die gesamte Fläche der Schiebeoberfläche der oder jeder Platte kann mit dem thermisch aufgesprühten Niederschlag beschichtet werden. Bevorzugte Niederschlagsschichten und Niederschlagsverfahren sind jedoch relativ kostspielig und das Beschichten der Gesamtfläche der Platte oder jeder der Platten kann unwirtschaftlich sein. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich dann erreichen, wenn die Niederschlagsschicht auf nur wenig mehr als denjenigen Bereich der genannten Platte begrenzt ist, welcher beim Verstellen des Schiebers zwischen seiner gänzlich offenen und seiner gänzlich geschlossenen Stellung mit dem schmelzflüssigen Metall in Berührung kommt. Es empfiehlt sich dann, den feuerfesten Niederschlag in einem vertieften Plattenabschnitt anzubringen, wobei die Plattenöffnung in diesem vertieften Abschnitt vorzusehen ist.The entire area of the sliding surface of the or each panel can be coated with the thermally sprayed precipitate. Preferred layers of precipitation and deposition processes, however, are relatively expensive and the coating of the The total area of the plate or each of the plates can be wasteful. The advantages of the present invention can be achieved when the precipitation layer is limited to only little more than that area of said plate which when adjusting the slide between its completely open and its completely closed position comes into contact with the molten metal. It recommends then decide to place the refractory deposit in a recessed panel section, the plate opening to be provided in this recessed portion.

Das Herstellen der Ventilschieberplatten umschließt Finish-Vorgänge, wie das Schleifen und Polieren. Die feuerfesten Niederschlagsschichten sind vorzugsweise dicker als 1 mm und sollten eine mittlere Dicke von 2 bis 6 mm besitzen. Die Schichten können auch dicker sein, wenn sie zum Reparieren einer verschlissenen Platte benutzt werden.The manufacture of the valve slide plates includes finishing processes, like grinding and polishing. The refractory deposit layers are preferred thicker than 1 mm and should have an average thickness of 2 to 6 mm. The layers can also be thicker when used to repair a worn panel will.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen einer feuerfesten Lochplatte, die zum Zusammenwirken mit einer anderen feuerfesten Lochplatte in einem Sperrschieberventil vorgesehen ist, um den Durchfluß von schmelzflüssigem Metall zu steuern. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht aus einem feuerfesten Material mit einer gleich großen oder größeren Beständigkeit gegen Abrieb, Erosion und Korrosion durch schmelzflüssiges Metall als das Material, aus welchem die Platte als solche besteht, mittels eines thermischen Versprühens so auf der Platte aufgebracht, daß eine Niederschlagsschicht mit einer Porosität von weniger als 15 % erzielt wird.The present invention also provides a method of manufacturing a fireproof perforated plate that interacts with another refractory perforated plate is provided in a gate valve to prevent the flow control of molten metal. In this process, a layer is made a refractory material with an equal or greater resistance to Abrasion, erosion and corrosion are made up of molten metal as the material which the plate as such exists, by means of thermal spraying so applied to the plate that a precipitation layer with a porosity of less than 15% is achieved.

Die feuerfeste Niederschlagsschicht kann mittels jeder der verfügbaren thermischen Sprühverfahren aufgebracht werden, von welchen das Flammensprühen, das Plasmabogensprühen und das Detonationssprühen genannt seien. Fallen- und Plasmasprühen sind bevorzugt, wobei das Plasmasprühen als die beste Arbeitsweise angesehen wird. Beim Plasma sprühen oder -spritzen wird das aufzutragende Material Temperaturen von bis zu 20 0000E= ausgesetzt.The refractory precipitation layer can use any of the available thermal spray processes are applied, of which the flame spraying, the Plasma arc spraying and detonation spraying may be mentioned. Trap and plasma spray are preferred, with plasma spraying believed to be the best mode of operation. When spraying or spraying plasma, the material to be applied becomes temperatures of up to 20 0000E = exposed.

Das Schmelzen des niederzuschlagenden oder aufzutragenden Materials ist demzufolge gewährleistet. Es kann somit jedes hochfeuerfeste Material aufgebracht werden und Niederschlagsschichten mit Dichten von mehr als 90 bis 95 % der Dichte des feuerfesten Erzeugnisses im üblichen Gebrauchszustandbulk material density) können erreicht werden, wobei Porositäten zwischen 1 und 15 % erzielt werden.The melting of the material to be deposited or applied is therefore guaranteed. Any highly refractory material can be applied and precipitation layers with densities greater than 90 to 95% of the density of the refractory product in the usual state of use (bulk material density) can be achieved, with porosities between 1 and 15% being achieved.

Damit die feuerfeste Niederschlagsschicht noch fester an der feuerfesten Platte anhaftet, müssen die betreffenden Oberflächen der Platte gründlichst gereinigt und gegebenenfalls entfettet sowie gegebenenfalls aufgerauht werden. Die mit der feuerfesten Niederschlagsschicht versehene Oberfläche wird vorteilhaft erweise durch Sandstrahlen aufgerauht.So that the refractory precipitation layer is even more firmly attached to the refractory If the plate adheres, the relevant surfaces of the plate must be cleaned thoroughly and optionally degreased and optionally roughened. The one with the refractory precipitation layer provided surface is proven advantageous by Sandblasting roughened.

Vorteilhafterweise wird die Niederschlagsschicht m einen vertieften Abschnitt der Plattenoberfläche eingebracht, in welchem sich die Plattenöffnung befindet. Die Tiefe dieses vertieften Bereiches sollte mehr als 1 mm und vorzugsweise 2 bis 6 mm betragen, um eine Niederschlagsschichtdicke von wenigstens 2 mm zu ermöglichen. Die Verbindung oder der Uebergang zwischen dem vertieften Bereich und dem nicht-vertieften Bereich der Plattenoberfläche sollte in Form einer sanften Böschung sein, um Schatteneffekte soweit wie möglich zu verringern, die zu örtlicher Porosität und schlechterem Haftvermögen führen würden.The precipitation layer is advantageously deepened Section of the plate surface introduced in which the plate opening is located. The depth of this recessed area should be more than 1 mm and preferably 2 to 6 mm in order to allow a precipitation layer thickness of at least 2 mm. The connection or transition between the recessed area and the non-recessed area The area of the board surface should be in the form of a gentle slope to create shadow effects to reduce as much as possible the resulting local porosity and poor adhesion would lead.

Nach dem Spritzen ist die ziemlich rauhe freiligende Oberfläche der Niederschlagsschicht zu schleifen und glattzupolieren, um eine Oberfläche zu erzielen, die imstande ist, eine dichtende Schieberoberfläche im Zusammenwirken mit einer vergleichbaren glatten feuerfesten Schieberplatte zu bilden.After spraying, the fairly rough exposed surface is the Sanding and buffing the precipitation layer to achieve a surface which is able to provide a sealing slide surface in cooperation with a to form comparable smooth refractory gate valve.

Der feuerfeste Niederschlag kann unter anderem aus Materialien bestehen, die aus einer gebrannte Tonerde, Zirkonium, Zirkonoxid, Chromoxid, Titanoxid und Magnesiumoxid umfassenden Gruppe ausgewählt sind.The refractory deposit can consist of materials, among other things, which consists of a baked alumina, zirconium, zirconium oxide, chromium oxide, titanium oxide and Group comprising magnesium oxide are selected.

Die feuerfesten Niederschlagsschichten können aus Mischoxidmaterialien, wie unter anderem Tonerde-Titanoxid und Tonerde-Chromoxid bestehen. Der feuerfeste Niederschlag kann dadurch gebildet werden, daß direkt Cermet-Materialien direkt versprüht werden oder daß ein Schichtaufbau aus alternierend gespritzten Schichten aus Metall und Feuerfestmaterial erzeugt wird. Die Materialien können aus einer Gruppe ausgewählt werden, die Calcium, Strontium, Barium und Nagnesiumzirkonate, Eobalt-Zirkonoxid und Magnesium-Aluminat umfaßt. Die feuerfeste Niederschlagsschicht kann aus Materialien hergestellt werden, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus den feuerfesten Siliciden, Boriden, Nitriden und Carbiden besteht, wie beispielsweise des Zirkoniums.The refractory precipitation layers can be made of mixed oxide materials, such as alumina-titanium oxide and alumina-chromium oxide exist. The refractory Precipitation can be formed by directly applying cermet materials directly be sprayed or that a layer structure of alternating sprayed layers made of metal and refractory material. The materials can be from one Group to be selected, the calcium, strontium, barium and nagnesium zirconates, Eobalt zirconia and magnesium aluminate. The refractory precipitation layer can be made from materials selected from a group which from the refractory Silicides, borides, nitrides and carbides such as zirconium.

Vorzugsweise besitzen das Zirkonoxid der feuerfesten Niederschlagsschicht und die Niederschlagsschicht selbst ein spezifisches Gewicht von 4,0 bis 5,0, beispielsweise von 4,5 bis 4,6 zusammen mit einer Porosität zwischen 1 und 15 %, wobei Porositäten von 1 bis 10 /Oo, beispielsweise von 6 %, bevorzugt sind.Preferably, the zirconium oxide have the refractory deposit layer and the precipitation layer itself has a specific gravity of 4.0 to 5.0, for example from 4.5 to 4.6 together with a porosity between 1 and 15%, with porosities from 1 to 10 / Oo, for example from 6%, are preferred.

Im Interesse besonders guter Ergebnisse sollte das thermisch zu verspritzende Material in der Form eines trockenen Pulvers mit einem engen Teilchengrößenbereich liegen. Die mittlere Teilchengröße sollte im Bereich von 30 bis 90 Zm liegen. Zwecks Verringerung der Gefahr, daß poröse Riederschlagsschichten erzeugt werden, besitzen die Pulverteilchen vorzugsweise eine unregelmaßige Gestalt, so daß kreisförmige und plattenförmige Teilchen vorzugsweise zu vermeiden sind Nach dem Aufbringen der Feuerfest schicht kann es von Vorteil sein, die Platte und/oder die Feuerfestschicht einer die Verdichtung hervorrufenden Wärmebehandlung zu unterziehen. Es kann vorkommen, daß die Wärmedehnungen des ausgewählten Feuerfestmaterials der Platte und des Materials der miederschlagsschicht ein unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten besitzen Große Wärmedehnungsunterschiede können zum Lösen der aufgebrachten Schicht im Betriebe führen. Die Einflüsse der Wärmedehnungsunterschiede können dadurch gemildert werden, daß eine Metallgrundschicht, beispielsweise aus Aluminium, auf die Platte aufgebracht wird, bevor der ausgewählte Feuerfestwerkstoff aufgespritzt wird. Auch das Metall kaan durch thermisches Verspritzen aufgebracht werden. Es laßt sich auch ein hochtemperaturbeständiges Metall verwenden.In the interest of particularly good results, the thermal spray should be Material in the form of a dry powder with a narrow particle size range lie. The mean particle size should be in the range from 30 to 90 μm. For the purpose of Reduction of the risk of porous precipitation layers being generated the powder particles preferably have an irregular shape so that they are circular and plate-shaped particles are preferably to be avoided after the application of the Refractory layer, it can be advantageous, the plate and / or the refractory layer subject to a heat treatment causing the compression. It can happen, that the thermal expansions of the selected refractory material of the plate and the material The precipitation layer has a different thermal expansion behavior Differences in thermal expansion can cause the applied layer to loosen in operation to lead. The influences of the differences in thermal expansion can be mitigated by that a metal base layer, for example made of aluminum, is applied to the plate before the selected refractory material is sprayed on. The metal too can be applied by thermal spraying. It can also be a high temperature resistant Use metal.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Herstellen neuer -Feuerfestplatten benutzt werden, aber es darf auch angenommen werden, daß sich die Erfindung sehr gut zum Aufarbeiten von teilweise verschlissenen Platten verwenden läßt.The method according to the invention can be used to manufacture new fireproof disks can be used, but it can also be assumed that the invention is very can be used well for refurbishing partially worn panels.

Demzufolge schafft die Erfindung auch ein Reperaturverfahren für gebrauchte und verschlissene Feuerfestplatten von Schieber ventilen, bei welchem auf eine vorbereitete Oberfläche einer solchen Platte eine Schicht aus einem feuerfesten Material durch thermisches Spritzen aufgebracht wird, welches eine gleich große oder größere Bestandigkeit gegen Verschleiß, Erosion und Korrosion durch Metallschmelzen besitzt, wie das Material, aus welchem die Platte als solche besteht. Vorzugsweise erfolgt das Aufspritzen der Feuerfestschicht so, daß eine Niederschlagsschicht mit einer Porosität von weniger als 15 % gebildet wird.Accordingly, the invention also provides a repair method for used ones and worn refractory plates of slide valves, in which on a prepared Surface of such a plate is covered by a layer of refractory material thermal spraying is applied, which has an equal or greater resistance against wear, erosion and corrosion caused by molten metal, such as the material from which the plate as such consists. The spraying is preferably carried out the refractory layer so that a precipitation layer with a porosity of less than 15% is formed.

Um die zu beschichtende Oberfläche für das Aufspritzen der Feuerfest schicht vorzubereiten, sollte die verschlissene Oberfläche eben geschliffen werden und sind Ansätze oder Ausbrüche von Metall und/oder Schlacke zu entfernen. Das Aufspritzen kann direkt auf die geschliffene Oberfläche vorgenommen werden, wenngleich es sich empfehlen kann, die Oberfläche zusätzlich durch Sandstrahlen aufzurauhen.Around the surface to be coated for spraying the refractory To prepare the layer, the worn surface should be sanded flat and deposits or fragments of metal and / or slag are to be removed. The splash can be made directly onto the sanded surface, albeit it is recommend roughening the surface additionally by sandblasting.

Gebrauchte Platten zeigen erste Erosionsschaden in der Regel im Bereich der Strömungsbahnen zu den Durchtrittsöffnungen oder Düsen der Ventilschieberteile. Das Anwenden der vorstehend erläuterten Spritztechniken ermöglicht einen Wiederauftrag der abgetragenen Bereiche. Unter der Voraussetzung, daß die Erosion nicht zu weit fortgeschritten ist, können verschlissene oder verbrauchte Feuerfestmaterialien auf diese Weise wieder hergestellt werden. Mit Hilfe einer geeigneten Spritzkopfgeometrie ist es möglich, die Wandungen der Durchtrittsöffnungen oder Meßblenden mit einer schützenden Beschichtung aus einem gegen Metallschmelzen widerstandsfähigen Material zu versehen. Es versteht sich, daß die Erfindung keinesfalls nur auf die Behandlung von Schieberplatten oder Ventil schiebern beschränkt ist. In gleicher Weise wie die mit Durchtrittsöffnungen versehenen Ventilplatten können auch die ortsfesten Platten von Ventilen oder anderen Einrichtungen behandelt werden.Used panels usually show initial erosion damage in the area of the flow paths to the passage openings or nozzles of the valve slide parts. Applying the spraying techniques discussed above enables re-application of the ablated areas. Provided that the erosion does not go too far As it progresses, worn or used refractories can be used be restored in this way. With the help of a suitable spray head geometry is it is possible to protect the walls of the passage openings or orifice plates with a protective To provide a coating made of a material that is resistant to metal melt. It goes without saying that the invention in no way only applies to the treatment of slide plates or valve slide is restricted. In the same way as the one with passage openings provided valve plates can also be the fixed plates of valves or others Facilities are treated.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Gefäß, wie ene Gießpfanne oder einen Gießtrichter, sofern das Gefäß mit einem erfindungsgemäß hergestellten Schieberventil versehen ist. In gleicher Weise erstreckt sich die Erfindung auf feuerfeste Platten, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt oder wiederhergestellt worden sind.The invention also extends to a vessel such as a ladle or a pouring funnel, provided the vessel is made with one according to the invention Slide valve is provided. In the same way, the invention extends to refractory panels produced using the method according to the invention or have been restored.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.Further features, advantages and details of the invention result from the following description based on the drawing.

In dieser zeigt: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine. mit einem erfindungsgemäßen Schieberventil versehene Gießpfanne, Fig. 2 eine Aufsicht auf eine feuerfeste Platte nach der Erfindung, Fig. 3a, 3b in schematischer Weise das Ausführen des er-und 3c findungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt, der die Kante einer mit dem thermisch aufzuspritzenden Material zu füllenden Ausnehmung zeigt, und Fig. 5 einen vergroßert dargestellten Teilschnitt -durch den Öffnungsbereich einer beschichteten feuerfesten Platte.This shows: FIG. 1 a partial section through a. with an inventive Slide valve provided ladle, Fig. 2 is a plan view of a refractory plate according to the invention, Fig. 3a, 3b in a schematic manner the execution of the he and 3c according to the invention, FIG. 4 shows an enlarged section showing the edge shows a recess to be filled with the material to be thermally sprayed on, and Fig. 5 shows an enlarged partial section through the Opening area of a coated refractory panel.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teil einer bodengießenden Pfanne 1 dargestellt, wobei die Pfanne eine Austritts- und Dusenanordnung 1a besitzt, welche einen Strömungskanal definiert, langs welchem die Netallschmelze aus der Pfanne ausfließen kann, Eine Montageplatte 2 ist am Boden der Pfanne befestigt und ein Schieberventil 3 ist daran befestigt. Das Ventil 3 weist einen Schieberahmen 4 auf, der einen hin- und herbeweglichen Schlitten 5 führt und trägt. Der Schlitten 5 trägt einen mit einer Durchflußöffnung versehenen Ventilschieber 8, der in einer zur Verstärkung dienenden MetallpfPnne 9 befestigt ist. Der Schieber 8 wird mit Hilfe von Federn 10 nach oben belastet, die im Schlitten 5 angeordnet sind und sich auf dem Boden der Pfanne 9 abstützen. Die Federn 10 belasten den Schieber 8 so, daß seine eine Oberfläche in Anlage an einer ortsfesten mit einer Durchflußöffnung versehenen Ventilplatte 11 ist, wobei die einander berührenden Oberflächen 12 des Schiebers 8 und der Platte 11 eben und poliert sind, um zwischen sich eine Flüssigkeitsdichte verschiebliche Dichtung auszubilden. Am Schieber 8 angeordnete und von demselben henabBingend, ist eine Austragsdüse 16 vorgesehen.In Fig. 1 of the drawing is part of a bottom-pouring pan 1 shown, wherein the pan has an outlet and nozzle assembly 1a, which a flow channel is defined, along which the metal melt from the ladle can flow out, A mounting plate 2 is attached to the bottom of the pan and a Slide valve 3 is attached to it. The valve 3 has a sliding frame 4, which guides and carries a reciprocating slide 5. The carriage 5 carries a valve slide 8 provided with a flow opening, which is in one for reinforcement Serving MetallpfPnne 9 is attached. The slide 8 is with the help of springs 10 loaded upwards, which are arranged in the carriage 5 and are on the floor the pan 9 support. The springs 10 load the slide 8 so that its one Surface in contact with a stationary valve plate provided with a flow opening 11, the contacting surfaces 12 of the slider 8 and the plate 11 are flat and polished in order to displace a liquid density between them Train seal. Arranged on the slide 8 and descending from the same, a discharge nozzle 16 is provided.

In der in der Fig. dargest eIlten Stellung ist das Ventil 3 geschlossen und gestattet keinen Austritt von Schmelze aus der Pfanne, da die Durchflußöffnungen im Schieber 8 und in der Platte 11 nicht miteinander fluchten. Durch Verschieben des Schiebers und der Austrittsdüse 16 nach rechts, so lange, bis die Durchflußöffnungen exakt miteinander fluchten, wird das Ventil ga--nzlich (100 ig) geöffnet, um schmelzflussiges Metall aus der Pfanne 1 in eine nicht dargestellte Form anzugießen Gegebenenfalls kann der Schieber 8 in Zwischenstellungen bewegt werden, in welche sich die Ausflußöffnungen mehr oder weniger stark überlappen, wodurch das Ventil teilweise geöffnet ist. Mit Hilfe einer Ventilbetätigungseinrichtung, wie eines hydraulischen Stempels, der mit zelle von allgemein mit 18 bezeichneten Rinrichtungen mit dem Schieberahmen 4 und dem Schlitten 5 verbunden ist, kann der Schieber 8 in kontrollierter Weise bewegt werden.In the position shown in the figure, the valve 3 is closed and does not allow any melt to escape from the ladle because of the flow openings in the slide 8 and in the plate 11 are not aligned with one another. By moving of the slide and the outlet nozzle 16 to the right, until the flow openings are exactly aligned with each other, the valve is opened fully (100 ig) to remove any molten Pour metal from the pan 1 into a mold, not shown, if necessary the slide 8 can be moved in intermediate positions, in which the outflow openings overlap to a greater or lesser extent, whereby the valve is partially open. With the help of a valve actuator such as one hydraulic ram, with the cell of generally designated 18 ring devices is connected to the sash frame 4 and the slide 5, the slide 8 in be moved in a controlled manner.

Der Schieber 8 ist in Fig. 2 in der Aufsicht dargestellt und besitzt eine zentrale Ausflußöffnung 20. Der Schieber wird in Richtung des Pfeiles 21 hin- und herbewegt, um die Öffnung 20 in und außer Ausrichtung mit der Durchflußöffnung der ortsfesten Platte zu bringen. Die Stellung der in der ortsfesten Platte vorgesehenen Ausflußöffnung 22 ist gestrichelt dargestellt. Im Betrieb kann schmelzflüssiges Metall zwischen der Öffnung 20, dem Bereich der Öffnung 22 und der beiden gestrichelten Linien 23 mit der Oberfläche des Schiebers 8 in Berührung kommen. Mit der Schieberoberfläche in Berührung gelangendes geschmolzenes Metall verursacht verschiedene Probleme, wie Erosion, Korrosion und Abrieb. Derartiges an die Schieberoberfläche gelangtes Metall kann das Erstarren des Metalls auf dieser Oberfläche fördern, wodurch Undichtigkeiten hervorgerufen werden können.The slide 8 is shown in Fig. 2 in plan view and has a central outflow opening 20. The slide is moved in the direction of arrow 21 and moved about opening 20 into and out of alignment with the flow opening to bring the stationary plate. The position of the one provided in the stationary plate Outflow opening 22 is shown in dashed lines. Melt can occur during operation Metal between the opening 20, the area of the opening 22 and the two dashed lines Lines 23 come into contact with the surface of the slide 8. With the slide surface molten metal in contact causes various problems, such as erosion, corrosion and abrasion. Such things got on the slide surface Metal can encourage the solidification of the metal on this surface, creating leaks can be evoked.

Um dieser Probleme so weit wie möglich zu verringern, ist es üblich, den Ventilschieber 8 und die Platte 11 aus kostspiellger, hochverdichteter Tonerde mit beispielsweise 80 bis herzustellen. Aber selbst solche Platten können über sehr begrenzte Lebensdauern verfügen. So kann es sein, daß die Platten nach lediglich 2 bis 3 Gießvorgängen ersetzt werden müssen. Die Lebensdauer wird dann verkürzt, wenn es kontinuierlich erforderlich ist, den Gießstrom aus der Pfanne zu drosseln, wie beim Stranggießen üblich.To reduce these problems as much as possible, it is common to the valve slide 8 and the plate 11 made of expensive, highly compressed alumina with for example 80 to produce. But even such records can be over a lot have limited lifetimes. So it can be that the plates after only 2 to 3 castings need to be replaced. The service life is then shortened, if it is necessary to continuously reduce the pouring flow from the ladle, as usual in continuous casting.

Zum Zwecke der Verlängerung der Lebensdauer der Platten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein dichtes Beuerfestmaterial mit geringe Paosita:,t aui die Scfliebenober^lnchen einer oder jeder der Platten und/oder Durchflußöffnungs-'irandungen auf zubringen. Das ausgewählte Material besitzt eine gleich große oder größere Beständigkeit gegen Abrieb, Erosion und Eorrosion durch geschmolzenes Metall wie das Material oder die Materialien, aus welchen die Platte besteht. Es wird angenommen, daß die niedrige Porosität der aufgebrachten Niederschlagsschichten stark dazu beiträgt, daß der Korrosion entgegengetreten ist. Von den bereits genannten Werkstoffen wird als Schicht für die Verschleißoberflächen Zirkoniumoxid derzeit bevorzugt. Wird eine relativ dünne Schicht auf die Platte aufgebracht, so können die Kosten wirtschaftlich gehalten werden.For the purpose of extending the life of the panels, the invention suggested a dense solid material with low Paosita:, t aui die Scfliebenober ^ lnchen to apply one or each of the plates and / or flow opening edges. The selected material has an equal or greater resistance to Abrasion, erosion and erosion from molten metal such as the material or the Materials from which the plate is made. It is believed that the low Porosity of the deposited layers contributes greatly to the fact that the Has encountered corrosion. One of the materials already mentioned is called a layer zirconium oxide is currently preferred for wear surfaces. Will be a relative thin layer is applied to the plate so the cost can be kept economical will.

Das Aufbringen eines qualitativ hervorragenden Feuerfestmaterials, wie Zirkoniumoxid, macht es möglich, die zu schützende Platte selbst aus einem weniger kostspieligen Feuerfestmaterial herzustellen, als bisher für möglich gehalten wurde.The application of a high quality refractory material, like zirconium oxide, it makes it possible to make the plate to be protected even from one less produce expensive refractory material than was previously thought possible.

Die Verschleißschutzschicht kann über dieGesamtfläche der Schiebeoberfläche der Platte oder Düse aufgebracht'werden, aber in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beschränkt sich die aufgebrachte Schucztschicht auf einen schmalen länglichen Bereich, in welchem die Durchflußöffnung 20 angeordnet ist.The wear protection layer can cover the total area of the sliding surface the plate or nozzle are applied, but in the illustrated embodiment the applied protective layer is limited to a narrow elongated area, in which the flow opening 20 is arranged.

Der schraffierte Bereich 25 in Fig. 2 bezeichnet die Zirkoniumoxid-Schutzschicht. Das Zirkonoxid kann in folgender Weise auf die Tonerdeplatte 8 aufgebracht werden.The hatched area 25 in FIG. 2 denotes the zirconium oxide protective layer. The zirconium oxide can be applied to the alumina plate 8 in the following manner.

Zunächst wird eine Vertiefung oder Ausnehmung 26 in der oberen Gleitoberfläche 27 der Platte 8 durch Schleifen oder in einem vorherigen Herstellungsschritt ausgebildet (Fig. 3aY. Die Tiefe der Ausnehmung beträgt beispielsweise 2 bis 6 mm.Die Vertiefung sollte sich wenigstens 5 bis 10 mm in alle Richtungen üer den Bereich des direkten Berührungskontaktes der Plattenoberfläche mit der Metallschmelze erstrecken. Als nächstes kann der Boden der Vertiefung durch Sandstrahlen aufgerauht werden.First, a recess or recess 26 is made in the upper sliding surface 27 of the plate 8 formed by grinding or in a previous manufacturing step (Fig. 3aY. The depth of the recess is for example 2 to 6 mm. The recess should extend at least 5 to 10 mm in all directions the area of the direct physical contact of the plate surface with the molten metal. Next, the bottom of the recess can be roughened by sandblasting.

Dieses führt zu einer sauberen frischen Raftoberfläche, die zur Aufnahme der Zirkonoxid-Niederschlagsschicht vorbereitet ist. Von der vorbereiteten Vertiefungsoberfläche sind Fett und andere Fremdstoffe fernzuhalten.This leads to a clean fresh raft surface that is ready for uptake the zirconium oxide precipitation layer is prepared. From the prepared recess surface keep away grease and other foreign matter.

Zirkonoxid wird sodann mit Hilfe eines thermischen oder Heißspritzverfahrens in die vorbereitete Vertiefung 26 eingebracht, wobei das Plasmaspritzen bevorzugt ist. In Fig. 3b ist eine Plasma-Spritzkanone 30 schematisch dargestellt. Ein Plasma wird dadurch erzeugt, daß ein Bogen zwischen einer Kathode 31 und einer Anode 32 in Anwesenheit vorzugsweise eines Inertgases, wie Argon ausgebildet wird. Argon tritt unter Druck aus einer Leitung 34 in eine Kammer 33 der Kanone 30 ein. Der mit 42 bezeichnete resuliterende Bogen wird dazu gebracht, sich in eine eng umgrenzte Bohrung 36 in der Anode zu kontrahieren und sein Plasma wird aus der Bohrung in Richtung auf die Platte 8 geschleudert. Das aufzubringende Feuerfestmaterial wird als in einem inerten Trägergas suspendiertes Pulver mittels einer Leitung 35 in das Plasma eingetragen. Innerhalb des Plasmas schmelzen die Pulverteilchen und werden als mit dem Bezugszeichen 43 bezeichneter Spritzstrahl auf die Platte geschleudert, worauf sie rasch erstarren. Ein dicker Haftfilm 38 aus Zirkonoxid bildet sich rasch in der Vertiefung 26 aus. Um die Zirkonoxidschicht eben aufzubauen, kann die Kanone 30 in Form eines Rasters kreuz und quer über die Platte 8 geführt werden. Die Plattenoberfläche 27, auf welcher Zirkonoxidablagerungen unerwünscht sind, kann mit Hilfe einer einfachen Metallmaske oder mit Hilfe eines Maskierbandes geschützt werden.Zirconium oxide is then applied using a thermal or hot spray process introduced into the prepared recess 26, plasma spraying being preferred is. A plasma spray gun 30 is shown schematically in FIG. 3b. A plasma is created by an arc between a cathode 31 and an anode 32 is formed in the presence, preferably of an inert gas, such as argon. argon enters a chamber 33 of the cannon 30 under pressure from a line 34. Of the with 42 designated resuliterende arc is brought to be in a narrowly circumscribed Hole 36 in the anode to contract and its plasma will come out of the hole in Direction thrown onto the plate 8. The refractory material to be applied is as a powder suspended in an inert carrier gas by means of a line 35 in entered the plasma. The powder particles melt and become inside the plasma thrown onto the plate as a spray jet designated by the reference numeral 43, whereupon they quickly freeze. A thick adhesive film 38 made of zirconium oxide forms quickly in the recess 26. To build up the zirconium oxide layer, the cannon 30 are guided criss-cross over the plate 8 in the form of a grid. The plate surface 27, on which zirconium oxide deposits are undesirable, can with the help of a simple Metal mask or with the help of masking tape.

Sollen Vorkehrungen im Hinblick auf unterschiedliche Wärmedehnungs eigenschaften einerseits bei dem Feu erfe stmaterial der Ventilplatte bzw. des Ventilschiebers und anererseits des aufgetragenen Materials getroffen werden, so wird eine in den Big. 3 b und 3c mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnete Metallschicht, bei welcher es sich um einen Film aus Aluminium oder einem hitzebeständigen Metall handeln kann, vor dem Aufbringen des ausgewählten Feuerfestmaterials auf die Oberfläche der Ausnehmung 26 aufgetragen. Das Aufbringen dieses Metallfilms kann mit Hilfe des thermischen oder Heißspritzens in im wesentlichen derselben Weise erfolgen, wie vorstehend für das Niederbringen des Feuerfestmaterials beschrieben.Should take precautions with regard to different thermal expansion properties on the one hand in the fire-resistant material of the valve plate or the valve slide and on the other hand the applied material is hit, one in the Big. 3b and 3c denoted by the reference numeral 44 metal layer, in which it can be a film made of aluminum or a heat-resistant metal, prior to applying the selected refractory material to the surface of the recess 26 applied. The application of this metal film can be done with the help of the thermal or hot spraying can be done in substantially the same manner as above for the bringing down of the refractory material is described.

Die aufgebrachte Schicht 38 besitzt eine im wesentlichen rauhe freiliegende Oberfläche. Der Schlußschritt des Verfahrens umfaßt somit ein Glätten, Schleifen und Polieren, Dieses kann mit Hilfe bekannter Schleif- und Polierverfahren erfolgen.The applied layer 38 has a substantially rough exposed one Surface. The final step of the process thus includes smoothing, grinding and polishing, this can be done with the help of known grinding and polishing processes.

Die fertig bearbeitete Platte ist in Fig. 3c dargestellt. Nach dem Schleifen und Polieren sollte die Niederschlagsschicht 38 wenigstens 2 mm dick sein.The finished plate is shown in Fig. 3c. After this By grinding and polishing, the deposit layer 38 should be at least 2 mm thick.

Es versteht sich, daß das oben beschriebene Verfahren auch auf neue Platten oder Auslaufrinnen angewandt-werden kann, unabhängig davon, ob es sich um Schieberplatten oder ortsfeste Platten oder um Auslaufdüsen handelt. In gleicher Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf gebrauchte Platten oder Auslaufdüsen angewendet werden, um diese wieder herzustellen. Außerdem kann anstelle des Plasmaspritzens ein Flammenspritzen benutzt werden.It goes without saying that the method described above can also be applied to new Plates or gutters can be applied, regardless of whether they are Slide plates or stationary plates or outlet nozzles is concerned. In the same The method according to the invention can also be applied to used plates or outlet nozzles can be used to restore them. It can also be used instead of plasma spraying a flame spray can be used.

Der Umfang der Ausnehmung 26 sollte sich in Richtung auf den Boden der Ausnehmung neigen, da andernfalls Schatteneffekte eintreten. Schatteneffekte treten auf, wenn sich das zuerst niedergebrachte Material ansammelt und benachbarte Bereiche der zu bespritzenden Oberfläche gegenüber der Kanone abschirmen.The circumference of the recess 26 should be towards the floor the recess, otherwise shadow effects will occur. Shadow effects occur when the first deposited material accumulates and neighboring ones Areas shield the surface to be sprayed from the cannon.

Die Schatteneffekte werden insbesondere dann deutlich, wenn der Winkel, unter welchem das geschmolzene Material auftrifft, etwa 45 oder weniger beträgt. Auch wird dann eine unzureichende Porosität und ein unzureichendes Haftvermögen der aufgebrachten Schicht an ihrer Unterlage erzielt. Zum Vermeiden dieser Schatteneffekte sollte somit der Winkel Q zwischen der Umfangskantenoberfläche 40 der Ausnehmung 26 und der Kanonenachse 41 vorzugsweise 600 oder mehr betragen (Fig. 4).The shadow effects are particularly noticeable when the angle, under which the molten material impinges is about 45 or less. Also then there will be insufficient porosity and insufficient adhesiveness the applied layer achieved on its base. To avoid these shadow effects should thus be the angle Q between the peripheral edge surface 40 of the recess 26 and the gun axis 41 are preferably 600 or more (FIG. 4).

tblicherweise zeigt sich bei einer gebrauchten Feuerfestplatte der Verschleiß rings um die Durchflußöffnung. Ein solcher Verschleim ist in Fig. 5 dargestellt und ergibt sich aus der Konturlinie 50 des feuerfesten Grundmaterials der Platte 51. Häufig ist der Verschleiß in der Durchflußöffnung ungleichmäßig. Plasma- oder Flammenspritzen gestattet ein Wiederherstellen der von Verschleiß betroffenen Bereiche durch Auftragen von Material, wie von Zirkonoxid. Nach dem Auftragen des Materials kann es erforderlich sein, eine glatte Bohrung 52, die mit der Bohrung 53 im Grundwerkstoff der Platte 51 übereinstimmt, zu bohren.Usually a used refractory plate shows the Wear around the flow opening. Such a slime is shown in FIG and results from the contour line 50 of the refractory base material of the plate 51. Often the wear in the flow opening is uneven. Plasma or Flame spraying allows the areas affected by wear and tear to be restored by applying material such as zirconium oxide. After applying the material it may be necessary to have a smooth bore 52 that corresponds to the bore 53 in the base material the plate 51 matches to drill.

Eine Erneuerungsschicht kann an den Wandungen der Bohrung 53 bis in ausreichende Tiefe ausgebildet werden, so daß sich auch eine erudierte Bohrung wieder herstellen läßt. Plasma-Sprühkanonen, die imstande sind, die Innenflächen von Bohrungen mit Durchmessern im Bereich von 50 mm zu beschichten, gelangen in den Handel. Demzufolge wird davon ausgegangen, daß es möglich ist, die Gesamtlänge der Bohrung 53 mit Hilfe des Plasmaspritzens zu beschichten und daß es gleichfalls möglich ist, das Innere einer Düse oder einer Austragsöffnung zu beschichten, die über die Platte oder Düsenspitze vorsteht.A renewal layer can be applied to the walls of the bore 53 to in Sufficient depth can be formed so that an eroded hole can also be formed again can be produced. Plasma spray guns that are capable of removing the inner surfaces of bores to be coated with diameters in the range of 50 mm are on the market. As a result it is assumed that it is possible to use the total length of the bore 53 of plasma spraying and that it is also possible to coat the interior a nozzle or a discharge opening to be coated over the plate or nozzle tip protrudes.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man eine Oberflächenbeschichtung 38 zusammen mit einer Bohrungsauskleidung erzeugen oder erneuern kann, indem man die Spritzbeschichtungstechnik anwendet. Die Bohrungsauskleidung kann sich teilweise oder vollständig entlang der axialen Länge der Bohrung 53 erstrecken.From the foregoing it can be seen that there is a surface coating 38 can produce or renew together with a bore lining by the spray coating technique applies. The bore lining may extend partially or completely along the axial length of the bore 53.

Eine Bohrungsauskleidung 54 ist als Beispiel gestrichelt in Fig. 5 angedeutet.A bore lining 54 is shown in dashed lines in FIG. 5 as an example indicated.

Erfindungsgemäß ausgebildete Schieberventilplatten besitzen eine längere Lebensdauer als herkömmlich gestaltete Platten.Slide valve plates designed according to the invention have a longer one Lifespan than conventionally designed panels.

Die niedrigen Porositäten - 1 % ist erzielbar - der Niederschlagaschichten auf ihren Arbeitsoberflächen tragen merklich zur Verringerung von Korrosion und Erosion bei. Eine breite Vielfalt von BeuerfestwerkEtoffen kann auf die Feuerfestplatten aufgebracht werden, so daß extrem feuerfeste, wärme- und verschleißbeständige Werkstoffe verwendet werden können, die aus Kostengründen nicht zur Herstellung der Platten selbst verwandt werden können.The low porosity - 1% is achievable - of the precipitation layers on their work surfaces contribute significantly to reducing corrosion and Erosion. A wide variety of Beuerfestwerk materials can be applied to the refractory panels are applied, so that extremely refractory, heat and wear-resistant materials can not be used for cost reasons to manufacture the panels can be used by themselves.

Eine Beschichtung auf Graphitbasis kann zwecks Verringerung der Reibung aufgetragen werden, aber eine thermisch niedergeschlagene oder aufgebrachte Beschichtung kann gewählt werden, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt. Zusätzliche Graphitbeschichtungen sind somit entbehrlich.A graphite-based coating can help reduce friction but a thermally deposited or applied coating can be chosen which has a low coefficient of friction. Additional Graphite coatings are therefore unnecessary.

Claims

Claims 1. A method for making or repairing a perforated, fireproof valve plate for a slide valve, thus g e k e n n z ei c h e t that a layer on the plate with the help of thermal spraying is applied from a refractory material whose resistance to abrasion, Erosion and corrosion from molten metal is equal to or greater than that of which the plate as such is made.

2. The method according to claim 1, characterized ge k e n'nze i c h -n e t that a recess in the surface of the plate to receive the sprayed-on precipitation layer is formed that the recess by flame spraying, arc spraying, detonation spraying or plasma spray is overfilled with the precipitation material, and that subsequently the precipitation layer is leveled by grinding.

3. The method according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the recess is formed with side walls which have an angle of inclination of more than 450 and preferably more than 600 in relation to a vertical own the plate surface.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the recess with a depth of more than 1 mm and preferably of 2 to 6 mm is produced.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized g e -k e n It should be noted that a metal layer is applied before the precipitation layer is sprayed on is applied to the plate.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized g e -k e n It should be noted that the sprayed-on refractory material is from a fired one Group comprising alumina, zirconium, zirconium oxide, chromium oxide, titanium oxide and magnesite is selected.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized g e -k e n n z e i c hn e t that a thermally sprayed-on refractory layer on the wall of the through hole in the plate and / or on the wall of an attached Äusflußdüse that on the plate is attached, is applied, and that then the flow opening or the nozzle bore is bored to a predetermined diameter.

8. Slide valve with a variety of perforated, relatively slidable Refractory plates used to control the flow of molten metal through the valve are in mutual attachment, by the fact that at least one of the plates has one on at least one of its opposing surfaces has thermally sprayed precipitate (25) made of a refractory material, its resistance to abrasion, erosion and corrosion from molten metal equal to or greater than that of the material from which the plate is used as such exists.

9. Valve according to claim 8, characterized in that g e k e n n z e i c hn e t that the precipitation layer (25) is made by flame spraying, arc spraying, detonation spraying or plasma spray is applied layer which fills a recess (26), which is formed in the plate surface.

10. Valve according to claim 8 or 9, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the precipitation layer (25) has a porosity of not more than 15%, preferably from 1 to 10%.

11. Valve close to one of claims 8 to 10, characterized g e -k e n n indicates that the precipitation layer (25) has a thickness of more than 1 mm, preferably from 2 to 6 mm.

12. Valve according to one of claims 8 to 11, with two valve plates, namely a fixed top plate and a movable slide, thereby g It is noted that the two panels are covered with thermally sprayed refractory precipitation layers are provided on at least their surfaces in contact with one another.

13. Valve according to one of claims 8 to 11, with three valve plates, namely, fixed upper and lower plates and one received therebetween movable slide, thereby not shown that the slide is open its opposite surfaces thermally sprayed precipitation layers owns.

14. Valve according to one of claims 8 to 13, characterized in that g e -k e n n notices that between the EkEte and the thermally sprayed-on layer of precipitation a metallic layer 44 is provided.