DE3811874A1 - Schieberplatte, insbesondere fuer heisswindschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schieberplatte, insbesondere für Heißwindschieber, mit einem Hitzeschild im von der Plattenaufhängung abgekehrten, unteren Umfangsbereich der Schieberplatte.

Derartige Schieberplatten werden bekanntlich bei Schieber­ ventilen eingesetzt, durch welche ein heißes Gas, wie beispielsweise bei Heißwindschiebern der Heißwind, hindurch­ strömt. Bei derartigen Schieberventilen entsteht die höchste termische Belastung der Schieberplatte bekanntlich beim Verfahren der Platte und in der Offenstellung des Schiebers, in welcher die untere Plattenhälfte, d.h. im Uhrzeigersinn gesehen der Plattenbereich zwischen 3 und 9 Uhr, der Einwirkung der durchströmenden heißen Gase ausgesetzt ist. Aus Heißwindschieberplatten mit Wasserkühlung ist bekannt, daß die Platten in dem vorgenannten Bereich, und hier vorwiegend im Umfangsbereich bei 6 Uhr, nach einer gewissen Betriebszeit Rißbildungen aufweisen. Um diese Rißbildung zu vermeiden, wurde in der Vergangenheit vorgeschlagen, den thermisch kritischen Bereich der Schieberplatte durch Schutzvorrichtungen, sogenannte Hitzeschilde, gegen die Temperaturbelastung abzuschirmen.

Aus der DE-OS 24 11 756 ist eine Schieberplatte der eingangs genannten Art bekannt, deren Hitzeschild ein der Schieberplatte zugekehrtes metallisches U-Profil und ein daran befestigtes, von der Schieberplatte abgekehrtes feuerfestes Futter aus keramischem Material aufweist, wobei das U-Profil mit dem keramischen Futter an der Schieberplatte mittels metallischer Streben aufge­ hängt ist, die einerseits am U-Profil und andererseits an dem metallischen Plattenkörper angeschweißt sind. Das U-Profil mit dem feuerfesten Futter bildet dabei einen durchgehenden Kreisabschnitt, der oben in Richtung zur Schieberplatte hin gewölbt ist.

Eine solch sperrige Konstruktion ist im Betrieb starken Spannungen ausgesetzt, welche Rißbildungen und/oder Deformationen des Hitzeschildes verursachen, mit der Folge, daß das feuerfeste Futter sich ablöst, zerbröckelt und in den Durchgangskanal des Plattenschiebers hereinfällt. Dadurch geht die Schutzfunktion des Hitzeschildes verloren, und die Funktionsfähigkeit des Plattenschiebers wird in hohem Maße beeinträchtigt, weil man die Schieberplatte nicht mehr ganz in die endgültige Schließstellung bringen kann. Es besteht außerdem bei der bekannten Schieberplatte die Gefahr, daß schon die auftretenden Deformationen des Hitzeschildes allein die Verschiebbarkeit der Schieberplatte beeinträchtigen. Außerdem erfordert diese sperrige Konstruktion eine Vergrößerung des unteren Gehäusebereiches, in welcher die Schutzvorrichtung beim Schließen des Schiebers einfahren kann. Diese zwangsläufig bedingte Vergrößerung hat für druckbeaufschlagte Schiebergehäuse ungünstige Spannungszustände als Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Schieberplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Hitzeschild der thermischen Belastung im unteren Plattenbereich auch bei längeren Betriebszeiten standhält, ohne in irgendeiner Weise die Funktionsfähigkeit des Schiebers zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hitzeschild ein T-förmiges Blechgehäuse aus hochhitze- und zunderbeständigem Werkstoff aufweist, das sich aus einem der Außenkontur der Schieberplatte angepaßten Außenblech und einem quer zu ihm liegenden Stegblech mit langgestreckten Aussparungen auf der der Schieberplatte zugewandeten Seite zusammensetzt, wobei das Blechgehäuse mit das Außenblech und das Stegblech durchdringenden Dehnungsschlitzen versehen ist und mit einer Isolierstampf- oder Isoliergießmasse aus feuerfestem Material ausgefüllt ist.

Ein derart ausgebildetes Hitzeschild hat den Vorteil, daß sich das Blechgehäuse des Schildes im Betrieb unter Temperatureinwirkung frei dehnen kann, ohne die Gefahr, daß überhöhte Spannungen und somit Verwerfungen und gar Rißbildungen entstehen. Darüber hinaus bleibt die Isolierstampf- oder Isoliergießmasse im Blechgehäuse auch bei einer etwaigen Längsdehnung desselben stets sicher eingebettet. Dadurch ist die Schutzfunktion des Hitzeschildes und gleichzeitig die freie Verschiebbarkeit der Schieberplatte auch bei längerem Einwirken der termischen Belastung voll erhalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schieberplatte ist das Außenblech des Blechgehäuses koaxial zur Schieberplatte gekrümmt, wobei die Dehnungsschlitze radial zum Mittelpunkt der Krümmung verlaufen. Die Dehnungsschlitze erstrecken sich vorzugsweise bis etwa zur Mittelebene des Stegbleches und münden dort in je einer spannungsabbauenden Kreisbohrung.

Zweckmäßigerweise sind die Dehnungsschlitze und die langge­ streckten Aussparungen des Stegbleches alternierend zueinander angeordnet.

Es ist auch zweckmäßig, wenn daß Stegblech beidseitig angeschweißte feuerfeste Metallanker für die Isolier­ stampf- oder Isoliergießmasse aufweist.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn das Außenblech mit daran angeschweißten Feuerfest-Ankerdrähten für die Isolierstampf- oder Isoliergießmasse versehen ist. Die Ankerdrähte sind zweckmäßigerweise im äußeren Bereich der Füllung aus Isolierstampf- oder Isoliergießmasse angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schieberplatte mit einem erfindungsgemäßen Hitzeschild, in der Vorderansicht dargestellt, und

Fig. 2 einen Schnitt durch das Hitzeschild entlang der Linie II-II in Fig. 1, vergrößert dargestellt.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schieberplatte 1 weist im unteren Plattenbereich 2, der von der Plattenaufhängung 3 abgekehrt ist, ein Hitzeschild 4 mit einem T-förmigen Blechgehäuse 5 bestehend aus einem Außenblech 6 und einem quer und mittig zu ihm angeordneten Stegblech 7 auf, beide aus hochhitze- und zunderbeständigem Werkstoff.

Das Außenblech 6 ist teilkreisförmig gebogen und weist eine Krümmung auf, die mit dem Außenumfang der Schieberplatte 1 konzentrisch ist. Die Abmessungen des Außenbleches 6 sind so gewählt, da es den gefährdeten Umfangsbereich der Schieberplatte 1 überdeckt und dessen Mittelachse mit der Mittelachse der Schieberplatte bei 6 Uhr zusammenfällt.

Das Blechgehäuse 5 weist mehrere auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radiale Dehnungsschlitze 8 auf, welche das Außenblech 6 und das Stegblech 7 bis etwa zu dessen Mittel­ ebene durchdringen. Dort münden sie in Kreisbohrungen 9 ein, die den Zweck haben, den Aufbau von Spannungsspitzen im Endbereich der Dehnungsschlitze zu verhindern.

Das Stegblech 7 weist auf der der Schieberplatte 1 zugekehrten Seite mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete langgestreckte Aussparungen 10 auf, die im Zusammenwirken mit den Dehnungsschlitzen 8 dazu dienen, die spannungsfreie Dehnfähigkeit des Blechgehäuses 5 in Längsrichtung des Schildes zu erhöhen und somit etwaige Rißbildungen im Stegblech bzw. im Außenblech des Hitzeschildes zu vermeiden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Stegblech 7 einerseits am Außenblech 6, andererseits am Außenumfang der Schieberplatte angeschweißt. Zwischen den langgestreckten Aussparungen 10 sind die Schieberplatte 1 und das Stegblech 7 durch unterbrochene Schweißungen 11 verbunden.

Die Dehnungsschlitze 8 und die langgestreckten Aussparungen 10 sind alternierend zueinander angeordnet.

Die zwischen dem Außenblech 6, dem Stegblech 7 und der Umfangsfläche der Schieberplatte 1 vorhandenen Hohlräume 12 werden mit Isolierstampf- oder Isoliergießmasse aus einem dafür geeigneten feuerfesten keramischen Werkstoff 13 ausgefüllt.

Zur besseren Halterung der Isoliermasse sind beidseitig am Stegblech 7 angeschweißte, feuerfeste metallische Anker 14 vorgesehen. Die Anker 14 sind in an sich bekannter Weise etwa Y-förmig ausgebildet und etwa parallel zum Außenblech 6 in der Mittelebene des Stegbleches 7 angebracht.

Am Außenblech 6 sind ferner sich in den Hohlräumen 12 streckende feuerfeste Ankerdrähte 15 angeschweißt, die im Außenbereich der Hohlräume liegen und zusammen mit den Ankern 14 eine sichere Verankerung der feuerfesten Isolier­ stampf- oder Isoliergießmasse 13 gewährleisten.

Das beschriebene Hitzeschild zeichnet sich dadurch aus, daß es sich im Betrieb praktisch spannungsfrei ausdehnen kann, weil die Dehnungsausgleichsschlitze 8 und die langgestreckten Aussparungen 10 den Aufbau von Spannungen verhindern. Dadurch kommt es nicht zu Rißbildungen und/oder Verwerfungen im Schilde. Darüber hinaus bleibt die keramische Isolierstampf- oder Isoliergießmasse in den weitgehend geschlossenen Hohl­ räumen 13 sicher eingebettet, so daß man keine Störung der Funktionsfähigkeit des Hitzeschildes etwa durch Abbröckeln der feuerfesten Isolierstampf- oder Isoliergießmasse be­ fürchten muß, weil diese in jedem Fall im Blechgehäuse 5 gehalten bleibt und nicht in den Durchgangskanal des Schieber­ ventils fallen kann.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung ist sowohl bei Heißwindschieberplatten mit Wasserkühlung als auch bei Heißwindschieberplatten mit Luftkühlung einsetzbar.

Claims (7)

1. Schieberplatte, insbesondere für Heißwindschieber, mit einem Hitzeschild im von der Plattenaufhängung abgekehrten, unteren Umfangsbereich der Schieberplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild (4) ein T-förmiges Blechgehäuse (5) aus hochhitze- und zunderbeständigem Werkstoff aufweist, das sich aus einem der Außenkontur der Schieberplatte (1) angepaßten Außenblech (6) und einem quer zu ihm liegenden Stegblech (7) mit langgestreckten Aussparungen (10) auf der der Schieberplatte zugewandten Seite zusammensetzt, wobei das Blechgehäuse (5) mit das Außenblech (6) und das Stegblech (7) durchdringenden Dehnungsschlitzen (8) versehen ist und mit einer Isolierstampf- oder Isoliergießmasse (13) aus feuerfestem keramischen Material ausgefüllt ist.

2. Schieberplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenblech (6) koaxial zur Schieberplatte (1) gekrümmt ist und die Dehnungsschlitze (8) radial zum Mittelpunkt der Krümmung verlaufen.

3. Schieberplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsschlitze (8) sich bis etwa zur Mittelebene des Stegbleches (7) erstrecken und dort in je einer spannungsabbauenden Kreisbohrung (9) münden.

4. Schieberplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsschlitze (8) und die langgestreckten Aussparungen (10) des Stegbleches (7) alternierend zueinander angeordnet sind.

5. Schieberplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech (7) beidseitig angeschweißte feuerfeste Metallanker (14) für die Isolierstampf- oder Isoliergießmasse (13) aufweist.

6. Schieberplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenblech (6) mit daran angeschweißten Feuerfest-Ankerdrähten (15) für die Isolierstampf- oder Isoliergießmasse (13) versehen ist.

7. Schieberplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerfest-Ankerdrähte (15) im äußeren Bereich der Füllung (13) aus Isolierstampf- oder Isoliergießmasse angeordnet sind.