ES2804025T3 - Superficie de quemador compuesto de fibra de alta temperatura - Google Patents

Abstract

Una placa (1) de superficie del quemador que comprende: una pantalla (6) que tiene una primera superficie; una capa compuesta no sinterizada de fibras metálicas y fibras cerámicas fundidas al vacío a la primera superficie de la pantalla (6) y que tiene un grosor no mayor de 12.7 mm (0.5 pulgadas), en el que la capa compuesta está fundidas al vacío a la pantalla (6) sin utilizar cantidades sustanciales de agentes poliméricos; y en el que la pantalla (6) y la capa compuesta incluyen una pluralidad de aberturas (4) alineadas a través de la pantalla (6) y la capa compuesta no sinterizada.

Description

DESCRIPCIÓN

Superficie de quemador compuesto de fibra de alta temperatura

Campo de la invención

La presente invención se refiere a placas de superficie de quemadores y métodos para la producción de estas placas. Más particularmente, la invención está dirigida a placas de superficie de quemador formadas de metal no sinterizado y fibras cerámicas.

Antecedentes de la invención

Las placas perforadas formadas a partir de fibras cerámicas se han divulgado en numerosas patentes, como la patente de EE.UU. No. 3,954,387 de Cooper, la patente de EE.UU. No. 4,504,218 de Mihara et al y la patente de EE.UU. No.

4,673,349 de Abe et al.

Un uso común de las placas de cerámica perforado es como superficies de los quemadores de quemadores de gas. Pat. No. 5,595,816 de Carswell (la “patente '816”), por ejemplo, divulga una placa perforada totalmente de cerámica útil como cara del quemador. Las placas de la patente de EE.UU. 5,595,816 se forman por filtración a presión de una suspensión de fibras cerámicas picadas en una dispersión acuosa de alúmina coloidal o sílice coloidal a través de un molde que tiene una base de filtro perforada y una base de soporte de pasador que tiene pasadores que se extienden a través y más allá de las perforaciones de la base del filtro. Después de la formación, la capa perforada de fibras cortadas se transfiere a un secador que funciona a una temperatura que no excede los 650 °F, para su conversión en una placa perforada fuerte. Como se describe en esta patente, una ventaja de las placas cerámicas perforadas para calentadores de agua se maximiza si pueden funcionar como quemadores infrarrojos sin llama que emiten energía radiante directamente al fondo de los tanques de agua verticales.

La patente de EE.UU. No. 5,326,631 de Carswell (la “patente '631”) describe un quemador de hecho con fibras metálicas, fibras de cerámica y un agente de unión. En esta patente, las fibras metálicas y cerámicas se suspenden en agua que contiene agentes disueltos y suspendidos comúnmente utilizados en la fabricación de quemadores porosos de fibra cerámica. Estos agentes incluyen un material aglutinante o cementante, como una dispersión de alúmina coloidal, y un polímero removible de formación de poros, como partículas finas de metacrilato de metilo.

Existe un potencial para mejorar las características de superficies de quemador de la técnica anterior en términos de la fuerza y características de durabilidad, rendimiento, kW por hora por metro cuadrado (BTU por hora por pie cuadrado) las tasas de accionamiento, y el coste de fabricación.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona una superficie de quemador mejorada hecha de un material compuesto no sinterizado de metal y fibras cerámicas. En una realización de la presente invención, se proporciona una placa de superficie de quemador que comprende una pantalla (6) que tiene una primera superficie y una capa compuesta no sinterizada de metal y fibras cerámicas fundidas al vacío a la primera superficie de la pantalla (6) y que tiene un espesor típicamente de 2.54 a 5.08 mm (0.1 a 0.2 pulgadas) y no mayor a 12.7 mm (0.5 pulgadas). La capa compuesta se funde al vacío a la pantalla (6) sin usar cantidades sustanciales de agentes poliméricos. Un aglutinante inorgánico puede ser parte del proceso de fabricación, lo que contribuye a la resistencia de la estructura de fibra compuesta final. El marco y la capa compuesta incluyen una pluralidad de aberturas alineadas que forman agujeros a través de la placa de superficie del quemador.

En otra realización, se proporciona un método de formar una superficie del quemador. El método incluye unir una pantalla perforada a un accesorio; insertar de manera extraíble una pluralidad de pasadores a través de una pluralidad de aberturas en la pantalla; introducir una suspensión de fibras sin cantidades sustanciales de polímeros formadores de poros o agentes aglutinantes poliméricos en un espacio sobre la pantalla; fundir al vacío las fibras sobre la pantalla para formar una capa de fibras; retirar la pluralidad de pasadores de las aberturas para formar una pluralidad correspondiente de aberturas a través de la capa de fibras; y secar la capa de fibras para eliminar la humedad. Las fibras son de metal y fibras cerámicas. Además, el método incluye la aplicación de partículas inorgánicas a la superficie del quemador de manera que las partículas se adhieran a las fibras, proporcionando así un agente de refuerzo adicional. Las partículas inorgánicas se agregan aplicando sílice coloidal a la capa de metal y fibras cerámicas (por ejemplo, mediante recubrimiento, remojo, infiltración, inmersión o similares), y la capa se seca a una temperatura suficiente para romper al menos una porción de los enlaces hidroxilo de la sílice coloidal, pero sin sinterizar las fibras para formar una superficie de fibra cerámica y metal no sinterizado.

Las realizaciones de la invención pueden mejorar las superficies de los quemadores anteriores de una o más de las siguientes maneras:

Al fundir el compuesto de cerámica y fibra metálica directamente en una pantalla perforada, la integridad estructural del producto final mejora significativamente con respecto a los diseños anteriores.

Al fundir el “material de almohadilla” a partir de un compuesto cerámico y de fibra metálica (frente a fibras cerámicas solamente), las propiedades ópticas del producto se mejoran significativamente con respecto a las propiedades de ciertos quemadores de la técnica anterior. Por ejemplo, en una realización, el quemador tiene mayor emisividad y menor transmisividad a la luz en el rango de longitud de onda de interés para la mayoría de los quemadores de superficie a gas. Esto da como resultado una degradación más lenta del material de la almohadilla del quemador, una vida útil más larga del quemador y permite la fundición de una capa mucho más delgada de material compuesto de fibra de metal cerámico sobre la pantalla de soporte. En una realización, la perforación de la “almohadilla delgada” resultante representa una mejora significativa sobre ciertos quemadores de la técnica anterior con respecto a los requisitos de filtración de aire. Las almohadillas finas permiten cierta flexión, lo que da como resultado una superficie del quemador más duradera. Al perforar el quemador, la superficie del quemador también le permite funcionar a velocidades de liberación de calor de superficie superiores (en relación con ciertos quemadores de la técnica anterior) sin encontrar una caída de presión excesiva. Estas ventajas también pueden lograrse a un coste más bajo por Btu que el que se puede lograr con cierta tecnología de quemadores de la técnica anterior.

Estas y otras características y ventajas de la invención serán evidentes por referencia a la siguiente memoria descriptiva y por referencia a los siguientes dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una sección transversal de una placa de fibra cerámica metálica que se ha fundido en una pantalla, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 2 muestra una sección transversal de un accesorio de fundición que incluye un accesorio de pasador junto con una capa formada a partir de un compuesto no sinterizado de metal y fibras cerámicas fundidas en una pantalla, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un montaje de marco de vacío, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 4 muestra una vista superior de un accesorio de fundición ensamblado, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 5 muestra un accesorio de fundición con sólidos depositados para formar una superficie cerámica metálica antes de que los pasadores del accesorio de fundición se hayan retraído.

La figura 6 muestra una superficie del quemador después de que los pasadores del accesorio de fundición se hayan retraído.

La figura 7 muestra un accesorio de fundición cilíndrico, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 8 muestra un accesorio de fundición hexagonal tridimensional, de acuerdo con una realización de la invención.

La figura 9 es un diagrama de flujo que detalla un método potencial para fabricar una placa de fibra cerámica metálica en una pantalla, de acuerdo con una realización de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Ha de entenderse que la presente invención no está limitada a las realizaciones descritas anteriormente e ilustradas en el presente documento, sino que abarca cualquiera y todas las variaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, las referencias a la presente invención en este documento no pretenden limitar el alcance de ninguna reivindicación o término de reivindicación, sino que simplemente hacen referencia a una o más características que pueden estar cubiertas por una o más de las reivindicaciones. Los materiales, procesos y ejemplos numéricos descritos anteriormente son solo ejemplares, y no se debe considerar que limitan las reivindicaciones. Además, como se desprende de las reivindicaciones y la especificación, no todos los pasos del método deben realizarse en el orden exacto ilustrado o reivindicado, sino más bien en cualquier orden que permita la formación adecuada de una placa descrita en el presente documento. Por último, se podrían formar capas individuales de material como capas múltiples de dichos materiales o materiales similares, y viceversa.

La figura 1 muestra una sección transversal de una placa 1 de superficie de quemador, que incluye una capa 2 de fundición al vacío formada a partir de un compuesto no sinterizado de fibras de metal y cerámica que está acoplada a una pantalla 6. La capa 2 de fundición al vacío y la pantalla 6 están perforadas y cada una incluye una pluralidad de aberturas alineadas que forman agujeros 4 a través de la placa 1. La pantalla 6 es preferiblemente de metal, pero en realizaciones alternativas, la pantalla 6 puede estar formada de cualquier material adecuado, tal como plástico retardante de llama o material compuesto.

La capa 2 de fundición al vacío se compone de un material compuesto no sinterizado de fibras de metal y de cerámica que han sido emitidos de vacío de un estado como componentes en suspensión en una solución. De acuerdo con la invención, la solución no contiene ninguno (o una cantidad sustancial de) agentes de formación de poros poliméricos o agentes de unión y cementación poliméricos que se encuentran comúnmente en la fabricación de quemadores de fibra cerámica porosa. La mezcla puede incluir agentes aglutinantes inorgánicos, tales como un aglutinante coloidal de aluminio. La eliminación sustancial de los polímeros en la solución reduce el coste total de producción de las placas de superficie del quemador y reduce la porosidad que puede causar fragilidad en algunas superficies del quemador. Al perforar la superficie del quemador en lugar de hacer que la superficie sea más uniformemente porosa, se pueden reducir los moldes de fabricación y mejorar la durabilidad.

Las fibras metálicas seleccionadas son preferentemente resistentes a la alta temperatura y condiciones oxidantes a la que la superficie del quemador puede estar expuesto cuando se coloca en el servicio. El metal seleccionado también es preferiblemente resistente a la oxidación progresiva, que bajo ciertas condiciones podría conducir a la desintegración o pulverización de la fibra en la capa 2 de fundición al vacío.

En una realización, a base de hierro y/o aleaciones a base de níquel se utilizan como fibras en capa 2 de fundición al vacío. Por ejemplo, aleaciones de hierro - aluminio o las aleaciones de níquel - cromo pueden proporcionar fibras con una resistencia deseada a la alta temperatura y la oxidación. Las aleaciones de hierro - aluminio adecuadas pueden contener en peso 4 % a 10 % de aluminio, 16 % a 24 % de cromo, 0 % a 26 % de níquel y, a menudo, porcentajes fraccionales de itrio y sílice. Las aleaciones de níquel - cromo adecuadas pueden contener en peso 15 % a 30 % de cromo, 0 % a 5 % de aluminio, 0 % a 8 % de hierro y, a menudo, porcentajes fraccionales de itrio y sílice. Las aleaciones preferidas típicamente contienen cromo.

En una realización, el diámetro de las fibras metálicas es menor que aproximadamente 50 |im (micrómetros) y por lo general en el intervalo de aproximadamente 8 a 25 |im (micrómetros) mientras que la longitud de la fibra está en el intervalo de aproximadamente 0.1 a 3 milímetros. Las fibras metálicas pueden ser rectas o rizadas.

En una realización, la fibra cerámica está formada por un material de alúmina - sílice amorfa. Por ejemplo, la fibra cerámica puede estar formada por fibras de aluminasilica picadas donde cada fibra tiene una longitud menor de aproximadamente 12.7 mm (aproximadamente 1^ ”).

La dosificación de las fibras de cerámica a metal en la capa de fundido de vacío 2 puede variar en un amplio intervalo desde menos de 0.2 hasta más de 5, por lo general varía en el rango de 0.2 a 2 partes en peso de fibra cerámica por parte en peso de fibra de metal. En una realización, la relación en peso preferida está entre 0.25 y 1. En una realización alternativa, la capa 2 está moldeada a partir de 100 % de fibra metálica. En otras realizaciones, una relación de masa de fibras metálicas a fibras totales en la suspensión está entre 0.20 y 1. En una realización, la capa 2 de fundición al vacío tiene un espesor en el intervalo de 1.58 - 6.35 mm (1/16” - %”), y en una realización es preferiblemente de aproximadamente 3.17 mm (aproximadamente 1/8” de espesor). En relación con ciertas superficies de quemadores de la técnica anterior, la capa 2 puede ser significativamente más delgada debido al porcentaje relativamente alto de fibra metálica y porque es significativamente más densa ya que no tiene porosidad creada por el polímero. Esta capacidad de moldear la almohadilla más delgada es ventajosa. Por ejemplo, permite que la almohadilla se flexione más sin agrietarse.

En una realización, las aberturas 4 en la capa 2 y la pantalla 6 tienen un diámetro que es menor que o igual a aproximadamente la mitad del espesor, por ejemplo, menos de o igual a aproximadamente 1.58 mm (aproximadamente 1/16”) para una capa que tiene un grosor de aproximadamente 3.17 mm (aproximadamente 1/8”). Con almohadillas más delgadas, se pueden usar orificios de aproximadamente 0.88 a 1.27 mm (0.035 a 0.050 pulgadas) de diámetro. El diámetro y la longitud de las aberturas están diseñados preferiblemente para que el quemador sea menos propenso a retroceder. En una realización, el diámetro de las aberturas se selecciona para que sea lo más grande posible de modo que las partículas no se atasquen dentro y tapen los agujeros, pero no tan grandes como para causar un retroceso.

La pantalla 6 de la figura 1 proporciona soporte para la capa 2 de fundición al vacío, además de proporcionar resistencia y durabilidad a la superficie total del quemador. La pantalla 6 puede estar hecha de cualquier material capaz de soportar la capa 6 de fundición al vacío bajo la temperatura y condiciones de funcionamiento designadas de la placa 1 de fibra cerámica de metal. En una realización, la pantalla 6 está compuesta de acero inoxidable de aproximadamente 0.64 - 0.81 mm (calibre aproximadamente 20 - 22). La capa 2 de fundición al vacío se proyecta directamente sobre la pantalla 6 durante la creación de la capa 2 de fundición al vacío a partir de una solución, como se describe a continuación. Cuando se usa como superficie del quemador, la pantalla 6 puede atornillarse o fundirse a una cámara impelente como la superficie inferior de la placa 1 de cerámica metálica de varias maneras. Por ejemplo, dado que la pantalla es de acero, puede incluir pernos o tuercas para la fijación, puede soldarse a una cámara impelente o puede remacharse si hay agujeros en el metal. En una realización, la pantalla se puede unir a la cámara impelente antes de la fundición para proporcionar una pieza fundida de una cámara impelente y la superficie del quemador. Tal diseño puede proporcionar ventajas de coste.

La figura 2 es una sección transversal del dispositivo 10 de fundición al vacío de acuerdo con una realización de la invención. El accesorio 10 incluye un tubo 23 o receptáculo superior que recibe una suspensión de fibras metálicas y cerámicas, y un tubo 22 o receptáculo inferior a través del cual el líquido que pasa a través del accesorio 10 drena. Cuando se pasa una suspensión de metal y fibra cerámica a través del accesorio 10, se forma la capa 2 en la parte superior de la pantalla 6 para formar la placa de la superficie del quemador I. El tubo 23 proporciona un sello alrededor de la placa 12 y el tubo 22. Una bomba de vacío (no mostrada) está conectada al tubo 22 para extraer líquido a través de los poros de la placa 12 base de fundición y la pantalla 6, así como a través de los espacios libres anulares entre los pasadores 14 y las perforaciones de la placa 12 base. También puede haber perforaciones 18 adicionales en la placa 12 base, o agujeros de drenaje alrededor de los lados de la placa para permitir que el líquido llegue al fondo del accesorio de fundición donde está la línea de succión.

Los sujetadores 16 pueden proporcionar dos funciones. El primero es asegurar la placa 11 a la placa 12 para ayudar a mantener los pasadores 14 en su lugar. La segunda función es actuar como “separadores” sobre los que la pantalla 6 puede descansar para proporcionar cierta separación entre la pantalla 6 y la placa 12. Si la fundición se realiza con la pantalla 6 en la parte superior de los sujetadores 16, entonces la pantalla 6 puede mantenerse en su lugar por gravedad. En otras orientaciones, los sujetadores 16 también pueden usarse para sujetar la pantalla 6 al resto del accesorio.

En una realización, los pasadores 14 pueden ser de aproximadamente 1.27 a 1.98 mm (0.050 - 0.078 pulgadas) de diámetro y las perforaciones de la pantalla 6 puede ser aproximadamente 1.65 - 22.9 mm (alrededor de 0.065 hasta 0.90 pulgadas). Los orificios en la placa 12, el soporte del pasador, son de aproximadamente 1.39 - 2.10 mm (0.055 - 0.083 pulgadas). La placa 12 tiene aproximadamente 6.35 mm (aproximadamente 1/4 pulgada de grosor), por lo que la tolerancia de los agujeros apretados y el grosor de la placa mantienen los pasadores alineados de modo que se alineen con los agujeros de 1.65 - 22.9 mm (0.065 - 0.90 pulgadas) en la pantalla 6. Los pasadores 14 se mantienen en su lugar mediante la placa 12 metálica, con las cabezas de los pasadores 14 presionados entre las placas 11 y 12 para soporte adicional. Para funcionar como un parallamas, la profundidad del orificio creada por la pantalla 6 y la capa 2 de fundición al vacío es preferiblemente mayor o igual que aproximadamente el doble del diámetro de los orificios creados por cada pasador en el grosor directamente alrededor de ese pasador. En otra realización potencial, los pasadores 14 pueden ser de diámetro variable y la separación entre los centros de los pasadores individuales puede variar en el patrón de los pasadores 14.

Cuando el metal y la suspensión de fibra cerámica se filtra a través del sistema que deja una almohadilla compacta o capa 2 de fibras de metal y de cerámica alrededor de pasadores 14. Cuando la capa 2 de fibras de metal y de cerámica alcanza un espesor deseado, el suministro de la suspensión al receptáculo 23 se detiene y se detiene el vacío. Alternativamente, se puede detener el vacío para detener el flujo del fluido de suspensión y luego se puede quitar el accesorio de un tanque o baño del fluido de suspensión.

La pantalla 6 y la capa de fibras 2 de cerámica y metal se pueden levantar verticalmente fuera de la fijación hasta que los pasadores 14 se hayan eliminado completamente del contacto con la capa de fibras 2 de cerámica y metal y la pantalla 6. En las realizaciones, donde los sujetadores 16 se utilizaron para conectar la pantalla 6 al dispositivo, se pueden desconectar antes de quitar la pantalla 6 del resto del dispositivo. La almohadilla 2 perforada de fibras cerámicas y de metal picado y la pantalla 6 se pueden transferir luego al horno de secado para convertir la almohadilla de fibra deformable húmeda en una placa perforada rígida y seca. El horno de secado está a una temperatura que seca la placa de la superficie del quemador sin sinterizar las fibras metálicas y cerámicas para formar una capa compuesta no sinterizada de fibras 2 cerámicas y metálicas que se une a la pantalla 6.

Para formar al vacío otra almohadilla de fibra cerámica de metal, se coloca otra pantalla 6 sobre los pasadores 14 y se fija al dispositivo utilizando sujetadores 16. El aparato está listo y la suspensión de fibras de metal y cerámica se puede reintroducir en el tubo 23 y extraído del vacío del mismo a través del molde 10.

Las figuras 3 a 6 muestran un montaje y proceso de fijación de fundición, de acuerdo con otra realización de la invención. La figura 3 muestra un montaje de marco de vacío 50. El montaje 50 de marco de vacío incluye una porción 52 de receptáculo para recibir una fijación de pasador. La porción 52 de receptáculo tiene un fondo 54 generalmente cuadrado e incluye 4 paredes 56 laterales. En la figura 3, el montaje 50 de marco de vacío se muestra con una pared lateral separada, que permite la inserción y extracción de una fijación de pasador. La parte inferior de la porción 52 de receptáculo incluye un orificio 58 que está conectado de manera fluida a la fuente de vacío (no se muestra). La figura 4 ilustra una vista desde arriba de un accesorio de fundición ensamblado que incluye el montaje 50 de vacío (con la pared 56 lateral extraíble unida) y un accesorio 60 de pasador con una placa 6 de metal perforada unida.

Una vez que el accesorio 60 de pasador se inserta y se fija la pared lateral movible, el montaje 50 de vacío se sumerge en un recipiente que contiene la mezcla en suspensión. Una fuente de vacío arrastra la suspensión sobre la superficie superior del dispositivo de fijación que sujeta la placa 6 metálica. Los sólidos cerámicos metálicos permanecen en la parte superior de la placa 6 metálica, mientras el líquido pasa a través del accesorio. La figura 5 muestra el accesorio retirado de la solución con los sólidos cerámicos metálicos depositados en la placa 6 de metal. Los pasadores metálicos se pueden retraer luego del accesorio 60 de pasador, dejando atrás la superficie del quemador, como se muestra en la figura 6. La superficie del quemador incluye la pantalla 6 perforada y la capa superior de las fibras 2 cerámicas metálicas. La superficie del quemador puede retirarse del dispositivo y secarse (por ejemplo, a 82.2 °C; 180 grados F) para eliminar el agua. En una realización, se puede agregar otro líquido a la superficie del quemador, tal como sílice coloidal. La superficie del quemador se seca nuevamente a 316 °C (600 grados F) para eliminar la humedad sin sinterizar las fibras, y después de estos pasos está lista para su uso. El tratamiento con la sílice coloidal proporciona una cementación adicional de las fibras juntas y hace que la superficie del quemador sea más dura y más resistente al agua. En otras realizaciones, se puede usar alúmina coloidal u otros aditivos para proporcionar cementación adicional.

Un experto en la técnica apreciará que el aparato de fundición puede tener forma o tamaño completamente deseado. Por ejemplo, la figura 7 muestra un accesorio 80 de fundición que tiene una geometría cilíndrica en lugar de una placa plana. El accesorio 80 incluye un marco 86 metálico cilíndrico, pasadores 88 retráctiles y una porción 84 de base sobre la cual el marco 86 metálico está unido de forma desmontable. La figura 8 ilustra un accesorio 90 de fundición hexagonal tridimensional después de que se completa el proceso de fundición al vacío y se retiran los pasadores. En otras realizaciones, se pueden usar varios marcos bidimensionales y tridimensionales para formar superficies de quemadores usando métodos de fundición al vacío sustancialmente idénticos.

La figura 9 describe un proceso para fabricar una superficie de quemador formada a partir de un compuesto de fibras metálicas y cerámicas no sinterizadas, de acuerdo con una realización de la invención. En la etapa 100, las fibras cerámicas metálicas se funden al vacío sobre una placa metálica perforada, como se describe anteriormente en relación con cualquiera de la figura 2 o las figuras 3 - 6. En la etapa 102, la placa 1 de fibra cerámica metálica que formará la superficie del quemador puede retirarse del dispositivo. Después de retirar la placa 1 de fibra cerámica metálica del dispositivo, la placa 1 de fibra cerámica metálica se coloca en un horno de secado para secar la placa, como se muestra en la etapa 107. En una realización, la placa 1 se seca a 82.2 °C (180 grados F).

Después de la eliminación de la humedad en la etapa 107, puede añadirse sílice coloidal a la superficie del quemador por inmersión, cepillado o pulverización de la solución básica de sílice coloidal a la placa 1 de fibra cerámica metálica como se muestra en la etapa 110. Después de que la sílice coloidal se ha secado, la placa está protegida contra daños por contacto con agua. En una realización, la superficie del quemador recibe una segunda aplicación de sílice coloidal para proteger aún más la placa.

En la etapa 111, una segunda operación de secado se lleva a cabo en alrededor de 316 a 343 °C (600 a 650 grados F) a fin de romper los hidroxilos contenidos en la placa 1 de fibra cerámica metálica sin sinterizar las fibras cerámicas metálicas y. Esto funciona como una etapa de endurecimiento para mejorar aún más el rendimiento de la placa 1.

Cabe señalar que, como se usa en el presente documento, los términos “sobre” y “en” ambos incluyen inclusive “directamente sobre” (no hay materiales intermedios, elementos o espacio dispuesto entre ellos) e “indirectamente sobre” (materiales intermedios, elementos o espacios dispuestos entre ellos). Del mismo modo, el término “adyacente” incluye “directamente adyacente” (sin materiales intermedios, elementos o espacio dispuesto entre ellos) e “indirectamente adyacente” (materiales intermedios, elementos o espacio dispuesto entre ellos).

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una placa (1) de superficie del quemador que comprende:

una pantalla (6) que tiene una primera superficie;

una capa compuesta no sinterizada de fibras metálicas y fibras cerámicas fundidas al vacío a la primera superficie de la pantalla (6) y que tiene un grosor no mayor de 12.7 mm (0.5 pulgadas), en el que la capa compuesta está fundidas al vacío a la pantalla (6) sin utilizar cantidades sustanciales de agentes poliméricos; y

en el que la pantalla (6) y la capa compuesta incluyen una pluralidad de aberturas (4) alineadas a través de la pantalla (6) y la capa compuesta no sinterizada.

2. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 1 en la que la pantalla (6) es una pantalla (6) de metal o plástico.

3. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 1, en el que las aberturas (4) tienen un diámetro que es menor o igual a aproximadamente la mitad del grosor de la placa.

4. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 1, en la que las fibras cerámicas tienen una longitud máxima de aproximadamente 0.25 cm (aproximadamente 0.1 pulgada).

5. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 1, en la que las fibras metálicas comprenden 4 % a 10 % de aluminio, 16 % a 24 % de cromo y 0 % a 26 % de níquel.

6. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 5, en la que las fibras metálicas de la capa compuesta comprenden además itrio y sílice.

7. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 2, en la que la pantalla (6) metálica está formada de acero inoxidable de aproximadamente 0.64 - 0.81 mm (calibre aproximadamente 20 - 22).

8. Un método para formar una placa (1) de superficie del quemador que comprende:

unir una pantalla (6) que tiene una pluralidad de aberturas (4) a una fijación (10);

insertar de manera extraíble una pluralidad de pasadores (14) a través de la pluralidad de aberturas (4) en la pantalla (6);

introducir una suspensión de fibras metálicas y fibras cerámicas sin una cantidad sustancial de agentes poliméricos en un espacio por encima de la pantalla (6);

fundir al vacío las fibras metálicas y las fibras cerámicas sobre la pantalla (6) para formar una capa de fibras; retirar la pluralidad de pasadores (14) de las aberturas (4) para formar una pluralidad correspondiente de aberturas (4) a través de la capa de fibras;

retirar la pantalla (6) y la capa de fibras fundidas al vacío a partir de la fijación (10); secar la capa de fibras para eliminar la humedad;

aplicar sílice coloidal a la capa de fibras; y

secar la capa de fibras a una temperatura suficiente para romper al menos una porción de enlaces hidroxilo de la sílice coloidal aplicada, pero sin sinterizar las fibras para formar una placa (1) de superficie del quemador que tiene una pluralidad de aberturas (4) alineadas.

9. El método de la reivindicación 8, en el que las fibras cerámicas comprenden fibras amorfas de alúmina - sílice.

10. El método de la reivindicación 8, en el que cada una de la pluralidad de pasadores (14) tiene un diámetro inferior a 0.20 cm (0.08 pulgadas) y una distancia al pasador más cercano inferior a 0.33 cm (0.13 pulgadas) de centro a centro.

11. El método de la reivindicación 8, en el que una relación de masa de fibras metálicas a fibras totales en la suspensión está entre 0.20 y 1.

12. El método de la reivindicación 8, en el que las fibras cerámicas tienen una longitud máxima de aproximadamente 0.25 cm (aproximadamente 0.1 pulgada).

13. El método de la reivindicación 8, en el que las fibras metálicas comprenden 4 % a 10 % de aluminio, 16 % a 24 % de cromo y 0 % a 26 % de níquel.

14. El método de la reivindicación 13, en el que las fibras metálicas comprenden además itrio y sílice.

15. El método de la reivindicación 8, en el que la pantalla (6) está hecha de acero inoxidable.

16. El método de la reivindicación 8, en el que la pantalla (6) y la capa de fibras (2) fundidas al vacío a la misma se retiran del dispositivo (10) levantando verticalmente la pantalla (6) y la capa de fibras (2) hasta que los pasadores (14) se han eliminado por completo del contacto con la capa de fibras (2) y la pantalla (6).

17. La placa (1) de superficie del quemador de la reivindicación 1, en la que la capa compuesta se funde al vacío a la pantalla (6) sin usar cantidades sustanciales de agentes formadores de poros.