NL193902C - Vuurvaste plaat voor een schuifklep. - Google Patents

Description

1 193902

Vuurvaste plaat voor een schuifklep

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vuurvaste plaat met een tussenvlak en een montagevlak als stilstaande plaat en/of schuifplaat voor een schuifklep. Een dergelijke vuurvaste plaat is bekend uit het 5 Amerikaanse octrooischrift 4.063.668.

In deze kleppen worden de vaste en schuivende vuurvaste onderdelen met mortel gebonden in metalen onderdelen. De bedoeling is, dat in bedrijf vuurvaste onderdelen in aanligging en in verticale en zijwaartse samendrukking worden gehouden om breuk van de vuurvaste platen te verhinderen. Zelfs als een kleine breuk optreedt, is de door de metalen insluiting verschafte samendrukking bedoeld om het uitbreken van het 10 vloeibare metaal te verhinderen.

In de bekende schuifkleppen volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.063.668 kunnen veren worden toegepast om de aanleg- en verticale samendrukkracht uit te oefenen. Bij deze klepconstructies zijn de stilstaande en schuivende vuurvaste platen met mortel gebonden in metalen stampdelen van licht gewicht, die het vuurvaste materiaal aan alle zijden behalve de aanliggende vlakken insluiten. De metalen insluiting 15 dient om de verdeling van de veerdruk van de onderzijde van de vuurvaste platen te bevorderen en om de platen in de zijwaartse richting vast te houden. Bij een gewijzigde uitvoering van dit kleptype wordt een metalen plaat of een plaat uit een combinatie van metaal en samendrukbare vuurvaste vezels toegepast om de veerdruk te verdelen over de onderzijde van het vuurvaste materiaal. Een band die is gespannen en geklemd of een band die is gelast en daarna gekrompen om de omtrek van de platen wordt toegepast om 20 het vuurvaste materiaal vast te houden en zijwaarts samen te drukken.

Bij de kleppen volgens de bekende stand van de techniek en meer in het bijzonder het vuurvaste materiaal volgens de bekende stand van de techniek zijn steeds weer pogingen gedaan om de vlakheid van de oppervlakken van het vuurvaste materiaal te verzekeren. Vaak betreft dit dure vormbehandelingen met inbegrip van het slijpen van de oppervlakken. Als het vuurvaste materiaal is ingesloten in een metalen 25 houder, zelfs al bestaat een perfecte vlakheid in het vuurvaste materiaal, kan dit nadelig worden beïnvloed, wanneer het vuurvaste materiaal wordt gemetseld in de metalen houder. Bovendien, wanneer de vuurvaste materialen worden ingevat of opgenomen in metaal, worden vaak grote secties van gebakken vuurvast materiaal toegepast, die aanzienlijk duurder zijn dan een monolithisch vuurvast materiaal, dat kan worden gegoten.

30 Bij de fabricage van staal omvat de prijs per ton verschillende kostenelementen. Hiertoe behoren kosten van het bedienen van de schuifplaatkleppen. Het is derhalve wenselijk een schuifklep te ontwikkelen, waarbij het vuurvaste materiaal een zo groot mogelijk aantal verhittingen kan opnemen, de kosten van het vuurvaste materiaal zijn verminderd en dit wordt toegepast in een klepconstructie met optimale investeringskosten. De tijd, die nodig is voor het vervangen van het vuurvaste materiaal van de klep, de reparatietijd en 35 de eigen kosten van het vuurvaste materiaal moeten alle worden beschouwd naast de veiligheid van de klep bij het verminderen van het uitbreken.

In verband met het voorgaande is het belangrijkste doel van de uitvinding het verschaffen van een klepconstructie van de in de aanhef vermelde soort met een klepsamenstel, dat op samendrukkende en vergrendelende wijze kan aangrijpen op een onderdeel. Hiertoe bezit de vuurvaste plaat ten minste twee 40 tegenoverliggende tegengestelde randen of een zijwandranddeel en een eindranddeel van de stilstaande plaat en/of de schuifplaat in de richting naar het tussenvlak taps verlopend naar elkaar toe hellend zijn uitgevoerd, dat de taps verlopende randdelen zijn bestemd voor aangrijping met een aangepast afgeschuind vlak van klemdelen en dat de afmetingen en de hoek van de stilstaande plaat en de schuifplaat bij de afgeschuinde vlakken vanaf het glijvlak naar het montagevlak zodanig zijn gekozen dat de klemdelen op de 45 stilstaande plaat en/of de schuifplaat zowel een naar het midden daarvan gerichte kracht als ook een naar de oplegging voor de stilstaande plaat en/of de schuifplaat gerichte kracht uitoefenen.

Voordelige uitvoeringsvormen worden omschreven in de onderconclusies.

De onderhavige uitvinding is gericht op een klep die met vuurvast materiaal kan zijn uitgevoerd, waarbij de stilstaande plaat en de schuifplaat van bandloos vuurvast materiaal kunnen zijn. Evenzo kunnen het 50 onderste mondstuk en het opvangmondstuk bandloos samen met het eventuele eindstuk van het mondstuk zijn. Verschillende vormen van het vuurvaste materiaal kunnen worden beschouwd, maar op de eerste plaats een vorm met een taps vlak aan de rand van de vuurvaste onderdelen, waarop klemmen kunnen aangrijpen met een bijpassend taps vlak. Het vuurvaste materiaal kan ook worden gemaakt in een enkele vorm voor zowel de stilstaande plaat als de schuifplaat. Alle vuurvaste onderdelen kunnen op hun plaats 55 worden geklemd door klemdelen met tapse vlakken, die aangrijpen op de tapse vlakken of randen van de vuurvaste delen. De aanwezige mondstukken worden eventueel op soortgelijke wijze aangegrepen, maar door een omringende steun en klem.

193902 2

Verdere doelen en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekening.

Figuur 1 is een langsdoorsnede van een gietvat en de klep volgens de lijn l-l van figuur 2.

Figuur 2 is een horizontale doorsnede volgens de lijn ll-li van figuur 1.

5 Figuur 3 is een aanzicht op grotere schaal van een deel van de doorsnede van figuur 1 genomen bij Fill in figuur 1.

Figuur 4 is een andere uitvoering van hetzelfde afgebeelde punt, maar waarbij de plaat op niet-meegevende wijze is bevestigd op de drager.

Figuur 5 is een andere uitvoering van figuur 3 en toont de klemschroef loodrecht op de drager.

10 Figuur 6 is een andere uitvoering, waarbij het vlak van het vuurvaste materiaal niet taps is uitgevoerd.

Figuur 7 is een andere afbeelding van de schuifklep en toont een asymetrische constructie.

Figuur 8 is een andere afbeelding van een schuifklep en een stilstaande plaat met een langwerpige afgeronde plaat met klemmen.

Figuur 9 is weer een andere uitvoering van een rechthoekige plaat met twee openingen.

15 Figuur 10 is een andere plaatuitvoering, die bedoeld is voor toepassing met een roterende klep.

Figuur 11 is een afbeelding op grotere schaal van de verbinding tussen het onderste mondstuk en de stilstaande plaat met een ander middel om deze beide onderdelen te verbinden.

Figuur 12 is een afbeelding op grotere schaal van het opvangmondstuk en de schuifklepplaat.

20 Uit figuur 1 blijkt, dat de gietpan of het gietvat 1 een metalen mantel 2 heeft met een vuurvaste voering 3. Een gietopening 4 is centraal in de vuurvaste voering 3 aangebracht. De voering beschermt de middelste mantel 2 tegen het gesmolten materiaal, dat wordt gegoten. Het onderste deel van de gietpanopening is gevormd door een vervangbaar onderste gietpanmondstuk 5, dat bevestigd is in de klepmontageplaat 6 door middel van de klem 23. De montageplaat 6 op zijn beurt is normaal met bouten bevestigd op de 25 metalen mantel 2 van de gietpan.

Op de klepmontageplaat 6 zijn metalen blokken 7 bevestigd, die de klemmen 8 steunen, die de stilstaande vuurvaste plaat 9 vasthouden en klemmen en ook dienen om een opwaartse verplaatsing te verhinderen van het eind van de beweegbare vuurvaste plaat 10, wanneer deze wordt verschoven buiten de grenzen van de stilstaande vuurvaste plaat 9.

30 Onder de klepmontageplaat 6 is door middel van een ophanging 11 het klepframe 12 opgehangen. Het klepframe 12 ondersteunt en bevat op zijn beurt de drager 13 van de beweegbare vuurvaste plaat. De drager 13 wordt aangedreven door een aandrijfmechanisme 14, dat hier is afgebeeld als een hydraulische aandrijving. Verder is een warmte- en spatschild 15 aangebracht. Het spatschild 15 is opgehangen onder de beweegbare vuurvaste plaat 10, evenals het vuurvaste ophangmondstuk 16, dat is ondersteund en wordt 35 vastgehouden door een klem 17, die is geschroefd in de beweegbare drager 13. Onder het vuurvaste ophangmondstuk 16 is een vuurvast eindstuk 18 aangebracht. Het eindstuk is ondersteund en ingeklemd door de klem 19, die is geschroefd op de klem 17.

Figuur 3 toont de klem 8 en zijn schroef 20 zoals deze wordt gebruikt om de beweegbare vuurvaste plaat 10 te klemmen op de drager 13 van het type met een meegevend membraan. Tevens klemt deze de 40 beweegbare vuurvaste plaat in tegen warmte-uitzetting en houdt het materiaal van de beweegbare vuurvaste plaat constant onder samendrukking.

Figuur 4 is vergelijkbaar met figuur 3 wat betreft de ligging van de plaatzone, maar toont de klem 8 terwijl deze druk uitoefent op de vuurvaste plaat ondersteund door een verwijderbare drager 21 van het niet-meegevende steuntype.

45 Figuur 5 is een soortgelijke afbeelding van een verdere variatie van de plaatklem 22, die zich verplaatst in een richting loodrecht op het plaatoppervlak. Deze plaatklem kan zowel een klemkracht als een zijwaartse vasthoudkracht uitoefenen op de vuurvaste plaat. Zijn nadeel is, dat deze volledig moet worden verwijderd bij het vervangen van de plaat, terwijl de plaatklem 8 van figuur 3 die zich schuin op het plaatoppervlak verplaatst, zonder volledig verwijderd te worden, voldoende kan worden terugbewogen om de vervanging 50 van de plaat toe te laten. De plaatklem 22 is echter doelmatiger, wanneer deze wordt aangebracht op de gebogen rand van een plaat of mondstuk, zoals is afgebeeld bij de klem 23 van het onderste gietpanmondstuk in figuur 1 en bij de gebogen plaatklemmen 22 in figuren 8 en 10. De loodrechte klem 22 wordt gebruikt voor de gebogen uitvoering, daar als een schuine klem wordt gebruikt, deze voldoende buigzaam zou moeten zijn om een verandering in straal te kunnen opnemen als de bout 20 wordt vastgezet.

55 Figuur 6 toont weer een andere uitvoering met een zich schuin verplaatsende, van een recht vlak voorziene klem 24, die een niet taps uitgevoerde vuurvaste plaat 25 met loodrechte randen en een beweegbare drager 21 van het niet-meegevende steuntype vasthoudt. Een dergelijke klem kan een

Claims (4)

1. Vuurvaste plaat met een tussenvlak en een montagevlak als stilstaande plaat en/of schuifplaat voor een schuifklep, met het kenmerk, dat ten minste twee tegenoverliggende tegengestelde randen of een zijwand-randdeel en een eindranddeel van de stilstaande plaat (9) en/of de schuifplaat (10) in de richting naar het 45 tussenvlak taps verlopend naar elkaar toe hellend zijn uitgevoerd, dat de taps verlopende randdelen zijn bestemd voor aangrijping met een aangepast afgeschuind vlak van klemdelen (8) en dat de afmetingen en de hoek van de stilstaande plaat (9) en de schuifplaat (10) bij de afgeschuinde vlakken vanaf het glijvlak naar het montagevlak zodanig zijn gekozen dat de klemdelen (8) op de stilstaande plaat (9) en/of de schuifplaat (10) zowel een naar het midden daarvan gerichte kracht als ook een naar de oplegging voor de 50 stilstaande plaat (9) en/of de schuifplaat (10) gerichte kracht uitoefenen.

2. Vuurvaste plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tapsheid van de randdelen is uitgevoerd met een hoek van 5° tot 20° met een as loodrecht op het tussenvlak of het montagevlak van de stilstaande plaat (9) en op de schuifplaat (10).

3. Vuurvaste plaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stilstaande plaat (9) 55 en/of de schuifplaat (10) rechthoekig zijn/is. 193902 4

3 193902 voldoende zijwaartse vasthoudkracht leveren, maar kan zeer weinig vertikale klemkracht leveren. Deze is daarom meer geschikt voor een drager van het niet-meegevende type. De toepassing van gelijke stilstaande platen 9 en schuifplaten 10 is het gevolg van een constructie, waarin zij respectievelijk aangrijpen op de stroomopwaarts en stroomafwaarts daarvan liggende vuurvaste 5 delen op gelijke wijze. Bijvoorbeeld, zoals afgebeeld is in figuur 1, is een verbindingsverdikking 30 aangebracht op het achtervlak van elk van de platen, waarbij de verbindingsligplaats van het onderste mondstuk 5 in een gemetseld verband aangrijpt op de stilstaande plaat. Evenzo grijpt de verbindingsligplaats 32 van het opvangmondstuk 16 aan op de verbindingsverdikking 30 van de schuifplaat 10. Zoals eerder is vermeld is de klep van het meegevende type. In het in figuur 1 afgebeelde geval is een 70 membraan 35 aangebracht, dat het grootste deel van de zone onder de vuurvaste schuifplaat 10 afdekt, waarbij het membraan ligt over een kamer 36, die wordt bediend en constant in meegevende aangrijping wordt gehouden door middel van een drukleiding 38 en een uitwendige gasbron. Het spatschild 15 heeft een achterzijde 40 van metaal, een vuurvast schild 41, dat op wenselijke wijze monolitisch is gegoten in de achterzijde 40 en is bevestigd door middel van montage-organen 42 op de 15 drager 13. In sommige gevallen is het gewenst de twee vlakken van de plaat te slijpen, zoals de stilstaande plaat 9 of dë schuifplaat 10, zoals is afgebeeld in figuren 11 en 12. Daaruit blijkt, dat wat de stilstaande plaat 9' betreft, die aangrijpt op het onderste mondstuk 5', een tong-groefverbinding 30' is toegepast. Zoals is afgebeeld in figuur 12 grijpt evenzo het opvangmondstuk 16' aan op het onderste deel van de schuifklep-20 plaat 10' door middel van een evenzo uitgevoerde tong-groefverbinding 30'. Bij de stilstaande plaat 9, de schuifklepplaat 10 en het opvangmondstuk en het eindstuk 16,18 worden optimale hoeken toegepast. Deze liggen in wezen tussen 5° en 20° tapsheid langs de randen. Minder dan 5° veroorzaakt een belangrijke verminderde klemwerking en centrale samendrukwerking. Wanneer de hoek groter wordt dan 45° is de werking bijna voor 100% een klemwerking met uitsluiting van samendrukking. In 25 het geval waarin het opvangmondstuk 16 wordt aangegrepen door de klem 17, kan de hoek aan het ondereind van het gebied van 5 tot 20° liggen. Anderzijds, bij de stilstaande plaat 9 en de schuifklepplaat 10, heeft de uitvoering een gemiddelde hoek van misschien 7° tot 15°, maar binnen het bereikt van 5° tot 20° om de centrale samendrukkracht met de neerwaartse klemkracht te optimaliseren. Bovendien, daar de stilstaande plaat 9 stilstaat, is wat minder klemkracht nodig. Anderzijds zijn de wrijvingskrachten, die 30 trachten schuifklepplaat 10 te verplaatsen zodanig dat een grotere klemkracht nodig is. Bij de toepassing van de maatregelen volgens de onderhavige uitvinding worden de vuurvaste stilstaande plaat 9 en schuifplaat 10 op klemmende wijze aangebracht op hun respectievelijke steundelen door middel van een samendrukkracht, die deze op hun plaats houdt en voorts een centraal gerichte kracht-component levert om het vuurvaste materiaal samen te drukken. De vuurvaste onderdelen, dat wil zeggen 35 de stilstaande plaat 9 en de schuifplaat 10, zijn op wenselijke wijze gelijk. Door gelijke platen te leveren aan de gebruiker kan een kleinere voorraad worden toegepast en is het op elkaar passen van twee platen gemakkelijker te voorspellen.

40 Conclusies

4. Vuurvaste plaat volgens één der conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de vuurvaste plaat (9) en/of de schuifplaat (10) de vorm van een zeshoek bezitten/bezit, die is gevormd als twee gelijkbenige trapeziums met gemeenschappelijke basis. Hierbij 6 bladen tekening