NL8501726A - Vuurvaste plaat voor een schuifklep en werkwijze voor de montage ervan. - Google Patents

Description

NL 32954 tM/ed

Vuurvaste plaat voor een schuifklep en werkwijze voor de montage ervan

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vuurvaste plaat en een werkwijze voor de montage ervan in een schuifklep, die wordt gebruikt voor het regelen van het gieten van vloeistof, meer in het bijzonder gesmolten metaal, ' 5 zoals ijzer en staal. Een voorbeeld ervan wordt gegeven in het Amerikaanse octrooischrift 4.063.668.

In de kleppen volgens het Amerikaanse octrooischrift 311.902 en het Amerikaanse octrooischrift 4.063.668 worden de vaste en schuivende vuurvaste onderdelen met mortel 10 gebonden in metalen onderdelen. De bedoeling is, dat in bedrijf vuurvaste onderdelen in aanligging en in vertikale en zijwaartse samendrukking worden gehouden om breuk van de vuurvaste platen te verhinderen. Zelfs als een kleine breuk j optreedt, is de door de metalen insluiting verschafte samen-15 drukking bedoeld om het uitbreken van het vloeibare metaal te verhinderen.

In de schuifkleppen volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.063.668 kunnen veren worden toegepast om de aanleg- en vertikale samendrukkracht uit te oefenen. Bij deze 20 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 dient om de verdeling -van de veerdruk van de onderzijde van de 25 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 onder-30 zijde 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 het vuurvaste materiaal vast te houden en zijwaarts samen te drukken.

Bij de kleppen volgens de bekende stand van de 35 techniek en meer in het bijzonder het vuurvaste materiaal volgens de bekende stand van de techniek zijn steeds weer λ X *, “ 7 9 3 v_ vi 'J “ Δ ~ - — - — *' - 2 - pogingen gedaan om de vlakheid van de oppervlakken van het vuurvaste materiaal te verzekeren. Vaak betreft dit dure vorm-handelingen met inbegrip van het slijpen van de oppervlakken. Als het vuurvaste materiaal is ingesloten in· een metalen hou-5 der, zelfs al bestaat een perfekte 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 10 vuurvast materiaal toegepast, die aanzienlijk duurder zijn dan een monolitisch vuurvast materiaal, dat kan worden gegoten .

Bij de fabricage van staal omvat de prijs per ton verschillende kostenelementen. Hiertoe behoren kosten van het 15 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 investerings-20 kosten. De tijd, die nodig is voor het vervangen van het vuurvaste materiaal van de klep, de reparatietijd en de eigen kosten van het vuurvaste materiaal moeten alle worden beschouwd naast de veiligheid van de klep bij het verminderen van het uitbreken.

25 De onderhavige uitvinding is gericht op een klep met vuurvast materiaal, waarbij de stilstaande plaat en de schuifplaat van bandloos vuurvast materiaal zijn. Evenzo zijn het onderste mondstuk en het opvangmondstuk bandloos samen met het eventuele eindstuk van het mondstuk. Verschillende 30 vormen van het vuurvaste materiaal 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 35 plaat als de schuifplaat. Alle vuurvaste onderdelen worden op hun plaats geklemd door klemdelen met tapse vlakken, die aangrijpen op de tapse vlakken of randen van de vuurvaste delen. De mondstukken worden op soortgelijke wijze aangegrepen, maar door een omringende steun en klem.

330 1 7 2 5 - 3 - .

In verband met het voorgaande is het belangrijkste doel van de uitvinding het verschaffen van een klepcon-structie met een klemsamenstel, dat op samendrukkende en vergrendelende wijze kan aangrijpen op een bandloos vuurvast on-5 derdeel.

Een bijkomend doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van één vorm van stilstaande plaat en schuifklepplaat, welke platen dus gelijk zijn, waardoor problemen van voorraadhouding worden verminderd en besparingen 10 worden bereikt bij de fabricage.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een bandloos vuurvast onderdeel, dat naar keuze kan worden gegoten uit een monolitisch materiaal met erosiebestendige inzetstukken aan de opening.

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

Fig. 1 is een langsdoorsnede van een gietvat en de klep volgens de lijn I-I van fig. 2.

20 Fig. 2 is een horizontale doorsnede volgens de lijn II-II van fig. 1.

Fig. 3 is een aanzicht op grotere schaal van een deel van de doorsnede van fig. 1 genomen bij Fill in fig. 1.

Fig. 4 is een andere uitvoering van hetzelfde af-25 gebeelde punt, maar waarbij de plaat op niet-meegevende wijze is bevestigd op de drager.

Fig. 5 is een andere uitvoering van fig. 3 en toont de klemschroef loodrecht op de drager.

Fig. 6 is een andere uitvoering, waarbij het vlak 30 van het vuurvaste materiaal niet taps is uitgevoerd.

Fig. 7 is een andere afbeelding van de schuifklep en toont een asymmetrische constructie.

Fig. 8 is een andere afbeelding van een schuifklep en een stilstaande plaat met een langwerpige afgeronde plaat 35 met klemmen.

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

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

40 Fig. 11 is een afbeelding op grotere schaal van 8501723 - —..... ......

'* - 4 - de verbinding tussen het onderste mondstuk en de stilstaande plaat met een ander middel om deze beide onderdelen te ver-binderi.

Fig. 12 is een afbeelding op grotere schaal van 5 het opvangmondstuk en de schuifklepplaat en toont de andere uitvoering in fig. 11.

Uit fig. 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 aange-10 bracht en beschermt de middelste mantel 2 tegen het gesmolten materiaal, dat wordt gegoten. Het onderste deel van de giet-panopening is gevormd door een vervangbaar onderste gietpan-mondstuk 5, dat bevestigd is in de klepmontageplaat 6 door middel van de klem 23. De montageplaat 6 op zijn beurt is 15 normaal met bouten bevestigd op de 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 op-20 waartse 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.

Onder de klepmontageplaat 6 is door middel van een ophanging 11 het klepframe 12 opgehangen. Het klepframe 25 12 ondersteunt en bevat op zijn beurt de drager 13 van de be weegbare 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 be-30 weegbare vuurvaste plaat 10, evenals het vuurvaste opvangmondstuk 16, dat is ondersteund en wordt vastgehouden door een klem 17, die is geschroefd in de beweegbare drager 13. Onder het vuurvaste opvangmondstuk 16 is een vuurvast eindstuk 18 aangebracht. Het eindstuk is ondersteund en ingeklemd 35 door de klem 19, die is geschroefd op de klem 17.

Fig. 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 meegegevend membraan. Tevens klemt deze de beweegbare vuurvaste plaat in 8501720 - 5 - e 4 tegen warmte-uitzetting en houdt het materiaal van de beweegbare vuurvaste plaat constant onder samendrukking.

Fig. 4 is vergelijkbaar met fig. 3 wat betreft de ligging van de plaatzone, maar toont de klem 8 terwijl deze 5 druk uitoefent op de vuurvaste plaat ondersteund door een verwijderbare drager 21 van het niet-meegevende steuntype.

Fig. 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 10 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 fig. 3 die zich schuin op het plaatoppervlak verplaatst, zonder volledig verwijderd te 15 worden, voldoende kan worden terugbewogen om de vervanging 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 afgeheeld bij de klem 23 van het onderste gietpanmondstuk in fig. 1 en bij de gebogen 20 plaatklemmen 22 in fig. 8 en 10. De loodrechte klém 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.

25 Fig. 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 vol-30 doende 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 35 respektievelijk aangrijpen op de stroomopwaarts en stroomafwaarts daarvan liggende vuurvaste delen op gelijke wijze. Bijvoorbeeld, zoals afgebeeld is in fig. 1, is een verbindings-verdikking aangebracht op het achtervlak van elk van de platen, waarbij de verbindingsligplaats van het onderste mond- 8501728 _é ' * - 6 - stuk 5 in een gemetseld verband aangrijpt op de stilstaande plaat. Evenzo grijpt de verbindingsligplaats 32 van het op-vangmondstuk 16 aan op de verbindingsverdikking 30 van de schuifplaat 10.

5 Zoals eerder is vermeld is de klep van het mee gevende type. In het in fig. 1 afgeheelde geval is een 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 meegeven-10 de 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 mono-litisch is gegoten in de achterzijde 40 en is bevestigd door 15 middel van montage-organen 42 op de drager 13.

In sommige gevallen is het gewenst de twee vlakken van de plaat te slijpen, zoals de stilstaande plaat 9 of de schuifplaat 10, zoals is afgebeeld in fig. 11 en 12. Daaruit blijkt, dat wat de stilstaande plaat 9' betreft, die aan-20 grijpt op het onderste mondstuk 5', een tong-groefverbinding 30' is toegepast. Zoals is afgebeeld in fig. 12 grijpt evenzo het opvangmondstuk 16' aan op het onderste deel van de schuifklepplaat 10' door middel van een evenzo uitgevoerde tong-groefverbinding. 30 1.

25 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° taps-hèid langs de randen. Minder dan 5° veroorzaakt een belangrijk verminderde klemwerking en centrale samendrukwerking.

30 Wanneer de hoek groter wordt dan 45° is de werking bijna voor 100% een klemwerking met uitsluiting van samendrukking. In het geval waarin het opvangmondstuk 16 wordt aangegeven 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 35 schuifklepplaat 10, heeft de uitvoering een gemiddelde hoek van misschien 7° tot 15°, maar binnen het bereik van 5 tot 20° om de centrale samendrukkracht met de neerwaarste klemkracht te optimaliseren. Bovendien, daar de stilstaande plaat 9 stilstaat, is wat minder klemkracht nodig. Anderzijds zijn de 2501726 - 7 - “ β wrijvingskrachten, die trachten de stilstaande plaat 10 te verplaatsen zodanig dat een grotere klemkracht nodig is.

Bij toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden de vuurvaste stilstaande plaat 9 en 5 schuifplaat 10 op klemmende wijze aangebracht op hun respek-tievelijke steundelen door middel van een samendrukkracht, die deze op hun plaats houdt en voorts een centraal gerichte krachtcomponent levert om het vuurvaste materiaal samen te drukken. De vuurvaste onderdelen, dat wil zeggen de stil- 10 staande 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.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven 15 uitvoeringsvormen, die binnen het kader van de uitvinding gewijzigd kunnen worden.

20 %, p· -y <r. ~~ - - ~ V i ‘ - -

_A

Claims (19)

1. Vuurvaste plaat voor toepassing bij een schuif-klep, welke plaat tegenover liggende vlakken en randdelen daartussen heeft, met het kenmerk, dat tenminste twee tegenover liggende tegengestelde randdelen taps zijn 5 uitgevoerd, zodat bij aangrijping door een klem met een bijpassend taps vlak centrale samendrukkende montagekrachten kunnen worden uitgeoefend.

2. Vuurvaste plaat volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de tapsheid van het randdeel is 10 uitgevoerd met een hoek van 5° tot 20° met een as loodrecht op de twee vlakken van de plaat.

3. Vuurvaste plaat volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een centrale cirkelvormige uitsparing is aangebracht op het vlak van de plaat tegenover het 15 tussenvlak met een soortgelijke plaat, welke uitsparing is uitgevoerd om een opstaande ring op een mondstuk op te nemen.

4. Vuurvaste plaat volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de plaat althans nagenoeg rechthoekig is.

5. Vuurvaste plaat volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat het rechthoekige deel afgeronde hoeken heeft.

6. Vuurvaste plaat volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de plaat de vorm heeft van twee 25 als spiegelbeelden aangebrachte gelijkbenige trapesiums, die twee eindranddelen vormen, vier zijwandranddelen en twee aanvullende zijwandranddelen op een rechthoekige oriëntatie met de eindwanddelen.

7. Afvoerblokmondstuk in combinatie met de vuur- 30 vaste plaat volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het mondstuk een tapsheid van 5° tot 20° op zijn onderste kraag heeft en het mondstuk een ringdeel aan zijn bovenste deel heeft met een diameter kleiner dan het onderste tapse deel.

8. Afvoerblokmondstuk volgens conclusie 7, g e - kenmerkt door een ringvormig uitgespaarde ring aan het onderste deel.

9. Afvoerblokmondstuk volgens conclusie 8, m e t £ " y 9 8 ^ V* v ï Zm U - 9 - ; het kenmerk, dat de ringvormig uitgespaarde ring is gevormd tegenover een vergelijkbare ringvormig uitgespaarde ring in de stilstaande plaat, die aanligt tegen het afvoer-blokmondstuk.

10. Vuurvaste plaat voor toepassing in een schuif- klep, welke plaat tegenover liggende eindranden en zijranden heeft, met het kenmerk, dat een zijrand een taps vlak heeft en een eindrand een taps vlak heeft, welke vlakken elk buitenwaarts en neerwaarts taps verlopen naar 10 een montageplaat, ‘waarbij de hoek van elk vlak toestaat, dat een tegenover liggende klemdeel centrale en neerwaartse druk-componenten uitoefent, waarbij de neerwaartse component is gericht tegen een steun voor de vuurvaste plaat.

11. Vuurvaste plaat volgens conclusie 10, me t 15 het kenmerk, dat de tapse vlakken een hoek van 5° tot 20° maken met een as loodrecht op de twee vlakken van de plaat.

12. Vuurvaste plaat volgens conclusie 10, gekenmerkt door een centrale cirkelvormige uitsparing 20 aan het plaatvlak, dat tegenover het tussenvlak met een soortgelijke plaat ligt, welke uitsparing is uitgevoerd voor het opnemen van een opstaande ring op een opvangmondstuk.

13. Vuurvaste plaat volgens conclusie 10, me t het kenmerk, dat de plaat althans nagenoeg recht- 25 hoekig is.

14. Vuurvaste plaat volgens conclusie 13, m e t het kenmerk, dat het rechthoekige deel afgeronde hoeken heeft.

15. Vuurvaste plaat volgens conclusie 10, m e t 30 het kenmerk, dat de plaat de vorm heeft van als el- " kaars spiegelbeelden uitgevoerde gelijkbenige trapesiums met twee eindranddelen, vier zijranddelen en twee aanvullende zij-randdelen op een rechthoekige oriëntatie met de eindranddelen.

16. Afvoerblokmondstuk voor toepassing bij de vuur-35 vaste plaat volgens conclusie 12,met het kenmerk, dat het mondstuk een tapsheid van 5° tot 20° op een onderste kraag heeft en het mondstuk een ringdeel aan zijn bovenste deel heeft met een diameter kleiner dan het onderste tapse deel. .· -1» .·» y? ^ j . s L 0 Λ ; » -ΙΟΙ 7. Afvoerblokmondstuk volgens conclusie 16, gekenmerkt door een ringvormig uitgespaarde ring aan het onderste deel.

18. Afvoerblokmondstuk volgens conclusie 17, me t 5 het kenmerk, dat de ringvormig uitgespaarde ring is gevormd tegenover een vergelijkbare ringvormig uitgespaarde ring in de schuifplaat, die aanligt tegen een opvangmond-stuk.

19. Werkwijze voor het monteren van vuurvaste pla-10 ten in een schuifklep, met het kenmerk, dat tegenover liggende randen van vuurvaste platen taps worden afgewerkt en de taps afgewerkte randen van de vuurvaste platen worden geklemd met een centrale drukmontagecomponent en de platen worden geplaatst binnen een klemmende omtreksaangrij-15 ping.

20. Werkwijze voor het monteren van vuurvaste platen in een schuifklep, met het kenmerk, dat een randsamendrukkracht wordt uitgeoefend op de vuurvaste plaat, nadat deze is geïnstalleerd om zijn beweging of bewe- 20 ging van zijn delen, als deze in bedrijf barst, te beperken. 1 ~ - .Λ & „ j . 'i / ' ö