SE431520B - Eldfast platta for en slidtillslutning vid kerl som innehaller metallsmelta - Google Patents

Description

'7905872-'3 f; _. lt Minskning av slagg- och stålinfiltrationen. 2. Förbättring av förslitníngs- och glidförhållandet genom ytligt förångade tjärbeståndsdelar. 5 _ 3. Förbättring av temperaturväxlingsbeständigheten av det keramiska materialet, exempelvis minskad benägenhet för sprickbildning.

Med dessa fördelar får tagas på köpet att vid beskickníng av en gjutskänk förångas avsevärda mängder tjära och kondenseras i slidhuset på fjädrar, kylkanaler och andra mekaniska delar. Sliden måste därför ofta underhållas, d.v.s. borttagas och grundligt rengöras, och detta är förbundet-med ett avsevärt arbetsuppdåd och eventuellt även med ett produktíonsbortfall.

Vid slidplattorna uppträder vid påbörjandet av gjutningen en ovanligt stor och plötslig temperaturväxling. Temperaturmätningar har sålunda exempelvis visat att över plattans längd förefinns ett temperatur- fall från 1600° C till ungefär 3000 C. Härigenom uppkommer kraftiga värme- spänningar. Vid redan kända slider förorsakar dessa spänningar spindel- formiga sprickor.

Till grund för den föreliggande uppfinningen ligger uppgiften att utveckla en eldfast platta för en slidtillslutning som har en för- längd livslängd och en mindre benägenhet för nedsmutsning.

Denna uppgift löses enligt uppfinningen därigenom att den eldfasta innerringen är anordnad med radiellt avstånd till den omgivande eldfasta plattan och att i det därigenom bildade ringformiga rummet har anordnats ett isolerande skikt av bruk och att med avstånd till den eldfasta plattans slidyta har anordnats åtminstone en tjärring. Den föreslagna eldfasta plattan kan användas såväl för huvudplattan som för'slidplattan, men i regel är det tillräckligt om åtminstone en av de båda plattorna är utförd i den påkönda konstruktionen.

I enlighet med en föredragen utföringsform är tjärringen anordnad i en mittdel av det ringformiga rummet, dvs. på avstånd från såväl den eldfasta plattamsbottenyta som på avstånd från den eldfasta plattans slidyta, varvid det ringformiga rummets mittdel är breddad i radiell riktning för mottagande av tjärringen. En breddning av det ringformiga rummets mittdel med åtminstone tre gånger i förhållande till andra ring- formiga rum föredrages. Den radiella tjockleken av det isolerande skiktet av bruk uppgår sålunda företrädesvis till 0,5 till 5 mm, särskilt till ungefär 2 mm, under det att tjärringen har en tjocklek av åtminstone 5 mm och företrädesvis av från 10 till 20 mm. När för ernående av en särskilt stor tjärvolym det är önskvärt med en ännu större radiell tjocklek kan det vara lämpligt att i radiell riktning avbryta tjärringen genom en 7905872-3 eldfast stödring. Denna eldfasta stödring, som kan bestå av samma eldfasta material som den eldfasta plattan, uppvisar vid slidytsidan lämpligen över omkretsen fördelade radiella spår för att tjärångorna mellan stödringen och innerringen skall kunna avgå i det av bruk be- stående skiktets riktning åt slidytan. Vid denna konstruktion finns då _i det ringformiga rummets mittdel radiellt inifrån och utåt en tjärring, därefter den eldfasta stödringen och därpå en andra tjärring.

Tjärringen kan bestå av handelns vanliga stålverkstjära (back).- Denna kännetecknas av ett beckinnehåll mellan 50 och 95 viktprocent, före- trädesvis ungefär 90 viktprocent. Mjukningspunkten ligger mellan 20°C och 100°C, företrädesvis vid ungefär 50°C. I beroende av beckhalten före- finns i tjäran olika procentsatser av lätta, medeltunga och tunga oljor och antraceoljor.

För det isolerande bruket skall användas hydrauliskt eller kemiskt bindande material med halter av aluminiumoxid (lera) av mellan 50 och 95 viktprocent och företrädesvis med ungefär 90 viktprocent Ål203. Bruket skall uppvisas god erosionshållfasthet mot flytande smältor.

Enligt en ytterligare fördelaktig utfäringsform är åtminstone tjärringens från slidytan bortvända hälft omgiven av en plåtmandel av exempelvis stål. Denna plåtmandel undviker diffundering av tjäran in i de omgivande plattområden, så att i huvudsak säkerställes en bortgång av tjäran i riktning mot slidytan. Tjärringen kan i radiell riktning mitt emot innerringen och mitt emot den omgivande eldfasta plattan ytterligare vara omgiven av ett isolerande skikt av bruk.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsform sträcker sig inner- ringen på slidytsidan med en skuldraradiellt utåt utöver tjärringens 6 ytterdiameter och ligger med den fria änden på en skuldra på den eldfasta plattan. Härigenom har innerringens överskjutande skuldra blivit stödd genom den eldfasta plattan oberoende av tjärringen. Eftersom tjärringen icke behöver utöva någon stödfunktion, förefinns vid förångning av tjär- andelen icke någon risk för att innerríngens överskjutande skuldra brister.

För den eldfasta plattan (huvud- eller slidplattor) inklusive den keramiska innerringen är de för dylika eldfasta plattor vanliga samman- sättníngarna att föredraga. Keramiken kan exempelvis bestå av mullit, korund och lera och uppvisar företrädesvis en halt av Ungefär 90 procent Al2O3. Särskilt skall ínnerringens keramik vara så tät som möjligt för att säkerställa en god nötningshållfasthet.

Praktiska försök har vid enligt uppfinningen utbildad eldfast del visat att de flyktiga bestånddelar som förångas från tjärringen i övervägan- de grad kommer till slidytan via det av bruk bestående isolerande skiktet. 7905872-3 f; v Den särskilda fördelen med den enligt uppfinningen utbildade konstruktionen består däri, att tjärringen'bildar en jämförelsevis stor reservoar för ett långvarigt och likformigt utträde av tjära, så tjärutträdet är säkerställt även efter ett flertal beskickningar. Denna fördel erhålles särskilt när hålrummet är breddat i radiell led, så att en tjörring ned stor volym kan anbringas. En avsevärd fördel i förhållande till de redan kända konstruk- tionerna, vid vilka hela huvud- och slidplattan är indrönkt med tjära, beror på att vid konstruktionen enligt uppfinningen under ett lika långt tidsavsnitt avsevärt mindre mängder tjära kan gå ut till slidytan. För- ångningen av tjäran fördröjes resp. blir likformigare, eftersom tjäran först måste díffundera genom det isolerande skiktet av bruk till slidytan.

Vid uppfinningsföremålet är i förhållande till teknikens tidigare stånd- *punkt en mycket längre insats möjlig med samma tjärmängd. Därvid bibehål- las den förångade tjärans positiva inflytande utan att det erfordras ett ofta förekommande underhåll. Fördelar erhållas även ifråga om gjutningen, eftersom inga smutsiga tjörfanor utträder och gjuterna besväras mindre. Det isolerande skiktet av bruk, som gör förångningen av tjäran likformigare, medför den fördelen att spänningar vid stora temperaturskillnader upptagas, så att de typiska spindelformiga sprickorna icke längre uppträder. Genom det av bruk bestående isolerande skiktet är innerringen skild från det övriga plattområdet, så att temperaturgradienten i innerringen förlöper flackare. Enligt teknikens tidigare ståndpunkt orsakades inre sprickor genom de alltför branta temperaturgradienterna. Kombinationen av tjärring och isolerande skikt av bruk har visat sig vara särskilt fördelaktig, eftersom å ena sidan säkerstölles en fördröjd långvarig tjärförångning och å andra sida spänningar vid stora temperaturskillnader minskas genom det av bruk bestående isolerande skiktet och det av bruk bestående isolerande skiktet även hindrar att den flytande metallen direkt angriper tjärringen.

I det följande kommer uppfinningsföremålet att beskrivas under hön- visning till ett på ritningen visat exempel. Fig 1 är en löngdsektionsvy av en del av den eldfasta plattan och fig 2 visar ett avsnitt av en alter- nativ utföringsform av fig 1.

På ritningen visas endast den eldfasta plattan 1, vilken såsom känt är fastsatt i en metallram i slidförslutningsanordningen. Den visade konst- ruktionen lämpar sig för såväl slidplattan som för huvudplattan men för enkelhetens skull har på ritningsfigurerna endast slidplattan visats, eftersom den visade plattans 1 slidyta 10 befinner sig vid den övre bild- kanten. En motsvarande utföringsform för huvudplattan skulle spegel- 'symmetrískt tillordnas slidytan 10.

Den eldfasta plattan 1 uppvisar en eldfast innerríng 2 och innerringen \ 'ISUbíTYZ-'B ia 2 är anordnad med radiellt avstånd till den eldfasta plattan 1. I den mel- lersta tredjedelen är'detta rddiella avstånd större, så att det bildas ett tredelat ringformígt rum 3, 4 och 5. I det i radiell riktning breddade mellersta ringformiga rummet 4 har anordnats en tjärring 6, som i det i fig 1 visade exemplet har en tjocklek av ungefär 15 mm. Tjärringen 6 har i axiell riktning anordnats på ett avstånd 12 till slidytan 10 och på ett avstånd 13 till den eldfasta plattans 1 bottenyta 11. I det däri- genom kvarstående spaltformiga övre ringformiga rummet 3 har anordnats det isolerande av bruk bestående skiktet 8 och i det spaltformiga nedre ríngformíga rummet 5 har anordnats det av bruk bestående isolerande skiktet 9.

Vid den i fig 2 visade alternativa utföringsformen har, sedd i radiell riktning, en första tjärring 5 anordnats i det mellersta ring- formiga rummet 4, liksom en eldfast stödríng 20 och en andra tjärring 18.

Stödringen 20 uppvisar på sin yta och fördelade över omkretsen radiellt gående spår 21.

Vid båda utföringsformerna (fíg 1 och 2) sträcker sig innerringens 2 skuldra 17 utöver tjärringen och stöder mot en skuldra 22 på den eld- fasta plattan 1. Härigenom har erhållits en uppläggning av innerringen 2 och därmed säkerhet mot brott, eftersom tjärringarna 5, 18 icke är avgörande för uppläggningen.

Tjärringen 6 är infattad i en plåtmantel 14 och tjärringen 18 är infattad i en_plåtmantel 19 (fig 2), varvid i varje särskilt fall det endast är den mot skuldran 17 vända ytan på tjörringarna 6 och 18 som förblir fri. Såväl plåtmantelns 14 yttermantel 15 som även plåtmantelns 19 yttermantel 23 slutar före skuldran 17 (som icke framgår av ritnings- figurerna), så att tjärångorna obehindrade kan diffundera i riktning mot det av bruk bestående skiktet 8 och mot slidytan 10. Mellan plåtmantelns 14 innervägg 16 och innerringen 2 går det av bruk bestående isolerande skiktet 9 ut kilformígt. Den inuti belägna genomgångsöppningen för den flytande metallen har betecknats med 7.

Tjärringarna 6 och 18 ör framställda av tjära (exempelvis stål- verkstjära), som innehåller ungefär 1% medeltung olja med ett kokintervall mellan 170 och 270aC, ungefär 2% tung olja med ett kokintervall mellan 270 och 300°C och ungefär 8% antracenolja ned en kokpunkt över 300°C.

Den visade konstruktionen säkerställer att tjärångorna likformigt och övervägande ge genom det av bruk bestående isolerande skiktet 8 diffun- derar till slidytan 10. Vid den föredragna utföringsformen med påtmantlarna 14 och 19 kommer diffusionen inom de plattområden som ligger vända bort från slidytan 10 att hindras genom plåtmantlarna. Däremot är en obehindrad diffundering möjlig parallell med skuldran 17 fram till det av bruk be- 7905872-3 stående skiktet 8. Skíktet 8 av bruk i det ríngformiga rummet 3 och det av bruk bestående skíktet 9 i det ríngformíga rummet 5 medför att spännings- sprickor undvikas, vilka annars uppträder vid de redan kända plattorna, som saknar av bruk bestående isolering.

Claims (4)

7905872-3 »_ P a_t e n t k ¿¿g_v

1. Eldfast platta för en slidtillstöngning vid kärl som inne- håller metallsmülta, varvid den tjörhaltigt material innehållande eld- fasta plattan är försedd med en eldfast innerring, k ö n n e t e c k- n a d därav, att den eldfasta innerringen (2) ör anordnad med radiellt avstånd till omgivande eldfasta platta (1) och att i det därvid bildade ringformiga rummet (3, 4, 5) ör anordnat ett av bruk bestående isolerande skikt (8, 9) och att med avstånd (12) till den eldfasta plattans (1) slid- yta (10) är anordnad åtminstone en tjörring (6, 18).

2. Eldfast platta enligt krav 1, k ü n n e t e c k n a d av, att tjürringen (6, 18) är anord1at i en mittdel (4) av det ringformiga rummet (3, 4, 5) med avstånd (13) till bottenytan (11) och med avstånd (12) till slidytan (10), och att det ringformiga rummets (3, 4, 5) mittdel (4) är breddad i radiell riktning.

3. Eldfast platta enligt krav 1 eller 2, k ö n n e t e c k n a d av, att åtminstone den bort från slídytan (10) vänd: hälften av tjörringen (6, 18) är omgiven av en plåtmantel (14, 19).

4. Eldfast platta enligt något av kraven 1-3, k ö n n e t e c k- n a d av, att innerringen på slidytsidan med en skuldra (17) sträcker sig radiellt utöver tjürringens (6, 18) ytterdiamter.