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Feuerfestes Absperrventil
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Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an feuerfesten Ab sperrschi
ebern Feuerfeste Teile für Schieberventile, welche zum Steuern des Abgebens von
Metallschmelzen, wie von Stahl verwendet werden, sind kostspielig und haben begrenzte
tebensdauern. Bei den.
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hohen Temperaturen, denen diese Teile ausgesetzt sind, fuhrt der Berührungskontakt
zwischen derartigen Ventilteiren, wie zwischen den relativ beweglichen Schieberplatten
und dem schmelzflüssigen Metall zu raschen Verschleiß, schneller Brosion und zu
baldiger Korrosion dieser Teile. Bereits nach kurzer Benutzung können diese Teile
so beeinträchtigt sein, daß sie nicht mehr verwendet werden können, da sie zum Auftreten
von Leckagen führen.
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Die Erfindung beabsichtigt das Schaffen von Bbsperrschiebern oder
Schieberventilen, deren feuerfeste Ventilteile sich durch eine gesteigerte Lebensdauer
auszeichnen.
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Der erfindungsgemäße Absperrschieber besitzt eine Vielzahl von gelochten,
relativ zueinander verschieblichen feuerfesten Platten, die mit ihren Oberflächen
in Beflihrungskontakt stehen, um den Fluß einer Metallschmelze durch das Ventil
freizugeben oder abzusperren. Wenigstens eine der Platten ist auf wenigstens einer
ihrer einander gegenüberliegenden Oberflächen mit einem thermisch aufgesprühten
Niederschlag eines feuerfesten Materials versehen, welches aus einem Feuerfestwerkstoff
besteht, welcher eine gleich große oder größere Beständigkeit gegen Abrieb, Erosion
und Korrosion durch das schmelzflüssige Metall besitzt als der Werkstoff, aus welchem
die Platte als solche besteht.
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Dieser Niederschlag oder Überzug haftet auf seiner Unterlage prinzipiell
durch eine physisch-mechanische Bindung, wenngleich auch ein gewisser Anteil chemischer
Bindung, d.h. einer auf Diffusion beruhender Bindung, vorhanden sein kann. Eine
zementierte Bindung kann gegebenenfalls zwischen der aufgebrachten Schicht und ihrer
Unterlage vorgesehen werden.
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Vorzugsweise beträgt die Porosität der aufgebrachten feuerfesten Schicht
nicht mehr als 15 % und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10 %.
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Das Schieberventil kann als Zweiplattenventil mit einer orstfesten
oberen Platte und einem beweglichen, unteren Platte schieber ausgebildet sein. Eine
oder vorzugsweise beide Platten können mit gegenseitig in Anlage stehenden thermisch
aufgesprühten feuerfesten Niederschlagsschichten auf ihren Schiebeflächen versehen
sein. Besitzt lediglich eine der Platten eine thermisch aufgesprühte tberzugsschicht,
so sollte dieses die Ventilschieberplatte sein.
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Alternativ kann das Schieberventil auch als Dreiplattenventil aus
gebildet sein und besitzt dann voneinander entfernt angeordnete
ortsfeste
feuerfeste Platten, zwischen welchen sandwichartig eine dritte, verschiebliche feuerfeste
Platte angeordnet ist. In diesem Fall sind die beiden einander gegenüber liegenden
Schiebeflächen der dritten Platte mit thermisch au sgespruhten feuerfesten Niederschlagsschichten
versehen Vorzugsweise besitzen auch die Oberflächen der beiden ortsfesten Platten,
die mit der dritten Platte in Berührung stehen, thermisch aufgesprühte feuerfeste
Niederschlagsschichten.
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Die gesamte Fläche der Schiebeoberfläche der oder jeder Platte kann
mit dem thermisch aufgesprühten Niederschlag beschichtet werden. Bevorzugte Niederschlagsschichten
und Niederschlagsverfahren sind jedoch relativ kostspielig und das Beschichten der
Gesamtfläche der Platte oder jeder der Platten kann unwirtschaftlich sein. Die Vorteile
der vorliegenden Erfindung lassen sich dann erreichen, wenn die Niederschlagsschicht
auf nur wenig mehr als denjenigen Bereich der genannten Platte begrenzt ist, welcher
beim Verstellen des Schiebers zwischen seiner gänzlich offenen und seiner gänzlich
geschlossenen Stellung mit dem schmelzflüssigen Metall in Berührung kommt. Es empfiehlt
sich dann, den feuerfesten Niederschlag in einem vertieften Plattenabschnitt anzubringen,
wobei die Plattenöffnung in diesem vertieften Abschnitt vorzusehen ist.
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Das Herstellen der Ventilschieberplatten umschließt Finish-Vorgänge,
wie das Schleifen und Polieren. Die feuerfesten Niederschlagsschichten sind vorzugsweise
dicker als 1 mm und sollten eine mittlere Dicke von 2 bis 6 mm besitzen. Die Schichten
können auch dicker sein, wenn sie zum Reparieren einer verschlissenen Platte benutzt
werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
einer feuerfesten Lochplatte, die zum Zusammenwirken
mit einer anderen
feuerfesten Lochplatte in einem Sperrschieberventil vorgesehen ist, um den Durchfluß
von schmelzflüssigem Metall zu steuern. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht aus
einem feuerfesten Material mit einer gleich großen oder größeren Beständigkeit gegen
Abrieb, Erosion und Korrosion durch schmelzflüssiges Metall als das Material, aus
welchem die Platte als solche besteht, mittels eines thermischen Versprühens so
auf der Platte aufgebracht, daß eine Niederschlagsschicht mit einer Porosität von
weniger als 15 % erzielt wird.
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Die feuerfeste Niederschlagsschicht kann mittels jeder der verfügbaren
thermischen Sprühverfahren aufgebracht werden, von welchen das Flammensprühen, das
Plasmabogensprühen und das Detonationssprühen genannt seien. Fallen- und Plasmasprühen
sind bevorzugt, wobei das Plasmasprühen als die beste Arbeitsweise angesehen wird.
Beim Plasma sprühen oder -spritzen wird das aufzutragende Material Temperaturen
von bis zu 20 0000E= ausgesetzt.
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Das Schmelzen des niederzuschlagenden oder aufzutragenden Materials
ist demzufolge gewährleistet. Es kann somit jedes hochfeuerfeste Material aufgebracht
werden und Niederschlagsschichten mit Dichten von mehr als 90 bis 95 % der Dichte
des feuerfesten Erzeugnisses im üblichen Gebrauchszustandbulk material density)
können erreicht werden, wobei Porositäten zwischen 1 und 15 % erzielt werden.
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Damit die feuerfeste Niederschlagsschicht noch fester an der feuerfesten
Platte anhaftet, müssen die betreffenden Oberflächen der Platte gründlichst gereinigt
und gegebenenfalls entfettet sowie gegebenenfalls aufgerauht werden. Die mit der
feuerfesten Niederschlagsschicht versehene Oberfläche wird vorteilhaft erweise durch
Sandstrahlen aufgerauht.
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Vorteilhafterweise wird die Niederschlagsschicht m einen vertieften
Abschnitt der Plattenoberfläche eingebracht, in welchem sich die Plattenöffnung
befindet. Die Tiefe dieses vertieften Bereiches sollte mehr als 1 mm und vorzugsweise
2 bis 6 mm betragen, um eine Niederschlagsschichtdicke von wenigstens 2 mm zu ermöglichen.
Die Verbindung oder der Uebergang zwischen dem vertieften Bereich und dem nicht-vertieften
Bereich der Plattenoberfläche sollte in Form einer sanften Böschung sein, um Schatteneffekte
soweit wie möglich zu verringern, die zu örtlicher Porosität und schlechterem Haftvermögen
führen würden.
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Nach dem Spritzen ist die ziemlich rauhe freiligende Oberfläche der
Niederschlagsschicht zu schleifen und glattzupolieren, um eine Oberfläche zu erzielen,
die imstande ist, eine dichtende Schieberoberfläche im Zusammenwirken mit einer
vergleichbaren glatten feuerfesten Schieberplatte zu bilden.
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Der feuerfeste Niederschlag kann unter anderem aus Materialien bestehen,
die aus einer gebrannte Tonerde, Zirkonium, Zirkonoxid, Chromoxid, Titanoxid und
Magnesiumoxid umfassenden Gruppe ausgewählt sind.
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Die feuerfesten Niederschlagsschichten können aus Mischoxidmaterialien,
wie unter anderem Tonerde-Titanoxid und Tonerde-Chromoxid bestehen. Der feuerfeste
Niederschlag kann dadurch gebildet werden, daß direkt Cermet-Materialien direkt
versprüht werden oder daß ein Schichtaufbau aus alternierend gespritzten Schichten
aus Metall und Feuerfestmaterial erzeugt wird. Die Materialien können aus einer
Gruppe ausgewählt werden, die Calcium, Strontium, Barium und Nagnesiumzirkonate,
Eobalt-Zirkonoxid und Magnesium-Aluminat umfaßt. Die feuerfeste Niederschlagsschicht
kann aus Materialien hergestellt werden, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind,
welche aus den feuerfesten
Siliciden, Boriden, Nitriden und Carbiden
besteht, wie beispielsweise des Zirkoniums.
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Vorzugsweise besitzen das Zirkonoxid der feuerfesten Niederschlagsschicht
und die Niederschlagsschicht selbst ein spezifisches Gewicht von 4,0 bis 5,0, beispielsweise
von 4,5 bis 4,6 zusammen mit einer Porosität zwischen 1 und 15 %, wobei Porositäten
von 1 bis 10 /Oo, beispielsweise von 6 %, bevorzugt sind.
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Im Interesse besonders guter Ergebnisse sollte das thermisch zu verspritzende
Material in der Form eines trockenen Pulvers mit einem engen Teilchengrößenbereich
liegen. Die mittlere Teilchengröße sollte im Bereich von 30 bis 90 Zm liegen. Zwecks
Verringerung der Gefahr, daß poröse Riederschlagsschichten erzeugt werden, besitzen
die Pulverteilchen vorzugsweise eine unregelmaßige Gestalt, so daß kreisförmige
und plattenförmige Teilchen vorzugsweise zu vermeiden sind Nach dem Aufbringen der
Feuerfest schicht kann es von Vorteil sein, die Platte und/oder die Feuerfestschicht
einer die Verdichtung hervorrufenden Wärmebehandlung zu unterziehen. Es kann vorkommen,
daß die Wärmedehnungen des ausgewählten Feuerfestmaterials der Platte und des Materials
der miederschlagsschicht ein unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten besitzen Große
Wärmedehnungsunterschiede können zum Lösen der aufgebrachten Schicht im Betriebe
führen. Die Einflüsse der Wärmedehnungsunterschiede können dadurch gemildert werden,
daß eine Metallgrundschicht, beispielsweise aus Aluminium, auf die Platte aufgebracht
wird, bevor der ausgewählte Feuerfestwerkstoff aufgespritzt wird. Auch das Metall
kaan durch thermisches Verspritzen aufgebracht werden. Es laßt sich auch ein hochtemperaturbeständiges
Metall verwenden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Herstellen neuer -Feuerfestplatten
benutzt werden, aber es darf auch angenommen werden, daß sich die Erfindung sehr
gut zum Aufarbeiten von teilweise verschlissenen Platten verwenden läßt.
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Demzufolge schafft die Erfindung auch ein Reperaturverfahren für gebrauchte
und verschlissene Feuerfestplatten von Schieber ventilen, bei welchem auf eine vorbereitete
Oberfläche einer solchen Platte eine Schicht aus einem feuerfesten Material durch
thermisches Spritzen aufgebracht wird, welches eine gleich große oder größere Bestandigkeit
gegen Verschleiß, Erosion und Korrosion durch Metallschmelzen besitzt, wie das Material,
aus welchem die Platte als solche besteht. Vorzugsweise erfolgt das Aufspritzen
der Feuerfestschicht so, daß eine Niederschlagsschicht mit einer Porosität von weniger
als 15 % gebildet wird.
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Um die zu beschichtende Oberfläche für das Aufspritzen der Feuerfest
schicht vorzubereiten, sollte die verschlissene Oberfläche eben geschliffen werden
und sind Ansätze oder Ausbrüche von Metall und/oder Schlacke zu entfernen. Das Aufspritzen
kann direkt auf die geschliffene Oberfläche vorgenommen werden, wenngleich es sich
empfehlen kann, die Oberfläche zusätzlich durch Sandstrahlen aufzurauhen.
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Gebrauchte Platten zeigen erste Erosionsschaden in der Regel im Bereich
der Strömungsbahnen zu den Durchtrittsöffnungen oder Düsen der Ventilschieberteile.
Das Anwenden der vorstehend erläuterten Spritztechniken ermöglicht einen Wiederauftrag
der abgetragenen Bereiche. Unter der Voraussetzung, daß die Erosion nicht zu weit
fortgeschritten ist, können verschlissene oder verbrauchte Feuerfestmaterialien
auf diese Weise wieder hergestellt werden. Mit Hilfe einer geeigneten Spritzkopfgeometrie
ist
es möglich, die Wandungen der Durchtrittsöffnungen oder Meßblenden mit einer schützenden
Beschichtung aus einem gegen Metallschmelzen widerstandsfähigen Material zu versehen.
Es versteht sich, daß die Erfindung keinesfalls nur auf die Behandlung von Schieberplatten
oder Ventil schiebern beschränkt ist. In gleicher Weise wie die mit Durchtrittsöffnungen
versehenen Ventilplatten können auch die ortsfesten Platten von Ventilen oder anderen
Einrichtungen behandelt werden.
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Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Gefäß, wie ene Gießpfanne
oder einen Gießtrichter, sofern das Gefäß mit einem erfindungsgemäß hergestellten
Schieberventil versehen ist. In gleicher Weise erstreckt sich die Erfindung auf
feuerfeste Platten, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt oder
wiederhergestellt worden sind.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
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In dieser zeigt: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine. mit einem erfindungsgemäßen
Schieberventil versehene Gießpfanne, Fig. 2 eine Aufsicht auf eine feuerfeste Platte
nach der Erfindung, Fig. 3a, 3b in schematischer Weise das Ausführen des er-und
3c findungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt, der die Kante
einer mit dem thermisch aufzuspritzenden Material zu füllenden Ausnehmung zeigt,
und
Fig. 5 einen vergroßert dargestellten Teilschnitt -durch den
Öffnungsbereich einer beschichteten feuerfesten Platte.
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In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teil einer bodengießenden Pfanne 1
dargestellt, wobei die Pfanne eine Austritts- und Dusenanordnung 1a besitzt, welche
einen Strömungskanal definiert, langs welchem die Netallschmelze aus der Pfanne
ausfließen kann, Eine Montageplatte 2 ist am Boden der Pfanne befestigt und ein
Schieberventil 3 ist daran befestigt. Das Ventil 3 weist einen Schieberahmen 4 auf,
der einen hin- und herbeweglichen Schlitten 5 führt und trägt. Der Schlitten 5 trägt
einen mit einer Durchflußöffnung versehenen Ventilschieber 8, der in einer zur Verstärkung
dienenden MetallpfPnne 9 befestigt ist. Der Schieber 8 wird mit Hilfe von Federn
10 nach oben belastet, die im Schlitten 5 angeordnet sind und sich auf dem Boden
der Pfanne 9 abstützen. Die Federn 10 belasten den Schieber 8 so, daß seine eine
Oberfläche in Anlage an einer ortsfesten mit einer Durchflußöffnung versehenen Ventilplatte
11 ist, wobei die einander berührenden Oberflächen 12 des Schiebers 8 und der Platte
11 eben und poliert sind, um zwischen sich eine Flüssigkeitsdichte verschiebliche
Dichtung auszubilden. Am Schieber 8 angeordnete und von demselben henabBingend,
ist eine Austragsdüse 16 vorgesehen.
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In der in der Fig. dargest eIlten Stellung ist das Ventil 3 geschlossen
und gestattet keinen Austritt von Schmelze aus der Pfanne, da die Durchflußöffnungen
im Schieber 8 und in der Platte 11 nicht miteinander fluchten. Durch Verschieben
des Schiebers und der Austrittsdüse 16 nach rechts, so lange, bis die Durchflußöffnungen
exakt miteinander fluchten, wird das Ventil ga--nzlich (100 ig) geöffnet, um schmelzflussiges
Metall aus der Pfanne 1 in eine nicht dargestellte Form anzugießen Gegebenenfalls
kann der Schieber 8 in Zwischenstellungen bewegt werden,
in welche
sich die Ausflußöffnungen mehr oder weniger stark überlappen, wodurch das Ventil
teilweise geöffnet ist. Mit Hilfe einer Ventilbetätigungseinrichtung, wie eines
hydraulischen Stempels, der mit zelle von allgemein mit 18 bezeichneten Rinrichtungen
mit dem Schieberahmen 4 und dem Schlitten 5 verbunden ist, kann der Schieber 8 in
kontrollierter Weise bewegt werden.
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Der Schieber 8 ist in Fig. 2 in der Aufsicht dargestellt und besitzt
eine zentrale Ausflußöffnung 20. Der Schieber wird in Richtung des Pfeiles 21 hin-
und herbewegt, um die Öffnung 20 in und außer Ausrichtung mit der Durchflußöffnung
der ortsfesten Platte zu bringen. Die Stellung der in der ortsfesten Platte vorgesehenen
Ausflußöffnung 22 ist gestrichelt dargestellt. Im Betrieb kann schmelzflüssiges
Metall zwischen der Öffnung 20, dem Bereich der Öffnung 22 und der beiden gestrichelten
Linien 23 mit der Oberfläche des Schiebers 8 in Berührung kommen. Mit der Schieberoberfläche
in Berührung gelangendes geschmolzenes Metall verursacht verschiedene Probleme,
wie Erosion, Korrosion und Abrieb. Derartiges an die Schieberoberfläche gelangtes
Metall kann das Erstarren des Metalls auf dieser Oberfläche fördern, wodurch Undichtigkeiten
hervorgerufen werden können.
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Um dieser Probleme so weit wie möglich zu verringern, ist es üblich,
den Ventilschieber 8 und die Platte 11 aus kostspiellger, hochverdichteter Tonerde
mit beispielsweise 80 bis herzustellen. Aber selbst solche Platten können über sehr
begrenzte Lebensdauern verfügen. So kann es sein, daß die Platten nach lediglich
2 bis 3 Gießvorgängen ersetzt werden müssen. Die Lebensdauer wird dann verkürzt,
wenn es kontinuierlich erforderlich ist, den Gießstrom aus der Pfanne zu drosseln,
wie beim Stranggießen üblich.
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Zum Zwecke der Verlängerung der Lebensdauer der Platten wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, ein dichtes Beuerfestmaterial mit geringe Paosita:,t aui die Scfliebenober^lnchen
einer oder jeder der Platten und/oder Durchflußöffnungs-'irandungen auf zubringen.
Das ausgewählte Material besitzt eine gleich große oder größere Beständigkeit gegen
Abrieb, Erosion und Eorrosion durch geschmolzenes Metall wie das Material oder die
Materialien, aus welchen die Platte besteht. Es wird angenommen, daß die niedrige
Porosität der aufgebrachten Niederschlagsschichten stark dazu beiträgt, daß der
Korrosion entgegengetreten ist. Von den bereits genannten Werkstoffen wird als Schicht
für die Verschleißoberflächen Zirkoniumoxid derzeit bevorzugt. Wird eine relativ
dünne Schicht auf die Platte aufgebracht, so können die Kosten wirtschaftlich gehalten
werden.
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Das Aufbringen eines qualitativ hervorragenden Feuerfestmaterials,
wie Zirkoniumoxid, macht es möglich, die zu schützende Platte selbst aus einem weniger
kostspieligen Feuerfestmaterial herzustellen, als bisher für möglich gehalten wurde.
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Die Verschleißschutzschicht kann über dieGesamtfläche der Schiebeoberfläche
der Platte oder Düse aufgebracht'werden, aber in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
beschränkt sich die aufgebrachte Schucztschicht auf einen schmalen länglichen Bereich,
in welchem die Durchflußöffnung 20 angeordnet ist.
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Der schraffierte Bereich 25 in Fig. 2 bezeichnet die Zirkoniumoxid-Schutzschicht.
Das Zirkonoxid kann in folgender Weise auf die Tonerdeplatte 8 aufgebracht werden.
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Zunächst wird eine Vertiefung oder Ausnehmung 26 in der oberen Gleitoberfläche
27 der Platte 8 durch Schleifen oder in einem vorherigen Herstellungsschritt ausgebildet
(Fig. 3aY. Die Tiefe der Ausnehmung beträgt beispielsweise 2 bis 6 mm.Die Vertiefung
sollte sich wenigstens 5 bis 10 mm in alle Richtungen üer
den Bereich
des direkten Berührungskontaktes der Plattenoberfläche mit der Metallschmelze erstrecken.
Als nächstes kann der Boden der Vertiefung durch Sandstrahlen aufgerauht werden.
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Dieses führt zu einer sauberen frischen Raftoberfläche, die zur Aufnahme
der Zirkonoxid-Niederschlagsschicht vorbereitet ist. Von der vorbereiteten Vertiefungsoberfläche
sind Fett und andere Fremdstoffe fernzuhalten.
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Zirkonoxid wird sodann mit Hilfe eines thermischen oder Heißspritzverfahrens
in die vorbereitete Vertiefung 26 eingebracht, wobei das Plasmaspritzen bevorzugt
ist. In Fig. 3b ist eine Plasma-Spritzkanone 30 schematisch dargestellt. Ein Plasma
wird dadurch erzeugt, daß ein Bogen zwischen einer Kathode 31 und einer Anode 32
in Anwesenheit vorzugsweise eines Inertgases, wie Argon ausgebildet wird. Argon
tritt unter Druck aus einer Leitung 34 in eine Kammer 33 der Kanone 30 ein. Der
mit 42 bezeichnete resuliterende Bogen wird dazu gebracht, sich in eine eng umgrenzte
Bohrung 36 in der Anode zu kontrahieren und sein Plasma wird aus der Bohrung in
Richtung auf die Platte 8 geschleudert. Das aufzubringende Feuerfestmaterial wird
als in einem inerten Trägergas suspendiertes Pulver mittels einer Leitung 35 in
das Plasma eingetragen. Innerhalb des Plasmas schmelzen die Pulverteilchen und werden
als mit dem Bezugszeichen 43 bezeichneter Spritzstrahl auf die Platte geschleudert,
worauf sie rasch erstarren. Ein dicker Haftfilm 38 aus Zirkonoxid bildet sich rasch
in der Vertiefung 26 aus. Um die Zirkonoxidschicht eben aufzubauen, kann die Kanone
30 in Form eines Rasters kreuz und quer über die Platte 8 geführt werden. Die Plattenoberfläche
27, auf welcher Zirkonoxidablagerungen unerwünscht sind, kann mit Hilfe einer einfachen
Metallmaske oder mit Hilfe eines Maskierbandes geschützt werden.
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Sollen Vorkehrungen im Hinblick auf unterschiedliche Wärmedehnungs
eigenschaften einerseits bei dem Feu erfe stmaterial der Ventilplatte bzw. des Ventilschiebers
und anererseits des aufgetragenen Materials getroffen werden, so wird eine in den
Big. 3 b und 3c mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnete Metallschicht, bei welcher
es sich um einen Film aus Aluminium oder einem hitzebeständigen Metall handeln kann,
vor dem Aufbringen des ausgewählten Feuerfestmaterials auf die Oberfläche der Ausnehmung
26 aufgetragen. Das Aufbringen dieses Metallfilms kann mit Hilfe des thermischen
oder Heißspritzens in im wesentlichen derselben Weise erfolgen, wie vorstehend für
das Niederbringen des Feuerfestmaterials beschrieben.
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Die aufgebrachte Schicht 38 besitzt eine im wesentlichen rauhe freiliegende
Oberfläche. Der Schlußschritt des Verfahrens umfaßt somit ein Glätten, Schleifen
und Polieren, Dieses kann mit Hilfe bekannter Schleif- und Polierverfahren erfolgen.
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Die fertig bearbeitete Platte ist in Fig. 3c dargestellt. Nach dem
Schleifen und Polieren sollte die Niederschlagsschicht 38 wenigstens 2 mm dick sein.
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Es versteht sich, daß das oben beschriebene Verfahren auch auf neue
Platten oder Auslaufrinnen angewandt-werden kann, unabhängig davon, ob es sich um
Schieberplatten oder ortsfeste Platten oder um Auslaufdüsen handelt. In gleicher
Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf gebrauchte Platten oder Auslaufdüsen
angewendet werden, um diese wieder herzustellen. Außerdem kann anstelle des Plasmaspritzens
ein Flammenspritzen benutzt werden.
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Der Umfang der Ausnehmung 26 sollte sich in Richtung auf den Boden
der Ausnehmung neigen, da andernfalls Schatteneffekte eintreten. Schatteneffekte
treten auf, wenn sich das zuerst niedergebrachte Material ansammelt und benachbarte
Bereiche
der zu bespritzenden Oberfläche gegenüber der Kanone abschirmen.
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Die Schatteneffekte werden insbesondere dann deutlich, wenn der Winkel,
unter welchem das geschmolzene Material auftrifft, etwa 45 oder weniger beträgt.
Auch wird dann eine unzureichende Porosität und ein unzureichendes Haftvermögen
der aufgebrachten Schicht an ihrer Unterlage erzielt. Zum Vermeiden dieser Schatteneffekte
sollte somit der Winkel Q zwischen der Umfangskantenoberfläche 40 der Ausnehmung
26 und der Kanonenachse 41 vorzugsweise 600 oder mehr betragen (Fig. 4).
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tblicherweise zeigt sich bei einer gebrauchten Feuerfestplatte der
Verschleiß rings um die Durchflußöffnung. Ein solcher Verschleim ist in Fig. 5 dargestellt
und ergibt sich aus der Konturlinie 50 des feuerfesten Grundmaterials der Platte
51. Häufig ist der Verschleiß in der Durchflußöffnung ungleichmäßig. Plasma- oder
Flammenspritzen gestattet ein Wiederherstellen der von Verschleiß betroffenen Bereiche
durch Auftragen von Material, wie von Zirkonoxid. Nach dem Auftragen des Materials
kann es erforderlich sein, eine glatte Bohrung 52, die mit der Bohrung 53 im Grundwerkstoff
der Platte 51 übereinstimmt, zu bohren.
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Eine Erneuerungsschicht kann an den Wandungen der Bohrung 53 bis in
ausreichende Tiefe ausgebildet werden, so daß sich auch eine erudierte Bohrung wieder
herstellen läßt. Plasma-Sprühkanonen, die imstande sind, die Innenflächen von Bohrungen
mit Durchmessern im Bereich von 50 mm zu beschichten, gelangen in den Handel. Demzufolge
wird davon ausgegangen, daß es möglich ist, die Gesamtlänge der Bohrung 53 mit Hilfe
des Plasmaspritzens zu beschichten und daß es gleichfalls möglich ist, das Innere
einer Düse oder einer Austragsöffnung zu beschichten, die über die Platte oder Düsenspitze
vorsteht.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man eine Oberflächenbeschichtung
38 zusammen mit einer Bohrungsauskleidung erzeugen oder erneuern kann, indem man
die Spritzbeschichtungstechnik
anwendet. Die Bohrungsauskleidung
kann sich teilweise oder vollständig entlang der axialen Länge der Bohrung 53 erstrecken.
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Eine Bohrungsauskleidung 54 ist als Beispiel gestrichelt in Fig. 5
angedeutet.
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Erfindungsgemäß ausgebildete Schieberventilplatten besitzen eine längere
Lebensdauer als herkömmlich gestaltete Platten.
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Die niedrigen Porositäten - 1 % ist erzielbar - der Niederschlagaschichten
auf ihren Arbeitsoberflächen tragen merklich zur Verringerung von Korrosion und
Erosion bei. Eine breite Vielfalt von BeuerfestwerkEtoffen kann auf die Feuerfestplatten
aufgebracht werden, so daß extrem feuerfeste, wärme- und verschleißbeständige Werkstoffe
verwendet werden können, die aus Kostengründen nicht zur Herstellung der Platten
selbst verwandt werden können.
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Eine Beschichtung auf Graphitbasis kann zwecks Verringerung der Reibung
aufgetragen werden, aber eine thermisch niedergeschlagene oder aufgebrachte Beschichtung
kann gewählt werden, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt. Zusätzliche
Graphitbeschichtungen sind somit entbehrlich.