Junta para altas temperaturas.

Junta para altas temperaturas con las siguientes características:



1.1 una masa de estanqueidad cerámica refractaria,

1.2 una envoltura que rodea la masa de estanqueidad refractaria,

1.2.1 la envoltura se descompone a temperaturas comprendidas entre >50 y< 2000 grados Celsius y

1.2.2 después de su descomposición, forma una capa de carbono en la zona superficial de la masa deestanqueidad cerámica,

1.3 caracterizada porque la envoltura presenta por el exterior por lo menos en parte puntos de adhesión a base deun adhesivo que contiene carbono.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10005873.

Solicitante: REFRACTORY INTELLECTUAL PROPERTY GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: WIENERBERGSTRASSE 11 1100 WIEN AUSTRIA.

Inventor/es: Seitz,Patrick Dipl.-Ing, Fluch,Bernhard Ing, Pischek,Stefan Dipl.-Ing, Bugajski,Margareta Dr.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B22D41/50 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B22 FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS.B22D COLADA DE METALES; COLADA DE OTRAS MATERIAS POR LOS MISMOS PROCEDIMIENTOS O CON LOS MISMOS DISPOSITIVOS (trabajo de materias plásticas o sustancias en estado plástico B29C; tratamientos metalúrgicos, empleo de sustancias específicas que se añaden al metal C21, C22). › B22D 41/00 Recipientes de mantenimiento de un baño en fusión, p. ej. cucharas, artesas de colada, fosos de colada o sistemas análogos (B22D 39/00, B22D 43/00   tiene prioridad). › Buzas de colada.
  • F16J15/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16J PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL; JUNTAS DE ESTANQUEIDAD.F16J 15/00 Juntas de estanqueidad (disposiciones para la estanqueidad de ventanas, parabrisas, techos no fijos, puertas o dispositivos similares en vehículos B60J 10/00; elementos de estanqueidad o de embalaje que cooperan con los cierres de receptáculos B65D 53/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de pistón rotativo F01C 19/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de desplazamiento no positivo F01D 11/00; dispositivos de estanqueidad en los motores de combustión F02F 11/00; sistemas de estanqueidad en las bombas de pistón rotativo F04C 27/00; cierre de aisladores de entrada o de paso H01B 17/30). › con una empaquetadura sólida comprimida entre las superficies a unir.
  • F16J15/10 F16J 15/00 […] › con una empaquetadura no metálica.

PDF original: ES-2386410_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Junta para altas temperaturas.

La invención se refiere a una junta para aplicaciones de altas temperaturas.

En particular, la actividad inventiva está dirigida a una junta y a un material de estanqueidad que pueden utilizarse para la obturación/cierre hermético de componentes cerámicos refractarios o como junta/cierre hermético entre componentes cerámicos refractarios.

Un material de estanqueidad de este tipo debe cumplir varias funciones: por un lado, debe permitir una deformabilidad determinada, para compensar por ejemplo las expansiones y contracciones térmicas de componentes contiguos, en particular refractarios, sin perder la función de obturación. Esto es válido tanto para las aplicaciones a una temperatura de funcionamiento constante como para las aplicaciones en las que tienen lugar cambios de temperatura. Además, el material de estanqueidad debe permanecer dimensionalmente estable por lo menos durante un espacio de tiempo determinado y presentar él mismo una resistencia al fuego determinada. Preferentemente, debería ser reemplazable/renovable.

Dichos requerimientos son contradictorios desde el punto de vista técnico por lo menos en parte. A tal respecto, siempre se ha intentado encontrar un compromiso entre una deformabilidad por un lado y una resistencia a la temperatura por otro lado.

A partir de la práctica, es conocido utilizar morteros cerámicos refractarios (hormigones) como material de estanqueidad. Sin embargo, dichos materiales se vuelven frágiles con el tiempo y están sujetos a un desgaste considerable. Otro inconveniente del que adolecen es que el mortero de obturación adhiere al componente refractario contiguo y/o queda sinterizado con el mismo. Esto dificulta el desmontaje y cambio del componente y junta.

De la práctica, se conocen también juntas constituidas por fibras de vidrio, fibras de piedra o fibras cerámicas, en las que las fibras se fijan con un aglutinante, el cual a menudo no es resistente a la temperatura, con lo cual las juntas pierden su estabilidad dimensional, en particular a temperaturas más altas.

El documento DE 10 2007 037 873 A1 describe una junta constituida por una masa cerámica extruida y un portador C con 15-45 % en moles de carbono, estando confeccionada la junta con una envoltura de carbono.

Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar una junta para aplicaciones de altas temperaturas que evite los inconvenientes del estado de la técnica descritos.

El objetivo de la invención se basa en las siguientes reflexiones:

Proporcionar la junta "ready to use" ofrece importantes ventajas de aplicación técnica. Dicho de otra manera: la masa de estanqueidad debería estar preparada de tal manera que puede utilizarse en particular sin más procesamiento/tratamiento. A tal fin, la junta debe presentar una deformabilidad en el sentido de que se adapte lo más completo posible a la forma de los componentes correspondientes durante su montaje. Dicho de otra manera: La junta debe ser deformable de tal forma que puede cumplir su función de obturación de manera optimizada. En este sentido, la masa de estanqueidad estará confeccionada por ejemplo en húmedo y/o confeccionada en una envoltura estanca a la humedad. La humedad puede ser agua utilizada para mezclar la masa, un aglutinante líquido, un aditivo líquido o similar. La humedad puede ser también agua de cristalización procedente de los componentes refractarios de la masa y liberada en caliente. La envoltura impide que el aire contacte la masa de estanqueidad o impide que la masa cerámica húmeda se seque, se endurezca o se vuelva frágil. La deformabilidad puede ajustarse según la aplicación específica a través del tipo y cantidad de la humedad.

La geometría de la junta y la cantidad de la masa de estanqueidad pueden ajustarse exactamente para cada aplicación. Esto permite obtener por ejemplo una rigidez de junta definida entre dos componentes. Para el relleno de las juntas, no se necesitan herramientas especiales.

Según la invención, la envoltura cumple otra función importante, la de descomponerse por lo menos en parte durante la aplicación (bajo carga térmica) , formando el residuo de descomposición, en particular carbono, un agente de separación, que impide una adherencia demasiado fuerte no deseada de la masa de estanqueidad al componente correspondiente o la reduce por lo menos en mayor grado. Asimismo, se impide un sinterizado no deseado entre la masa de estanqueidad y el componente por medio del agente de separación (la capa de separación) . Independientemente de esto, la masa de estanqueidad puede deformarse, después de la rotura de la envoltura, tal como se desea, con el fin de formar una obturación en un componente cerámico refractario o entre un componente de este tipo y otro componente. En una aplicación típica, las temperaturas que reinan en el área de superficie del material de estanqueidad entre las piezas moldeadas cerámicas refractarias de un recipiente de fusión metalúrgico en la producción de acero están comprendidas entre 1.500 y 1.700ºC. Según la distancia de la masa fundida de acero, se reducen las temperaturas a las que está sujeto el material de estanqueidad a valores de hasta 200ºC. A pesar del gran intervalo de temperaturas, la junta puede cumplir su función de obturación sin restricciones.

Por tanto, la estructura de la junta para altas temperaturas es la siguiente: comprende una masa de estanqueidad cerámica refractaria y una envoltura que rodea la masa de estanqueidad refractaria, descomponiéndose la envoltura a temperaturas comprendidas entre > 50 y < 2000 centígrados y formándose una capa de carbono en el área de superficie de la masa de estanqueidad cerámica.

La capa de carbono puede componerse de varias áreas individuales, por ejemplo cuando sólo partes de la envoltura están constituidas por un material que forma la capa de separación de carbono deseada. Según el tipo y composición de la envoltura, la capa puede estar formada por una capa más gruesa o más delgada. Esto puede seleccionarse para cada aplicación.

Para colocar la junta en un componente asociado, por ejemplo un componente cerámico refractario tal como un manguito, es ventajoso pegar la junta sobre el componente. A tal fin, la envoltura presenta por el exterior, por lo menos en algunos sitios, sitios de adhesión formados por un pegamento que contiene también carbono. Durante la aplicación (por ejemplo cuando una masa fundida de acero fluye por el manguito) , es decir, después de un aumento de temperatura sustancial, relativo a la temperatura ambiente, el pegamento quedará destruido también por lo menos en parte (en este momento, la función pegajosa ya no es relevante, puesto que la junta fue colocado anteriormente) y liberará una cantidad adicional del agente de separación tal como carbono, que se acumula también en el área de superficie del material de estanqueidad e impide un sinterizado no deseado del componente con la junta.

Los sitios de adhesión pueden estar formados por una tira adhesiva de doble cara que presenta una hoja protectora de quita y pon por el exterior. Tiras de adhesivo de este tipo pueden pegarse fácilmente sobre la envoltura.

Un material de envoltura apto son plásticos, por ejemplo del grupo constituido por poli (cloruro de vinilo) (PVC) , poliuretano (PU) , polietileno (PE) , polipropileno (PP) , poliestireno, policarbonato, poliéster, poliláctido, poli (tereftalato de etileno) (PET) , hidrato de celulosa, acetato de celulosa, poliacrilato, caucho, goma, mezcla de almidón o similares. La envoltura puede estar constituida completa o parcialmente por plástico.

La envoltura puede estar formada por una hoja de una o más capas. Capas individuales o todas las capas pueden ser de plástico. Materiales compuestos con la utilización de otros materiales (además de plásticos) tales como papel (incluidos papeles recubiertos, impregnados) son posibles. La forma de la envoltura depende de cada aplicación específica. Entre los ejemplos, se incluyen: cojín, manguito, bufanda, plato, tubo, embudo, anillo.

Si por ejemplo se desea obturar un área circunferencial cilíndrica de un tubo cerámico refractario contra los componentes en los que dicho tubo está dispuesto o que rodean dicho tubo, la junta puede diseñarse en forma de un manguito cilíndrico. El manguito mismo puede comprender dos paredes, en el cual el material de estanqueidad constituido por ejemplo por un componente refractario y... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Junta para altas temperaturas con las siguientes características:

1.1 una masa de estanqueidad cerámica refractaria,

1.2 una envoltura que rodea la masa de estanqueidad refractaria,

1.2.1 la envoltura se descompone a temperaturas comprendidas entre > 50 y < 2000 grados Celsius y

1.2.2 después de su descomposición, forma una capa de carbono en la zona superficial de la masa de estanqueidad cerámica,

1.3 caracterizada porque la envoltura presenta por el exterior por lo menos en parte puntos de adhesión a base de un adhesivo que contiene carbono.

2. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya envoltura es estanca a la humedad.

3. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya envoltura está constituida por lo menos por un material seleccionado de entre el grupo constituido por: caucho de silicona, goma de silicona, caucho natural, poliuretano, polietileno, polipropileno, policarbonatos, poli (tereftalato de etileno) .

4. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya envoltura es multicapa.

5. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuyos puntos de adhesión están formados por una tira adhesiva (13) recubierta con una hoja protectora desprendible.

6. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya masa de estanqueidad refractaria presenta la siguiente estructura:

6.1 de un 30 a un 70% en peso de un componente refractario granulado, y

6.2 de un 70 a un 30% en peso de un componente que contiene SiO2 y es ampliamente estable en un intervalo de temperaturas de hasta aproximadamente 100ºC y se descompone por lo menos en parte a temperaturas > 100ºC, formando SiO2 libre.

7. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 6, cuyo componente que contiene SiO2 es una sustancia seleccionada de entre el grupo constituido por: aceite de silicona, resina de silicona, caucho de silicona.

8. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, en la que los componentes sólidos de la masa de estanqueidad refractaria están presentes en una fracción granulométrica d50 < 250 µm.

9. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya masa de estanqueidad refractaria contiene por lo menos un componente refractario seleccionado de entre el grupo constituido por: magnesia, doloma, alúmina, bauxita, óxido de circonio, carbono, óxido de cromo, corindón.

10. Junta para altas temperaturas según la reivindicación 1, cuya envoltura presenta una de las siguientes conformaciones: cojín, manguito, bufanda, plato, tubo, embudo, anillo.


 

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