Indicador de desgaste en un sistema compuesto que comprende ladrillos cerámicos refractarios.

Indicador de desgaste en un sistema compuesto que comprende unos ladrillos cerámicos refractarios (A) con las siguientes características:



a) el indicador de desgaste consiste en un conjunto de por lo menos dos componentes cerámicos refractarios (10.1, 10.2, 10.3),

b) cada componente (10.1, 10.2, 10.3) presenta por lo menos un tramo de superficie con un perfilado tridimensional (P, N), complementándose los perfilados (P, N) de tramos de superficie correspondientes de componentes adyacentes (10.1, 10.2; 10.2, 10.3) en arrastre de forma,

c) en la dirección de desgaste (Y) de los componentes (10.1, 10.2, 10.3), los perfilados (P, N) discurren c1) sólo sobre una longitud parcial, o

c2) con geometría diferente, o

c3) sólo sobre una longitud parcial y con geometría diferente.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13164347.

Solicitante: REFRACTORY INTELLECTUAL PROPERTY GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: WIENERBERGSTRASSE 11 1100 WIEN AUSTRIA.

Inventor/es: KLIKOVICH,MICHAEL, BACHMAYER,JOSSE, ZETTL,KARL, MARANITSCH,ING. ALEXANDER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C04B35/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos.
  • C04B41/00 C04B […] › Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial; Tratamiento de la piedra natural (vidriados distintos a los vidirados en frio C03C 8/00).

PDF original: ES-2540233_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Indicador de desgaste en un sistema compuesto que comprende ladrillos cerámicos refractarios.

La presente invención se refiere a un indicador de desgaste en un sistema compuesto que comprende unos ladrillos cerámicos refractarios.

Desde hace decenios se utilizan ladrillos cerámicos refractarios para revestir grupos industriales de alta temperatura, por ejemplo hornos. El estado de la técnica y la invención se explican con más detalle a continuación con ayuda de un recipiente de fundición metalúrgico. Un recipiente de fundición metalúrgico de este tipo, por ejemplo una artesa o una cuchara (en inglés: ladle - cuchara) , sirve para el alojamiento, tratamiento y transporte de una masa fundida metálica. El propio recipiente presenta regularmente una envolvente metálica que se protege por el revestimiento citado de ladrillos cerámicos refractarios por lo menos en la zona del fondo y la pared.

Los ladrillos cerámicos refractarios están sometidos a un desgaste térmico, mecánico y metalúrgico. Para la seguridad del recipiente es importante que la función de protección con respecto a la envolvente se conserve al cien por cien para evitar el peligro de una salida de masa fundida incontrolada.

Simultáneamente, el operador de la instalación procura conservar tanto tiempo como sea posible la mampostería refractaria, antes de que ésta deba ser reparada o cambiada, para mantener lo más pequeños posible los tiempos de avería y los costes.

La decisión de si y cuándo se repara o de si y cuándo se cambia se realiza también hoy mismo en gran medida visualmente por el personal que cuida de la instalación.

Se han hecho intentos de registrar el estado de desgaste de la mampostería (los ladrillos refractarios) con ayuda de aparatos de medición. No obstante, casi siempre estos aparatos de medición, que deben disponerse entonces dentro del revestimiento refractario, no son suficientemente estables frente a la temperatura y además son caros.

Por tanto, la invención se basa en el problema de mostrar una posibilidad de indicar de una forma sencilla el desgaste en un sistema compuesto que comprende unos ladrillos cerámicos refractarios.

Para solucionar este problema la invención parte de la siguiente consideración:

El indicador de desgaste debe disponerse dentro del revestimiento refractario a vigilar. Debido a las altas temperaturas que predominan allí, el indicador de desgaste debe ser de un material correspondientemente estable frente a la temperatura. La solución más sencilla y efectiva consiste en fabricar el indicador de desgaste del mismo material del que está hecho el revestimiento refractario.

Se puede conseguir una optimización de estas características cuando el indicador de desgaste es parte integrante de la mampostería refractaria, es decir que él mismo cumple la función del revestimiento refractario.

Para cumplir la función de un indicador de desgaste, los componentes del indicador de desgaste deben diferenciarse geométricamente de los otros ladrillos del revestimiento. Esto no debe afectar obligatoriamente a toda la geometría 45 del componente. Por el contrario, este punto de vista es esencial por cuanto que la diferente geometría de los componentes del dispositivo de desgaste debe ser apreciable cuando se alcance el estado de desgaste en el que deba realizarse una indicación.

En otras palabras: Un ladrillo de mampostería convencional de una pared de un recipiente metalúrgico se define 50 usualmente como sigue: El ladrillo presenta un lado caliente que es el lado que está adyacente a la masa fundida metálica, y un lado frío que es el lado que es adyacente a la envolvente metálica exterior del recipiente. La longitud del ladrillo (simplificado en lo que sigue: en la dirección Y del sistema de coordenadas) define la distancia entre el lado caliente y el lado frío. Debido al desgaste se reduce esta distancia, en la dirección Y, hasta una medida crítica (medida de desgaste) que deba ser apreciable.

La idea de la invención consiste en hacer claramente diferenciable la geometría de los componentes del dispositivo de desgaste con respecto a la geometría de los ladrillos regulares adyacentes de la mampostería, a más tardar con la consecución de esta medida de desgaste crítica. Esto puede apreciarse entonces visualmente por el personal de servicio, concretamente de forma fiable, porque la modificación correspondiente de la geometría corresponde a un 60 grado de desgaste determinado.

En su forma de realización más general, la invención se refiere a un indicador de desgaste en un (para un) sistema compuesto que comprende unos ladrillos cerámicos refractarios con las siguientes características:

-el indicador de desgaste consiste en un conjunto de por lo menos dos componentes cerámicos refractarios,

- cada componente presenta por lo menos un tramo de superficie con un perfilado tridimensional, complementándose los perfilados de tramos de superficie correspondientes de componentes adyacentes en arrastre de forma, -en la dirección de desgaste de los componentes, los perfilados discurren solamente a través de una longitud parcial o con diferente geometría o sólo a través de una longitud parcial y con diferente geometría.

La dirección de desgaste (Y) corresponde sustancialmente a una dirección que discurre normal al lado frontal interior del revestimiento refractario o normal a la pared correspondiente del horno.

En particular, en recipientes metalúrgicos que presentan una mampostería sustancialmente cilíndrica, se ofrece realizar por lo menos un componente de modo que éste, en el tramo que se desgasta, presente una superficie en sección transversal más pequeña que en el tramo que está asociado el extremo frío del componente.

Una alternativa consiste en modificar la orientación del componente entre el extremo caliente y el extremo frío, por ejemplo configurando el componente en el extremo caliente con una sección transversal orientada sustancialmente en dirección Z (es decir, estrecha en dirección X del sistema de coordenadas y larga en la dirección Z) , mientras que la sección transversal en el extremo frío presenta su máxima extensión en la dirección X. Esto puede realizarse, por ejemplo, haciendo que el tramo del componente sobresalga en el extremo frío en la dirección X a uno o ambos lados con respecto al tramo del componente que está junto al extremo caliente.

Por supuesto, esta modificación de sección transversal, que corresponde a una modificación del perfilado, debe ser tan clara que el personal de servicio aprecie visualmente sin dificultades la geometría modificada.

Los perfilados citados se pueden clasificar en dos grupos, a saber, perfilado sobresalientes con respecto a las superficies adyacentes (en inglés: male parts -partes macho) y perfilados entrantes con respecto a las superficies adyacentes (en inglés: female parts - partes hembra) .

En este caso, las superficies mínimas o máximas definidas por los perfilados deben ser diferentes en por lo menos 10%, mejor por lo menos 20% o por lo menos 30% con respecto a los tramos de superficie del componente que están delante o detrás en la dirección Y.

Los perfilados se pueden formar en diferentes geometrías, por ejemplo geometrías del grupo: alma, escalón, espiga, pasador, nervio, pirámide, diente de sierra, orificio, canal, ranura, prisma, círculo parcial, elipse.

Cada perfilado individual puede configurarse de modo que se agrande en la dirección de desgaste (Y) en una dirección (X, Z) perpendicular a la dirección de desgaste (Y) . Por ejemplo, en un perfilado de tipo alma que discurre en la dirección Y, un primer tramo en la dirección de desgaste puede configurarse con una superficie en sección transversal a y un tramo unido a ésta con una superficie en sección transversal que corresponde a Fa, pudiendo presentar F por lo menos un valor de 1, 1, mejor 1, 2 o 1, 3, pero preferiblemente un valor de por lo menos 2 o 3 o 4.

El perfilado inverso, que se hace más pequeño en la dirección de desgaste (Y) en una dirección (X, Z) perpendicular a la dirección de desgaste (Y) , es también posible.

Por lo menos uno de los componentes puede modificar su anchura (en la dirección X) en la dirección de desgaste (Y) . Esto se realiza entonces particularmente de forma perpendicular a la dirección de desgaste (Y) . Esto puede realizarse de manera independiente o simultánea con la formación del perfilado.

Asimismo, es posible una forma de realización en la que por lo menos un componente modifique su altura (en la dirección Z) , perpendicularmente a la dirección de desgaste (Y) , en la dirección de desgaste (Y) .

Cada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Indicador de desgaste en un sistema compuesto que comprende unos ladrillos cerámicos refractarios (A) con las siguientes características:

a) el indicador de desgaste consiste en un conjunto de por lo menos dos componentes cerámicos refractarios (10.1, 10.2, 10.3) , b) cada componente (10.1, 10.2, 10.3) presenta por lo menos un tramo de superficie con un perfilado 10 tridimensional (P, N) , complementándose los perfilados (P, N) de tramos de superficie correspondientes de componentes adyacentes (10.1, 10.2; 10.2, 10.3) en arrastre de forma, c) en la dirección de desgaste (Y) de los componentes (10.1, 10.2, 10.3) , los perfilados (P, N) discurren c1) sólo sobre una longitud parcial, o c2) con geometría diferente, o c3) sólo sobre una longitud parcial y con geometría diferente.

2. Indicador de desgaste según la reivindicación 1, con por lo menos un perfilado (P, N) del grupo: alma, escalón, 20 espiga, pasador, nervio, pirámide, diente de sierra, orificio, canal, ranura, prisma, elipse, círculo parcial.

3. Indicador de desgaste según la reivindicación 1, con por lo menos un perfilado (P, N) que se agranda en la dirección de desgaste (Y) en una dirección (X, Z) perpendicular a la dirección de desgaste (Y) .

4. Indicador de desgaste según la reivindicación 1, con por lo menos un perfilado (P, N) , que se reduce en la dirección de desgaste (Y) en una dirección (X, Z) perpendicular a la dirección de desgaste (Y) .

5. Indicador de desgaste según la reivindicación 1, en el que por lo menos un componente (10.1, 10.2, 10.3)

modifica su anchura (B) , perpendicularmente a la dirección de desgaste (Y) , en la dirección de desgaste (Y) . 30

6. Indicador de desgaste según la reivindicación 1, en el que por lo menos un componente modifica su altura, perpendicularmente a la dirección de desgaste (Y) , en la dirección de desgaste (Y) .

7. Indicador de desgaste según la reivindicación 1 con un conjunto de tres componentes (10.1, 10.2, 10.3) . 35

8. Grupo industrial revestido de ladrillos cerámicos refractarios, caracterizado por que comprende por lo menos un indicador de desgaste según la reivindicación 1.

9. Grupo según la reivindicación 8 con varios indicadores de desgaste de diferente forma de construcción.

 

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