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Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß für die
Überführung einer Metallschmelze aus einem ersten Gefäß,
insbesondere einem Verteiler, in ein zweites Gefäß,
insbesondere eine Kokille, mit einem sauerstoffdichten
Tauchrohr aus keramischem Feuerfestmaterial.
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In der eisenschaffenden Industrie werden solche
Tauchausgüsse eingesetzt, um bei der Überführung der
Stahlschmelze einen Kontakt der Stahlschmelze mit
Luftsauerstoff zu vermeiden, weil es anderenfalls zu
einer unerwünschten Reoxidation des in der Stahlschmelze
gelösten Aluminiums zu Aluminiumoxid (Al2O3-
Feststoffteilchen) kommt. Gelangen solche Aluminiumoxid-
Feststoffteilchen in die Kokille, dann bilden sich dort
im gegossenen Stahl nichtmetallische Einschlüsse, die
seine Qualität negativ beeinflussen. Aber auch beim
Einsatz eines Tauchausgusses ist die Bildung von
Aluminiumoxid-Feststoffteilchen in der Stahlschmelze nie
ganz zu vermeiden. Das Vorhandensein solcher
Aluminiumoxid-Feststoffteilchen ist aber von Nachteil,
weil Aluminiumoxid-Feststoffteilchen dazu neigen, sich an
der Innenseite der Wand des Tauchausgusses anzulagern,
was zu einem Verstopfen (Clogging) des Tauchausgusses
führt.
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Um die Anlagerung von Aluminiumoxidteilchen an der
Innenseite der Wand eines als Tauchrohr ausgebildeten und
aus keramischem Feuerfestmaterial bestehenden
Tauchausgusses zu vermindern, ist bereits vorgeschlagen
worden, die Innenseite der Wand des Tauchrohres mit einer
Beschichtung zu versehen, die einerseits eine glatte
Oberfläche hat und andererseits luft/sauerstoff-
undurchlässig ist. Mit der glatten Oberfläche soll eine
Antihaftwirkung gegenüber den Aluminiumoxid-
Feststoffteilchen erreicht werden. Mit der
Undurchlässigkeit der Beschichtung soll erreicht werden,
daß kein Sauerstoff durch die Wand des Tauchrohres in
dessen Innenraum gelangt. Dabei wird von der Vorstellung
ausgegangen, daß die Anlagerung von Aluminiumoxid-
Feststoffteilchen an der Innenseite der Wand des
Tauchrohres auch darauf zurückzuführen ist, daß durch die
aus keramischem Feuerfestmaterial bestehende, und deshalb
eine gewisse Porosität aufweisende Wand des Tauchrohres
Luftsauerstoff aus der Umgebungsatmosphäre in den
Innenraum des Tauchrohres gelangt und sich hier mit dem
in der Stahlschmelze gelösten Aluminium zu Aluminiumoxid
umsetzt. Die treibende Kraft für das Hindurchtreten des
Luftsauerstoffes durch die Wand des Tauchrohres ist ein
Druckgefälle zwischen der Umgebungsatmosphäre und dem
Innenraum des Tauchrohres, welches durch einen sich
während des Gießens einstellenden Unterdruck im Innenraum
des Tauchrohres hervorgerufen wird (Veröffentlichung der
TYK Corporation: Clogging resistance material).
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Um die Anlagerung von Aluminiumoxid-Feststoffpartikeln
an der Innenseite der aus keramischem Feuerfestmaterial
bestehenden Wand des Tauchrohres herabzusetzen, ist auch
bekannt, die Innenseite der aus konventionellem
keramischem Feuerfestmaterial bestehenden Wand des
Tauchrohres mit einem speziellen keramischen
Feuerfestmaterial zu verkleiden (DE 43 02 239 C2).
Dadurch mag die Oberfläche glatter und damit weniger
anfällig für die Anlagerung von Aluminiumoxid-
Feststoffteilchen sein, doch wird nicht verhindert, daß
durch die Wand des Tauchrohres Luftsauerstoff in den
Innenraum des Tauchrohres gelangt und zur Reoxidation mit
gelöstem Aluminium führt. Hinzu kommt, daß die
Herstellung eines solchen aus verschiedenen keramischen
Materialien bestehenden Tauchrohres recht aufwendig und
kostenintensiv ist.
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Ausgehend von der beschriebenen Theorie, daß durch die
Wand des Tauchausgusses in den Innenraum des
Tauchausgusses gelangender Luftsauerstoff aus der
Umgebungsatmosphäre zur Umsetzung von gelöstem Aluminium
in der Stahlschmelze, und damit zur Bildung neuer
Aluminiumoxid-Feststoffpartikel führt, liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tauchausguß zu
schaffen, bei dem das Eindringen von Luftsauerstoff in
den Innenraum des Tauchausgusses durch die Wand des
Tauchausgusses verhindert wird. Darüber hinaus soll ein
solcher Tauchausguß mit vergleichsweise geringem Aufwand
herstellbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Tauchrohr eine sauerstoffdichte Ummantelung aufweist.
Die Ummantelung besteht vorzugsweise aus Stahlblech.
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Ein solcher Tauchausguß unterscheidet sich von einem
konventionellen, und deshalb preiswert herzustellenden
Tauchausguß nur durch die sauerstoffdichte Ummantelung.
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Da die Ummantelung sich außen auf dem Tauchrohr befindet,
läßt sie sich leicht herstellen. Beim Eintauchen in die
Schmelze kann die Ummantelung im Eintauchbereich
abschmelzen, doch bleibt im gefährdeten, nicht
eingetauchten Bereich die Sauerstoffdichtigkeit erhalten.
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Vorzugsweise ist zwischen dem keramischen
Feuerfestmaterial und der Ummantelung eine Lage aus
Wärmeisoliermaterial angeordnet. Diese Lage kann
gleichzeitig als Ausgleichsmasse dienen. Es kann aber
auch eine weitere Lage aus einer Ausgleichsmasse
angeordnet sein. Dadurch erreicht man bei leichter
Montage einen festen Sitz der Ummantelung auf dem
Tauchrohr aus keramischem Feuerfestmaterial.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
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Die Zeichnung zeigt einen Tauchausguß im betrieblichen
Einsatz im Axialschnitt.
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Der Tauchausguß ist als Tauchrohr 1 aus konventionellem
keramischem Feuerfestmaterial ausgebildet. Das Tauchrohr
1 weist am unteren Ende diametral gegenüberliegende
Auslässe 2 auf. Sein oberer Bereich 3 ist konisch und
sitzt in einem Lochstein 4 eines ersten Gefäßes, und zwar
eines Verteilers. Mit seinem unteren, die Auslässe 2
aufweisenden Bereich ragt das Tauchrohr 1 in ein zweites
Gefäß, und zwar eine Kokille, so weit hinein, daß die
Auslässe 2 unterhalb des Gießspiegels 5 liegen.
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Das Tauchrohr 1 ist im gesamten freiliegenden Bereich
zwischen dem Lochstein 4 und dem Gießspiegel 5 mit einer
Ummantelung 6 aus Stahlblech verkleidet. Zwischen der
Ummantelung 6 und dem Tauchrohr 1 ist eine nachgiebige,
insbesondere elastische Lage aus einem
Wärmeisoliermaterial und/oder Ausgleichsmasse 7
angeordnet, die die Montage der Blechummantelung 6
erleichtert.
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Bei einem solchen Tauchausguß ist unkritisch, daß der
untere Bereich der Blechummantelung 6, der in die
Schmelze im zweiten Gefäß eintaucht, abschmilzt.
Entscheidend ist, daß er im zur Umgebungsatmosphäre
freiliegenden Bereich erhalten bleibt, weil nur in diesem
Bereich Sauerstoff aus der Umgebungsatmosphäre über die
Wand des Tauchrohres 1 in dessen Innenraum eindringen
kann. Vor allem bei einer Stahlschmelze ist die
Ummantelung aus Stahlblech, so daß von der Ummantelung
abschmelzender Stahl nicht zu Verunreinigungen in der
Stahlschmelze führt.