DE1558098A1 - Feuerfeste Dolomitsteine und Verfahren zur feuerfesten Auskleidung (Zustellung) von metallurgischen OEfen mittels dieser Dolomitsteine - Google Patents

Description

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J NATIONAL l)ü R^GHüiRGHrJS lleTALIURSIQU^S, Association sans but lucrat if, Brüssel (Belgien), 47, Hue LIontoyer

"FeuerfesGe Dolomifesteine und Verfahren zur feuerfesten Auskleidung (Zustellung) von metallurgischen Öfen mittels dieser Dolomitsteine"

Die Erfindung betrifft feuerfeste Dolomitsteine, und ein Verfahren zur feuerfesten Auskleidung (Zustellung) metallurgischer Öfen unter Verwendung solcher feuerfester Dolomitsteine, insbesondere zur Herstellung einer feuerfesten Auskleidung von Gewölben, überhängenden oder überdachenden, feilen solcher metallurgischen Öfen. Hierbei sind unter "metallurgischen Öfen" nicht nur Siemens-Martin-Öfen oder Elektroöfen zu verstehen, sondern auch Blaskonverter, Drehöfen, Hoch- und andere Sehacht-Öfen, Mischer und dergleichen mehr. Gewölbe und überdachende oder überhängende Teile der feuerfesten Zustellung aus Dolomit werden bei metallurgischen öfen sehr viel schneller zerstört, als die anderen Teile dieser Zustellung,, wie Seitenwände,. Böden (Sumpf) oder dergleichen, weil die zerstörende Wirkung der hohen Betriebstemperaturen noch durch die auf diese Teile einwirkende Schwerkraft beschleunigt und verstärkt wird·

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Um diese nachteiligen ϊ/irkungen Zu beheben, wurde bereits vorgeschlagen, feuerfestes Material zu verwenden, das einer Etwe'ichung oder plastischen Verformung (Kriechen) bei hohon Temperaturen mehr Widerstand entgegensetzt, al3 dies bei Dolomit der iall iste So ergeben bei3oielaweise Liischungen auf der Basis von Magnesit oder Chrome isen-^rz befriedigende Ergebnisse, aber deren Preis ist sehr viel höher als der von Dolomit»

Auch eine Verbesserung der Stampftechnik für die verwendete feuerfeste lüasse wurde bereits vorgeschlagen». Zu diesem Zweck werden vorgefertigte Teile oder Steine bzw. Blöcke verwendet, die ausserhalb des Ofena oder in besonderen V/erkatätten hergestellt werden können» Die Abmessungen dieser Steine sind vorzugsweise so gewählt _f dass mit ihnen die gewLLnschte Zustellung oder Ausfutterung durch Zusammensetzung einer kleinen Anzahl derselben angefertigt werden kann, damit die Zeit für das Anbringen derselben im Ofen und die dafür erforderlichen Arbeitskräfte verkürzt bzw» verringert wird. Solche Steine oder Blöcke, die eine im wesentlichen parallelepip«dische Form und ebene oder gekrümmte Flächen — je nach ihrem besonderen Verwendungszweck - aufweisen, werden durch Zusammenpressen einer Mischung von pulverförmigem oder körnigem Material mit einem Bindemittel erhalten» Die Masse wird in Formen gepreßt» wobei festgestellt werden konnte, daß deren Dichte größer wird»., wenn ' aufeinanderfolgende Schichten oder Lagen geringer Stärke verdichtet, gepresst oder gestampft werden» Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen» in den zur Herstellung derartiger Blöcke oder Steine dienenden Formen zur Erhöhung der Wider-

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Standsfähigkeit der Steine ein netzförmiges metallisches Gestell anzuordnen, von dem bestimmte Teile aus der Oberfläche des Steines oder Blockes hervorstehen, die zum Greifen oder Erfassen desselben bei ihrem Transport dienen«

Bei Gewölben ist jedoch damit die Gefahr der Zerstörung infolge der vereinten Wirkung von Hitze und Schwerkraft trotz dieser liassnahmen noch nicht beseitigt und tatsächlich kann ' eine ziemlich rasche Zerstörung einer Oberflächenschicht eines solchen Gewölbes festgestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, vorgefertigte Teile, Steine oder Blöcke der beschriebenen Art zu schaffen, die insbesondere die Nachteile der bisher bekannten Steine vermeiden, die sich ergeben,- wenn dieselben zur Herstellung von Gewölben oder überdachenden oder überhängenden Teilen in me— * tallurgischen Öfen verwendet werden und die besser als die

den
bisher bekannt en,Erfordernissen der Praxis gerecht werden.

Demgemäß weisen die Steine oder Blöcke, die durch Zusammenpressen oder Stampfen einer Mischung als Dolomit und einer Masse aus Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Teer, gefertigt werden, erfindungsgemäß eine metallische Panzerplatte auf, die diejenigen Flächen derselben bedecken,die die Innenseite der Zustellung bilden,- sowie Slemente zum Befestigen dieser metallischen Panzerplatten an der die Steine oder Blöcke bildenden feuerfesten Masse«.

Ausserdem können erfindungsgemäß solche Steine oder Blöcke in ihrem Inneren eingebettet ein netzförmiges metallisches Gestell aufweisen, an dem gegebenenfalls die metallische Panzer-

platte und/oder deren Befestigungselemente befestigt sein könnene Dabei kann die Panzerplatte und deren Befestigungselemente auch mit dem Drehgestell oder dergl« einstückig ausgebildet sein.

Das Verdichten, Stampfen bzw„ Zusammenpressen der feuerfasten Masse kann erfindungsgemäß derart erfolgen, dass die fertigen Steine oaer Blöcke je nach deren Verwendungszweck als Gewölbesteine, als Steine für überhängende oder überdachende Teile,als Steine für Seitenwände oder für den Boden (Sumpf) odedgl. in verschiedenen Richtungen Schichtstruktur aufweisen. Im allgemeinen stehen dabei die Schichtebenen im wesentlichen senkrecht zur die Innenseite der Zustellung bildenden Steinoder Blockfläche.

Erfindungsgemäß ist es zur Erhöhung der Dichte derartiger Steine oder Blöcke besonders vorteilhaft, das Verdichten unter Anwendung von (Rüttel-) Schwingungen, insbesondere von Ultraschallschwingungen durchzuführen.

Die Erfindung DöCrj.Lit y.ac;i aie Verwendung solcher erfindungsgemäßer vorgefertigter Steine oder Blöcke zur Herstellung feuerfester Zustellungen oder Auskleidungen in metallurgischen Öfen. Sie beruht auf der Anwendung geeigneter Mittel,, um einerseits die schädlichen Wirkungen der den Dolomit erweichenden (plastisch verformenden) Hitze, andererseits die schädlichen Wirkungen der die Zerstörung der Steine infolge dieser Erweichung beschleunigenden und verstärkenden Sohwerkraft zu beseitigen.

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Dieses Verfahren zur Verwendung von vorgefertigten Steinen oder Blöcken g.maß der Erfindung zur Herstellung mindestens eines Teiles einer feuerfesten Zustellung oder Auskleidung, wie Gewölbe, Überhänge oder dergleichen, ist im wesenblichen dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigten Blöcke oder Steine derart im Ofen eingesetzt werden, dass deren mit einer metallischen Panzerplatte bedeckten Flächen die Innenwandung der Zustellung oder Auskleidung bilden und dass anschließend die Steine einem sehr schnellen Brennen unterworfen wordene Dabei dienen die Panzerplatten dazu, während des kurzen Zeitraumes, der zur Bildung einer das Erweichen bzw· Kriechen (plastischen Verformen) der geteerten feuerfäscen «lasse infolge der Hitze verhindernden Oberflächenkruste erforderlich

der
ist, Schwerkraft entgegenzuwirken·

iSrfindungs gemäß ist es besonders vorceilhaft, wenn dabei die Panzerplatten geringe Stärke, d.h. eine Dicke von der Größenordnung von 1 mm aufweisen, sodass durch eine eventuelle Verformung derselben infolge der Hitze in der feuerfesten Hasse der Steine praktisoh keine Spannung erzeugt werden kanne

Gemäß der Erfindung wird das schnelle Brennen der erfindungsgemäßen Steine oder Blöcke vorteilhafterweise mit wenigstens einem Öxy-Fuel-Brenner (Sauerstoff-Heizöl-Brenner) durchgeführt, der eine besonders hohe Flammentemperatur liefert, nämlich eine solche in der Größenordnung von 2 500° C·

Weiter ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, den Oxy-Fuel-Brenner mit wesentlich höheren Sauerstoffmengen zu betreiben, als sie zur Sloharstellung einer vollständigen

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Verbrannung des verwendeten Brennstoffes zwingend erforderlich ist. Infolge der großen Heizleistung des Oxy-Puel-Brenners je Zeiteinheit wird die die feuerfesten Steine oder Blöcke bildende Masse beim sehr kurzzeitigen Oberflächenbrennen rasch auf 3ehr hohe Temperatur gebräche, und die bereits beschriebene i'unkiion der me call löcher. Panzerplatten zei/rt hierbei ihren ganzen Nutzen·

Wird die feuerfeste älasse nicht einem sehr rajchen Brennen unterworfen, dann erfolgt die Bildung einer Oberflächenkru3te zu langsam,, um ein arv.-eichen oder Kriechen der feuerfesten L'asse an anderen Stellen verhiniern zu können. Die metallischen Panzerplatten verschwinden unter der Wirkung der Hitze schnell, woraus sich jedoch keinerlei nachteilige Wirkung ergibt, da deren Anwesenheit nur während des zur Ausbildung der beschriebenen Oberflächenkruste erforderlichen kurzen Zeitraumes benötigt wird.

Die Verwendung einer erheblich größeren Sauerstoffmenge, als die für eine vollständige Verbrennung des verwendeten Brennstoffes erforderliche Menge bei einem oder mehreren Oxjfr-Fuel-Brennern ist aus mehreren Gründen besonders vorteilhaft: Unter der Wirkung der Hitze verflüssigt sich die Masse aus Kohlenwasserstoffen, wie ζ·Β. Teer, in der Mischung mit Dolomit und wird anschliessend in Dampf übergeführt\ in Anwesenheit von Sauerstoff verbrennen diese Dämpfe unter Freisetzung von Wärme, wodurch die Wirksamkeit des oder der Oxy-Fuel— Brenner noch erhöht wird· In Abwesenheit von Sauerstoff entweichen diese unverbrannten Kohlenwasserstoff-Dämpfe in Form

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von dichtem Rauch, was den Verlust der durch ihre Verbrennung gewonnenen Wärme zur Folge haben würde.

Infolge des erfindungsgemäßen Aufbaues solcher feuerfesten Steine oder Blöcke und dank des erfindungsgemäßen Verfahrens der Verwendung derselben für die Herstellung einer feuerfesten Zustellung oder Auskleidung metallurgischer Öfen ist es möglich, auch andere, ebenso ansprechende Materialien wie Dolomit für die Herstellung von Gewölben,. Überdachungen, Überhängen oder dergleichen zu verwenden» Auch sind die Hersbellungsbedingungen vom Standpunkt der Arbeitszeit und des Einsatzes von ArbeitskräfGen wirtschaftlich sehr günstige

Wenngleich die erfindungsgemäßen, gepanzerten, feuerfesten Steine oder Blöcke insbesondere zur Herstellung von Gewölben, Überhängen oder dergleichen vorgesehen sind, so wird der ijrf^ndungsbereich durch Verwendung derartiger Steine oder Blöcke zur Herstellung von Seitenwänden oder Böden (Sümpfen) bei diesen metallurgischen Öfen keineswegs verlassen« Bs sind auch fachmännische Abwandlungen sowie Teil- oder Unterkombinationen von ürfindungsmerkmalen im Rahmen der Erfindung möglich«

- Patentansprüche -

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Claims (5)

1558G98 Centre National de λ Nürnberg, den Rocherches Metallurgiques ''^ Association sans but lucratif Brüssel (Belgien) Pat ent gri3prüche

1.. Feuerfeste Steine oder Blöcke zur Herstellung feuerfester Auskleidung oder Zustellung von Öfen, die aus einer Mischung von Dolomit und einer Masse aus Kohlenwasserstoffen, zd3. Teer oder dgl., durch Verdichten (Stampfen, Zusammenpressen) hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie an den die Innenflächen der feuerfesten Auskleidung oder Zustellung bildenden Seiten mit einer metallischen Panzerplatte verkleidet sind und Befestigungselemente zur Befestigung derselben an der feuerfesten, die Steine oder Blöcke bildenden Masse aufveisen.

2« Feuerfeste Steine nich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Panz-rplasten etwa 1 mm stark sindc

3. Verfahren zur Verwendung von feuerfesjön Steinen gemäß Anspruch 1 und/oder 2 zur Herstellung wenigstens eines ^xeiles einer feuerfesten Auskleidung' oder Zustellung dines Ofens, wie beispielsweise Gewölbe, Überdachungen, Überhänge oder der--lejr:hen, dadurch gekennzeichnet, dass die feuerfasten Steine im Ofen derart angeordnet werden, dass die mit diesen gebildete Innenwandung der Auskleidung oder Zustellung durch die mit metallischen Panzerplatten verkleideten Steinseisen ge bilde 5 wird und dads anschliessend diese Steine oder Blöcke einer sehr kurzzeitigen Brennbahfcjidlung unterzogen werden, 009812/06^5

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4, Veri'ahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet» dass die sehr kuraaeibiga Brennbehandlung mittels wenigstens einem Oxy— Fuel-Brenner durchgeführt wird, dessen Flammentemperatur die Größenordnung von 2 500⁰G aufweist₀

5 ο Vorfahren nach Anspruch 4_f dadurch gekennaeichn-ab, dass der oder dio Oxy-Euel-Brennor mit; einer Sauersfroffmenge betrieben werden, dio die zur Siehe rs teilung ein-jr vollständigen Verbrennung düs verwendeten Brennstoffes unbedingt erforderlicha Bauers fco ffmengej erheblich übersteigt.

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