DE19542446C2 - Feuerfeste Formplatten mit Gasführungskanälen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerfeste, durch Walzen von kera­ mischen Grünlingen aus einer plastisch verformbaren Feuer­ festmasse hergestellte, nach dem Walzen wärmebehandelte Form­ platte.

Bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Ein­ düsen von Gasen in feuerfest ausgekleidete Heißräume oder me­ tallurgische Gefäße werden Düsensteine, Gasspülsteine oder Lanzen verwendet, die das Gas in die Heißräume oder mit einer metallenen Schmelze gefüllten Gefäße nur an den Stellen punk­ tuell einblasen können, wo die entsprechenden Spüler einge­ setzt sind. Dadurch kommt es zu einer ungleichmäßigen Beauf­ schlagung beispielsweise der Schmelze mit Gas, so daß zum Bei­ spiel der gewünschte metallurgische Effekt einer Reinigung oder einer Homogenisierung der Schmelze nur bei relativ langen Blaszeiten erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Eindüsen von Gasen in derartige Heißräume oder metallurgische Gefäße zu schaffen, mit der die Blaszeiten verkürzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formplatte ge­ löst, die einen oder mehrere, sie im Inneren durchziehende Kanäle aufweist, die durch Einlegen von ausbrennbaren oder ausschmelzbaren Streifen beim Walzvorgang und einer nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung gebildet sind.

Mit derartigen Feuerfestformplatten, die zum Beispiel leisten­ artig in die Feuerfestausmauerung eines Tundish eingesetzt sind, kann die gesamte Metallschmelze sehr gleichmäßig mit Spülgas oder anderen Gasen beaufschlagt werden.

Die im Inneren der Formsteine verlaufenden Gaskanäle können dabei in Längsrichtung der feuerfesten Formplatten laufen, sie können jedoch auch kammartig ausgebildet sein und an benach­ barten Seiten der Formplatte münden. Darüber hinaus können die Kanäle unterschiedliche Querschnitte aufweisen, die durch das Einlegen entsprechend unterschiedlich dicker Streifen ausge­ bildet werden.

Die erfindungsgemäßen Formplatten mit den inneren Gasführungs­ kanälen eignen sich darüber hinaus vorzüglich zur Herstellung von Gasspülsteinen mit gerichteter Porosität.

Die Formplatten können zur Bildung größerer Spülkörper im Prinzip beliebig zusammengefügt werden, da dadurch die Quer­ schnittskonstanz der Kanäle nicht beeinträchtigt wird.

Da die feuerfesten Formplatten aus gewalzten Grünlingen her­ gestellt sind, wird das angemachte Feuerfestmaterial ver­ gleichsweise hoch verdichtet. Dadurch entsteht ein niedrig poröses Material, das einen entsprechend hohen Verschleiß­ widerstand aufweist.

Die Formplatten können zur Bildung von größeren Spülkörpern oder Einblaskörpern bereits bei der Herstellung der Grünlinge durch Walzen oder Pressen miteinander verbunden werden. Ande­ rerseits ist es auch möglich, die Formplatten z. B. mit Hilfe eines feuerfesten Klebers miteinander zu verbinden. Das gas­ dichte Verbinden der einzelnen Formplatten wird dadurch er­ leichtert, daß diese mit Hilfe eines Walzprozesses hergestellt sind und dadurch sehr glatte und gleichmäßige Oberflächen aufweisen. Derartig zusammengefügte Formplatten können auch die auftretenden sehr hohen Wärmespannungen wesentlich besser aufnehmen, da eventuell entstehende Risse in der Regel nur bis zur Außenseite der Nachbarplatte verlaufen.

Die durch Walzen hergestellten Formplatten weisen vorzugsweise eine Dicke zwischen 1 und 10 mm und eine Breite zwischen 10 und 100 mm auf.

Die feuerfesten Formplatten können z. B. aus einer Mischung von Al₂O₃, MgO und ZrO bestehen, die mit Wasser angemacht wer­ den und deren teigige Konsistenz so eingestellt wird, daß sie mit Hilfe eines Walzvorganges geformt werden können.

Die im Inneren der feuerfesten Formplatten verlaufenden Gas­ durchtrittskanäle werden erfindungsgemäß beim Walzvorgang der Grünlinge bzw. eines entsprechenden Endlosstreifens, der nach dem Walzen zerteilt wird, dadurch hergestellt, daß eine ge­ wünschte Anzahl von Streifen aus einer ausbrennbaren oder aus­ schmelzbaren, gegenüber den beim Walzen auftretenden Verfor­ mungskräften vergleichsweise formstabilen Folie eingearbeitet werden. Diese Folienstreifen bilden nach dem anschließenden Ausschmelzen oder Ausbrennen die späteren, mit sehr exaktem und gleichmäßigem Querschnitt verlaufenden Gasdurchtrittska­ näle im Inneren der einzelnen Formplatten.

Die Folienstreifen können bei dem erwähnten Walzvorgang auf sehr einfache Weise kontinuierlich dem Walzenspalt zugeführt werden, wobei der Walzprozeß z. B. dadurch erfolgen kann, daß dem Walzenspalt zwei verschiedene Bänder aus vorgearbeitetem Feuerfestmaterial zulaufen oder das Material in Form eines einzigen Stranges in den Walzenspalt eingeführt wird. Der­ artige Walzverfahren sind beispielsweise der EP 0 536 584 A2 oder der DE-PS 41 33 712 C2 zu entnehmen.

Die entstehenden Formplatten werden durch eine nach dem Walzen vorzunehmende Wärmebehandlung unter Ausschmelzen bzw. Ausbren­ nen der Folie gestaltverfestigt und können anschließend unter Umgießen mit pastösem Feuerfestmaterial in bekannter Art und Weise im Inneren von Spülkörpern eingebaut werden.

Durch die Möglichkeit, die Formplatten zu größeren Feuerfest­ bausteinen zusammenfassen zu können, ist es im Prinzip mög­ lich, die gesamte Feuerfestauskleidung eines metallurgischen Gefäßes oder eines Heißraumes mit den erfindungsgemäßen Form­ platten zu versehen bzw. die Feuerfestauskleidung aus der­ artigen Formplattenblöcken zusammenzusetzen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschau­ licht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im ein­ zelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Formplatte mit einem kammartig ausgebildeten Gasdurchtrittskanal,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Formplatte mit drei Gasdurchtrittskanälen,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines aus mehreren Form­ platten zusammengesetzten Spülkörpers,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Gasspülstein mit Spülkörper und porösem unteren Block und

Fig. 5 einen Teilschnitt durch den Gasspülstein gemäß Fig. 4.

Die Darstellungen in Fig. 1 und 2 zeigen durch Walzen herge­ stellte Formplatten 1 bzw. 2 mit in Längsrichtung verlaufenden Gasdurchtrittskanälen 3, wobei die Formplatte 1 gemäß Fig. 1 einen kammartig ausgebildeten Gasdurchtrittskanal 3 und die Formplatte 2 gemäß Fig. 2 drei Gasdurchtrittskanäle 3 auf­ weist.

Die Anzahl bzw. Abmessungen der Gasdurchtrittskanäle 3 sind auf die zur Verfügung stehenden Eindüsungsflächen bzw. die gewünschten Gasdurchsätze und -drücke abgestellt.

Fig. 3 zeigt schematisch einen durch Verkleben der einzelnen Formplatten 2 entstandenen Spülkörper 4, an dessen der Schmel­ ze zugewandten Heißseite 5 eine Vielzahl von Gasdurchtrittska­ nälen 3 münden.

Der in der Schnittdarstellung gem. Fig. 4 dargestellte Gas­ spülstein 6 besteht aus einem Feuerfestmaterial 7, das von einem konischen Blechmantel 8 seitlich und einem unteren Blechboden 9 gasdicht umgeben wird. In dem Blechboden 9 ist ein Gaszuführungsrohr 10 angeschweißt.

Zwischen der Unterseite 11 des Feuerfestmaterials 7 und dem Blechboden 9 befindet sich ein Gasverteilungsraum 12.

Im Inneren des Gasspülsteins 6 ist der Spülkörper 4 angeord­ net, der von einer Vielzahl von Gasdurchtrittskanälen 3 durch­ zogen ist.

Unterhalb des Spülkörpers 4 befindet sich ein gasdurchlässiger Block 13 mit ungerichteter Porosität, der bei entsprechendem Abarbeitungszustand des Gasspülsteins 6 eine optische Ver­ schleißanzeige bildet.

In der Draufsicht gemäß Fig. 5 wird die Lage des Spülkörpers 4 im Inneren des Gasspülsteins 6 verdeutlicht.

Bezugszeichenliste

1

Formplatte

2

Formplatte

3

Gasdurchtrittskanal

4

Spülkörper

5

Heißseite

6

Gasspülstein

7

Feuerfestmaterial

8

konischer Blechmantel

9

Blechboden

10

Gaszuführungsrohr

11

Unterseite

12

Gasverteilungsraum

13

gasdurchlässiger Block

Claims (3)

1. Feuerfeste, durch Walzen von keramischen Grünlingen aus einer plastisch verformbaren Feuerfestmasse hergestellte, nach dem Walzen wärmebehandelte Formplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (1, 2) einen oder mehrere sie im Inneren durchziehende Kanäle (3) aufweist, die durch Einlegen von ausbrennbaren oder aus­ schmelzbaren Streifen beim Walzvorgang und einer nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung gebildet sind.

2. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie durch Walzen, Pressen oder Ver­ kleben mit einem Feuerfestkleber mit mehreren Formplatten (1, 2) zu einem Spülkörper miteinander verbunden sind.

3. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Dicke zwischen 1 und 10 mm und eine Breite zwischen 10 und 100 mm aufweist.