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GIEßPFANNE ZUM METALLDURCHBLASEN MIT GAS Die Erfindung bezieht sich
auf Gießfannen zum Durchblasen des in ihnen befindlichen Metalls mit Gasen, um die
Qualität des Metalls zu verbessern.
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Solche Gießpfannen werden in der iiiittenindustre, z.B.
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beim Raffinieren von Stahl mit Argon, verwendet.
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Es sind Geißpfannen zum Metalldurchblasen mit Gas bekannt, bei weichen
Gas über feuerfeste poröse Stopfen oder kleine Blöcke, die an der hohlstopfenstange
befestigt oder in die Auskleidung des Gießpfannenbodens eingesetzt sind, zugeleitet
wird. Die beim Durchblasen von Gas, das über einen Stopfen oder Block zugeleitet
wird, gesammelten Erfahrungen haben gezeigt, daß das eingeblasene Gas in diesem
Falle nur einen geringen Teil des Volumens des geschmolzenen Metalls und zwar den
Teil, der sich
im schmalen Kegel über dem Stopfen oder Block berindet,
durchdringt. Hierbei der t der größere Teil der Schmelze (insbesondere bei Gioßpfannen
mit großem inhalt) während der ganzen Zeit nicht mit dem Gas in Berührung, d.h.
es findet oine Behandlung mit diesen statt. Außerdem ist die Gasdurchlåssigkeit
eines Stopfens oder eines Blocks auf 100...300 Kubikmeter je Stunde begrenzt, d.h.
es kann<ncht> während einer kurzen Zeit eine ausreichende Gasmenge in die
Schmelze geblasen werden. Untersu-(sich bei dems) (welches) chungen haben auch gezeigt,
daß Gas über poröse Stopfen oder Blöcke eingoblasen wird, kleine" Gasblasen zu großen
vereinigen, wodurch die Qualität des behandelnenden Metalls leidet.
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Während der letzten Zeit wurden Gießpfannen vorgeschlagen, die mit
Feuerfeststoff die mit Feuerfeststoff ausgekleideten Behälter besitzen, der eine
Lüftungsöffnungen in den Wänden und gasdurchlässige Auskleidung auf dem Doppelboden
hat. Letzterer enthält einen Stopfenausguß, der in dem Boden eingebaut ist. Der
Boden besteht aus einem unteren Vollblech undeinem oberen gelochten Blech, die zusammen
einen Hohlraum bilden, der an aie Druckgasquelle angeschlossen ist. Die odenauskleidung
besteht in solchen Gießpfannen aus gasdurchlässigen Feuerfeststoffblöcken.
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zine Tonne solcher Blocke kostet mehr als 1000, zum Auskleiden der
ganzen Bodenfläche einer Gießpfanne mit einem Inhalt von 100 t Stahl sind mehrere
Tonnen solchor porosen Blöcke erforderlich. Das Auswechseln solcher Blöcke lSt
mit
bedeutendem Arbeitsaufwand verbunden. außerdem treten in den Gießpfannen Verluste
an was auf, das unter Druck in den hohlen Boden geleitet wird. Das auf den Widerstand
der Auskleidung stoßende Gas dringt durch Spalte zwiscnen ehälter und Wandauskleidung,
zwischen Boden und Stopfenausguß sowie durcn die Lüftungsöffnungen.
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Hierdurch werden die Betriebskosten während des Gießpfanneneinsatzes
und die Verluste an Gas, das zum Durchblasen des Metalls bestimmt ist, erhöht.
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Es ist das iel der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießpfanne zum Metalldurchblasen
mit Gas zu schaffen, die im Betrieb wirtschaftlicher ist und bei der die Gasyerluste
geringer sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch Schaffung einer Gießpfanne zum Metalldurchblasen
mit Gas , die einen mit Feuerfeststoff ausgekleideten Behälter besitzt, welcher
Lüftungslöcher in den Wänden und eine gasdurchlässigo Auskleidung auf einem Doppelboden
hat, der einen Stopfenausguß enthalt, welcher in don Boden eingeDaut ist, wobei
der moden aus einem unteren Voilblech und einem oberen gelochten Blech bestent,
die zusammen einen Hohle raum bilden, der an eine Druckgasquelle angeschlossen ist,wobei
bei der Gleßpfanne erfindungsgemäß die Bodenauskleidung aus gasundurchlässigen Teilen
besteht zwischen deren
Fugen gasdurchlässiger Stoff ein- gefullt
ist , und wobei Mittel vorgosehen sind, welche das Entweichen von Gas über die Spalte
zwischen Behälter und Wandauskleidung, zwischen Boden und Stopfenausguß sowie über
die Lüftungslöcher im Behälter verhindern.
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Infolge einer derartigen konstruktiven Ausuhrung wird die Gießpfanne
wirtschaftlicher im Betrieb und die Gasverluste werden geringer.
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Es ist yorteilhaft , die Bodenauskleidung in Form eines Mauerwerks
aus gasundurchlässigen Ziegeln auszufuhren und die Fugen zwischen ihnen mit porosem
gasourchlassigen Feuer Feststoff zu füllen.
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Durch ein solches Ziegelmauerwerk wird der Arbeitsaufwand verringert,
da die zum Auswechseln des Mauerwerks erforderliche Zeit kurzer ist und die wirtschaftliche
Nutzungsdauer der Gießpfanne verlängert wird.
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Die Bodenauskleidung kann auch in Form einer Stampfmasse ausgeführt
werden, die aus porosem gas durchlässigen Feuerfeststoff mit gasundurchlässigen
Füllstoffstücken besteht.
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Eine solche Auskleidung ist am billigsten und bei ihr können Abfälle
(Ziegelsteinschlag) benutzt worden.
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Es ist vorteilhaft , den Stopfenausguß mit einem Metallring zu umgeben
und diesen luftdicht an den Blechen, welche den Doppelboden der Gießpfanne bilden,
zu befestigen.
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Dies Ermöglicht es, unproguktives Entweichen von Gas aus dem Hohlraum
des Doppelbodens der Gießpfanne über den Spalt
zwischen dem Stopfenausguß
und dem unteren Bodenblech zu verhindern.
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Vorteilhaft werden die Stöße zwischen Wandauskleidung und Behälter
mit gasundurchlässigem Feuerfeststoff gefüllt.
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Dies ermöglicht es, unproduktives Entweichen von Gas zu verhindern.
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Es ist vorteilhaft , die Lüftungslöcher des Gießpfannenbehälters
mit in diese einschraubbaren Verschlußpropfen zu versehen.
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das Dies ermöglicht es, Entweichen von Gas über die Lüftungslöcher
im Gießpfannenbehälter zu vermeiden.
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Nachstehend wird zur Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel
der Gießpfanne zum Metalldurchblasen mit Gasen unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben,
in der ein Senkrechtschnitt durch die erfindungsgemäße Gießpfanne mit zwei Auskleidungsvarianten
abgebildet ist.
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Die Gießfanne zum Metalldurchblasen mit Gasen besitztelnen mit Feuerfeststoff
ansgekleideten Behälter 1, in dessen Wänden sich Lüftungslöchor 2 befinden, während
der Doppelboden durch ein unteres Vollblech 3 und ein über Zwischenlagen 4 auf ihm
aufliegendes oberes gelochtes Blech 5 gebildet wird. Die im gelochten Blech 5 vorgesehenen
Öffnungen 6 sind einige Millimoter groß. Die Bleche 3 und 5 bilden einen Hohlraum,
aer über einen Stutzen 7 mit einer (aus der Zeichnung nicht ersichtlichon) Druckgasquelle
in Verbindung
stellt.
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Die Auskleidung des Gießpfannenbodens besteht aus Mauerwerk mit üblichen
gasundurchlässigen Ziegeln 8, zwischen denen die Fugen 9 mit gasdurchlässigem porösen
Feuerfeststoff gefüllt sind. Die Zusammensetzung dieses Stoffs kann dieselbe wie
bei bekannten porösen Blöcken sein.
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Im Gießpfannenboden ist ein Stopfenausguß 10 eingebaut.
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Zwischen den Blechen 3 und 5 ist <luftdicht> ein Metallring
11<> befestig-t (eingeschweißt). Dieser Ring 11 umgibt den Stopfenausgu und
dient dazu, das Entweichen von Gas über den Spalt zwischen Boden und Stopfenausguß
10 zu verhindern. Die Wandauskleidung 12 ist gasundurchlässig in iorm von Mauerwerk
aus üblichen Ziegeln mit dichten Fugen ausgeführt, welche mit Sand-Don-Masse oder
Schamotte-Ton-Masse gefüllt sind.
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Die Stöße zwischen der Wandauskleidung 12 und dem Gießpfannenbehälter
1 sind mit gasundurchlässigem Feuerfeststoff 13 gefüllt, der das Entweichen des
Gases verhindert.
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Es sind, um des Entweichen von Gas über die Lüftungslöcher 2 im Behälter
1 zu verhindern, Verschlußpfropfen 14 vorgesehen, die in die Löcher 2 der Wände
eingeschraubt werden.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht die Bodenaus kleidung
aus Stampfmasse, die aus porösem Gasdurchlässigen Feuerfeststoff 15 mit gasundurchlässigen
Füllstoffstücken 16 (Ziegelsteinschlag) besteht.
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Bei beiden Beispie den besteht die Auskleidu
des
Gießpfannenbodens aus gasundurchlässigen Teilen, zwischen uenen die Fugen mit gasdurchlässigem
Stoff geftillt sind. Außeraem sind Mittel vorgosehen, welche das Entweichen von
Gas uuer die Spalte zwischen Behälter 1 und Wandauskleidung 12, zwischen Boden und
Stopfenausguß 10 sowie über die Lüftungslöcher 2 im Behälter 1 verhindern.
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Die betriebliche Verwendung der Gießpfanne wird wie folgt erläutert:
Nach dem Trocknen der Auskleidung werden die Abschlußpfropfen 14 in die Locher 2
eingeschraubt, daß wird die Gießpfanne mit Metall gefüllt und über den Stutzen 7
wird in den Raum zwischen den Blechen 3 und 5 Druckgas (Argon) geleitet, welches
durch die porösen Fugen 9 (oder durch den porosen Stoff 15) in Form von kleinen
Blasen in das Metall eindringt. Die Blasen erzeugen beim Aufsteigen im Metall Wirbelströmun-
gen. Die waagerechte Pulsung in diesen Strömun-gen veranlaßt große waagerechte Verschiebungen
der Blasen, die ungefahr' die Dicke der Ziegel 8 oder der Füllstoffstücke 16 haben.
auf diese Weise wird eine gleichmäßige Verteilung des Gases in Form von kleinen
Blasen über das ganze Metallvolumen sichergestellt.
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Das Vorhandensein des Ringes 11, des Feuerfeststoffes 13 und der
Abschlußpfropfen 14 verhindert ein unproduktives Entweichen von Gas aus der Gießpfanne,
so daß das Gas zuvor das flüssige Metalll durchdringen muß.
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Der Betrieb dieser Gießpfanne ist bedeutend billiger als der der
bekannten Gießpfannen mit Auskleidung aus
porösen Blöcken, da bei
dieser Gießpfanne während der Ausbesserung nur die oberste Schicht des Mauerwerks
oder der Stampfmasse, welche mit dem Metall in Beruhrung stcht, aber nicht die Gesamtheit
der porösen Blöcke gewechselt werden muß.
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Außerdem enthält die erfindungsge- mäße Auskleidung des Gießpfannenbodens
bedeutend weniger porösen Feuerfeststoff als die der bekannten Gießpfannen mit einem
Boden aus porösen Blöcken Dieses verbilligt die Ausbesserung Erprobungen dieser
Gießpfannen mit einem Inhalt von 0,5 Tonnen bis 160 Tonnen Stahl in der Industrie
haben gezeigt, daß die HaltbarKeit der Auskleidung ihres Bodens nicht geringer als
bei den üblicherweise verwandten Gießpfannen ist.
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Zum Durchblasen von Stahl in diesen Gießpfannen ist nur ein unbedeutender
Gasdruck (von 0,5 bis 3 at) erforderlich und hierbei wird das Durchströmen von großen
Gasmenge ermöglicht.
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Beim Durchblasen von Stahl mit Argon in der erfindungsgemäßen Gießpfanno
können effektiv aus dem Metall nichtmetallische inschlüsse und Gase entfernt werden
und beim Durchblasen des Stahls mit Stickstoff kann dieser im Metall, um es zu legieren,
gelöst werden.