DE2311306C3 - Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks metallurgischer GefäBe - Google Patents
Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks metallurgischer GefäBeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur •höhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks
m öfen und metallurgischen Gefäßen, bei dem ein ider Kohlenstoffträger in situ in das Mauerwerk über
diesem endenden Zuleitungs- und Verteilungskanäle iltriert wird.
„, „...^ uviuu i-aiui ciwiic vorscniage gemacht
worden, um der Entkohlung im oberflächennahen Bereich des Mauerwerks zu begegnen. So wird in der
deutschen Offenlegungsschrift 22 10 731 ein Verfahren beschrieben, bei dem auf das Mauerwerk eine fließ- oder
streichfähige Kohlenstoff beispielsweise in Form von Teer oder Kohlenwasserstoffen enthaltende Masse
aufgetragen wird.
Des weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 14 200 ein Verfahren bekannt, bei dem eine
Flüssigkeit, wie beispielsweise Heizöl oder Teer, in das feuerfeste Mauerwerk infiltriert wird, um den sich im
Bereich der verschleißenden Mauerwerksoberfläche verbrauchenden Kohlenstoff fortlaufend zu ersetzen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 05 961 ist schließlich auch ein Verfahren bekannt, bei dem an
besonders gefährdeten Mauerwerksstellen ein Kühlgas durch das Mauerwerk geblasen wird. Dieses Kühlgas
soll das Mauerwerk beim Durchströmen kühlen und zudem auf der verschleißenden Mauerwerksseite als
komtinuierlicher Strom austreten, um die Schlacke vom Mauerwerk wegzudrücken und auf diese Weise den
Mauerwerksverschleiß zu verringern.
Der Grund für die Beschränkung der Verwendune
Der Grund für die Beschränkung der Verwendune
von Kühlgasen einerseits und kohlenstoff- bzw. kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeiten andererseits
dürfte darin liegen, daß bislang die Auffassung vorherrschte, kohlenstoffabspaltende Gase führten zu
einer alsbaldigen mechanischen Zerstörung des Mauer- s
werks durch den Spaltkohlenstoff aus dem Gas/.erfall.
Diese Auffassung findet ihren Niederschlag in einem nachveröffentlichten Aufsatz in »STAHL UND
EISEN«, 1973, S. 956 bis 963, und hat die Fachwelt offensichtlich veranlaßt, bei dti Kohlenstoffinfiltration
in das feuerfeste Mauerwerk metallurgischer Gefäße ausschließlich flüssige Medien zu verwenden. Damit
sind jedoch insofern Nachteile verbunden, als Flüssigkeiten
angesichts unvermeidbarer Leckstellen und der zumeist hohen Viskosität der flüssigen Kohlenwasserstoffe
beim Zuführen Schwierigkeiten ergeben. Außerdem lassen sich kleine Flüssigkeitsmengen nur schlecht
gezielt zuführen und entstehen beim Verdampfen der Flüssigkeit sehr große Gasmengen, die die Gefahr eines
Überschreitens des Berstdrucks des feuerfesten Futters mit sich bringen.
Der Erfindung liegt daher die Au.'gabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die vorerwähnten Schwierigkeiten
vermeidet und insbesondere ein feinfühliges Dosieren des Kohlenstoffträgers erlaubt sowie unabhängig
von üblichen Leckverlusten ist. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Verfahren
der eingangs erwähnten Art ein bei erhöhter Temperatur kohlenstoffabspaltendes Gas infiltriert wird.
Die Erfindung macht sich die im unzerstörten Bereich vorhandene Porosität des Mauerwerks sowie das
Vorhandensein von Mauerwerksfugen und Hohlräumen zunutze, um den Kohlenstoff in die Zone der «naximalen
Entkohlung bzw. des maximalen Futterverschleißes zu bringen und dort das Porenvolumen aufzufüllen. Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das von der kalten Seite her
infiltrierte kohlenstoffabspaltende Gas im Vergleich zu kohlenstoffhaltigen Flüssigkeiten eine sehr geringe
Viskosität besitzt und daher auch in kleinste Poren, Hohlräume und Fugen einzudringen vermag.
Die Kohlenstoffablagerung im Mauerwerk ist um so stärker, je größer die Menge des durchströmenden
Gases ist Im Einzelfall richtet sich die Menge nach dem Strömungswiderstand, so daß der gasförmige Kohlenstoffträger
in erster Linie dorthin strömt, wo sich ein verhältnismäßig großer Strömungsquerschnitt und
demzufolge geringer Strömungswiderstand ergibt. Die Folge davon ist, daß Zonen mit größerer Porosität
sowie größeren Hohlräumen, Spalten und Fugen stärker mit dem gasförmigen Kohlenstoffträger versorgt und
dementsprechend auch schneller mit Kohlenstoff angereichert werden. Demzufolge findet die Einlagerung
des Kohlenstoffs stets bevorzugt dort statt wo der Mauerwerksverschleiß am größten und das Mauerwerk
am stärksten gefährdet ist Hinzu tritt als Nebenwirkung der Infiltration eine gewisse Kühlung des Mauerwerks
durch das kalte Gas und dessen endotherme Zersetzung. Schließlich wirkt auch das von außen nach innen
gerichtete Druckgefälle bei der Infiltration dem fortschreitenden Mauerwerksverschleiß, insbesondere
der Metall- und/oder Schlackeninfiltration entgegen.
Versuche haben erwiesen, daß ein Mauerwerk beispielsweise aus Magnesitsteinen bereits nach verhältnismäßig
kurzer Infiltrationszeit im gesamten Querschnitt mit Kohlenstoff bis zur Sättigung angereichert
ist. Die Anreicherung geht bei gestampftem oder vibrationsverdichtetem Mauerwerk wegen dessen größeren
Porenvolumens noch schneller vonstatten.
Der gasförmige Kohienstoffträger wird vorzugsweise entgegen dem Mauerwerksverschleiß, d. h. im wesentlichen
senkrecht zur Mauerwerksoberfiäche infiltriert. Dies kann in der Weise geschehen, daß das Gas durch
die Gefäß- oder Ofenwandung geleitet und vor dem Infiltrieren zunächst in einer porösen Zwischenschicht
verteilt wird, aus der es dann in das aufzukohlende Mauerwerk eintritt Normalerweise genügen einige
Eintrittsstellen je Quadratmeter Mauerwerksfläche. Die Zahl der Eintrittsstellen hängt jedoch von der Art des
Mauerwerks und der Gestaltung des Gefäßes bzw Ofens ab. Im Falle eines Konverters hat sich eine
Eintrittsstelle je 1 bis 5 m3 Wandfläche bewährt In besonders gefährdeten Bereichen, beispielsweise im
Konverterboden, können selbstverständlich mehr Eintrittsstellen angeordnet sein als in den weniger
gefährdeten Bereichen.
Die Eintrittsstellen werden über Rohrleitungen mil dem gasförmigen Kohienstoffträger versorgt die bei
der Verwendung eines leicht zersetzbaren Gases notfalls isoliert sein müssen, um die Temperatur unter
der Zersetzungstemperatur, beispielsweise unter 400 bis 4500C zu halten. Die Eintrittsstelle kann direkt im
Mauerwerk oder auch in einer porösen Zwischenschicht liegen. Tieföfen, Roheisenmischer. Pfannen, Zwischengefäße
beim Stranggießen und Vakuumgefäße besitzen normalerweise eine Isolierschicht mit verhältnismäßig
hoher Porosität zwischen dem Mauerwerk und dem Außenmantel. Diese Zwischenschicht kann zur möglichst
gleichmäßigen Verteilung des Kohlenstoffträgers über das gesamte Mauerwerk oder einzelne Mauerwerkszonen
benutzt werden. Dort wo solche Isolierschichten nicht üblich sind, wie bei Konvertern
Elektroöfen, Siemens-Martin-Öfen, Kupolofen und Hochöfen, rechtfertigt sich die Anordnung einet
Zwischenschicht im Falle einer Neuzustellung, da die Zwischenschicht die Verteilung des gasförmigen Kohlenstoffträgers
wesentlich verbessert und damit zu einer Erhöhung der Mauerwerkshaltbarkeit beiträgt. Die
Zwischen- bzw. Verteilerschicht braucht nur 10 bis 50 mm dick sein und kann aus einer Schüttung eine;
grobkörnigen feuerfesten Materials bestehen.
Sofern der Mauerwerksverschleiß unterschiedlich isi und/oder eine unterschiedliche Infiltration b?.w. Aufkoh
lung gewünscht wird, kann der gasförmige Kohlenstoffträger in einzelne oder mehrere von gas- und/odei
fiüssigkeitsdichten Sperrschichten im Mauerwerk um grenzte Bereiche infiltriert werden. Eine Sperrschiclv
kann im Sinne der Erfindung dann als gas- und/odei flüssigkeitsdicht angesehen werden, wenn ihre Porositä
deutlich geringer ist als diejenige des Mauerwerks Mauerwerksschichten mit absichtlich eingestellter ge
ringerer Porosität als das umgebende Mauerwerl werden nämlich infolge der Infiltration des Kohlenstoff
trägers und der damit verbundenen Kohlenstoffablage rung sehr schnell zu Sperrschichten mit vom Kohlen
stoff gänzlich verschlossenen Poren.
Die einzelne Mauerwerksbereiche umgrenzendei Sperrschichten können beispielsweise aus Blechei
bestehen, die bei der Neuzus'tellung in das Mauerwerl eingebettet werden. Einzelne Bleche können dabe
miteinander verschweißt oder mittels feuerfester Kitte Anstrichmassen und Mörtel abgedichtet werden.
Die Sperrschicht kann jedoch auch aus eine streichfähigen, ein Bindemittel enthaltenden feuerfestei
Masse aufgebaut werden. Als Bindemittel eignen siel Wasserglas, chemische Binder und insbesondere Po
lymerbinder, während die feu.erfeste-Masse vorzugsweise
auf Basis von S1O2-AI2O3 aufgebaut ist und aus
feingemahlenem Mullit, Korund, Magnesit, Zirkoniumoxyd und Spinell einzeln oder nebeneinander bestehen
kann. Die vorerwähnten Mittel lassen sich auch als Anstrichmasse für die Umgrenzungübleche verwenden,
um diese vor einer Verzunderung zu schützen.
Eine Sperrschicht läßt sich in einfacherer Weise auch
dadurch aufbauen, daß in das Mauerwerk gegebenenfalls mit Wasserglas getränkte Pappe eingelegt wird, die
zwar im Betrieb verkohlt, dabei jedoch eine ausreichend dichte Sperrschicht bildet. In ähnlicher Weise eignen
sich Vliespapiere und -pappen aus keramischen Fasern mit oder ohne Teer bzw. Wasserglastränkung oder
bloße Anstriche der vorerwähnten Art einschließlich Glasuren und keramische Überzüge.
Bei der Neuzustellung eines metallurgischen Gefäßes oder Ofens können die erfindungsgemäßen Sperrschichten
ohne weiteres eingebrachi: werden, um das Mauerwerk in einzelne Bereiche aufzuteilen, die dem
jeweiligen Mauerwerksverschleiß entsprechend individuell mit dem fluiden Kohlenstoffträger infiltriert
werden. Vorteilhafterweise können dabei vorgefertigte, jeweils mit Ausnahme der Innenoberfläche von einer
Sperrschicht umhüllte vorgefertigte Bauteile verwendet ; werden. So kann das Mauerwerk beispielsweise aus
einzelnen quadratischen oder rechteckigen Fertigbauelementen aufgebaut sein, die — von den erforderlichen
Zuführungen für den gasförmigen Kohlenstoffträger abgesehen — auf vier oder fünf Seiten mit einer
Sperrschicht versehen sind. Zwischen den Sperrschichten können sich dann zwar Fugen ergeben; diese
können jedoch mit Hilfe von Kitten und gegebenenfalls durch Infiltration eines Kohlenstoffträgers hinreichend
dicht und beständig verschlossen werden. Selbstverständlich können auch ohnehin vorhandene Konstruktionsteile,
beispielsweise Stahlträger und Ofenkonstruktionen als Sperrschicht benutzt werden, sofern sich
dadurch nicht Spannungen ergeben. Bei verhältnismäßig kleinen metallurgischen Gefäßen wie beispielsweise
einem Zwischengefäß einer StrangguSanlage, die
ohnehin einen äußeren Stahlgußmantel besitzen, erübrigt sich dagegen im allgemeinen die Anordnung von
Sperrschichten und braucht der Mantel lediglich an geeigneten Stellen mit Eintrittsöffnungen und Zuleitungen
für den gasförmigen Kohlenstoffträger versehen zu sein.
Die Infiltrationsmenge kann von Mauerwerk zu Mauerwerk und je nach der Beanspruchung unterschiedlich
sein. Normalerweise ist die Infiltrationsmenge bei der Inbetriebnahme eines meuzugestellten
Mauerwerks verhältnismäßig hoch und nimmt alsdann mit zunehmender Betriebszeit bzw. zunehmender
Kohlenstoffablagerung in den Poreri, Fugen und
Hohlräumen des feuerfesten Materials allmählich ab.
So betrug die Infiltrationsmenge bei der Verwendung eines kohlenstoffabspaltenden Gases je m2 Mauerwerksoberfläche
2 bis 10 Nm3Zh Jbei der Inbetriebnahme
und verringerte sich über etwa 1 Nm-Vh nach etwa Stunden auf unter 1 Nm3/h. Die Menge des im
Mauerwerk abgelagerten Kohlenstoffs hängt von der Infiltrationsmenge des Gases ab. Bei sehr hohen
'Infiltrationsmengen von beispielsweise dem Zehnfachen der vorerwähnten Werte ist die-Kohlenstoffausbeute,
d. h. das Verhältnis des angelagerten Kohlenstoffes zum
Kohlenstoffgehalt des Gsses geringer. Im Hinblick auf eine optimale Ausbeute ist dalier die Zufuhr einer
kleineren Menge über einen längeren Zeitraum auf i) ο s
au 50 bis
au 50 bis
vorzuziehen.
; sind Gasmengen über 10 NmVh · m2
, die mit zunehmender Betriebszeit bis 1 oder auch bis auf 10% und im Falle der
. ..uf Null verringert werden können. Je nach der Beanspruchung kann die Menge des
infiltrierten Gases auch zeitlich oder örtlich gesteigert oder vermindert werden. So können besonders gefähr-Zonen
vorübergehend stärker beaufschlaet oder
au und steigt sehr rasch auf höhere Werte bis etwa
Si T T er bei forls<*reitendem M
2 :'fid t er,abfalin kann· Dem kann du
überwachend f-°Mbegegnet Werden· Eine D™k
zu vTrme^n T ehh SICh aUch· Um zu hohe Drücke
werks Sn k- ZU. einem Ausbrechen des Mauerbei
Vakuum JrT""In einZelnen Fällen· beispielsweise
kann es T,g h "f W.fhrend der Unterdruckphase,
vortberiehend erf°rderIich ™»<
die Infiltration gern Nivet" hT* emzustellen oder auf sehr niedri-
T Γ on K ΐ Ander u erSeits ist di* Gefahr eines
ein
^ des Bet"ebes; vielmehr
i freen iueS °der "ur verhältnismä-
tend« MaSr ^ gebundenen Kohlenstoff enthalundI
rieic£eir7 ™ ^ Inbetriebnahme erwärmt
ger nfiltrier g "" Τ™ S^örm\gen Kohlens.offträ-Maue^:;'*^"·
«n, auf diese Weise die nach außerK "8^ U"d -hohlräume von innen
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"+ · in den Ofenraam 1
y™? ^"schicht 5 aus einem
^-l1 5^4 Lediglich Λ
mcht beschichtet, um <Jie
Verhältnisse in einem üblichen metallurgischen Cc füll
zu simulieren. Zwischen der Rückwand des Stahlblechkastens 4 und der Rückseite der Probesteine J befindet
sich eine Schüttung aus einem grobkörnigen, feuerfesten keramischen Material 7, in die eine Zuleitung 8 für
den gasförmigen Kohlenstoffträger eingebettet ist. Das Gas gelangt über eine Leitung 9 aus einem Vorratsbehälter
10 mit einem Druckreduzierventil über einen Strömungsmesser 12 und ein Druckmeßgerät 13 in den
Blechkasten 4.
Bei einem Versuch betrug die Ofcntemperatur 1 5000C und nahm die Temperatur in den Versuchssteinen
bis auf etwa 4000C im Bereich der Schüttung 7 ab. Nach 50stündiger Infiltration von Propan als Kohlenstoffträger
in einer Menge von 1 NmVh · m- besaßen die anfangs kohlenstofffreien Steine einen Kohlenstoffgehalt
von 10%. Durch Änderung der Infiltrationsmcnge und -zeit konnten bei anderen Versuchen Kohlenstoffgehalte
von 3 bis 8% eingestellt werden. Die Kohlenstoffausbeute betrug bei diesen Versuchen 30 bis
50% und verringerte sich bei extrem hohen Infiltrationsmengen auf 5%.
In der Praxis läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise mit einem Konverter der in
F i g. 2 dargestellten Art durchführen. Ein solcher Konverter besteht aus einem Stahlblechmantel 15 mit
rechtwinkelig angeschweißten oder auch losen, als Sperrschichten fungierenden Blechen 16, die das
Mauerwerk in einzelne Infiltrationsbereiche 17, 18 aufteilen. Das Gas wird dabei dem Mauerwerk über
Verteiler 21 zugeführt, die über eine gemeinsame Zuleitung 20 an die durch eine Bohrung 21 ragende und
über einen Federkörper 23 abgefederte Zuführleitung 19 angeschlossen sind. Die Verteiler 21 liegen in einer
porösen Ve; teilerschicht 24. an die sich eine Hintermauerung 25 und dann das Mauerwerk aus beispielsweise
teergetränkten und gebrannten eisenarmen Magnesitsteinen anschließt.
Bei einem Konverter der in F i g. 2 dargestellten Art konnte in den Steinen 26 und der bleibenden
Hintermauerung 25 eire Kohlenstoffanreicherung über 5% nachgewiesen werden. Dabei zeigten sich schichtförmige
Kohlenstoffablagerungen in den Fugen ?wischen den einzelnen Steinen 25, 26, die insbesondere
dem gefürchteten voreilenden Fugenverschleiß entgegenwirken.
Bei einem anderen Konverter wies die Ausmauerung Dehnfugen in Gestalt von Einlagen aus 1 mm stnrkem
Vlies aus keramischem Material auf. Beim späteren Ausbrechen des Mauerwerks konnten noch Reste des
Vlieses mit einer Dicke von 0,2 mm gefunden werden, die völlig mit infiltriertem Kohlenstoff durchsetzt waren
und 80% Kohlenstoft>nthielten.
Bei dem in F i g. 3 dargestellten Gefäß, beispielsweise einem Tundish einer Stranggußanlage, besteht die
feuerfeste Auskleidung aus gebrannten Magnesitsteinen 28, zwischen denen und einer Isolierschicht 29 aus
gebundenen Asbestfasern mit einer Haltbarkeit bis etwa 10000C eine Zwischenschicht 30 aus geblähtem Mullit
liegt Der gasförmige Kohlenstoffträger wird über eine Zuleitung 31 zugeführt die den Stahlpanzer 32
durchragt Am Durchgang der Leitung durch den Stahlpanzer befindet sich in einer Büchse eine Dichtung
aus keramischen Fasern 33 und einem feuerfesten Kitt 34. Das Mauerwerk ist durch Vlieseinlagen 35 in
einzelne Infiltrationszonen unterteilt, deren rückwärtig· Begrenzung der Stahlblechmantel 35 bildet. An
Stahlblechmantel befinden sich kleine Auflagewinkel 3f an denen die Vlieseinlagen festgekittet sind. In
Gegensatz /u dem Ausführungsbeispiel nach Fig.; wird das durch die Leitung 31 zugeführte Gas durcl
einzelne Rohrstutzen 37 in die Zwischenschicht 3( eingeleitet. Die Rohrstutzen 37 verlaufen schräg nacl
unten, um das Eindringen von Verunreinigungen insbesondere von Abrieb der feuerfesten Steine zi
verhindern.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 liegt eit
Mauerwerksbereich mit einer Fläche von etwa 2 m-' ir einem zum Ofeninncren offenen Blechkasten 39. Vor
einem Verteiler 40 gehen Zuleitungen 41 /u insgesam fünf dosenförmigen Eintrittsstellen 42. durch die dei
gasförmige Kohlenstoffträger in das Ofenmauerwerl· gelangt. Die in F i g. 4 nicht sichtbaren Seitenwände dei
Blechkastens 39 brauchen nicht bis zur Innenoberflächc
des neuzugestellten Ofenmauerwerks durchzugehen Unabhängig davon können die Blechkasten 39 mit derr
darin befindlichen Mauerwerk und einer etwa 2 cn starken gasdurchlässigen Verteilerschicht in das norma
Ie Mauerwerk beispielsweise eines Konverters ohne Verbindung zum Konvertermantel als Fertigteile
eingebaut werden. Der Querschnitt der Eintritisöffnun
gen beträgt vorzugsweise das Ein- bis Zweifache de< Querschnitts der Zuführleitungen 41. um den Strö
mungswiderstand niedrig zu halten und bei einer zl starken Temperaturerhöhung ein Zuwachsen mil
Kohlenstoff zu verringern. Die Eintrittsstellen könner labyrinthartige Einbauten besitzen.
Der in Fig. 5 dargestellte Boden eines Konverter« zum Frischen mit reinem Sauerstoff ist in eine
infiltrationszone 46, eine diese umgebende Außenzonc 47 und eine zentrische Zone 48 mittels zweier
Sperrschichten 49 aus normalem Blech unterteilt sowie insgesamt mit eirem Blechmantel 50 umgeben. Die
einzelnen Sperrbleche 49 sind mittels eines feuerfesten Kitts gegen die Bodenplatte des Konverters abgedichtet.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 5 wird der in besonderem Maße gefährdete Bodenbereich 46 mit
Frischdüsen 51 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem gasförmigen Kohlenstoffträger infiltriert
Selbstverständlich können auch die übrigen Bodenzo- p.PT) 47, 48 beispielsweise mit einer geringerer
Infiltrationsmenge beaufschlagt werden, um den Bodenverschleiß so gering wie möglich zu halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, im Wege einer Infiltration Kohlenstoff in den Poren, Fugen
und Hohlräumen eines feuerfesten Mauerwerks gleich welcher Art abzulagern und damit der natürlichen
Entkohlung durch die Ofenatmosphäre, Schlacke und das Metall entgegenzuwirken. Die Praxis hat dabei
gezeigt daß die Haltbarkeit üblicher metallurgischer Gefäße und öfen bis auf das Doppelte und mehr
verbessert wird. Dies gilt insbesondere für metallurgische Gefäße, die bei hoher Temperatur einem
Schlackenangriff ausgesetzt sind, wie beispielsweise
Konverter für das Frischen von Stahl, insbesondere Edelstahl und Ferrolegierungen, für Elektroöfen einschließlich
Induktionsöfen und Siemens-Martin-Öfen, insbesondere dann, wenn diese mit Zusatz von reinem
Sauerstoff arbeiten, sowie Pfannen, Zwischengefäße, Rinnen und Glüh-, Wärme- sowie Tiefofen.
609632/185
3
Claims (12)
1. Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks von öfen und metallurgischen
Gefäßen, bei dem ein fluider Kohlenstoffträger in situ in das Mauerwerk über in diesem endende
Zuleitungs- und Verteilungskanäle infiltriert wird.
dadurch gekennzeichnet, daß ein bei erhöhter Temperatur kohlenstoffabspaltendes Gas
infiltriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß gasförmige Kohlenwasserstoffe infiltriert werdea
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Kohlenstoffträger
durch die Gefäß- oder Ofenwand eingeleitet und vor dem Infiltrieren zunächst in einer porösen
Zwischenschicht verteilt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kohlenstoffträger in mehrere, von jeweils einer gasdichten Sperrschicht im Mauerwerk umgrenzte
Bereiche infiltriert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrschicht aus Blech, verkohlter Pappe, einem Anstrich oder Oberzug besteht.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der
gasförmige Kohlenstoffträger stoßweise infiltriert wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Infiltration druckabhängig gesteuert wird
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mauerwerk vor der Inbetriebnahme erwärmt und gleichzeitig ein Kohlenstoffträger infiltriert wird.
9. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8 auf einen Ofen oder ein metallurgisches
Gefäß mit einer gasdurchlässigen Verteilerschicht {24; 30) zwischen einem Stahlblechmantel (15; 32;
39) und der Ausmauerung (26; 28) und in der Verteilerschicht endenden Zuleitungen (19, 20; 31,
37;41,42) für den gasförmigen Kohlenstoffträger.
10. Anwendung nach Anspruch 9, wobei jedoch das Mauerwerk (26; 28; 44; 46; 47; 48) durch
Sperrschichten (16; 35; 39) in einzelne Infiltrationszonen (17; 18) unterteilt ist.
11. Anwendung nach Anspruch 9 oder 10, wobei
jedoch das Mauerwerk mindestens teilweise in Blechkästen (39) mit Zuleitungen (40; 41; 42) liegt.
12. Anwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11 auf einen Konverter, dessen
Boden durch Sperrschichten (49; 50) in mindestens zwei Zonen (46; 47; 48) unterteilt ist, von denen
mindestens eine Zone (46) mit Sauerstoffdüsen (51) als Infiltrationszone ausgebildet ist.
Es ist bekannt,die Haltbarkeit feuerfester Massen und
Steine durch Einlagerung von Kohlenstoff zu verbessern.
Dies geschieht beispielsweise in der Weise, daß ein Gemisch aus einem feuerfesten Material, beispielsweise
5 Sinterdolomit oder Magnesit und Teer hergestellt und anschließend geformt wird. Dem Formen schließt sich
ein Brennen unter reduzierenden Bedingungen bei etwa 500°C an, um den Teer zu kracken. Beim Kracken bildet
sich Kohlenstoff, der die Poren des feuerfesten ίο Materials teilweise ausfüllt. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, aus dem feuerfesten Material zunächst in üblicher Weise Steine herzustellen und diese anschließend
in Teer-Pech-Bädern zu tränken. Die getränkten Steine werden alsdann zum Aufbau eines feuerfesten
15 Mauerwerks verwendet und diese insgesamt zum Verkracken des Teers gebrannt.
Der beim Verkracken des Teers anfallende Kohlenstoff füllt die Poren des feuerfesten Materials nur zu
höchstens 20%, da sich nach den bekannten Verfahren allenfalls ein Kohlenstoffgehalt von 2 bis 4% erreichen
läßt, die Porosität des feuerfesten Materials sich jedoch
in der Größenordnung von 15 bis 20% bewegt. Obgleich die die Infiltration von Metall und Schlacke hemmende
Wirkung des in das feuerfeste Material eingelagerten Kohlenstoffs unbestritten ist, fehlt es bislang an einer
einheitlichen Theorie. Tatsache ist jedoch, daß sich der Kohlenstoff in dem feuerfesten Material verbrauchtdenn
Betriebsuntersuchungen haben gezeigt, daß' beispielsweise das Mauerwerk eines Konverters nach
einiger Zeit im oberflächennahen Bereich eine praktisch völlig kohlenstofffreie und teilweise von Schlacke und
Metall infiltrierte Zone aufweist. Der Kohlenstoffgehalt -steigt jedoch von dieser Zone aus in Richtung nach
außen, d. h. zum Konvertermantel hin allmählich an. Der Kohlenstoffabbau im feuerfesten Material ist vor
allem durch den Einfluß der oxydierenden Schlacke und Ofenatmosphäre bedingt und führt dazu, daß Metall
und/oder Schlacke in die frei werdenden Poren eindringt und dort zu einer schnellen Zerstörung des
kohlenstofffreien Materials führt. Auf diese Weise ist mit der fortlaufenden Entkohlung ein fortschreitendes
Eindringen von Metall und/oder Schlacke und damit ein fortschreitendes Abtragen des feuerfesten Mauerwerk*
verbunden.
Es sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311306 DE2311306C3 (de) | 1973-03-07 | Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks metallurgischer GefäBe | |
LU69556A LU69556A1 (de) | 1973-03-07 | 1974-03-05 | |
BE141679A BE811920A (fr) | 1973-03-07 | 1974-03-06 | Procede pour augmenter la duree de vie de la maconnerie refractaire de fours et de recipients metallurgiques |
SE7402987A SE404524B (sv) | 1973-03-07 | 1974-03-06 | Sett att oka hallbarheten hos det eldfasta murverket i ugnar och metallurgiska kerl |
JP49026691A JPS5111043B2 (de) | 1973-03-07 | 1974-03-07 | |
FR7407763A FR2220763A1 (en) | 1973-03-07 | 1974-03-07 | Increasing life of refractory furnace brick work - by impregnation with carbon from liquid or gaseous sources e.g. hydrocarbons |
US05/877,920 US4196159A (en) | 1973-03-07 | 1978-02-15 | Process for increasing the life of the refractory masonry of metallurgical vessels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311306 DE2311306C3 (de) | 1973-03-07 | Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit des feuerfesten Mauerwerks metallurgischer GefäBe |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2311306A1 DE2311306A1 (de) | 1974-10-03 |
DE2311306B2 DE2311306B2 (de) | 1976-01-08 |
DE2311306C3 true DE2311306C3 (de) | 1976-08-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007049634A1 (de) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Feuerfestmaterialien |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007049634A1 (de) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Feuerfestmaterialien |
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