DE2321946A1

DE2321946A1 - Verfahren zum instandsetzen von schlackenpfannen

Info

Publication number: DE2321946A1
Application number: DE2321946A
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-02
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE2321946B2; US3934107A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Instandsetzen von durch thermische und chemische Beanspruchung beschädigte Schlackenpfannen, die bei der Eisen- und Stahlerzeugung Verwendung finden.

Derartige Schlackenpfannen werden insbesondere aus Hämatit oder Stahleisen hergestellt und können bei der Benutzung thermisch und chemisch bedingte Schäden dadurch erfahren, daß in ihnen außer der für den Abtransport vorgesehenen Schlacke auch gelegentlich unbeabsichtigt mit der Schlacke hineingeratenes flüssiges Metall Schäden verursacht. Das flüssige Metall sammelt sich infolge seines größeren spezifischen Gewichtes am Boden der Pfanne an und kann dort Aufschmelzungen des Pfannenmaterials hervorrufen, so daß bei längerer Betriebsweise ausgesprochene Auswaschungen entstehen, die in der Regel sogar äußerlich an Rissen oder Durchbrüchen erkennbar sind. Eine derartige Schlackenpfanne kann in der Produktion nicht mehr weiter verwendet werden und. muß, da es an geeigneten Instandsetzungsverfahren fehlt, häufig verschrottet werden»

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Instandsetzungsarbeiten bei derart schadhaft gewordenen

Schlackenpfannen können auch nicht dadurch ausgeführt werden, ' daß bekannte Reparaturschweißverfahren angewendet werden.

Durch die DT-PS 976 962 ist ein Verfahren zum Ausfüllen der ausgelaugten oder"verbrannten Stellen von Kokillen und Gießformen aus Gußeisen oder Hämatiteisen bekannt,"bei welchem die Schadstelle zunächst mit einer Schicht versehen wird, die aus eingelegten Gußeisenstäben und Stahlelektroden erzeugt wird. Sodann wird eine Auffüllung von Zwischenräumen mittels einer Stahlelektrode unter gleichzeitigem Abschmelzen eines Gußeisdüstabes Vorgenommen, woraufhin schließlich restliche Auftragschichten ausschließlich mit einem Strom führenden Gußeisenstab aufgebracht werden. Soweit es sich bei diesem Stande der Technik wie auch bei der vorliegenden Anmeldung um Schweißungen handelt, zählen diese zur Klasse der sogenannten Kaltschweißverfahren. In der erwähnten Patentschrift ist ausgeführt, daß sich in den Kokillenwandungen Nezte feiner Risse bilden, die sich auch durch das Schweißgut hindurch fortsetzen, so daß schließlich im Bereich der vollständig zugeschweißten Schadstellen ebenfalls Risse vorliegen, dank welcher Dehnungen und · Schrumpfungen möglich sind, ohne daß das Material zerstört wird. Risse der genannten Art liegen gleichfalls bei Schlakkenpfannen vor. Da hierbei aber die Schadstellen wesentlich tiefer sind und die Wandung vollständig durchsetzen, würde die Verwendung des bekannten Verfahrens dazu führen, daß die gesamte Auftragschweißung bei Schrumpfungen aus dem Pfannenboden herausfällt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend genannten Art so zu gestalten, daß sich die Schadstellen bei den Schlackenpfannen befrie- - digend derart instandsetzen lassen, daß die Schlackenpfannen anschließend weiterhin bestimmungsgemäß verwendet werden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zuerst im Bereich der schadhaft gewordenen Stelle von außen eine ent-

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sprechend dimensionierte Stahlplatte angebracht wird, daß dann von innen durch Auftragschweißung mittels Stahlelektroden eine homogene Verbindung mit der Stahlplatte hergestellt wird, · woraufhin wenigstens eine weitere Lage aus Stahlelektroden und Gußeisenelektroden gleichzeitig aufgeschweißt wird, und daß zuletzt wenigstens eine Lage aus Gußelektroden aufgeschweißt wird, wobei insgesamt eine Auffüllung bis zum Innenmaß der Schlackenpfanne durchgeführt wird. Das gleichzeitige Aufbringen einer Lage zu einer Stahlelektrode und einer Gußeisenelektrode kann zweckmäßig .so durchgeführt werden, daß lediglich die Stahlelektrode stromführend ist, wohingegen die Gußeisenelektrode als ein nicht an die Schweißstromversorgung angeschlossener Stab in den Lichtbogen gehalten wird. Die Stahlelektroden sind, wie es an sich bekannt ist, zweckmäßig kalkbasisch umhüllt.

Bei einer in der erfindungsgemäßen Weise instandgesetzten Schlackenpfanne wird ein Herausbröckeln der von" Schrumpfrissen durchsetzten Auftragschweißung wirkungsvoll dadurch verhindert, daß sich eine homogene, feste Verbindung der aufgeschweißten Lagen mit der von außen angebrachten Stahlplatte ergibt. Letztere ist dabei so dimensioniert, daß sie den gesamten Bereich der Schadstelle abzudecken vermag. Durch die zwischen der Stahlplatte und dem aufgeschweißten Material bestehende feste Verbindung wird sogar bei der Abkühlung der Schweißung eine Zugkraft wirksam, durch welche die Stahlplatte einerseits und der Innenbereich der Schweißung andererseits zusammengezogen werden. Beim Abkühlen werden eventuell bestehende Risse hierdurch verschlossen und nicht, wie es bei dem gewürdigten Stand der Technik nach der DT-PS 976 9 62 der Fall ist, geöffnet,

Um eine zuverlässige Verbindung auch im Wandbereich der Schadstelle zu ermöglichen, wird der Übergangsbereich an den seitlichen Grenzen der aus Stahl- und Gußeisenelektroden z\i schweissenden Lagen zum unbeschädigt .erhaltenen Randbereich der Schadstelle ausschließlich mittels einer Stahleketrode geschweißt. Die hierdurch entstehende Schmelze besteht also aus

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dem abgeschmolzenen Werkstoff der Stahlelektrode und aus dem von· der Wand angeschmolzenen Gußwerkstoff der Schlackenpfanne.

Da eine erfindungsgemäß an der Außenseite im Bereich der Schadstelle vorgesehene Stahlplatte von dem in das Innere der Pfanne hineinragenden und sich nach oben gleichfalls verbreiternden, durch Schweißung eingebrachten Material gehalten wird,werden ansE keine zusätzlichen Anforderungen für eine zuverlässige Verbindung mit dem Boden der Schlackenpfanne gestellt. Trotzdem kann es von Vorteil sein, die Stahlplatte mit in das unbeschädigte Wandmaterial der Schlackenpfanne eingreifenden Bolzen zu halten. Dadurch wird in an sich bekannter Weise der Riß zusätzlich daran gehindert, bei einer erneuten Auswaschung weiter auseinanderzuklaffen. Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Stahlplatten an der Außenwand der.Schlackenpfanne, festzuschweißen.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung sei auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Figur 1 einen Ausschnitt aus dem schadhaft gewordenen Boden einer Schlackenpfanne nach erfindungsgemäßer Instandsetzung, während

Figur 2 den schematischen Aufbau der einzelnen Schichten im Bereich der instandgesetzten Schadstelle veranschaulicht.

In Figur 1 ist ein Teil des Bodens einer Schlackenpfanne, die durch Benutzung in der beschriebenen Weise schadhaft ge worden ist, mit 1 bezeichnet. Die Schadstelle geht von der Innenseite 2 aus und setzt sich etwa trichterförmig nach unten hin fort; hierdurch hat sich ein Riß 4 in der Außenwand 5 des Bodens der Schlackenpfanne gebildet.

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In der Umgebung der Schadstelle sind in das noch nicht
schadhafte Material des Schlackenpfannenbodens Bolzen 6
eingesetzt, die der Befestigung der Stahlplatte 7 dienen.
Letztere kann auch ergänzend oder ausschließlich mit Schweiß-, nähten 8 am Boden der Schlackenpfanne befestigt sein.

Nach Anbringung der Stahlplatte 7 wird die durch letztere
nach unten geschlossene Schadstelle in der beschriebenen
Weise aufgefüllt, bis das ursprüngliche Innenmaß 9 der Schlak- -kenpfanne erreicht ist. Letzteres kann auch zunächst geringfügig überschritten werden, ir|welchem Falle man eine Angleichung durch Schleifen herbeiführt,

Die bei der Instandsetzung erzeugten Schichten sind in Figur 2 dargestellt, welche als die schematische Wiedergabe eines senkrechten Schnittes durch eine Schadstelle aufzufassen ist. Man
erkennt zunächst die die Schadstelle unten abschließende
Stahlplatte 7. Auf diese ist mit Stahlelektroden zunächst eine Schicht 10 aufgeschweißt worden. Hieran schließt sich eine aus Stahlelektroden und Gußeisenelektroden erzeugte Schicht 11 an, bei deren Herstellung lediglich die Stahlelektroden stromführend sind, wohingegen die Gußeisenelektroden in den Lichtbogen gehalten werden. Abschließend wird eine Schicht 12 erzeugt, bei welcher eine Gußeisenelektrode stromführend und
ausschließlich Verwendung findet.

Sofern sich bei erfindungsgemäß instandgesetzten Schlackenpfannen im Bereich der Instandsetzung ein Netz von Rissen ausbildet, ist dies unschädlich, weil der Bereich der Schadstelle durch die Stahlplatte 7 abgestützt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in sinngemäßer An- Wendung des Erfindungsgedankens auch für die Instandsetzung
anderer, ähnlich beanspruchter Gegenstände verwenden.

Auch kann, im Gegensatz zur Zeichnung, die Schadstelle sich
nach unten" trichterförmig erweitern oder zylindrisch sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1,. Verfahren zum Instandsetzen von durch thermische und chemische Beanspruchung beschädigten Schlackenpfannen, die bei der Eisen- und Stahlerzeugung Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst im Bereich der schadhaft gewordenen Stelle von außen eine entsprechend dimensionierte Stahlplatte angebracht wird, daß dann von innen durch Auftragschweißung mittels Stahlelektroden eine homogene Verbindung mit der Stahlplatte hergestellt wird, woraufhin wenigstens eine weitere Lage aus. Stahlelektroden und Gußeisenelektroden gleichzeitig aufgeschweißt wird, und daß zuletzt wenigstens eine Lage aus Gußeisenelektroden aufgeschweißt wird, wobei insgesamt eine Auffüllung bis zum ursprünglichen Innenmaß der Schlackenpfanne erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich an den seitlichen Grenzen der aus Stahl- und Gußeisenelektroden aufzuschweißenden Lagen zum unbeschädigt erhaltenen Randbereich der Schadstelle ausschließlich mittels Stahlelektroden aufgeschweißt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stahlplatte mit in das unbeschädigte Handmaterial der Schlackenpfanne eingreifenden Bolzen gehalten ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen .1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stahlplatte an der Außenwand der Schlakkenpfanne festgeschweißt ist.

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