DE2321946B2

DE2321946B2 - Verfahren zum Instandsetzen von Schlackenpfannen

Info

Publication number: DE2321946B2
Application number: DE2321946A
Authority: DE
Inventors: Egon 5650 Solingen Evertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-02
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE2321946A1; 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, wobei schadhafte Stellen mittels Schweißzusatzstoffen durch Schweißen aufgefüllt werden.

Ein Verfahren dieser Art ist nach der Veröffentlichung »Industrieanzeiger«, 1958, Seiten 1493 bis 1494, H. Neumann »Wiederherstellen schadhafter Werkstükke und Bauteile durch Schweißen« bekannt. Der bei Werkstücken infolge einer Beschädigung verlorengegangene Werkstoff kann dabei durch Schweißzusatzstoffe ersetzt werden.

Weiterhin ist aus der Zeitschrift »Bänder Bleche Röhre« 10 (1969), Nr. 10, Seiten 618 bis 622, Walter Woerlen »Das Schweißen von Druckkörpern unter Berücksichtigung der technischen Regeln«, bekannt, beim Verbindungsschweißen Schweißzusatzstoffe zu verwenden, die dem Schweißgut ähnliche Eigenschaften verleihen, wie sie der jeweilige Grundwerkstoff hat Auf Verbindungsschweißungen bezieht sich auch die DE-PS 48 528. Danach sollen Stoßverbindungen starkwandiger Druckbehälter mit gekrümmter Oberfläche durch Schweißung hergestellt werden, wobei die geschweißte Stoßstelle durch eine verhältnismäßig dünne, in der Längsrichtung der Naht der Stoßstelle verlaufende Lasche überbrückt wird, die seitlich der Schweißnaht vernietet und an ihren Kanten mit der jeweiligen Unterlage verschweißt wird. Auf diese Weise wird der sonst erforderliche. 25%ige Dicken/iischlag Her durch Schweißung zu verbindenden Teile teilweise vermieden. Oberdeckungen sind indes nicht nur durch Laschen bekannt, sondern nach der DE-PS 3 74 186 auch auf schweißtechnischem Wege geschaffen worden. Die Überdeckung verläuft dabei beidseitig eines an sich offenbleibenden Risses. Schadhaft gewordene Kesselbleche, Rohre oder dergleichen können nach der AT-PS 82 936 dadurch im Bereich iher Beschädigung zugeschweißt werden, daß die Schadstelle zunächst durch

ίο Verformung vertieft wird, und daß anschließend die Verformung mit Schweißgut ausgefüllt wird.

Schließlich ist nach der DE-PS 9 76 962 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 gleichzeiti- gern Abschmelzen eines Gußeisenstabes 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 Erfindung um Schweißungen handelt, zählen diese zur Klasse der sogenannten Kaltschweißverfahren. In der erwähnten Patentschrift ist ausgeführt, daß sich in den Kokillenwandungen Netze 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 Schlackenpfannen 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 Auftragsschweißung bei Schrumpfungen aus dem Pfannenboden herausfällt.

Vom einleitend beschriebenen Stand der Technik ausgehend sollen erfindungsgemäß insbesondere aus Hämatit oder Stahleisen hergestellte Schlackenpfannen, die bei der Benutzung thermisch und chemisch bedingte Schäden erfahren haben, bei welchen Schäden flüssiger Stahl zu Aufschmelzungen des Pfannenmaterials geführt hat, und die infolgedessen Auswaschungen und in der Regel sogar äußerlich Risse oder Durchbrüche zeigen, wieder instandgesetzt werden. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß da durch gelöst, daß zuerst im Bereich der schadhaft gewordenen Stelle von außen eine entsprechend dimensionierte Stahlplatte angebracht wird, daß dann von innen durch Auftragsschweißung mittels Stahlelektroden eine homogene Verbindung mit der Stahlplatte hergestellt wird, woraufhin wenigstens eine weitere Auftragsschicht aus Stahlelektroden und Gußeisenelektroden gleichzeitig aufgeschweißt wird, und daß zuletzt wenigstens eine Auftragsschicht aus Gußeisenelektroden aufgeschveißt wird, wobei insgesamt eine Auffül- lung bis zum ursprünglichen Innenmaß der Schlackenpfanne erfolgt

Auf diese Weise gelangen für die Instandsetzung örtlich sehr unterschiedlich beschaffene Schweißzusatzstoffe zur Anwendung, nämlich zunächst nach der äußeren Befestigung der Stahlplatte ausschließlich Stahlelektroden, während abschließend ausschließlich Gußelektroden eingesetzt werden. Das zwischen diesen

von Schichten aus Stahlelektroden und Gußelektroden wird zweckmäßig derart ausgeführt, 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 im übrigen, wie an sich bekannt, zweckmäßig kalkbasisch umhüilt

Bei einer in der erfindungsgemäßen Weise instandgesetzten Schlackenpfanne wird ein Herausbröckeln der von Schrumpfrissen durchsetzten Auftragsschweißung wirkungsvoll dadurch verhindert, daß sich eine homogene, feste Verbindung der aufgeschweißten Lagen mit der von außen angebrachten Stahlplatte ergibt. Letztere ist dabei so c'iemensioniert, 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 Zupkraft 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 DE-PS 9 76 962 der Fall ist, geöffnet.

Um eine zuverlässige Verbindung auch im Wandbereich der Schadstelle zu ermöglichen, wird der Übergangsbereich an den seitlichen Grenze.) der aus Stahl- und Gußeisenelektroden zu schweißenden Lagen zum unbeschädigt erhaltenen Randbereich der Schadstelle ausschließlich mittels einer Stahlelektrodc geschweißt. Die hierdurch entstehende Schmelze besteht also aus 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 an sie 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 zeigt, jeweils in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Ausschnitt aus dem schadhaft gewordenen Boden einer Schlackenpfanne nach erfindungsgemäßer Instandsetzung, während

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

In F i g. 1 ist ein Teil des Bodens einr.r Schlackenpfanne, die durch Benutzung in der beschriebenen Weise schadhaft geworden ist, mit 1 bezeichnet Die Schadstel-Ie 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

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 Schweißnähten 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 Schlackenpfanne erreicht ist. Letzteres kann auch zunächst geringfügig überschritten werden, in welchem Falle man eine Angleichung durch Schleifen herbeiführt.

Die bei der Instandsetzung erzeugten Schichten sind in F i g. 2 dargestellt, welche als die schematische Wiedergabe eines senkrechten Schnittes durch eine

jo 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 Anwendung des Erfindungsgedankens auch für die Instandsetzung anderer, ähnlich beanspruchter Gegenstände verwenden.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Instandsetzen von durch thermische und chemische Beanspruchung beschädigten Schlackenpfannen, die bei der Eisen- und Stahlerzeugung Verwendung finden, wobei schadhafte Stellen mittels Schweißzusatzstoffen durch Schweißen aufgefüllt werden, 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 Auftragsschicht aus Stahlelektroden und Gußeisenelektroden gleichzeitig aufgeschweißt wird, und daP zuletzt wenigstens eine Auftragsschicht 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 I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte mit in das unbeschädigte Wandmaterial der Schlackenpfanne eingreifenden Bolzen gehalten wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte an der Außenwand der Schlackenpfanne festgeschweißt wird.