DE2343174A1

DE2343174A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer feuerfesten auskleidung durch vibration in einem behaelter fuer geschmolzenes metall

Info

Publication number: DE2343174A1
Application number: DE19732343174
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Imai; Rikuo Kaharu
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1972-08-26
Filing date: 1973-08-27
Publication date: 1974-03-21
Also published as: ES418444A1; IT990314B; DE2343174B2; AU469425B2; GB1395468A; AU5967673A

Description

NIPPON STSüäL GORPOiIATION, Tokyo, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung durch Vibration in einem Behälter für geschmol-

zenes Metall

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung durch Vibration in einem Behälter für geschmolzenes Metall.

Zum Auskleiden eines Behälters für ein geschmolzenes Metall nit einer verformbaren schwerschmelabaren Auskleidung wurde bisher der Behälter vollständig neu mit einem schwerschraelzbaren Material ausgekleidet und bei einer notwendig werdenden Reparatur wurde nur derjenige Teil neu hergestellt, der durch das geschmolzene Metall bei hoher Temperatur beschädigt worden war.

Unter der Bezeichnung "Behälter" ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung allgemein ein Behälter für ein 'geschmolzenes Metall oder ein Behälter zur Aufnahme und Bewegung eines geschmolzenen i-ietalls bei hoher Temperatur zu verstehen, z.B. ein Behälter für geschmolzenen Stahl und dgl., in welchem das Metall behandelt oder umgesetzt wiru. Beispiele für derartige Behälter sind Giesspfannen, Giessköpfe oder G-iesstrichter, G-iessbottiche, Vakuumentgasungsbehälter oder andere ofen oder Behälter zur Verwendung bei hoher •Tenpfiratur.

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. Unter der Bezeichnung "schwerschmelzbares Material" ist ein schwerschmelzbares Material in Form von Pulver, einer Paste, einer Aufschlämmung oder dgl. zu verstehen, das beim Aufbringen verformbar ist, im Gegensatz zu festen gebrannten Steinen oder dergleichen, die eine bestimmte Form aufweisen.

Zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung sind ein Stampf- und ein Sandschleuderverfahren bekannt. Bei dem letztgenannten , Verfahren erfolgt ein Aufsprühen oder Aufpressen. Das Stampfverfahren weist den Nachteil auf, dass bei Anwendung einer luftbe- ! triebenen Stampfe zum schichtweisen Stampfen der Bodenausklei— dung und der Seitenauskleidung zwischen der Seitenwand des Behälters und dem Kern, die so hergestellte Auskleidung an verschie denen Stellen unterschiedliche Dichten aufweist, insbesondere bei der Bodenauskleidung, und ausserdem eine beträchtliche Zeit zur Vervollständigung der Auskleidung erforderlich ist. Bei dem Sandschleuderverfahren, bei welchem das schwerschmelzbare Material mit so hoher Geschwindigkeit aufgebracht wird, dass hierbei die alte Auskleidung ersetzt wird, besteht auch der Nachteil, dass die so hergestellte Auskleidung unterschiedliche Dichten an verschiedenen Stellen aufweist und dass diese Dichten verhältnismässig gering sind.

Beim Aufsprühverfahren kann man einen gewissen Wirkungsgrad erwarten, wenn man eine teilweise schlechte Stelle ausfüllt. Es !besteht jedoch noch der Nachteil, dass beim praktisch einheitlichen Aufsprühen des Materials in die gesamte Seitenwand die j Stärke der zu erzielenden Auskleidung begrenzt ist, da sie einen ; jverhältnismässig grösseren Wassergehalt aufweist und die so erzielte Auskleidung eine geringe Dichte besitzt. Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden.

Die Erfindung schafft daher ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Auskleiden eines Behälters für geschmolzenes Metall, wobei die Auskleidung unter denselben Be-

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: j

idingungen hergestellt wird, gleichgültig ob es sich um das voll- ' ständige Ersetzen einer Auskleidung oder eine teilweise Reparatur! ider Auskleidung handelt.

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ! Auskleiden eines Behälters für ein geschmolzenes Metall mit einer; Auskleidung aus schwerßchmelzbarem Material durch Vibration. ^:

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer j schwerschmelzbaren Auskleidung in einem Behälter für geschmolze- j Ines Metall durch Vibration, bei welchem ein schwersehmelzbares Material bis zum thixotropen Flüssigkeitszustand vibriert wird, iwobei dieses schwerschmelzbare Material thixotrope Eigenschaften !aufgrund eines entsprechend eingestellten Wassergehalts aufweist, das schwerschmelzbare Material im fliessfähigen Zustand vom Boden eines Formkastens oder Formrahmens innerhalb des Behälters iausfliesst und einen Spalt zwischen dem Behälter und dem Formkasten mit dem schwerschmelzbaren Material ausfüllt, während der !Formkasten vibriert wird. Die Erfindung schafft auch einen Form kasten zur Verwendung bei dem oben genannten Verfahren, bei welchem ein Loch in dem Boden des Formkastens vorgesehen ist, das mit einer Öffnungs- und Schliessvorrichtung versehen und mit einem Gefäss zum Vibrieren eines schwerschmelzbaren Materials ;

verbunden ist, sowie eine Vibrationsvorrichtung zum Vibrieren ! dieses Kastens. Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung | zum Ausführen dieses Verfahrens,.bestehend aus einem Formkasten zum Vibrieren des schwerschmelzbaren Materials, wobei dieser Formkasten im Boden ein Loch aufweist, das eine Öffnungs- und Schliessvorrichtung besitzt und mit einem Gefäss zum Vibrieren , des schwerschmelzbaren Materials verbunden ist; an dem Formkasten sind Auflager angebracht und auf einer Grundplatte befinden sich in waagrechter und senkrechter Richtung verschiebbare Gestelle, sowie Stützen, an welchen die Auflager abnehmbar befestigt sind.

Bei der Ausführung der Erfindung v/ercen die thixotropen fiigen-

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schäften eines schwerschmelzbaren Materials in wirksamer Weise genutzt.

AIa sehwerschmelzbares Material mit thixotropen Eigenschaften wird beispielsweise ein Pulver mit einer Teilehengrösse von weniger als etwa 10 mm angewandt, das mit einer geeigneten Menge von nicht mehr als 10$ Wasser und vorzugsweise mit einer geringen Menge Wasserglas unter Vibration angewendet wird.

unter "thixotropen Eigenschaften¹¹ ist die Eigenschaft zu verstehen, aufgrund deren das schwerschmelzbare Material bestimmter chemischer Zusammensetzung mit geringem Wassergehalt bei mechanijscher Vibration als ganzes trotz seines geringen Wassergehalts jflüssig wird, und gleichzeitig Blasen zwischen den Teilchen des ; Materials entgast werden und eine Aufschlämmung oder ein flüssi- ■ ges schwerschmelzbares Material von grosser Dichte und geringer j Porosität entsteht, das sich beim Aufhören der Vibration sofort verfestigt und seine Pliesseigenschaften verliert. "Thixotropie" ist also diejenige Eigenschaft, derzufolge das Material isotherm j

I ι

j und reversibel vom flüssigen Zustand in den festen Zustand und I
umgekehrt, je nach dem Anwenden oder Aufhören der Vibration, übergeht. Gewöhnlich wird die Porosität des Materials nach dem Auskleiden geringer und die Korrosionsfestigkeit gegen das geschmolzene Metall entsprechend grosser, wenn die zu dem schwerschmelzbaren Material zugegebene "riassermenge geringer ist. Die

Beziehung zwischen den thixotropen Eigenschaften und dem V/asser- ι gehalt in dem Material ist so, dass die thixotropen Eigenschaf- ^! ten verschwinden, wenn der Wassergehalt zu gross oder zu gering , ist. Wenn der Wassergehalt zu gering ist und z.B. weniger als i etwa 3$ beträgt, so wird das Material nicht flüssig,, sondern es j

bilden sich kleine Aggregate mit grosser Porosität, da das Wasser die Oberfläche der einzelnen Teilchen des Materials nicht voll- ; ständig bedeckt. Palis der Wassergehalt dagegen zu gross ist und z.B. mehr als etwa 10^ beträgt, so lässt sich das Material sehr leicht in den flüssigen Zustand überführen, selbst wenn man es nur in einem üblichen Mischer mischt, aber die Porosität nach dem Auskleiden wird dabei hoch und die Zeit bis zum Entfernen

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— ρ —

des Formkastens und dem anschliessenden Trocknen wird lang und das Material neigt beim Trocknen zum Schrumpfen und zur Rissbildung.

Die oben beschriebene Beziehung zwischen den thixotropen Eigen schäften des schwerschmelzbaren Materials und der zugegebenen ./assermenge schwankt mit der Zusammensetzung, der Teilchengrösse, der Teilchenform und der Teilchenviskosität des Materials und dergleichen. Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, dass bei-An-* Wendung eines gewöhnlichen schwerschmelzbaren Materials für einen Behälter für geschmolzenes Metall der Wassergehalt für das Material zweckmässig zwischen etwa 3 und etwa 1C$ und vorzugsweise , zwischen etwa 5 und etwa 7$ schwanken kann. Die auf diese ,/eise jerfindungsgemäss hergestellte schwerschmelzbare Auskleidung weist eine sehr geringe Porosität von 20^ oder weniger auf.

; Bei der Erfindung wird als Vorrichtung zum Vibrieren und !Mischen des Materials mit einem Wassergehalt zwischen etwa 3 und j etwa 10$ ein Verfahren unter Verwendung eines Formkastens mit !einem Gefäss angewendet und das Material in dem Gefäss vibriert j und gemischt. Das Vibrieren und Mischen des Materials erfolgt in jeinem Gefäss, das sich ausserhalb des Formkastens befindet und idas so verflüssigte Material wird in ein Reservoir im Inneren Ides Formkastens überführt. Bei diesem Verfahren muss das flüssige j Material in das Reservoir innerhalb des Formkastens transportiert werden und in diesem Fall ist es notwendig, auch das Material !während des Transports zu vibrieren, um dessen thixotrope Eigen- !schäften beizubehalten.

Für die Vibration des oben beschriebenen Gefässes wird eine Vibriermaschine entweder an dem Gefäss oder dem Formkasten angebracht, oder die Vibration über ein bestimmtes Medium oder ein Vibrationsübertragungsglied auf das Gefäss oder den Formkasten übertragen. Als Vibrationsmaschine wird entweder eine Maschine mit 6000 oder mehr Vibrationen pro Minute (VpM) oder eine Maschine mit einer geringen Vibration pro Minute, z.B. von 3600

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oder weniger angewendet, je nach der Qualität, den Eigenschaften oder der Menge des angewendeten schwerschmelzbaren Materials. Selbstverständlich können auch andere Vibrationsmaschinen mit unterschiedlichen Vibrationen pro Minute allein oder in Kombination angewendet v/erden.

Beim Vibrieren des schwerschmelzbaren Materials erzeugt die Vibrationsmaschine allgemein einen verhältnismässig grossen lärm, :der sich an der Arbeitsstätte nachteilig auswirkt. Bei der Erfindung wird jedoch ein Gefäss zum Vibrieren des Materials angewandt, jdas sich entweder innerhalb des Formkastens oder an einem Ort ausserhalb des Formkastens befindet. Im erstgenannten Fall kann der Formkasten als schalldichte Wand dienen, während im letztgenannten Fall das Gefäss innerhalb eines verschlossenen oder dicht schliessenden Raums angebracht ist, wodurch kein Lärmproblem auf-j tritt.

Um ein flüssiges schwerschmelzbares Material von hoher Dichte und geringer Porosität mit besserem Ergebnis nach dem Vibrieren und Mischen zu erhalten, kann man bei einem Verfahren das Gefäss zum Vibrieren und Mischen des Materials unter verringertem Druck halten, wodurch das Entgasen des Materials während der Vibration beschleunigt wird.

Bei einem anderen Verfahren wird ein Gewicht mit mehreren Bohrungen auf das Material innerhalb de3 Gefässes gelegt, wodurch; die Vibration unter Belastung ausgeführt und so das Entgasen beschleunigt wird. Auf diese Weise kann das flüssige Material innerl halb kurzer Zeit entgast werden und man erhält ein flüssiges j schwerschmelzbares Material von grosser Dichte.

Versuche im Rahmen der Erfindung ergaben, dass man durch Vibrieren eines schwerschmelzbaren Materials mit einem Wassergehalt von 3 bis ΊΟ*}* eine Aufschlämmung des schwerschmelzbaren Materials von hoher Dichte und sehr geringer Porosität von 9 bis 12$ erzielen kann.

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Bei der praktischen Ausführung der Erfindung lässt man das flüssige schwerschmelzbare Material vom Boden des innerhalb des Behälters angebrachten Formkastens ausfliessen, so dass dieses unter Vibration den Spalt zwischen dem Behälter und dem Formkasten

ausfüllt.

Der Formkasten kann entweder mit einem Gefäss zum Vibrieren des Materials oder einem Reservoir versehen sein. Der Boden des Gefasses oder Reservoirs kann mit einem Loch in dem Boden des Formkastens verbunden sein. Der Boden des Formkastens oder des Reservoirs bleibt verschlossen, während das Material vibriert oder eingebracht wird. Zum Einfüllen des Materials in den Spalt zwischen dem Behälter und dem Formkasten wird das Loch des Formkastens geöffnet, durch welches das flüssige Material dann zugeführt wird. Da das Füllen des Spaltes infolge des Eigengewichts des Materials auf Widerstand stösst,- hält man das Gefäss oder Reservoir vorzugsweise unter überdruck. Versuche ergaben, dass der bevorzugte Überdruckbereich 2 bis 3 kg/cm betragt, wenn das Material bis zu einer Höhe von 3 m eingefüllt wird.

Um das Gefäss oder Reservoir unter Druck zu setzen und so das flüssige Material unter Druck einzufüllen, setzt man das Gefäss oder Reservoir zweckmassigerweise unter Überdruck, z.B. mit Pressluft, um dieses von oben unter Druck zu setzen, oder man wenfdet mechanische Mittel, wie einen Kolben, an um das Material herunterzudrücken.

Bei dem bekannten Verfahren, bei welchem nur der beschädigte Teil der Wandauskleidung des Behälters repariert wird, ist die Stärke des durch das geschmolzene Metall nicht angegriffenen j Teils der Auskleidung im oberen -Teil grosser als im unteren Teil,! da der obere Teil der Wandauskleidung sich nicht in Berührung I mit dem geschmolzenen Metall befand und daher nicht sehr stark ι korrodiert ist. Y/enn man daher in diesem Fall einen Formkasten j im Inneren des Behälters anbringt, so ist der Spalt zwischen dem ι nicht angegriffenen und unverändert bleibenden Teil der ¥andaus- I

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kleidung des Behälters und der Seitenwand des Formkastens im unteren Teil grosser und im oberen Teil kleiner oder es ist oben überhaupt kein Spalt vorhanden. Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, den Spalt von oben mit dem fliessfähig geraachten Material auszufüllen.

Bei der Erfindung v/ird jedoch das Material in die Spalte vom Boden des Formkastens aus, vorzugsweise unter Druck, eingefüllt, wodurch der Spalt vom breiteren zum schmäleren Teil hin in sehr !einfacher "iveise ausgefüllt wird.

Da das Füllen bei der Erfindung vom unteren '!eil des Spalts aus zum oberen Seil ausgeführt i/ird, wird die in dem vSpalt vorhandene Luft von unten nach oben herausgedrückt, so dass keine Blasen oder Fehlstellen in dem Material auftreten.

Beim Einfüllen des Materials in den Spalt wird der Formkasten vibriert. Zum Vibrieren des Kastens kann die Yibrationsmaschine für das Gefäss oder das Reservoir mitverwendet werden. Jahlweise kann auch eine andere Yibrationsmaschine zum ausschliesslichen Vibrieren des Formkastens angewendet werden.

Falls der Formkasten zu stark vibriert wird, kann eine Abscheidung bei dem in den Spalt eingefüllten Material auftreten, wodurdh die Eigenschaften der Auskleidung verschlechtert werden. Die Vib-J ration des Formkastens kann durch die Struktur oder Starrheit desi Formkastens und die Anzahl der angewendeten Vibrationsmaschinen geregelt werden. Das flüssige schwerschmelzbare Material fliesst also unter Vibration vom Boden des Formkastens in den Spalt zwischen den Behälter und dem Formkasten, wobei das Material durch den Spalt emporsteigt. Nach Beendigung des Einfüllens bis zu einer bestimmten Stellung werden die Materialzufuhr und die Vibration des Formkastens abgestellt·

Dann verfestigt sich das als Aufschlämmung oder im fliessfähigen Zustand auf die Innenfläche des Behälters aufgebrachte Mate- ,

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rial aufgrund seiner thixotropen Eigenschaft en j wobei eine einheitliche und kontinuierliche Auskleidung mit geringer Porosität und grosser Dichte entsteht. Kurz nach dem Abstellen der Vibration des Formkastens wird dieser aus dem Behälter herausgenommen.

Bei der Erfindung ist also die zu dem Material zugegebene Wassermenge äusserst gering aufgrund des auf den thixotropen Eigenschaften bestehenden Yibrationsiaischens, wobei trotzdem ein voll fliessfähiges Material erhalten wird. Dieses flüssige Material kann dann einstückig und dicht mit geringer Porosität vermischt werden, wenn es in den Spalt vom Boden des Formkastens 'aus und vorzugsweise unter Druck eingefüllt wird. Die so herge- ! !stellte Auskleidung weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen !geschmolzenes Metall auf. Infolge der Nutzung der thixotropen !Eigenschaften und des geringen Wassergehalts wird die Herstellung !der Auskleidung vereinfacht, die !Trockenzeit nach dein Ausformen verringert und es treten nur selten Risse beim Trocknen auf.

j ι

j Bei der praktischen Ausführung der Erfindung ist eine sehr wirtschaftliehe Anwendung des Materials gegeben, da bei einer Reparatur der Auskleidung nicht die gesamte Auskleidung entfernt werden muss und lediglich die Schlacke an beschädigten Teilen zu

!entfernen ist und die anderen Teile unversehrt bleiben.

Die Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform ¹ und den Zeichnungen weiter erläutert:

In den Zeichnungen bedeuten:

•o*

Pig. 1 einen Querschnitt durch ein Beispiel einer erfind ung sgemäs sen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise vergrösserte Ansicht des Bodens der Vorrichtung gemäss Fig. 1;

Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt zur Erläuterung des Bodens des Formkastens gemäss Fig. 1; 409811/0872

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- ίο -

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform von Fig. 4;

Fig. 6 eine vergrösserte Ansicht des Teils "a" von I'ig.1.

In den Fig. 1 und 2 ist ein auszukleidender Behälter 1 und eine verbleibende Auskleidung 2 dargestellt. Dieser Behälter kann selbstverständlich je nach seinem Anwendungszweck, eine unterschiedliche Form, Grosse und Auskleidungsstärke aufweisen. Wenn ein Formkasten 3 in dem Behälter angebracht wird, so entsteht ein 'Spalt 4 zwischen dem Formkasten 3 und dem Behälter 1. Zum Zwecke des Auskleidens der gesamten Innenfläche des Behälters 1 besteht der Formkasten aus der Seitenwand 5 und der Bodenwand 6.

Ein verschliessbares Gefäss 7 kann in den Kasten 3 angebracht j

sein, das zum Vibrieren des eingebrachten schwerschmelzbaren |

Materials dient, um dieses in fliessfähigem Zustand zu halten. Wahlweise kann das Gefäss als Reservoir zur Aufnahme des fliessjfähig gemachten Materials dienen, das an einer anderen Stelle vibjiriert wurde. ^!

! j

Auf der Seite des Gefässes 7 können mehrere Vibrationsmaschi- j

nen 8 angebracht sein. Diese können das Gefäss 7 und den Kasten ; 3 nach Belieben in Vibration versetzen. Um den Formkasten 3 in ι

Vibration zu versetzen, können einige (nicht dargestellte) Rippen zwischen dem Kasten 3 und dem Gefäss 7 an mehreren Stellen ange- I !bracht sein, wodurch diese verbunden sind, so dass die Vibration ! !der an dem Gefäss 7 angebrachten Vibriermaschinen 8 auf den Kasteb (3 übertragen wird. Wahlweise kann eine gesonderte Vibriermaschine; !ausschliesslich für den Formkasten 3 angewendet werden. j

■ Die Yibrationskraft für das Gefäss 7 und den Kasten 3 kann je !nach der Anzahl der Maschinen 8 und der Struktur oder Starrheit •des Behälters 7 und des Kastens 3 eingestellt werden.

• Der Kasten 3 ist mit einem schalldichten Deckel 9 versehen,

[durch welchen der durch die Maschinen 8 erzeugte Lärm auf den

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dicht verschlossenen Kasten 3 begrenzt wird und keine unerwünschten G-eräusche nach aussen dringen.

Am oberen Teil des Gefässes 7 befindet sich ein Deckel 10, der geöffnet und geschlossen werden kann und das zur Aufnahme des Undefinierten schwerschmelzbaren Materials dienende Gefäss 7 verschliesst. Der Deckel 10 kann mit einem Saugrohr 11 versehen sein, mit welchem der Druck innerhalb des Gefässes 7 verringert wird und dessen Ende mit einer (nicht dargestellten) geeigneten Druck— mindervorrichtung, z.B. einer Vakuumpumpe, verbunden ist. Durch ^: die Druckminderung innerhalb des Gefässes 7 wird das Entgasen von; Luft oder anderem Gas innerhalb des fliessfähig gemachten und innerhalb des Gefässes 7 vibrierten Materials beschleunigt und j man erhält ein Material mit grösserer Dichte.

Darüberhinaus ist es zweckmässig, das Gefäss 7 mit einer Druck Vorrichtung zu versehen, durch welche der Fluss des Materials durch ein Loch 13 in. dem Boden des Kastens 3 und das Füllen des Spalts mit dem Material beschleunigt wird«

Als Beispiel für eine derartige Druckvorrichtung ist eine Druckleitung 12 in dem Deckel 10 dargestellt. Ein Ende dieser Leitung 12 ist mit einer (nicht dargestellten) Druckvorrichtung, z.B. Druckluft, verbunden. Auf diese Weise wird das Innere des Gefässes 7 unter Druck gesetzt, wodurch das fliessfähig gemachte Material aus dem Loch 13 herausfliesst.

Der Boden des Gefässes 7 ist mit einem Loch 13 versehen, das mit dem Loch 13 des Bodens des Formkastens 3 verbunden ist,' bzw. in dieses übergeht. Das Loch 13 ist mit einer öffnungs- und Schliessvorrichtung 13' versehen, die den Materialfluss öffnet oder schliesst. Ein Beispiel ist in Fig. 4 dargestellt, bei welchem ein Paar dehnbarer Glieder 14 an der Vfend des Lochs 13 angebracht ist« V/enn nun Druckluft durch die Leitung 15 in das Glied |

14 strömt, so dehnt sich dieses aus und verschliesst den ¥eg . j durch das Loch 13. Sobald die Druckluft abgelassen wird, zieht sich das Glied 14 zusammen, wie dies durch gestrichelte Linien

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dargestellt ist, und gibt den V/eg durch das Loch 13 frei. Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung 13' ist in Fig. 5 dargestellt, bei v/elcher ein oder mehrere Löcher 13 zwischen der Bodenwand 16 des Gefässes 7 und dem Boden 6 des Formkastens 3 vorgesehen sind und eine durch eine Führung 19 getragene Querplatte 17 so angeordnet ist, dass sie quer über die Löcher 13 geht. Die Platte 17 weist die gleiche Anzahl Löcher 18 wie die Löcher 13 auf und an den beiden Enden der Platten sind die Enden der Drähte 20 bzw. 21 befestigt. Die Drähte sind über Leitrollen 22 über den Formkasten 3 hinweggeführt und das andere Ende der Drähte 20 und 21 ist an beiden Enden eines Handgriffs 23 befestigt. Falls man jden Handgriff 23 betätigt, so bewegt sich die Platte von rechts jnach links und manchmal liegen die Löcher 13 über den Löchern 18, !so dass der Weg durch die Löcher freigegeben wird und manchmal j Jschliesst die Platte 17 den "rfeg durch die Löcher 13. '

; Beim Betätigen der obigen Vorrichtung wird der Deckel 10 ge-Iöffnet, eine bestimmte Menge schwerschmelzbares Material mit entsprechendem Wassergehalt wird dann in das Gefäss 7 eingebracht und der Deckel 10 wird dann fest verschlossen. Danach wird die Vibrationsmaschine 8 betätigt und vibriert und mischt das Material. Während dieser Zeit wird in dem Gefäss mit Hilfe des Ventils 11 ein verminderter Druck aufrechterhalten.

Sobald das gewünschte fliessfähige schwerschmelzbare Material !erhalten ist, wird die Druckverminderung in dem Gefäss aufgeho-Iben, Dann wird das Loch 13 geöffnet und auch die Druckvorrichtung; jwird betätigt, so dass das flüssige Material aus dem Loch 13 ausifliesst. Das so ausgetragene Material füllt den Spalt 4 zwischen \ dem Kasten 3. und dem Behälter 1. Nachdem der Spalt bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt ist, wird die Vibrationsmaschine 8 angehalten. Das in den Spalt 4 eingefüllte flüssige Material verfestigt sich dann aufgrund seiner thixotropen Eigenschaften. ■

ι Zum Ausführen des obigen Verfahrens muss der Formkasten 3 in einer bestimmten Stellung in den Behälter 1 eingebracht und be-

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festigt werden. In diesem Fall muss die Grosse des Formkastens so gewählt werden, dass sie der G-rösse des auszukleidenden Behälters 1 entspricht, und die Stellung des Formkastens 3 muss in senkrechter und waagrechter Richtung justiert und arretiert werden.

Der Mechanismus des Justierens und Festhaltens des Formkastens 3 in dem Behälter 1 wird im folgenden beschrieben:

Ein Auflager 24 ist über dem Formkasten 3 angebracht. Dieses Auflager 24 ist an vier Stellen befestigt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. '

Eine Grundplatte 25 ist so angeordnet, dass hierauf der Behälter! befestigt ist. Auf der Grundplatte 25 sind auch die Träger 26 für, jedes Auflager 24 und ein Gestell 32 für die Justierung des Gestells 32 angebracht.

Vorzugsweise ist die Grundplatte 25 innerhalb des Abstichherds 27 angebracht.

Am oberen Ende des Trägers 26 ist eine Aussparung 28 angebracht, in welcher das Auflager 24 über eine vibrationsbeständige Packung 29 ruht und den Formkasten 3 hält. Am oberen Ende des Trägers 26 ist ein Dorn 31 durch ein Dornloch 30 gesteckt, so dass das Auflager 24 in der Aussparung 28 befestigt v/erden kann. Wahlweise kann ein ölzylinder anstelle des Dorns angewendet werden, um das Auflager 24 zu befestigen.

Das Gestell 32 zum Justieren der Stellung besteht aus einem waagrecht verschiebbaren Gestell 33, einem senkrecht verschiebbaren Gestell 34 und einem stationären Gestell 35. Jedes dieser Gestelle 33, 34 und 35 v/eist vorstehende Teile 37, 39 und damit in Eingriff stehende Aussparungen 36, 38 auf. 'Wenn man das Gestell \2 für Behälter 1 mit verschiedenen Grossen verwendet, so soll das stationäre Gestell 35 vorzugsweise so ausgebildet sein, dass es senkrecht bewegt werden kann.

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Die waagrechte Bewegung, nach vorwärts und rückwärts, rechts und links, kann mit Hilfe der an dem Gestell 35 befestigten tilwind en 40, 41 erfolgen. Die senkrechte Bewegung kann mit Hilfe des vlzylinders 42 erfolgen. Der auf dem G-estell ruhende auszukleidende Behälter 1 kann eingeklemmt und arretiert v/erden, indem man die auf dem Gestell 33 befestigte Schraubenachse hineindreht.

Der auszukleidende Behälter 1 ist im Zentrum des Gestells 32 angebracht und wird dann mit Hilfe der Schraubenachse 43 befestigt. Der !Formkasten 3 ist In den Behälter 1 eingesetzt und das Auflager 24 ist am oberen Ende des Trägers 26 angebracht und mit dem iDorn 31 befestigt.
i

j Die relative Stellung In waagrechter Richtung zwischen dem Behälter 1 und.dem Schmelzkasten 3 "wird durch Betätigen der Ölwinden 40 und 41 justiert.

Die relative Stellung in senkrechter Richtung kann, falls nötig, durch Betätigen des ülzylinders 42 justiert werden. ITach !Ausführung des obigen Verfahrens lässt man das fliessfähig gemachte Material aus dem Boden des Schmelzkastens 3 in den Spalt 4i iausfliessen.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann der Mechanismus des Einjustierens der relativen Stellung des Formkastens und des i Behälters und der Hechanismus zu deren Befestigung so einfach ausgeführt werden, dass die Vorrichtung fest und dauerhaft ist und das Verfahren in einfacher V/eise ausgeführt v/erden kann.

!Das bei der Erfindung verwendete schwersehmelzbare Material kann 'vorzugsweise entgast und unter Druck angewendet werden, so dass I der Spalt 4 fest mit dem Material gefüllt wird und in einfacher !V/eise eine einheitliche und einstückige schwersehmelzbare Auskleidung erhalten wird«

ι t

Da das Material ferner In den Spalt von unten nach oben ein- I gefüllt wird, so dass allenfalls in dem Spalt vorhandene Luft

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leicht entweicht, entstehen in der erhaltenen Auskleidung
keine Blasen.

In der folgenden Tabelle ist ein Beispiel der Erfindung im Vergleich zu den bekannten Verfahren gegenübergestellt, wobei eine Griesspfanne als Behälter und die in den Zeichnungen dargestellte Torrichtung" angewendet wurden.

409812/0872 , _Λ,

Criesspf anne für ge schmolzenen Stahl (100 t ο Χ...

	Material	Wasserglas	Vibrationsgiessen gemäss der Erfindung	Zirkon-Tyρ	Verlegen von gebrannten Steinen gemäss dem Stand der Technik	Zirkon-Tyρ
	Zusammensetzung,^ SiOp	Teilchengröße,$ 1 mm	Pyrophyilit-Typ	• 50.bis 60	Pyrophyllit-Typ	50 bis 60
	Al₂Ov	1 bis 0,3 mm	70 bis 80	10 bis 20	70 bis 80	5 bis 10
	ZrO₂	0,3 mm	10 bis 20	2.0 bis 3.0	10 bis 20	30 bis 40
409	zugesetzte Wassermenge,i<>	—	(etwa 5)	-	-
812	scheinbare Porosität, fo	(etwa 5)	20 bis 30	-	-
/0872	Vibrations/,β 11, j·!in _o	50 bis 60	10 bis 20	-	-
	Auskleidungszeit, Stdo	10 bis 20	50 bis 60	-	-
		20 bis 30	5 bis 6	-	-
	6 bis 7	Porosität der Auskleidung 10 bis 20	-	Porosität der gebrannten Steine 10 bis 18
	20 bis 30	-
	Griess- und Formzeit 0,5 bis 1	benötigte Zeit zum Verlegen der 3t<nr>&, 10

Claims

Pat entansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer schwerschmelzbaren Auskleidung in einem Behälter für geschmolzenes Metall durch Vibration, dadurch gekennzeichnet, dass man ein schwerschmelzbares Material, das einen geeigneten Wassergehalt aufweist, bis zum thixotropen fliessfähigen Zustand vibriert, das fliessfähig gemachte schwerschmelzbare Material aus dem Boden eines Formkastens oder Forinrahmens in den Behälter ausfliessen lässt und den Spalt ; zwischen dem Behälter und dem Formkasten mit dem schwerschmelz- j baren Material unter Vibrieren des Formkastens ausfüllt. !

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass j

man ein schwerschmelzbares Material verwendet, dessen Wassergehalt zwischen etwa 3 und etwa 10$ und vorzugsweise zwischen etwa 5 und etwa 7$ beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Material aus dem Boden des Formkastens unter Druck ausfliessen lässt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein schwerschraelzbares Material verwendet, dessen chemische !Bestandteile aus SiO₂, Al₂CU, ZrOp und Wasserglas bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein pulverförmiges schwersehmelzbares Material mit einer Teilchengrösse von weniger als etwa 10 mm verwendet. ι

6. Formkasten zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch. ij gekennzeichnet durch ein durch den Boden des Kastens (3) gebohr- j tes Loch (13), das mit einer Öffnungs- und Schliessvorrichtung I

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und mit einem Gefäss (7) zuia Vibrieren des schwersehmelzbaren Materials verbunden ist, und einer Vibrationsvorrichtung (8) zum Vibrieren des Kastens (3).

7. Vorrichtung zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Formkasten (3) zum Vibrieren des schwersehmelzbaren Materials, einem Loch. (13) in dem Boden (6) des Kastens (3)> das mit einer üffnungs— und Schliessvorrichtung (17) versehen und mit einem Gefäss (7) zum Vibrieren des schwerschmelabaren Materials verbunden ist, Auflagern (24) auf dem !Formkasten (3), verschiebbaren Gestellen (33» 34) •auf einer Grundplatte (25), wobei das Gestell (33) in waagrechter ■und das Gestell (34) in senkrechter Richtung justierbar ist, und jTräger (26) auf der Grundplatte (25), auf welchen die Auflager

j(24) abnehmbar befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass lein verschliessbares Gefäss (7) mit einer Auslassleitung (11) sund einer Druckvorrichtung (12) in dem Formkasten (3) angeordinet ist.

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