DE2438928A1 - Verfahren zur herstellung feuerfester auskleidungen von behaeltern fuer geschmolzenes metall - Google Patents
Verfahren zur herstellung feuerfester auskleidungen von behaeltern fuer geschmolzenes metallInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 2438928
Köln, den 2. August 1974 Ha/pz/172
Foseco International Limited, Long Acre, Nechells,
Birmingham, B7 5JR (England)
Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes Metall
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes
Metall durch Aufbringen einer Schutzschicht sowie die mit einer Schutzschicht versehenen feuerfesten Auskleidungen.
Viele Behälter für flüssiges Metall bestehen aus einem Metallmantel, der mit feuerfestem Steinmaterial, z.B.
hocherhitzten Tonerdesteinen, ausgekleidet ist. Diese Steine sind teuer. Da sie jedoch den Metallmantel vor
dem Angriff des flüssigen Metalls schützen, sind ihre hohen Kosten oft gerechtfertigt. Jedoch werden die Steine
selbst angegriffen, weshalb sie häufig ersetzt werden müssen, was unbequem, teuer und zeitaufwendig ist. Auch
monolithische Auskleidungen zeigen ähnliche Nachteile.
Die genannten Nachteile können mehr oder weniger durch Aufbringen einer Schutzschicht auf die feuerfeste Auskleidung
behoben werden. Jedoch sind die bis heute verwendeten Schutzschichten nicht voll zufriedenstellend,
da sie untauglich sind, die Zerstörung der feuerfesten
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Auskleidung während der Entfernung des Bars aus dem Behälter
zu verhindern. Der Bär stellt den Rückstand des erstarrten Metalls dar, der in Form von Ablagerungen
an der feuerfesten Auskleidung haftet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes
Metall durch Aufbringen einer Schutzschicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die feuerfeste Auskleidung
zuerst eine aus feinteiligem kohlenstoffhaltigem Material bestehende Schicht, die frei oder im wesentlich frei von
Bindemitteln ist, und auf diese erste Schicht eine zweite Schicht aus gebundenem feinteiligem feuerfestem Material
aufgebracht wird.
Auf diese Weise wird eine doppelte Schutzschicht hergestellt, die sehr wirksam die Zerstörung der feuerfesten
Auskleidung bei Entfernung des anhaftenden Bars verhindert. Die erste Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material
wirkt als eine Trennschicht, die ein sauberes Strippen des Bars ohne Beschädigung der darunterliegenden
feuerfesten Auskleidung ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung kann bei allen Typen von Behältern für geschmolzenes Metall eingesetzt werden, z.B.
bei Giesspfannen, -rinnen, -wannen und dergleichen, ausgekleidet mit feuerfesten Steinen oder mit einer mono-
-ituschen Schicht.
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Die zuerst aufgebrachte Schicht muß feinteiliges kohlenstoffhaltiges
Material enthalten. Eine Vielzahl von Materialien ist dazu geeignet, z.B. Kohlenstoff, Kohle,
Koks, Holzkohle, Papier, Holzmehl, Graphit. Vorzugsweise besteht diese Schicht aus einer Mischung eines derartigen
Materials und eines inerten feinteiligen feuerfesten Materials, z.B. feuerfesten Silikaten oder feuerfesten
Oxiden. Geeignete inerte Füllstoffe sind Schamotte, Olivin, Sillimanit, Magnesia, Tonerde, Zirkonerde,
Ziegelmehl.
Die Stärke der ersten Schicht kann beispielsweise 1-5 mm betragen. Vorzugsweise wird sie in Form einer flüssigen
Masse aufgesprüht, aufgestrichen oder aufgespachtelt. Als
Hilfsmittel dienen für derartige Arbeitsweisen Aufschlämmungsmittel,
z.B. Natrium- carboxymethylzellulose, die ein Abgleiten der aufgebrachten Schicht verhindert.
Die Zusammensetzung der zweiten Schicht kann einer Vielzahl von metallurgischen Verkleidungen bzw. Auskleidungen
entsprechen. Vorzugsweise besteht jedoch die zweite Schicht aus feinteiligem anorganischem feuerfestem Material
und einem anorganischen Bindemittel. Das feinteilige anorganische feuerfeste Material kann beispielsweise aus
Quarzmehl, Sand oder einem Material bestehen, das vorstehend als Füllstoff der ersten Schicht genannt wird.
Geeignete anorganische Bindemittel sind beispielsweise Silikate und Phosphate der Alkali- oder Erdalkalimetalle,
Alkali- oder Erdalkalialuminate, kolloidale oxidische Hydrosole und Tonerde. Vorzugsweise werden folgende Materialien
in den genannten Anteilen miteinander gemischt:
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Quarzmehl 3o bis 80 Gew.
Sand 15 bis 5o Gew.
Natriumaluminat oder
Natriumsilikat oder
Natriummetaphosphat o,5 bis 5 Gew.
Töpferton o,5 bis 5 Gew.
Die zweite Schicht kann beispielsweise 5 bis 25 mm stark sein. Sie kann nach jedem üblichen Verfahren, z.B. durch
Aufspachteln, aufgebracht werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Die erste Schicht bestand zu 99,75 Gew.% aus Kohlenstaub (-22 mesh BSS) und zu o,25 Gew.% ausNatriumcarboxydmethylzellulose.
Dieses Material wurde mit Wasser gemischt, um eine Paste zu bilden, die in einer Stärke
von 2,5 mm aufgebracht wurde.
Die zweite Schicht hatte folgende Zusammensetzung:
| Quarzmehl | 49,5 | Gew |
| Sand | 46,5 | Il |
| Natriummetaphosphat | 2 ,0 | Il |
| Töpferton | 2,o | Il |
Dieses Material wurde in einer Stärke von 12 mm aufgespachtelt.
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Diese zwei Schichten dienten als Schutzschicht einer aus feuerfesten Steinen bestehenden Auskleidung einer
5o Tonnen-Stahlgiesspfanne, die zum Stranggiessen verwendet
wurde, und wurden nach jedem Giesszyklus neu aufgebracht. Die Giesspfanne brauchte zum Austauschen der
feuerfesten Steinauskleidung nicht vor Ablauf von Giesszyklen aus dem Betrieb genommen zu werden. Im allgemeinen
müssen die Steine bei herkömmlichen Auskleidungen nach 4 oder 5 Giesszyklen ausgewechselt werden.
Es werden gleich gute Ergebnisse wie im Beispiel 1 erhalten, wenn die zweite Schicht folgende Zusammensetzung hat:
Quarzmehl 69 Gew.%
Sand 28,ο Gew.%
Natriumaluminat 1,5 Gew.%
Töpferton 1,5 Gew.%
Die erste Schicht bestand zu 99,75 Gew.% aus Kohlenstaub (-22 mesh BSS) und zu o,25 Gew.% aus Natriumcarboxymethylzellulose.
Dieses Material wurde mit Wasser zu einer Paste gemischt, die in einer Stärke von 2,5 mm Anwendung fand.
Die zweite Schicht hatte folgende Zusammensetzung:
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Quarzmehl 69 Gew.%
Sand 28,0 Gew.%
Natriumaluminat 1,5 Gew.%
Topferton 1,5 Gew.%
Dieses Beschichtungsmaterial wurde in einer Stärke von 20 mm aufgebracht.
Die genannten beiden Schichten dienten als Schutzschicht einer feuerfesten Steinauskleidung einer Verteilerrinne
zum Stranggiessen, die 4 m lang, 1 m hoch und 0,8 m breit war. Mit dieser Verteilerrinne wurden Platten gegossen.
Die Schutzschicht wurde vor jedem Giesszyklus erneuert.
Die Lebensdauer einer unbehandelten Steinauskleidung betrug etwa 15 - 20 Zyklen. Darüber hinaus bestanden
Schwierigkeiten bei der Entfernung des erstarrten Bars. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Schutzschichten
überstand die feuerfeste Steinauskleidung 100 Zyklen ohne Reparatur und ohne Beschädigung während der Entfernung
des erstarrten Bars.
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Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes Metall durch Aufbringen
einer Schutzschicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die feuerfeste Auskleidung zuerst eine aus feinteiligem
kunststoffhaltigem Material bestehende Schicht, die frei oder im wesentlichen frei von Bindemitteln ist,
und auf diese erste Schicht eine zweite Schicht aus gebundenem feinteiligem feuerfestem Material aufgebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht aus einer Mischung eines feinteiligen
kohlenstoffhaltigen Materials und eines feinteiligen feuerfesten Materials besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht 1 bis 10mm stark ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht folgende Zusammensetzung in
Gewichtsprozent aufweist:
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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Schicht 5 bis 25 mm stark ist.
6. Feuerfeste Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes
Metall, gekennzeichnet durch eine Schutzschicht aus einer aus feinteiligem kohlenstoffhaltigem Material
bestehenden ersten Schicht, die frei oder im wesentlichen frei von Bindemitteln ist, und einer
auf die erste Schicht aufgebrachten zweiten Schicht aus gebundenem feinteiligem feuerfestem MaterM..
7. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Schicht aus einer Mischung eines feinteiligen kohlenstoffhaltigen Materials
und eines feinteiligen feuerfesten Materials besteht.
8. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6 und 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Schicht 1 bis 5 mm stark ist.
9. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Schicht folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent aufweist:
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lo. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Schicht 5 bis 25 mm stark ist.
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