DE2438928C2 - Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes Metall - Google Patents
Verfahren zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Behältern für geschmolzenes MetallInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
| Quarzmehl | 30 bis 80 | 25 | Quarzmehl | 30 bis 80 |
| Sand | 18 bis 50 | Sand | 18 bis 50 | |
| Natriumaluminat oder | Natriumaluminat oder | |||
| Natriumsilikat oder | Natriumsilikat oder | |||
| Natriummetaphosphat | 0,5 bis 5 | Natriummetaphosphat | 0,5 bis 5 | |
| Töpferton | 0,5 bis 5 | 30 | Töpferton | 0,5 bis 5 |
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht 5 bis 25 mm
stark ist.
10. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht 5 bis 25 mm stark ist.
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.
Aus CE-PS 8 16 120 ist ein Anstrichmittel für Formen und Kokillen für Guß und Stähle bekannt, das aus einem
Gemisch feinst pulverisierten Kohlenstoff und Alkalihydroxid besteht.
DE-PS 7 60 892 beschreibt ein Verfahren zum Verfestigen von oberflächengetrockneter Sandformen,
bei dem die Oberflächen mit bindemittel- und graphithaltigen Beschichtungsmassen behandelt werden.
Aus DE-AS 21 47 407 sind metallbewährte Auskleidungen für Kokillen bekannt, bei der die Auskleidung
aus isolierenden oder exothermischen Werkstoffen bestehen und wobei die bindemittelhaltigen Deckpulver
neben Oxydationsmitteln auch Kohlenstoff enthalten können.
In DE-AS 20 42 293 sind Slingermassen zum Auskleiden
von Pfannen für Stahl oder Roheisen beschrieben, die aus S1O2, ΖΓΟ2 und AI2O3 bestehen.
DE-AS 12 57 364 richtet sich auf einen Graphitüberzug für feuerfeste Gießformen.
In DE-AS 11 74 022 ist beschrieben, daß man zur
Vermeidung des Si-Zubrandes aus der Pfannenherstellung, die mit normalen Schamottesteinen ausgemauerte
Pfanne zusätzlich mit basischer oder nahezu kieselsäurefreier Masse überzieht.
Schließich beschreibt DE-AS 10 67 983 ein Verfahren zum Ausflicken von sauer zugestellten Transportpfannen
durch Ausspritzen mit Kiebsandmörtel.
Jedoch sind die bis heute verwendeten Schutzschichten nicht voll zufriedenstellend, da sie untauglich
sind, die Zerstörung der feuerfesten 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 monolithischen Schicht
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. Natriumcarboxymethylzellulose, 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 anorganisehe Bindemittel sind beispielsweise Silikate und
Phosphate der Alkali- oder Erdalkalimetalle, Alkalioder Erdalkalialuminate, kolloidale oxidische Hydrosole
und Tonerde. Vorzugsweise werden folgende Materialien in den genannten Anteilen miteinander gemischt:
Die zweite Schicht hatte folgende Zusammensetzung:
Quarzmehl
Sand
Natriumaluminat oder
Natriumsilikat oder
Natriummetaphosphat
Töpferton
30bis80Gew.-%
15 bis 50 Ge w.-%
15 bis 50 Ge w.-%
0,5 bis 5 Gew.-%
0,5bis5Gew.-%
0,5bis5Gew.-%
50
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.
55
60
Die erste Schicht bestand zu 99,75 Gew.-% aus Kohlenstaub und zu 0,25 Gew.-% aus Natriumcarboxydmethylzeliulose.
Dieses Material wurde mit Wasser gemischt, um eine Paste zu bilden, die in einer Stärke
von 2,5 mm aufgebracht wurde.
Quarzmehl
Sand
Natriummetaphosphat
Töpferton
49,5 Gew.-o/o
46JGew.-%
2,0 Gew.-%
2,0 Gew.-%
Dieses Material wurde in einer Stärke von 12 mm aufgespachtelt
Diese zwei Schichten dienten als Schutzschicht einer aus feuerfesten Steinen bestehenden Auskleidung einer
50-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 20 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:
Quarzmehi
Sand
Sand
Natriumaluminat
Töpferton
Töpferton
69 Gew.-%
28.0Gew.-%
1,5 Gew.-o/o
1,5 Gew.-o/o
28.0Gew.-%
1,5 Gew.-o/o
1,5 Gew.-o/o
Die erste Schicht bestand zu 99,75 Gew.-% aus Kohlenstaub und zu 0,25 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:
Quarzmehl
Sand
Sand
Natriumaluminat
Töpferton
Töpferton
69 Gew.-%
28,0 Gew.-o/o
1,5 Gew.-%
1,5 Gew.-%
28,0 Gew.-o/o
1,5 Gew.-%
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.
Claims (1)
- Patentansprüche: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 kohlenstoffhaltigem 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 10 mm stark ist.4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent aufweist: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 Material.7. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schick aus einer Mischung eines feinteiligen kohlenstoffhaltigen Materials und eines feinteiligen feuerfesten Materials besteht8. 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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