DE2520993A1

DE2520993A1 - Trichter zum kontinuierlichen giessen von stahl und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2520993A1
Application number: DE19752520993
Authority: DE
Inventors: Masaru Takashima
Original assignee: Aikoh Co Ltd
Current assignee: Aikoh Co Ltd
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1975-05-12
Publication date: 1975-12-04
Also published as: AT344928B; CA1055966A; US4014531A; DE2520993C3; SE7505537L; ATA348775A; FR2270971B1; JPS50145327A; JPS5549033B2; FR2270971A1; SE401171B; DE2520993B2; GB1508180A; AU8105275A

Description

Vertreter; · · Eudxigsliafen / Rh.. 9. 5. 1975

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A. H.jFischer . W.-D. Fischor 252099

: Patentanwälte
6? Ludwigshafen/Rhein
Bismarckstraße 64 . Tel. 51 21 00

Anmelder:

AIKOH CO. LTD.

Tokio/ JAPAN

No. 1-39ι 2-chome Ikenohata, Taito-ku

"Trichter zum kontinuierlichen Gießen von Stahl · und-Verfahren zur Herstellung desselben"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Formstück für die Auskleidung eines Trichters, wie er zum kontinuierlichen Gießen von Stahl verwendet wird.

Der Zweck eines solchen Trichters besteht darin, eine gleichmäßige Gießgeschwindigkeit zu erzielen. Ein solcher Trichter besitzt eine Pfannenform, wodurch der Pegel des geschmolzenen Stahls weitgehend gleich gehalten wird. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß das Verhältnis von Oberfläche zu Fassungsvermögen'groß ist und daß deshalb viel Wärme des geschmolzenen Stahls durch das Wandungsmaterial des Trichters absorbiert und damit die Temperatur des geschmolzenen Stahls stark abgesenkt wird. Herkömmliche Trichter dieser Art sind mit feuerfesten Ziegeln oder formbaren feuerfesten Materialien ausgekleidet, welche nicht nur für eine Feuerfestigkeit, sondern auch für die Warmhaltung sorgen sollen, Zwar besitzen solche feuerfeste Ziegel oder formbare feuerfeste Materialien eine hohe Feuerfestigkeit und Druckfestigkeit, ihre Wärmeisolierungseigenschaften sind Jedoch gering, so daß sie in großer Stärke angewendet

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werden müssen, um die gewünschte Warmhaltung zu erzielen. Diese große Stärke ergibt eine unnötig starke Feuerfestigkeit und Druckfestigkeit und ist deshalb unwirtschaftlich. Die gegenwärtig in Gebrauch stehenden Isolationsziegel besitzen dagegen nur eine geringe Feuerfestigkeit, so daß sie die hohen Temperaturen von geschmolzenem Stahl nicht aushalten.

Die Erfindung betrifft-nunmehr ein Formstück, welches sowohl ein« gute Feuerfestigkeit als auch gute Wärmeisolierungseigenschaften aufweist und sich deshalb als Auskleidungsmaterial für einen Trichter der angegebenen Art eignet.

Da ein solcher Trichter die oben angegebene Form aufweist, ist die Tiefe des geschmolzenen Stahls nur gering und damit der Druck auf das Auskleidungsmaterial klein. Das Auskleidungsmaterial braucht deshalb nur eine geringe Druckfestigkeit zu haben. Wichtig ist, daß das Auskleidungsmaterial nicht durch die Wärme und die flüssige Schmelze zum Abblättern veranlaßt wird. Es reicht außerdem, daß eine mäßige Feuerfestigkeit vorliegt. Das erfindungsgemäße Auskleidungsmaterial unterscheidet sich also hinsichtlich der geforderten Eigenschaften von demjenigen einer Gießpfanne.

Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein Formstück mit einer feuerfesten Oberfläche und mit Eigenschaften, die kein Abblättern zur Folge haben, bestehend aus 50 bis 80 Gew.-i Kieselsäuresand, Siliziumdioxyd oder ähnlichen Materialien auf der Basis von Kieselsäureanhydrid mit Korngröße von*weniger als 100 Maschen·, 2 bis 10 Gew.-55

* "weniger als 100 Maschen" » weniger als 0,15 mm lichte Maschenweite

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feuerfestem Ton, 8 bis 20 Gew.-? eines faserförmifren feuerfesten Materials, das aus Asbest, Gesteinswolle und/oder Schlackewolle ausgewählt ist, und/oder eines porösen feuerfesten Materials, das aus Diatomeenerde und Perlit ausgewählt ist, ¹I bis 10 Gew.-JS eines organischen Binders, der aus Stärke, Dextrin und Harzen ausgewählt ist, und gegebenenfalls 6 bis 10 Gew.-Z eines anderen feuerfesten Materials als Kieselsäureanhydrid, wie z.B. Schamotte, Peridotit, Magnesiumoxyd, Magnesit, Dolomit, Aluminiumoxyd oder dergleichen, wobei die Oberfläche des Formstücks mittels einer wäßrigen Lösung von kolloidalem Siliziumdioxyd, Wasserglas oder Aluminiumphosphat oder mittels einer Suspension, die aus der erwähnten wäßrigen Lösung besteht, in welcher fein pulverisierter Zirkonsand, Aluminiumoxyd und Kieselsäureanhydrid suspendiert ist, imprägniert ist. Am besten eignen sich als feuerfeste Materialien in den obigen Gemischen Kieselsäuresande und andere Kieselsäureanhydride, die gute Antiabblätterungseigenschaften besitzen. Wenn der Gehalt an Kieselsäuresanden und anderen Kieselsäureanhydriden weniger als 50? beträgt, dann sind die feuerfesten Eigenschaften schwach, und wenn dieser Gehalt 80? tiberschreitet, dann sind die Isolierungseigenschaften schlecht. Beides macht das Material ungeeignet. Feuerfester Ton wird verwendet, weil er eine Bindefunktion aufweist und Sinterungseigenschaften bei hohen Temperaturen ergibt. Wenn weniger als 2? verwendet werden, dann ist die Bindekraft gering, und wenn mehr als 10? verwendet werden, dann wird die Porosität des Formstücks herabgesetzt, so daß die Isolierungseigenscnaften schlechter werden. Beides ist unerwünscht. Die feuerfesten Fasern machen das Formstück leicht, erhöhen dadurch die Wärmeisolierungseigenschaften

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und steigern die Biegefestigkeit des Formstücks. Wenn weniger als 8% feuerfeste Pasern verwendet werden, dann ergeben sich schlechte Wärmeisolationseigenschaften, und wenn mehr als 20? davon verwendet werden, dann wird die Feuerfestigkeit verschlechtert. Auch hier ist beides unerwünscht. Manchmal kann ein poröses feuerfestes Material als leichtes Hilfsmittel für die feuerfesten Fasern

verwendet werden. Organische Binder besitzen den Vorteil einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit und einer Viskosität bei niedrigen Temperaturen, wodurch Brüche verhindert werden, wenn das Formstück nicht bei einer hohen Temperatur gesintert wird. Weniger als ^% organischer Binder im Gemisch führen zu einer schlechten Bindung, und mehr als 1Oi Binder haben zur Folge, daß eine große Gasmenge während des Formens entwickelt wird. Beide Fälle ergeben ein ungeeignetes Material. Gegebenenfalls kann ein anderes feuerfestes Material als Kieselsäureanhydrid zugegeben werden, welches zusammen mit dem Kieselsäureanhydrid Sinterungseigenschaften ergibt. Da ein anorganischer Binder eine Verringerung der Feuerfestigkeit mit sich bringt, sollte er nicht verwendet werden. Weniger als 6% und mehr als 1Oi des erwähnten weiteren feuerfesten Materials ergeben schlechte Sinterungseigenschaften, so daß das Material ungeeignet wird.

Zur Herstellung eines Formstücks wird das gemischte Pulver mit einer Menge Wasser versetzt, daß eine nasse und fließfähige Masse erhalten wird, die, gegebenenfalls unter Druck, verformt, entwässert und aus der Form entnommen wird, worauf das Formstück getrocknet wird.

Das Formstück, welches diese Mischungszusammensetzung aufweist, ist leicht und besitzt gute Wärmeisolierungseigen-

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schäften. Es erweist sich Jedoch manchmal als Vorteil, wenn es auf seiner Oberfläche mit bis zu 10 m/m imprägniert wird, um die Feuerfestigkeitseigenschaften und die Antiabblätterungseigenschaften der Oberfläche zu verbessern. Die Imprägnierung erfolgt dadurch, daß die Oberfläche mit einer großen Menge eines in Wasser gelösten feuerfesten und/oder suspendierten feinen feuerfesten Materials imprägniert wird. Das Imprägnieren kann dadurch ausgeführt werden, daß man die Lösung bzw. Suspension unter Druck aufbringt und hernach den Druck wegnimmt. Am Ende wird getrocknet.

Die Teilchengröße des feuerfesten Materials muß kleiner als 100 Maschen sein. Eine Teilchengröße von mehr als 100 Maschen ist ungeeignet, weil sonst die Wahrscheinlichkeit besteht, daß das Formstück bricht.

In der Folge sind einige Mischungen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formstücke angegeben.

Kieselsäuresand (weniger als

100 Maschen)

Kieselsäuresand (weniger als

200 Maschen)

Ton

Gesteinswolle

Asbest

Diatomeenerde

Harze

Stärke

Imprägnierungsmittel (30Zige wäßrige Lösung von kolloidalem Siliziumdioxyd)

(1)	(2)
12(Z)	60(*.)
30	17
5	3
10	10
4	4
2
6	5
1	1
Imprägnie rung von 10m/m	Imprägnie rung von 10m/m

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Die obigen Formstücke konnten kontinuierlich 5 st in einem Trichter beliebiger Größe verwendet werden.

Ein Formstück aus dem Gemisch (1) wurde in einer Dicke von 50 m/m auf eine Auskleidung aus feuerfesten Ziegeln eines Gießtrichters aufgebracht. Ein Formstück aus dem Gemisch (2) wurde in einer Dicke von 100 m/m direkt auf den äußeren Stahlmantel aufgebracht, wobei- eine 10 m/m Mörtelschicht zunächst auf den Boden gelegt wurde. In beiden Fällen wurden gute Resultate erhalten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Trichter zum kontinuierlichen Gießen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Auskleidung in Form eines Pormstücks aufweist, welches aus 50. bis 80 Gew.-? eines feuerfesten Materials, welches auf Kieselsäureanhydrid basiert und eine Korngröße von weniger als 100 Maschen aufweist, 2 bis 10 Gew.-JS eines feuerfesten Tons, 8 bis 20 Gew.-Ϊ eines faserförmigen und/oder eines porösen feuerfesten Materials und ¹I bis 10 Gew.-Ϊ eines organischen Binders sowie gegebenenfalls 6 bis 10 Gew.-JS eines anderen feuerfesten Materials als Kieselsäureanhydrid besteht.
2. Trichter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Pormstücks mit einer wäßrigen Lösung von kolloidalem Siliziumdioxyd, Wasserglas oder Aluminiumphosphat oder mit einer Suspension, bei welcher in dieser wäßrigen Lösung ein feines Pulver aus Zirkonsand, Aluminiumoxyd und Kieselsäureanhydrid suspendiert ist, imprägniert worden ist.

3· Trichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das andere feuerfeste Material als Kieselsäureanhydrid aus Schamotte, Peridotit, Magnesiumoxyd, Magnesit, Dolomit, Aluminiumoxyd oder dergleichen besteht.

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Verfahren zur Herstellung eines Trichters nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man eine geeignete Menge Wasser zu einem gemischten Pulver der erwähnten Zusammensetzung zugibt, so daß ein feuchtes und fließfähiges Gemisch erhalten wird, das Gemisch, gegebenenfalls unter Druck, verformt, entwässert und aus der Form entnimmt und den geformten Körper dann trocknet.

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