DE2627896C2

DE2627896C2 - Bodenausguß für einen Zwischenbehälter für flüssige Metalle

Info

Publication number: DE2627896C2
Application number: DE2627896A
Authority: DE
Inventors: Henri Jean Longeville-les-Metz Moselle Daussan
Original assignee: Daussan Et Cie Woippy; Daussan SAS
Current assignee: Daussan SAS
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1984-07-12
Also published as: ES449309A1; ATA439976A; DE7619744U1; AT347056B; CA1045333A; US4096976A; LU72865A1; BE843076A; FR2316027B1; DE2627896A1; FR2316027A1

Description

Die Erfindung betrifft einen BodenausguÖ für einen Zwischenbehälter für flüssige Metalle, wobei letzterer mit einer ständigen, inneren Auskleidung aus einem feuerfesten Werkstoff und mit einer diese belegenden, aus Platten bestehenden, verlorenen, wärmedämmenden Auskleidung versehen ist, ferner in den Bodenausguß eine Gießdüse aus feuerfestem Werkstoff eingesetzt ist und die verlorene Auskleidung in ein Bindemittel eingebettete, anorganische, bei der Temperatur des in den Zwischenbehälter einzufüllenden, flüssigen Metalls sinterbare Teilchen enthält.

Zwischenbehälter dieser Art sind aus der DE-OS 59 553 bekannt. Der Bodenausguß wird dort vom Wärmedämmantel in Form von Platten leicht überlappt Allerdings ist der Innenraum des Ausgusses nicht mit dem gleichen Wärmeisolierwerkstoff ausgekleidet. Vielmehr wird jede Gießdüse im Zwischenbehälterboden aus einem hochfeuerfesten, keramischen Düsenring gebildet, der mit einer Dichtungsmasse in die Bodenöffnung eingesetzt wird. Der aus hochwertigem Werkstoff bestehende und daher sehr kostenaufwendige Düsenring ist zusammen mit der Düse unmittelbar vor dem Angießen 10 bis 15 Minuten zu erhitzen und hat nur eine sehr kurze Lebensdauer, die auf einen Gießvorgang beschränkt ist. Das Entfernen der Auskleidung und der Düsen erfordert einen Kran bzw. an der Außenseite der Düsen angesetzte Winden, um die Düsen und den resnirnt'· Metallschlacken-Rückstand aus dem Zwi- ij'r ·?-γ,?ίγ.-'·γγ zu lösen. Die Praxis zeigt, daß dabei nicht nur der den Düseneinsatz enthaltende, wegen der genauen Zentrierung und des hochwertigen Werkstoffs teuere Lochstein, sondern häufig auch die angrenzende Ziegelauskleidung beschädigt wird und folglich erneuert werden muß. Ferner wird der Einsatz einer Sauerstofflanze notwendig, um die Düsen zu entfernen und die Bereiche der öffnungen, in die die Düsen eingesetzt werden, zu reinigen.

Ebenso sind aus der FR-PS 21 69 807 und der DE-OS 24 35 895 nur Gießbehälter mit einer isolierenden, verlorenen Auskleidung bekannt, die aber die Gießrohre bzw. Gießöffnungen nicht bedecken und somit zu den eben beschriebenen Problemen führen. Bekannt ist ferner ein Gießpfannenausguß, insbesondere für das Stahlstranggießen, bei dem Einsätze aus einem feuerfesten, gegenüber flüssigem Stahl hoch verschleißfestem Werkstoff verwendet werden, die durch das flüssige Metall unmittelbar angegriffen werden, also nicht durch eine entfernbare, feuerfeste Auskleidung geringerer Verschleißfestigkeit geschützt werden (DE-OS 19 05 995).

Schließlich ist aus der Zeitschrift »American Metal Market« vom 21. Juli 1970 eine verlorene Auskleidung für Zwischenbehälter bekannt die aus feuerfesten, wärmeisolierenden Platten besteht, mit denen die Seitenwände des Zwischenbehälters ausgekleidet sind, um so die Abkühlung und Verfestigung des geschmolzenen Metalls an den Seitenwänden des Zwischenbehälters zu verhindern, so daß letzterer nicht mehr vorgewärmt werden muß. Demgegenüber ist dort ein Vorwärmen der Gießdüse jedoch nach wie vor erforderlich, da der dieselbe aufnehmende Boden des Zwischenbehälters keine verlorene Auskleidung besitzt.

Auch die aus Figur 2 — nachveröffentlichten — US-PS 42 45 761 bekannte Bodenausguß-Gestaltung zeigt in diesem Bereich keine wärmedämmende Auskleidung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bodenausguß für einen Zwischenbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, der demgegenüber wesentlich einfacher zu handhaben ist und geringere Betriebskosten verursacht. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Bodenausguß innen einen aus dem gleichen Werkstoff wie die wärmedämmende, verlorene Auskleidung bestehendes Formteil aufweist, dessen Basis auf der in den Bodenausguß eingesetzten Gießdüse ruht und die wärmedämmende Auskleidung. übergreift.

Das gemäß der Erfindung den Bodenausguß innen auskleidende Formteil verhindert eine Berührung der

so ständigen, inneren Auskleidung mit dem flüssigen Metall auch im Bereich des Bodenausgusses. Damit erübrigt sich ein häufiger Wechsel der die Bodenausgüsse bildenden, der ständigen, inneren Auskleidung zugehörenden Bodensteine, in denen jeweils die Gießdüse angeordnet ist und die eine genaue Lage im Hinblick auf die unter ihnen befindlichen Stranggießkokillen haben müssen. Das die verlorene Auskleidung des Bodenausgusses bildende Formteil, das ein Einfrieren des Metalls im Bereich des Bodenausgusses beim erstmaligen Beschicken des Zwischenbehälters verhindert, ist aber trotzdem leicht auszuwechseln, weil es beim Kippen des Zwischenbehälters zusammen mit dem Pfannenbären und der verlorenen Auskleidung des Behälterbodens herausfällt. Beim erstmaligen Füllen des frisch zugestellten Zwischenbehälters wird das im Bodenausguß angeordnete Formteil vor Auftrieb und damit Ausschwimmen aus dem Bodenausguß durch die ihn übergreifende, wärmedämmende Auskleidung des Behälterbodens be-

wahrt

Durch die Auskleidung der Bodenausgüsse mit einem solchen Formteil aus billigem Werkstoff werden gegenüber dem bisher üblichen hochwertigen Werkstoff, z. B. Keramik, erhebliche Kosten eingespart Desgleichen wird Energie gespart, da der Aufwärrr.vorgang für die versenkt angeordneten Gießdüsen verhältnismäßig kurz sein kann und die die verlorene Auskleidung der Bodenausgüsse bildenden Formteile nach dem Guß ohne Verwendung einer Sauerstofflanze entfernt werden können. Die Auskleidung der 3odenausgüsse mit einem solchen Formteil verhindert zudem deren Verstopfen während des Gießvorganges. Das die verlorene Auskleidung der Boderausgüsse bildende Formteil wird zusammen mit der verlorenen Auskleidung des Zwischenbehälters durch bloßes Umkippen desselben, d. h. ohne den Einsatz von Winden, Pressen o. dgl. und ohne thermische Energie entfernt und kann mit einfachen Mitteln erneuert werden. Dabei verhindert diese einfache Art des Entfernens Beschädigungen der hochwertigen Gießdüse und der angrenzenden ständigen Auskleidung.

Ausführungsbeispiele eines Bodenausgusses gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Zwischenbehälters an der Stelle dessen Bodenausgusses,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Zwischenbehälters ähnlich Fig. 1,

F i g. 3 und 4 andere Ausführungsformen von Bodenausgüssen, die Verschlüsse und Schiebedüsen betreffen.

Wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, weist der Zwischenbehälter eine innere verlorene Auskleidung 1 auf, die durch isolierende, leicht sinterbare Platten mit einer Dicke gebildet ist, welche zwischen 10 mm und 100 mm schwanken kann. Diese Platten werden in den Zwischenbehälter so eingelegt, daß sie unmittelbar mit den feuerfesten Steinen 3 bzw. dem feuerfesten Ring 9 der ständigen Auskleidung in Berührung stehen, ohne daß ein Sandbett zwischen diesen und den Platten vorhanden ist. Der Bodenausguß 2 des Zwischenbehälters dient zum Abguß des flüssigen Metalls.

Die Zusammensetzung des Werkstoffs der Platten ist diejenige des üblichen isolierenden, wärmedämmenden Werkstoffs.

Die Gießdüse 5 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem einzigen Stück, das gleichzeitig Düse und Düsensitz bildet und nur etwa zwei Stunden vor der Einführung des flüssigen Metalls in den Behälter vorgewärmt zu werden braucht. Dieser Düsentyp wird im besonderen bei Zwischenbehältern ohne Verschlußstopfen und Schiebedüse benutzt. Die Düse 5 sitzt auf einem metallischen Kragen 7. welcher seinerseits auf den metallischen Mantel 4 des Zwischenbehälter aufgelegt ist. Die Gießdüse 5 besteht im allgemeinen aus einem hochfeuerfesten Werkstoff, und über ihr befindet sich das die verlorene Auskleidung des Bodenausgusses 2 bildende Formteil 6 aus einem isolierenden, leichten und sinterbaren Werkstoff der gleichen Art wie der der Platten. Die Düse 5 und das Formteil 6 werden mittels eines Mörtels 8 an Ort und Stelle gehalten, der zwischen Formteil 6 und Gießdüse 5 und den dem Bodenausguß 2 benachbarten feuerfesten Ring 9 eingeführt wird. Die Platte der verlorenen Auskleidung 1 umgibt den Bodenausguß 2 für das flüssige Metall und übergreift das Formteil 6, so daß sein Hochschwimmen bei Füllung des Zwischenbehälters mit flüssigem Metall verhindert

Wenn man den Zwischenbehälter nach Beendigung des Gießvorgangs umdreht, kann das Metall, welches etwa bei Berührung mit der verlorenen Auskleidung 1, dem Formteil 6 oder der Gießdüse 5 erstarrt ist nicht an dem Süßeren Metallmantel 4 des Behälters oder der ständigen feuerfesten Auskleidung 3 haften. Ohne irgendwelche andere Betätigungen fällt die verlorene Auskleidung 1 und das Formteil 6 durch einfaches Umkehren des Zwischenbehälters von selbst aus dem Zwischenbehälter heraus auf den Boden. Die ständige, feuerfeste Auskleidung 3 ist unbeschädigt geblieben und zur Aufnahme einer anderen Auskleidung 1 für den nächsten Gießvorgang bereit. Der Mörtel 8 hat keine Möglichkeit der Berührung mit dem flüssigen Metall, so daß er vor dem Gießvorgang nicht lange getrocknet zu werden braucht was einen bedeutenden Energiegewinn und das Fehlen der Gefahr der Einführung von Gas und unmetallischen Teilchen in das in dem Zwischenbehälter enthaltene flüssige Metall mit sich bringt.

Bei der Ausführungsform der F i g. 2 ist der Bodenausguß 2 innen mit einem Formteil 18 aus dem gleichen Werkstoff wie die Platten ausgekleidet. Dieses Formteil 18 ist unten kegeistumpfförmig und besitzt oben einen Kragen, der zwischen der verlorenen Auskleidung 1 und dem feuerfesten Stein 9a liegt, welcher auf dem Metallmantel 4 aufsitzt und der ständigen feuerfesten Auskleidung 3 benachbart ist.

Die Basis des Formteils 18 ruht auf der Gießdüse 19 aus einem feuerfesten Werkstoff, die ihrerseits lose auf der kegelstumpfförmigen Fläche des feuerfesten Steins 9a sitzt. Diese Anordnung besitzt folgende Vorteile:

— sie setzt die Vorwärmzeit der Düse !9 beträchtlich herab, da deren Höhe erheblich kleiner als die Gesamtdicke des Bodens des Behälters ist:

— sie ermöglicht den Ausgleich eines etwaigen Höhenunterschieds zwichen dem feuerfesten Stein 9a und den Platten des Bodens des Behälters:

— sie vermeidet die Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Mörtels 8;

— sie verhindert die Abnutzung und bisweilen den Ersatz des feuerfesten Steins 9a nach jedem Gießvorgang;

— sie erhöht die Lebensdauer des feuerfesten Steins 9a auf mehr als zwanzig Gie ■ vorgänge.

Bei der Ausführungsform der F i g. 2 sieht man außerdem, daß die wärmedämmende verlorene Auskleidung 1 einander überdeckende benachbarte Ränder 22 aufweisen. Diese Ausbildung ermöglicht den Ausgleich des etwaigen Spiels zwischen den benachbarter. Rändern der Platten und verhindert somit jede Berührung zwischen dem flüssigen Metall und der ständigen Auskleidung aus feuerfesten Steinen 3.

Fig. 3 zeigt eine andere Abwandlung der Ausführungsformen der Fig. 1 und 2. Bei diesem Beispiel ist der Bodenausguß mit einer Schiebedüse versehen. Diese umfaßt ein wärmediimmendes Formteil 51, das den Sitz 9c der Düse aus einem feuerfesten STein bedeckt.

Das Formteil 31 ist zwischen die verlorene Auskleidung 1 und den auf dem Metallmantel 4 angeordneten feuerfesten Stein 9c eingesetzt. Die Metallplatte 26 trägt die obe^e, feuerfeste, fest angeordnete Gießdüse 24. Diese Metallplatte 26 ist entfernbar und bildet die Bodenplatte des Metallmantels 4. Die unter der Platte 26 angeordnete Platte 27 ist gleitend verschieblich und trägt die untere, feuerfeste Schiebedüse 25. Die Platte 27 und die Düse 25 können von links nach rechts und umgekehrt in

(nicht dargestellten) Gleitschienen gegenüber der Platte 26 und der Gießdüse 24 gleiten, die ortsfest sind und so ein Verschlußventil bilden. 28 bezeichnet die ringförmigen wärmedämmenden Auskleidungen der Platten 26 und 27. In dieser Figur befindet sich der Verschluß mit Schiebedüse in der Schließstellung.

F i g. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 3. Bei diesem Beispiel weist die obere, feuerfeste, fest angeordnete Düse 24a eine wärmedämmende, verlorene Auskleidung 30 auf, die sich über ihre ganze Höhe einschließlich der öffnung der ortsfesten Platte 26 erstreckt Diese verlorene Auskleidung 30 kann aus einem einzigen Stück oder aus mehreren Teilen bestehen. Die untere feuerfeste Schiebedüse 25a besitzt ebenfalls eine wärmedämmende, verlorene Auskleidung 29, wel- is ehe sich über ihre ganze Höhe einschließlich der öffnung der gleitenden Platte 27 erstreckt Die wärmedämmenden Auskleidungen 28,29 und 30 werden ihrer Lage entweder mittels eines feuerfesten Zements oder mit Hilfe von inneren Vorsprüngen gehalten, die in dem unteren Teil der Düsen 24a oder 25a oder der Platten 26 und 27 ausgebildet sind.

Die Verbesserungen gemäß den in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen haben im wesentlichen den Zweck, eine bessere Wärmedämmung der Ausgußdüsen aus einem feuerfesten Werkstoff zu bewirken. Die Verbesserungen machen es überflüssig, die Gießdüse bis auf eine Temperatur vorzuwärmen, welche in der Nähe des Schmelzpunkts des flüssigen Metalls liegt Wird nämlich der untere Teil der Gießdüse bei bekannten Bodenausgüssen weniger gut vorgewärmt werden als der Rest, kühlt er nach der Vorwärmung schneller ab. Dies hat zur Folge, daß Metalltröpfchen an dem Ausgang der Düse erstarren, was eine Verformung oder Ablenkung des Metallstrahls oder sogar die Verstopfung der Düse zur Folge hätte. Diese müßte durch Verwendung eines Sauerstoffstrahls freigelegt werden, wodurch sich Metalloxyde bilden. Dieses Oxid würde die Düse anfressen, den Querschnitt des unteren Teils derselben und somit die Strömungsmenge des zu gießenden flüssigen Metalls verändern. Der erfindungsgemäße Bodenausguß ermöglicht es, allen diesen Mängeln wirksam abzuhelfen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Bodenausguß für einen Zwischenbehälter für flüssige Metalle, wobei letzterer mit einer ständigen, inneren Auskleidung aus einem feuerfesten Werkstoff und mit einer diese belegenden, aus Platten bestehenden, verlorenen, wärmedämmenden Auskleidung versehen ist, ferner in den Bodenausguß eine Gießdüse aus feuerfestem Werkstoff eingesetzt ist und die verlorene Auskleidung in ein Bindemittel eingebettete, anorganische, bei der Temperatur des in den Zwischenbehälter einzufüllenden, flüssigen Metalls sinterbare Teilchen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenausguß (2) innen einen aus dem gleichen Werkstoff wie die wärmedämmende,, verlorene Auskleidung (1) bestehsndes Formteil (6,18) aufweist, dessen Basis auf der in den Bodenausguß (2) eingesetzten Gießdüse (5,19) ruht und die wärmedämmende, verlorene Auskleidung (1) übergreift

2. Bodenausguß für Zwischenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (6, 18, 31) im Bereich des Bodenausgusses (2) die Form eines Ringes hat, der auf einem die Gießdüse (19) enthaltenden, feuerfesten Stein aufsitzt und von der verlorenen Auskleidung (1) übergriffen wird.

3. Bodenausguß für Zwischenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Gießdüse (24a, 25a,) mit einer verlorenen Auskleidung (30,29) belegt ist

4. Bodenausguß für Zwischenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießdüse (24,25) aus dem Werkstoff der verlorenen Auskleidung besteht.