DE2716092A1

DE2716092A1 - Tundish for the casting of steel - with consumable inner lining made of panels contg. sand, silica flour, and binders

Info

Publication number: DE2716092A1
Application number: DE19772716092
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: CONTHERM INDUSTRIE- und HUETTENBEDARF GmbH; Contherm Industrie und Huettenbedarf GmbH
Current assignee: CONTHERM INDUSTRIE- und HUETTENBEDARF GmbH; Contherm Industrie und Huettenbedarf GmbH
Priority date: 1977-04-12
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1978-10-19

Abstract

Tundish, consisting of a metal casing (1) with a monolithic, permanent lining (a), which is covered by a consumable lining made from panels (3) with compsn. 50-68% sand; 23-35% silica flour; 1-4% sintering agent; 1-6% mineral wool; 2-6% paper; 2.5-5% organic binder; and 0.5-4% inorganic binder. The fine particles in the mixt. (3) pref. have an increased concn. towards the panel surface exposed to molten steel; the sand in the panels (3) pref. has size 0.2-0.6 mm; and instead of silica flour, kyanite may be used. The organic binder pref. contains no phenol, and is esp. urea-formaldehyde resin and/or starch. The panels may also contain 1-3% carbonaceous material, esp. pitch, and 1-5% metal oxides, esp. iron oxide. Used in the casting of steel, where the panels withstand the high thermal and mechanical stresses.

Description

Auskleidung eines Tundishs Lining a tundish

Die Erfindung betrifft die Auskleidung eines Tundishs, bestehend aus einer an den Metallmantel angrenzenden, als monolithischer Formkörper ausgebildeten permanenten Auskleidung, sowie einer von innen an die permanente Auskleidung anliegenden verlorenen Auskleidung in Form von Platten.The invention relates to the lining of a tundish, consisting of one formed as a monolithic molded body adjoining the metal jacket permanent lining, as well as one lying against the permanent lining from the inside lost lining in the form of plates.

Der zwischen Gießpfanne und Kokille angeordnete Tundish wird auf Grund der heute üblichen Sequenzgüsse über lange Zeit hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Zum schutz vor diesen auftretenden Belastungen wird der Tundish mit feuerfesten: Flaterial ausgekleidet. Eine derartige Auskleiaung muP neben großer ealbarkeit und hoher Isolierfähigkeit auch einer schnellen und problemlosen Erneuerung zugänglich sein. Um den Verlauf der Erstarrung des Stahls nicht durch Fremdkeimbildung zu stören und um Einschlüssen vorzubeugen, soll die stofflich,e Zusammensetzung der durch den Stahl benetten Auskleidungsteile gewährleisten, daß keine Eestandteile der Auskleidung ausgewaschen werden oder in Lösung gehen.The tundish between the ladle and the mold becomes aground of the sequential castings customary today over a long period of time, high thermal and mechanical Exposed to loads. To protect against these stresses, the Tundish lined with refractory: Flaterial. Such a lining must be in addition to great ease of use and high insulating properties, there is also a quick and easy one Be amenable to renewal. To the course of the solidification of the steel not through To disrupt foreign nucleation and to prevent inclusions, the material, e The composition of the lining parts benetten through the steel ensure that no ingredients the liner can be washed out or in Solution go.

flach dem stand der Technik (Dt OS 2259 553) ist ein Tundish bekannt, welcher angrenzend an den äußeren Metallmantel eine permanete Auskleidung sowie eine aus Platten bestehende verlorene Auskleidung aufweist. Es t sich gezeigt, daß die vorbekannte verlorene Tundish-Auskleidung aus Platten nicht genügend Sicherheit gegenüber einem Durchbruch des flüssigen Stahls und der damit verbundenen Leschädigung der permanenten Auskleidung bietet.A tundish is known from the state of the art (Dt OS 2259 553), which adjoins the outer metal jacket as well as a permanent liner has a lost liner made of plates. It has not been shown that the previously known lost tundish lining made of panels does not provide sufficient security against a breakthrough of liquid steel and the associated damage the permanent lining provides.

Hoch beanspruchte Teile diser verlorenen Auskleidung müssen zusätzlich mit einem Uberzug aus irkon oder anderen feuerfesten Stoffen behandelt werden.Highly stressed parts of the lost lining must also be treated with a coating of zircon or other refractory materials.

Als eiterertwicklung dieses Standes der Technik schlägt die Dt Os 2435 95 eine dreiteilige Auskleidung des Tundishs vor, wobei zwischen der aus t Os 2259 553 bekannten verlorenen Auskleidung und der permanenten Auskleidung eine Schicht aus ungebundenem, feinteiligem material angeordnet ist. Diese Anordnung bietet zwar einen besseren Schutz für die permanente Auskleidung ist jedoch mit einer Reihe neuer Probleme verbunden.As a further development of this state of the art, the Dt Os suggests 2435 95 a three-part lining of the tundish, with between the from t Os 2259 553 known lost liner and the permanent liner one Layer of unbound, finely divided material is arranged. This arrangement Although it offers better protection for the permanent lining it is with associated with a number of new problems.

Der zwischen permanenter und verlorener Auskleidung zunächst durch Distanzstücke aufrechterhaltene Raum wird bei diesem Verfahren mit ungebundenem Material ausgefüllt. Diese Hinterfüllung der verlorenen vuskleidung ist mit einem hohen Ärbeitsaufwand verbunden und zwangsläufig sehr kostspielig. Das Säubern des Tundishs nach dem Abguß wird durch die damit verbundene Staubbelästigung erschwert. Die im Staub enthaltenen winzigen Quarzpartikel stellen wegen der bestehenden Silikosegefahr ein erhebliches Gesundheitsrisiko für die mit dieser Tätigkeit betrauten Arbeiter dar. Auch die in dieser Druckschrift beschriebene Tundishauskleidung, kann wegen der unzulänglichen stofflichen Zusammensetzung der dort verwendeten verlorenen Auskleidung nicht immer verhindern, daß der flüssige Stahl die verlorene Auskleidung durchdrinst und feinteiliges, ungebundenes Füllmaterial herausspühlt. Bedingt durch die als Fremdkeime wirkenden Bestandteile des herausgespühlten Füllmaterials setzt dann eine frühzeitige globolithische Erstarrung ein, welche den Einschluß der Verunreinigung zur Folge hat. Ein solcher Durchbruch des Stahls kann somit neben der damit verbundenen Betriebsstörung auch eine ualitätsminderung des Endprodukts zur Folge haben.The first between permanent and lost lining Space is maintained with this method with unbound spacers Material filled out. This backfilling of the lost clothing is with one associated with high workload and inevitably very expensive. Cleaning the tundish after casting is made easier by the dust nuisance associated with it difficult. The tiny quartz particles contained in the dust represent because of the existing Silicosis poses a significant health risk for those entrusted with this activity Workers. The tundish lining described in this publication can because of the inadequate material composition of the lost ones used there Lining does not always prevent the molten steel from making up the lost lining penetrates and flushes out finely divided, unbound filling material. Due the components of the flushed-out filler that act as foreign germs then premature globolithic solidification, which traps the impurity has the consequence. Such a breakthrough of the steel can thus in addition to the associated Operational disruptions can also lead to a reduction in the quality of the end product.

s ist deshalb aufgabe der Erfindung, eine verlorene Auskleidung für einen Tundish zu entwickeln, welche den auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen widersteht.It is therefore an object of the invention to provide a lost liner for to develop a tundish, which the occurring mechanical and thermal Withstands loads.

Zur Lösung dieser ufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die aus platten bestehende ver1-orne auskleidung folgende Materialzusammer.setzung aufweist: Sand 5o - 68 * Papier 2 - 6 % Quarzmehl 23 - 35 % org. Binder 2,5 - 5 % Sintermittel 1 - 4 9' anorg. Binder o,5 - 4 % Mineralwolle 1 - 6 * Die Materialzusammensetzung der Platten gemäß der Erfindung hat einen ganz entscheidenden und weitreichenden Einfluß auf die Qualität der verlorenen Auskleidung. Insbesondere das gewählte Verhältnis der drei Komponenten anorganischer Binder, organischer Binder und Sintermittel zueinander bewirkt, daß sich während des Gießvorgangs auf der dem flüssigen Stahl zugewandten Oberfläche der Platten eine feste und dichte Schicht ausbildet. Dieser Effekt beruht darauf, daß zum Zeitpunkt der ersten Berührung von flüssigem Stahl und Plattenmaterial der organische Binder verkohlt und sich eine durch Auswahl und Menge des Sintermittels vorgegebene Sinterschicht ausbildet. Dadurch wird die Benetzung der Oberfläche sowie das Eindringen von Stahl verhindert. Ein weiterer Vorteil der sich ausbildenden Sinterschicht liegt in der Durchhärtung der Plattenoberfläche, welche infolgedessen eine wesentliche Verschleißminderung erfährt. Gleichzeitig wird der durch die Versinterung auftretende Isolationsverlust durch die verkohlten Bestandteile des organischen Binders aufgefangen, wodurch sich ein günstiger TemperaturgIadient aufbaut. Die Aufrechterhaltung der mechanischen Festigkeit bleibt bei gemäß der Erfindung ausgebildeten Platten weiterhin durch den anorganischen Binder gewährleistet.To solve this problem, the invention proposes that the plates existing ver1-orne lining has the following material composition: sand 5o - 68 * paper 2 - 6% quartz powder 23 - 35% org. Binder 2.5 - 5% sintering agent 1 - 4 9 'inorg. Binder o, 5 - 4% mineral wool 1 - 6 * The material composition the panels according to the invention has a very decisive and far-reaching one Influence on the quality of the lost lining. In particular, the chosen ratio of the three components of inorganic binder, organic binder and sintering agent to one another causes the liquid steel facing during the casting process Surface of the plates forms a solid and dense layer. This effect is based Make sure that at the time of the first contact of liquid steel and plate material the organic binder carbonizes and becomes one through the choice and amount of the sintering agent a predetermined sintered layer. This will wetting the surface as well prevents steel from entering. Another benefit of being trained The sintered layer lies in the hardening of the plate surface, which is the result experiences a significant reduction in wear. At the same time, it is sintered Occurring loss of insulation due to the charred constituents of the organic Binder, which creates a favorable temperature gradient. the Maintaining the mechanical strength remains with those designed according to the invention Plates continue to be guaranteed by the inorganic binder.

In besonders auf Verschleiß beanspruchten Stellen der Auskleidung wird der Gefahr eines Durchbruchs dadurch begegnet, daß sich die durchgehärtete Schicht auf Grund des an der Verschleißstelle geänderten Temperaturgradienten vergrößert. Diese Selbstregulierung wird bei erfindungsgemäß ausgebildeten Platten dadurch erreicht, daß das Sintermaterial hinter der durch Verschleim geschwächten Deckschicht eine weiterschreitende Versinterung einleitet.In areas of the lining that are particularly exposed to wear the risk of a breakthrough is countered by the fact that the hardened Layer enlarged due to the changed temperature gradient at the point of wear. This self-regulation is achieved in panels designed according to the invention by that the sintered material behind the cover layer weakened by slime initiates further sintering.

Die aufgeführten Eingenschaften des Plattenmaterials werden noch erheblich verbessert, wenn die feinkörnigen Bestandteile auf der dem flüssigen Stahl zugewandten Seite der Platten angereichert werden.Diese mit hilfe eines speziellen Verfahrens erzielte Ordnung der Korngrößen in dem Plattenmaterial bewirkt in der Randzone der Platte eine sehr dichte Struktur, während die sich in den anliegenden Bereichen befindenden grobkörnigen Bestandteile die Isolation verbessern. Die beschriebenen Effekte treten Jedoch nur ein, wenn die oben aufgeführten Grenzen der Materialzusaeoensetzung eingehalten werden.The listed properties of the plate material are still significant improved when the fine-grained components on the liquid steel facing Side of the plates are enriched with the help of a special process achieved order of the grain sizes in the plate material in the edge zone of the Plate a very dense structure, while spreading in the adjoining areas coarse-grained constituents located there improve the insulation. The described However, effects only occur if the above-mentioned limits of the material composition be respected.

Zur Vermeidung von Silikosegefahr wird vorzugsweise Sand in den Sörnun£en C,2 - 0,6 mm verwendet. Zum gleichen Zweck kann in der Zusamiflensetzung das Quarzmehl durch die Substitute Kyanit und / oder Corhart ersetzt werden.To avoid the risk of silicosis, sand is preferred in the Sörnun £ en C, 2 - 0.6 mm used. Quartz flour can be used in the composition for the same purpose be replaced by the substitutes kyanite and / or corhart.

Eine zweckmäßige Weiterentwicklung der Erfindung sieht in der Materialzusammensetzung 1 - 3 " Kohlenstoffträger' insbesondere in Form von Pech vor. Die Zugabe von solchen Kohlenstoffträgern, insbesondere von Pech erhöht die Grünstandfestigkeit, welche im wesentlichen für den Transport und Einbau der Platten von Bedeutung ist.An expedient further development of the invention can be seen in the material composition 1 - 3 "carbon carriers" especially in the form of pitch. The addition of such Carbon carriers, especially pitch, increases the green stability, which is essentially important for the transport and installation of the panels.

Weiterhin können in der Materialzusammensetzung 1 - 5 % Metalloxide, insbesondere in Form von Eisenoxid enthalten sein. Solche Metalloxide sind dazu in der Lage den Sintervorgang günstig zu beeinflussen.Furthermore, 1 - 5% metal oxides, be contained in particular in the form of iron oxide. Such metal oxides are in addition able to favorably influence the sintering process.

Die gemäß der Erfindung zusammengesetzten Platten finden ihre Anwendung in einer Tundishauskleidung, wie sie im Querschnitt aus der beiliegenden Zeichnung entnommen werden kann.The panels assembled according to the invention are used in a tundish lining, as shown in cross section from the accompanying drawing can be taken.

Der Querschnitt zeigt die Metallwandung 1 eines Tundishs, an welche eine gestampfte monolithische Auskleidung 2 angrenzt. Gemäß der Erfindung ausgeführte Platten 3 decken die monolithischen auskleidungen 2 auf der dem flüssigen Stahl zugewandten Seite ab. Der obere Rand des Tundishs ist zur Vermeidung von Beschädigungen durch Spritzer und dergleichen mit körnigem Feuerfest-Material 4 abgedeckt.The cross section shows the metal wall 1 of a tundish to which a rammed monolithic lining 2 is adjacent. Executed according to the invention Plates 3 cover the monolithic linings 2 on the liquid steel facing side. The top of the tundish is to prevent damage covered with granular refractory material 4 by splashes and the like.

Ansprüche Expectations

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Lining of a tundish, consisting of from a monolithic body adjoining the metal jacket (1) permanent liner (2), as well as one from the inside of the permanent liner adjacent lost lining in the form of plates (4), d a d u r c h g e k It is noted that the panels have the following material composition: 3and 50 - 68% quartz powder 23 - 35% sintering agent 1 - 4g mineral wool 1 - 6% paper 2 - 6% org. Binder 2.5 - 5% inorg. Si. G, 5 -2. Lining according to claim 1, characterized in characterized in that the plate material on the facing the liquid steel Side of the plates has an enrichment of the finely divided constituents.

3. Lining according to claim 1 and 2, characterized in that da'fl 3 ir :! Plate material contained sand a Grain size o, 2 - o, 6 mm.

4. Lining according to claim 1 to 3, characterized in that in the plate material the substitutes kyanite and / or Corhart in place of the quartz powder step.

5. Lining according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the organic binder contained in the sheet material is phenol-free and in particular consists of an urea-formaldehyde resin and / or starch.

6. Lining according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the plate material has a content of 1-3 / 0 carbon carriers, in particular contains in the form of pitch.

7. Lining according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the plate material 1 - 5 * metal oxides, especially in the form of iron oxide contains.