DE2807123A1

DE2807123A1 - Bodenausguss fuer metallurgische gefaesse zur aufnahme von stahlschmelze, insbesondere tundish

Info

Publication number: DE2807123A1
Application number: DE19782807123
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Luehrsen; Godehard Dipl Ing Suessmuth
Original assignee: Hamburger Stahlwerke GmbH; Didier Werke AG
Current assignee: Hamburger Stahlwerke GmbH; Didier Werke AG
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1979-08-30
Also published as: IT7947983A0; GB2015709A; FR2417360A1; ZA79426B; GB2015709B; IT1113712B; LU80921A1; BE874268A; US4268015A; IL56428A; FR2417360B1; IL56428A0

Description

2607123

Pall 2946 VXR/P/Sa/M

DIDIER WEBKE AG
Lessingstraße 16—18 6200 Wiesbaden

Bodenausguß für metallurgische Gefäße zur Aufnahme von Stahlschmelze, insbesondere Tundish

Die Erfindung betrifft einen Bodenausguß für metallurgische Gefäße zur Aufnahme von Stahlschmelze, insbesondere Tundish, der aus einem Lochstein und einem eingesetzten Düsenstein besteht, und einer den Lochstein und mindestens den Bereich des Ausgusses abdeckenden wärmeisolierenden Schicht.

Metallurgische Gefäße, wie insbesondere der Tundish zur Aufnahme von Stahlschmelze haben eine feuerfeste Auskleidung aus mit Mörtel verbundenen Steinen und feuerfester Masse. Im Boden der Gefäße wird der Ausguß durch den Lochstein und den darin eingesetzten Düsenstein aus verschleißfestem Material gebildet. Da beim Auswechseln des verbrauchten Düsensteins meistens auch der Lochstein ausgewechselt werden muß, wird im allgemeinen zwischen Mauerwerk und Lochstein ungeformte feuerfeste Masse eingesetzt. Nach dem deutschen Gebrauchsmuster 76 19 744 wird bei einem Umfüllbehälter für flüssiges Metall über der ständigen feuerfesten Auskleidung eine wärmedämmende Verkleidung vorgesehen, wodurch eine verminderte oder der Portfall der Vorwärmung, ein besserer Schutz der ständigen Auskleidung und eine bequeme Reinigung des Behälters erreicht werden soll. Die wärmedämmende Ver-

- 4 909835/0079

kleidung kann ferner beim Ausguß den Lochstein überdecken und bis an den Düsenstein heranreichen. Hierdurch wird der Vorteil angestrebt, daß die Haltbarkeit des Lochsteins erhöht wird, und er ohne Zwischenschaltung von feuerfester Masse direkt in das feuerfeste Mauerwerk eingepaßt werden kann (siehe S. 9 und Fig. 7).

In der Praxis hat sich aber bei metallurgischen Gefäßen mit einem derartigen Ausguß herausgestellt, daß im Betrieb nicht nur der Düsenstein, sondern auch der durch eine wärme— dämmende Schicht geschützte Lochstein weiterhin stark beansprucht wird, und nach dem Verschleiß des Düsensteins auch der durch Rißbildung zerstörte Lochstein ausgewechselt werden muß. Ein sicherer Betrieb des metallurgischen Gefäßes konnte z.B. mit einer Düse auf der Basis von Zirkonsilikat und insbesondere von Zirkonoxid und einem Lochstein auf der Basis von calciniertem Bauxit mit Tonbindung nicht erreicht werden.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einem Bodenausguß der eingangs genannten Art die Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung im Bereich des Ausgusses sowie die des Ausgusses selbst zu verbessern und den Zeitaufwand bei der Reparatur des Ausgusses zu vermindern.

Die Lösurig der Aufgabe sieht vor, daß bei 1400⁰C die Wärmedehnung des Lochsteins 1,0 - 1,15 ^j des Düsensteines 0,5 - 0,8 $ und einrim Durchlauf des Düsensteins eingesetzten hochverschleißfesten Hülse 1-,1 - 1,25 i° linear beträgt. Vorzugsweise beträgt bei 1400⁰CJ die Wärmedehnung des Lochsteines 1,1, des Düsensteins 0,6, der Hülse 1,2 fi linear.

Pur den Lochstein ist vorteilhaft ein über 1600⁰C gebrannter tonerdereicher Stein mit 75 - 90 Gew.jS Al₂O-, aus Tabulartonerde und einer Matrix aus Mullit und Korund, ein Chrom-

909"δΐ5?Ο079 _η^

OFUGlNAL NSPECTED

2 A Π 7 ¹QU f

magnesit- oder Chromitstein geeignete Als Düsenstein ist besonders ein gebranntes Material auf der Basis von Zirkonsilikat tmd ein gebrannter tonerdereicher Stein mit 50 - 70 Gew.^ AIpO, geeignete Die Hülse besteht vorteilhaft aus einem gebrannten Material auf der Basis von Zirkonoxid oder Magnesiumoxid„ Der Bodenausguß besteht vorzugsweise aus einem tonerdereichen Lochstein_? einem Düsenstein aus Zirkonsilikat und einer Hülse aus ZIrkonoxido

Besonders vorteilhaft 1st die Ausführung des Düsensteins mit eingesetzter Hülsey wenn der innere Durchmesser der Hülse kleiner als der Durchmesser des Durchlaufs des Düsensteins im Bereich oberhalb der Hülse ist und die Hülse an ihrem inneren oberen Rand abgerundet ist« Durch diese Ausgestaltung werden unerwünschte einseitige Auswaschungen in der Hülse vermieden und es bildet sich ein über den Querschnitt gleichmäßiges Erosionsprofilo

Die Erfindung führt zu einem Bodenausguß, bei dem der im feuerfesten Mauerwerk eingesetzte Lochstein über lange Zeit bei mehrfacher Erneuerung des Düsensteines betriebssicher bleibt und der Düsenstein mit der Hülse einen festen Sitz ohne die Ausbildring schädlicher Spannungen und eine hohe Haltbarkeit erreicht_o Der verbrauchte ₉ vorteilhaft mit konischem Außenprofil versehene Düsenstein kann in abgekühltem Zustand leicht durch Herausschlagen aus dem Lochstein entfernt und durch einen neuen Düsenstein mit Hülse ohne aufwendige Reparaturarbext ersetzt werden» Die allgemein verbesserte Haltbarkeit des Ausgusses wird auf die Verwendung der verschiedenen an sich bereits bekannten Werkstoffe für die Teile des Ausgusses und insbesondere auf die zugehörigen Wärmeausdehnungen der Werkstoffe zurückgeführt O

0i83S/0073

Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend durch Zeichnung und Beispiel näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus dem Boden eines metallurgischen Gefäßes mit Bodenausguß im Querschnitt,

Fig. 2 zeigt einen Teil des Düsensteins mit der Hülse im Querschnitt.

Im Boden des metallurgischen Gefäßes wird vom metallischen Hantel 1 die feuerfeste Auskleidung 2 getragen, in die der Bodenausguß eingepaßt ist, der aus dem Lochstein 3» den Düsenstein 4 und der Hülse 5 im Durchlauf des Düsensteins besteht. Die Teile des Bodenausgusses sind im üblicher Weise unter Verwendung von in dünner Schicht aufgetragenem feuerfesten Kitt miteinander verbunden. Die feuerfeste Auskleidung 2 und der Lochstein 3 werden bis an die obere Kante 6 des Düsensteins 4 von einer wärme— isolierenden Schicht 7 überdeckt.

Fach Figur 2 ist der innere Durchmesser der Hülse 5 kleiner als der innere Durchmesser des Düaensteins 4 im Bereich oberhalb der Hülse. Die Hülse besitzt an ihrem oberen inneren Hand die Abrundung 9»

Für den Bodenausguß können beispielsweise die nachstehend aufgeführten feuerfesten gebrannten Steine aus bereits bekannten feuerfesten Werkstoffen verwendet werden:

Lochstein: Stein mit 80 Qevufo Al₂O, aus Tabular toner de mit mullitischer Bindung,, gebrannt über 1600⁰Co

Düsensteins Zirkonsilikatstein mit 65 Gew_o^ ZrQ

Hülse s Stein aua stabilisiertem Zirkoiioxid mit 36 G-ewo^ ZrO

■Ti

■- 7 -

Pur.den Einsatz der Hülse in den Düsenstein wird zweckmäßig ein feuerfester Kitt auf der Basis von Zirkonsilikat mit Katriumsilikat als Bindemittel verwendet· Pur die Verbindung zwischen Düsenstein und Lochstein und zwischen Lochstein und feuerfester Auskleidung kann Kitt aus Korund und einer Lösung von Monoaluminiumphosphat als Bindemittel verwendet werden.

Eigenschaften der Steine:

Lochstein λ 80 Gew^ Al₂O₃	2,85	Düsenstein 65 Gew^ ZrO₀ 35 G-ew/ί SiOö	Hülse 96 Gew$ ZrO
Rohdichte g/cm-*	16		4,40
Porosität' offene -jS	120		23
Druckfestigkeit IT/mm²	über 25		280
T emp eraturw e eh s e1- beständigkeit (Was se rabs ehre ck— methode)	über 1720
Druckfeue rbe- ständigkeit ta-Wert OQ	1,1		über 1750
Wärmeausdehnung 1400°Ö fo		1,2
3,70
21
über 70
über 20
über 1700
0,6

Ö09835/0078

Leerseite

Claims

280712:

Fall 2946 VXR/P/Sa/Ni

Patentansprüche

Bodenausguß für metallurgische Gefäße zur Aufnahme von Stahlschmelze, insbesondere Tundish, der aus einem Lochstein und einem eingesetzten Düsenstein "besteht mit einer den Lochstein und mindestens den Bereich des Ausgusses abdeckenden wärmeisolierenden Schicht, dadurch gekennzeichnet;, daß bei 140O⁰C die Wärmedehnung des Lochsteins 1,0 - 1,15 f°s des Düsensteines 0,5 - 0,8 fo und einer im Durchlauf des Düsensteins in an sich bekannter Weise eingesetzten hochverschleißfesten Hülse 1,1 - 1,25 f° linear beträgt_o

2β Bodenausguß nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet;, daß bei 1400⁰C die Vfärmedehnung des Lochsteins 1_Ρ1, des Düse: steins 0_p6s, der Hülse 1^2 ?S linear beträgto

3ο Bodenausguß nach Anspruch 1p dadurch gekennzeichnet₉ daß der Lochstein ein über 1600⁰C gebrannter tonerdereicher Stein mit 75 = 90 Gew«~$ AlpO^ aus Tabular-tonerde und einer Matrix aus Mullit und Korund istβ

Bodenausguß nach Anspruch 1 ₀ dadurch gekennzeichnet;, daß der Lochstein ein gebrannter Chrommagnesit= oder Chromit= stein isto

Bo&snausguß nach Anspruch 1 _s_ dadurch gekennzeichnet;, daß der Büsenstein aus einem gebrannten Material auf der Basis von Zirkonsilikat besteht_o

ORiGlNAL INSPECTED

6. Bodenausguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstein ein gebrannter tonerdereicher Stein mit 50 - 70 C-ew.-Jb Al₃O₃ ist.

7· Bodenausguß nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus einem gebrannten Katerial auf der Basis von Zirkonoxid oder Magnesiumoxid besteht.

8. Bodenausguß nach den Ansprüchen 1 bis 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem tonerdereichen Lochstein, einem Düsenstein aus Zirkonsilikat und einer Hülse aus Zirkonoxid besteht.

9. Bodenausguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der Hülse kleiner als der Durchmesser des Durchlaufs des Düsensteins im 33ereich oberhalb der Hülse ist und die Hülse an ihrem inneren oberen Rand abgerundet ist.

ν ν 3 O O <*' / ti·/ 5