DE2852011A1

DE2852011A1 - Zwischenbehaelter, insbesondere fuer eine stranggussanlage

Info

Publication number: DE2852011A1
Application number: DE19782852011
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Clemens
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: 1978-12-01
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1980-06-12

Description

Zwischenbehälter, insbesondere für eine
Strangguß anlage Die Erfindung betrifft einen Zwischenbehälter, insbesondere für eine Stranggußanlage, bestehend aus einem äußeren Metallmantel, der mit einer als Durchbruchsicherung dienenden permanenten Auskleidung aus dichtem, feuerfestem Material, insbesondere ausSc'hamotte, ausgekleidet ist, auf deren Innenflächen unter wischenschaltung einer wärmeisolierenden Schicht eine aus Platten zusammengesetzte, verlorene Auskleidung aus feuerfestem Material aufliegt.
Bei einem nach dem Stande der Technik ( DE-OS 24 35 835 ) benannten Zwischenbehälter der genannten Art besteht die zwischengeschalteteS wärmeisolierende Schicht aus ungebundeneng SeinteiligemV feuerfestem Material, welches bei jedem Auswechseln der verlorenen Auskleidung zusammen mit der verbrauchten verlorenen Auskleidung aus dem Zwischenbehälter entfernt wird.
Ein wesentlicher Nachteil des vorbekannten Zwischenbehälters besteht darin, daß die aus ungebundenem Material bestehende, wärmeisolierende Schicht beim Einbringen der verlorenen Auskleidung jeweils mühsam durch Hinterfüllen der verlorenen Auskleidung neu hergestellt werden muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Isolationswirkung oft nicht ausreicht, weil die aus losem Material bestehende Schicht aus Festigkeitsgründen nicht ausreichend dick ausgeführt werden kann.
Das hat zur Folge, daß die Wärmeverluste durch Wärmeleitung verhältnismäßig groß sind und der Metallmantel des Zwischengefäßes bis auf Gemperatturen erwärmt wird, bei denen die Festigkeit leidet. Der verhältnismäßig große Wärmeverlust durch Wärmeleitung macht es darüber hinaus erforderlich, den Zwischenbehälter vor der Befüllung auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur vorzuheizen und/oder die Stahlschmelze vor dem Einbringe::i in den Zwischenbehälter entsprechend zu überhitzen. Letzteres verbietet sich insbesondere bei überhitzungsempfindlichen Stahlgüten.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Zwischengefäß der eingangs gena mten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine erheblich bessere Wärmedämmung erzielt wird und der Arbeits-und Materialaufwand beim Auswechseln der verlorenen Auskleidung erheblich verringert wird.
Zur lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Zwischengefäß der eingangs genannten Art vor, daß die wärmeisolierende Schicht aus gebundenem und mit der permanenten Auskleidung verbundenem Wärmeisoliermaterial mit stark wärmedämmenden Eigenschaften besteht.
Bein Zwischengefäß gemäß der Erfindung verbleibt die zwischengeschaltete, wärmeisolierende Schicht beim Auswechseln der verlorenen Auskleidung zusammen mit der permanenten Auskleidung in dem Zwischengefäß, so daß der Arbeits- und Materialaufwand beim Auswechseln der verlorenen Auskleidung erheblich verringert wird. Dadurch, daß die zwischengeschaltete, wärmeisolierende Schicht aus gebundenem, mit der permanenten Auskleidung verbundenem Material besteht, hat diese Schicht eine Eigenfestigkeit, die eine verhältnismäßig große Schichtdicke und damit eine große Wärmedämmung erlaubt. Die verhältnismäßig große Wärmedämmung vermeidet praktisch alle oben erläuterten, mit einem großen Wärmeabfluß verbundenen Nachteile. So ist ein Vorheitzen des Zwischengefäßes allenfalls noch partiell in den Bereichen der Bodenausgüsse erforderlich.
Weiterhin ist ein ueberhitzen der Schmelze nicht mehr erforderlich. Schließlich kmn der Metallmantel leichter gebaut werden, weil er nicht mehr so stark erwärmt wird.
Das ärmeisoliermaterial der wärmeisolierenden Schicht hat vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von # # 1,5 und eine Wärmeleitzahl von # # 0,5 . Mit einem derartigen Material kann eine ausgezeichnete Wärmedämmung bei verhältr,ismäßig geringer Schichtdicke und ausreichender mechanischer Festigkeit erzielt werden.
Zweckmäßig besteht die wärmeisolierende Schicht aus einer äußeren, unmittelbar auf der permanenten Auskleidung aufliegenden Schicht aus stark wärmedämmendem Isoliermaterial mit einem spezifischen Gewicht von # = 0,6 - # =0,8 und einer Wärmeleitzahl von ß = 0,2 ;L O3 sowie einer darauf aufliegenden inneren Schicht aus feuerfestem Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von y =4.3 und einer Wärmeleitzahl von # =0,5. Bei diesem Aufbau der zwischengeschalteten, wärmeisolierenden Schicht ist die mechanisch am wenigsten standfeste, aber am stärksten wärmedämmende äußere Schicht hinter der inneren Schicht aus feuerfestem Leichtbeton geschützt angeordnet. Der feuerfeste Leichtbeton wird beim Auswechseln der verlorenen Auskleidung nicht so leicht beschädigt und hat darüber hinaus den Vorteil, daß er bei geringfügigen Stahldurchbrüchen durch die verlorene Auskleidung den durchtretenden Stahl z-;rückzuhalten vermag und außerdem an eventuell beschädigten Stellen leicht reparabel ist.
Vorzugsweise Haben die innere und die äußere Schicht der wärmeisolierenden Schicht jeweils eine Dicke von 80 mm bis 120 mm , vorzugsweise 9o mm bis 11o mm. Weiterhin haben die als Durchbruchsicherung dienende permanente Auskleidung aus dicntem, feuerfestem Material und die die verlorene Auskleidung bildenden Platten jeweils eine Schichtdicke von 1o mm bis 50 mm, vorzugsweise von 25 mm bis 35 mm. Innerhalb der angegebenen Abmessungsgrenzen wird ein Optimum zwischen Aufwand und Betriebssicherheit erzielt.
Beim Stand der Technik war die lose Füllung hinter den verlorenen Auskleidungsplatten vor allem deswegen erforderlich, weil es verhältnismäßig oft zu Stahldurchbrüchen durch die verlorene Auskleidung kam. Der durchgebrochene Stahl sollte in dem losen Füllmaterial erstarren, um anschließend beim Wechsel der verlorenen Auskleidung aus dem Zwischengefäß ausgekippt werden zu können, ohne an der permanenten Auskleidung hängen zu bleiben. Da letzteres beim Zwischengefäß gemäß der Erfindung nicht ohne weiteres möglich ist, müssen hier die Platten für die verlorene Auskleidung so ausgebildet sein, daß Stahldurchbrüche praktisch nicht vorkommen. Erfindungsgemäß wird deshalb weiterhin vorgeschlagen, daß die Platten der verlorenen Auskleidung folgende Zusammensetzung haben: Sand 50 - 68 ß Quarzmehl 23 - 35 ß Sintermittel 1 - 4 % Mineralwolle 1 - 6 ffi Papier 2 - (; % Organischer Binder 2,5 - 5 ffi Anorganischer Binder o,5 - 4 % Alternativ können die Platten der verlorenen Auskleidung folgende Zusammensetzung haben: Forsterit- und/oder Magnesitsand 50 - 68 ffi Forsterit- und/oder Magnesitmehl 23 - 35 ffi SinErmittel 1 - 4 90 Mineralwolle 1 - 6 90 Papier 2 - 6 90 Organischer Binder 2,5, - 5 90 Anorganischer Binder o,5 - 4 90 Bei der zuerst genannten sauren Platte und bei der an zweiter Stelle genannten basischen Platte kommt es insbesondere auf das Verhältnis der drei Komponenten anorganischer Binder, organischer Binder und Sintermittel an. Bei dem angegebenen Verhältnis wird erreicht, daß sich während des Gießvorganges auf der dem flüssigen Stahl zugewandten Oberfläche der Platten eine feste und dichte Schicht ausb-ildet.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 Temperaturgradient aufbaut. Die ufrechterhaltung der mechanischen Festigkeit bleibt bei gemäß der Erfindung ausgebildeten Platten weiterhin durch den anorganischen Binder gewährleistet. An besonders auf Verschleiß beanspruchten Stellen der Auskleidung wird der Gefahr eines Durchbruches dadurch begegnet, daß sich die durchgehärtete Schicht aufgrund des an der Verschleißstelle geänderte Temperaturgradienten vergrößert. Diese Selbstregulierung wird bei erfindungsgemäß susgebildeten Platten dadurch erreicht, daß das Sintermaterial hinter der durch Verschleiß geschwächten Deckschicht eine weiterschreitende Versinterung einleitet.
Zur Vermeidung von Wärmeverlusten an der Bad-oberfläche sieht die Erfindung eine aus Platten bestehende, schwimmende Badspiegel abdeckung mit feuerfesten, wärmeisolierenden Eigenschaften vor, deren Platten aus mit Füllstoffen und Binder gepreßtem Abdeckpulver hergestellt sind. Eine derartige Badspiegelabdeckung vermag einen feuerfesten zugestellten Deckel des Zwischengefäßes ohne weiteres zu ersetzen und hat darüber hinaus gegenüber dem üblicherweise verwendeten Abdeckpulver den Vorteil, daß eine mechanisch zusammenhängende Abdeckschicht gebildet wird, die auch bei Strömungen und Verwirbelungen des Stahles in dem Zwischengefäß ihren Zusammenhalt nicht verliert.
Ein,Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, anderen einziger Figur ein Schnitt durch ein Zwischengefäß gemäß der Erfindung dargestellt ist.
In der Zeichnung ist der Metallmantel des Zwischengefäßes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Metallmantel 1 ist mit einer permanenten Auskleidung 2 augekleidet, die aus einer 30 mm starken Schamotteschicht besteht. Mit der permanenten Auskleidung 2 ist eine äußere wärmeisolierende Schicht 3 verbunden, die etwa 100 mm stark ist, eine spezifisches Gewicht von # = 0,7 hat und eine Wärmeleitzahl von # = 0,25 hat. Als Material für diese äußere, wärmeisolierende Schicht 3 kommt beispielsweise mit gonerdeschmelzzement gebundene Leichtschamottemasse infrage. Mit der äußeren wärmeisolierenden Schicht 3 ist eine ebenfalls 100 mm stsrke,innere wärmeisolierende Schicht 4 aus feuerfestem Leichtbeton verbunden, dessen spezifisches Gewicht t=4l3 ist und dessen Wärmeleitzahl ; - °, beträgt. Auf die innere wärmeisolierende Schicht 4 sind 30 mm starke, als verlorene Auskleidung dienende Platten 5 aufgelegt, deren besondere Zusammensetzung in der obigen Beschreibungseinleitung erläutert ist. Im Boden des Zwischengefäßes sind weiterhin zwei als Bodenausgüsse dienende Lochsteine 6 angeordnet, die den Metallmantel 1 und alle Schichten der Auskleidung durchdringen. Auf der Oberfläche des in dem Zwischengefäß befindlichen Stahlbades schwimmt eine aus Platten 7 bestehende Badspiegelabdeckung.
Die Platten 7 bestehen aus mit Füllstoffen und Binder gepretem Abdeckpulver.
P atet ansrüche

Claims

Patentansprüche 1. Zwischenbehälter, insbesondere für eine Stranggußanlage, bestehend aus einem äußeren Metallmantel, der mit einer als Durchbruchsicherung dienenden permanenten Auskleidung aus dichtem, feuerfestem Material, insbesondere aus Schamotte, ausgekleidet ist, auf deren Innenflächen unter Zwischenschaltung einer wärmeisolierenden Schicht eine aus Platten zusammengeseite verlorene Auskleidung aus feuerfestem Material aufliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die wärmeisolierende Schicht ( 3, 4 ) aus gebundenem und mit der permanenten Auskleidung ( 2 ) verbundenem Wärmeisoliermaterial mit stark .lärmed-ämmenden Eigenschaften besteht.
2. Zwischenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisoliermaterial der wärmeisolierenden Schicht ( 3, 4 ) ein.-speziSisches Gewicht von g 4,r und eine Wärmeleitzahl von X hat.
3. Zwischenbehälter nach den Arsprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht ( 3, 4 ) aus einer äußeren, unmittelbar auf der permanenten Auskleidung aufliegenden Schicht ( 3 ) aus stark wärmedämmendem Isoliermaterial mit einem spezifischen Gewicht von y = bis y = °tR und einer Wärmeleitzahl von ; = °, bis ;L=O,3 sowie einer darauf aufliegenden inneren Schicht ( 4 ) aus feuerfestem Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von y = ,3 und einer Wärmeleitzahl von # = °, besteht.
4. Zwischenbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere ( 3 ) und die äußere ( 4 ) Schicht der wärmeisolierenden Schicht ( 3, 4 ) jeweils eine Dicke von 80 mm bis 120 mm, vorzugsweise 9o mm bis lo mm haben.
5. Zwischenbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Durchbruchsicherung dienende permanente Auskleidung ( 2 ) aus dichtem, feuerfestem Material und die die verlorene Auskleidung bildenden Platten ( 5 ) jeweils eine Schichtdicke von 10 mm bis 50 mm, vorzugsweise von 25 mm bis 35 mm haben.
6. Zwischenbehälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten ( 5 ) der verlorenen Auskleidung folgende Zusammensetzung haben: Sand 50 - 68 % Quarzmehl 23 - 35 % Sintermittel 1 - 4 % Mineralwolle 1 - 6 % Papier 2 - 6 ß organischer Binder 2,5, - 4 % anorganischer Binder o,5 - 4 %
7. Zwischenbehälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten ( 5 ) der verlorenen Auskleidung folgende Zusammensetzung haben: Forsterit- und/oder Magnesitsand 50 - 68 % Forsterit- und / oder Magnesitmehl 23 - 35 % Sintermittel 1 - 4 % Mineralwolle 1 - 6 % Papier 2 - 6 % organischer Binder 2,5 - 5 % anorganischer Binder o,5 - 4 %
8. Zwischenbehälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch, eine aus Platten ( 7 ) bestehende schwimmende Badspiegelabdeckung mit feuerfesten, wärmeisolierenden Eigenschaften, hergestellt aus mit Füllstoffen und Binder gepreßtem Abdeckpulver.