DE2913514C2

DE2913514C2 - Zwischenbehälter für den Stahlstrangguss

Info

Publication number: DE2913514C2
Application number: DE2913514A
Authority: DE
Inventors: Masaru Tokio/Tokyo Takashima
Original assignee: AIKOH Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: AIKOH Co Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE2913514A1; CA1140725A; JPS54158331A; GB2022228A; GB2022228B; AU513617B2; FR2427865B1; SE7903015L; US4243210A; FR2427865A1

Description

(Gasmenge (cm³), die in einer Sekunde durch ein I cm starkes Muster von je 1 cm² strömt bei einem Druck von ίcm WS) ausgedruckt Diese Einheit wird herkömmlich zur Bezeichnung der Gasdurchlässigkeit einer Sandform benutzt Für den gasdurchlässigen Stein (3) ist eine Durchlässigkeit von über

0,9 cm³ · cm/cm² · see ■ cm H2O

erforderlich.

Andrerseits sollen die Porenabmessungen möglichst unter 30 Mikron betragen, wodurch eine ausreichende Durchlässigkeit unter Vermeidung von Schmelzstahllecks sichergestellt ist Eine einheitliche Porengröße von 30 Mikron eignet sich am besten.

Es kommt im praktischen Betrieb fast nie zu Gaslecks des vom Stützstein (4) in den gasdurchlässigen Stein (3) geführten Gases, wenn die Durchlässigkeit des Stützsteines (4) auf Vs der Durchlässigkeit des Steines (3) gebracht wird, wodurch eine Beschädigung der Feuerfestauskleidung in der Umgebung durch Gasaustritt vermieden wird.

Eine hohe Feuer- und mechanische Festigkeit des Stützsteines (4) ist erforderlich. Da auch ein Zusammenfallen des Stützsteines (4) durch Erhitzen nicht nötig ist, kommen Stützsteine in Betracht, die aus sauren, basischen oder neutralen Feuerfestwerkstoffen wie Silika, Agalmatholit, Chamottc, Tonerde, Magnesit, Dolomit, Chrom- und Zirkonoxid bestehen und die den Materialien gewöhnlicher Feuerfeststeine gleichkommen. Es reicht aus, wenn der Stiitzstein (4) eine Feuerfestigkeit von über etwa SK 34 aufweist. Eine mechanische Festigkeit von über 100 kg/cm² Druckfestigkeit bei Raumtemperatur ist ausreichend.

Eine Behandlung zur Verhinderung einer eventuellen Gasdurchlässigkeit des Stützsteines (4) kann entweder vor dem Trocknen durch Abdichten der Oberfläche mit einer Paste aus z. B. Glaspulver, Keramikpulver und/ oder ähnlichen Pulvern und anorganischen Bindemitteln geschehen, oder aber durch Besprühen der Oberflächen mit entsprechendem Schmelzmaterial. Eine weitere Behandlung ist das kurze Eintauchen des Steines in ein Bad aus Schmelzglas.

Um das Zusammenfallen der Formteile (5 und 5a) beim Erhitzen zu erreichen, kommen ein oder mehrere Feuerfestwerkstoffe in Betracht, denen Asbest, Mineralwolle, Schlackenwolle, Glaswolle, Kohlenstoff-Fasern, Siliciumcarbidfaserη und/oder Kaolinfasern zugesetzt werden. Um ihnen die Eigenschaft zu verleihen, beim Erhitzen allmählich zusammenzufallen, werden diesen Werkstoffen außerdem Substanzen auf der Grundlage hochmolekularer Kohlenstoffverbindungen zugegeben, z. B. Graphit, Koks, Hol/kohle oder Harz, Protein, Kohlenwasserstoffusern, viskose Substanzen, schweres Mineralöl oder Gummisubstanzen als organische Stoffe. Die meisten dieser Stoffe wirken — abgesehen davon, daß sie für das allmähliche Zusammenfallen der Formsteine Sorge tragen — als Bindemittel. Falls organische Bindemittel verwendet werden, erübrigen sich anorganische Bindemittel, wie Wasserglas oder Natriumphosphat. Nachdem die Formmasse und daraus die Formteile gebildet sind, reicht es aus, die Formteile auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der das Bindemitlei nach dem Trocknen ohne Brennen hart wird.

Wie F i g. 2 bis 5 veranschaulichen, wird zweckmäßigerweise bei der Montage des Gaseinblasteiies der gasdurchlässige Stein (3) mit dem gasundurchlässigen Stützstein f41 mittels feuerfestem Zementklebemörtel (6a) verbunden. Bei der Montage wird der Mörtel (6a) auf die Kontaktflächen der genannten Teile aufgetragen und vor dem verfestigenden Trocknen mit Druck belastet oder zusammengeklebt

s Der Boden des Stützsteines (4) ist mit einer Gaseinführungsöffnung (6) versehen, durch die ein Gasrohr (7) geführt wird. Das Gasrohr (7) ragt gewöhnlich ein wenig aus der nischenförmigen Fläche des Stützsteines (4) heraus. Der somit mit der Durchführungsöffnung gebildete Hohlraum wird durch einen Mörtel (6b) luftdicht geschlossen, wobei der Mörtel dem zum Zusammenkleben der Steine (3) und (4) benutztem feuerfesten Zementmörtel entspricht Es ist günstig, wenn sowohl die Seitenteile (5) wie auch die Bodenplatte (5a) verhältnismä-

is Big lange der Hitze ausgesetzt werden können. Daher ist es zweckmäßig, daß der obere Abschnitt der Seitenplatte (5), der mit der Schmelze in Berührung kommt, mit einem Dichtungsmörtel (10) beschichtet wird. Der Mörtel kann der gleiche sein, wie der feuerfeste Mörtel, der zur Montage der genannten Gaseinblasteile benutzt wird. Als Mörtel kommt ein Material mit einer Hitzefestigkeit von über SK 34 in Betracht.

Der Zementmörtel wird bei Montage des Gaseinblasteiies auf alle Kontaktstellen aufgebracht. Durch die Gaseinführungsöffnung (6) am Boden des Siützsteines (4) wird erwünschtenfalls eine ablösbare Muffe (9) eingeschoben, die das Ablösen des Gaseinblatteiles durch Zerfall begünstigt. Außerdem verwendet man von vornherein einen Mörtel, durch den die Ablösbarkeit ebenfalls begünstigt wird.

Die Werkstoffe der Muffe (9) sollen möglichst auf organischen Stoffen aufgebaut sein, z. B. aus Papierrohr, Harzrohr, Bambuszylinder, Ebonitrohr, Filzzylinder oder Lederzylinder bestehen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird darin gesehen, daß der senkrechte Teil des genannten Rohres für ein einziges Gascinblasteil oder für mehrere Teile vorgesehen ist. Werden viele Gaseinblasteile in den Zwischenbehälter montiert, so wird das Rohr am Boden eines jeden Gaseinblasteiies angeordnet an den das Original-Gaszuleitungsrohr außen am Zwischenbehälter angeschlossen und durch die am Boden der auf der inneren Seitenwand des Zwischenbehälters aufgebrachten und leicht ablösbaren Auskleidung hindurchgeführt, so daß das Gaseinblasteil unter Kippen des Behälters leicht herausgelöst werden kann, d. h. durch Lösen der Rohrverbindung. Infolgedessen werden im Gegensatz zur herkömmlichen Ausführungsform, bei der die Rohrteile außen am Zwischenbehälter befestigt sind, die Rohrteile des erfindungsgemäßen Behälters nicht beschädigt.

Wird das leicht ablösbare Gaseinblasteil mitten im Betrieb herausgelöst und schwimmt es auf, so besteht die Gefahr, daß sich an der Feuerfestauskleidung auf der Unterseite des Einblasteils Schmelzstahl festsetzt

Deshalb ist, wie F i g. 5 zeigt, unter diesem Einblasteil ein zweiter gasdurchlässiger Stein (11) vorgesehen, der die Gaseinführungsöffnung (6) nach oben hin abschließt, so daß weiterhin Gas eingeblasen werden kann und es nicht sofort zum Austritt von Schmelzstahl kommt.

Gemäß F i g. 6 werden fünf leicht ablösbare Gaseinblasteile parallel in zwei Reihen jeweils zwischen dem Schmelzaustritt und der Düse auf dem Mauerwerk (1) angeordnet und alle an Auskleidungsmaterial angrenzenden Abschnitte mit Feuerfestmörtel ausgefüllt. Un-

h5 gebrannte Feuerfestformteile dienen als Seitenplatten und als Bodenplatte, eine Gaseinführungsöffnung ist jeweils an einem Gaseinblasteil vorgesehen. Für die Gaszufuhr dient ein Rohr von 10 mm Durchmesser.

Argon wurde mit einer Aufgabeleistung von 0,41/min je Gaseinblasteil eingeführt. 20001 Schmelzstahl mit einem Gehalt von 0,03% säurelöslichem Aluminium wurden über die Lebensdauer der Düse acht Stranggießvorgängen von je 50 min. unterworfen. Anschließend wurde der Zwischenbehälter gekippt, wobei die Gaseinblaisteile herausfielen, so daß sie mühelos durch neue Teile ersetzt werden konnten.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

IS

20

25

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Claims

1 2 zu schaffen, bei dem das Einblasen der Gase in das Patentansprüche: flüssige Metall vom Behälterboden aus erfolgen kann und der einen im Boden der Auskleidung eingebetteten

1. Zwischenbehälter für den Stehlstrangguß mit Stützstein mit einer Gaseinführungsöffnung und einen einem im Boden der Auskleidung des Behälters ein- 5 gasdurchlässigen, porösen feuerfesten Stein aufweist gebetteten feuerfesten Stützstein (4) mit einer Gas- der leicht auswechselbar ist

einführungsöffnung (6) und einem gasdurchlässigen. Dieser Zwischenbehälter ist dadurch gekennzeichnet

porösen, feuerfesten Stein (3), dadurch ge- daß der Stützstein eine Gasdurchlässigkeit von weniger kennzeichnet, daß der Stützstein (4) eine Gas- als ¹A der Gasdurchlässigkeit des porösen Steines bedurchlässigkeit von weniger als ¹A der Gasdurchläs- 10 sitzt und ganz oder teilweise in durch die Hitze des sigkeit des porösen Steines (3) besitzt und daß der geschmolzenen Stahles zerstörbare Feucrfest-Formtei-Stützstein (4) ganz oder teilweise in durch die Hitze Ie eingebettet ist

des geschmolzenen Stahls zerstörbare Feuerfest- Von großem Vorteil ist daß bei dem erfindungsgemä-

Formteile (5) und/oder (5a) eingebettet ist. Ben Zwischenbehälter das Gascinblasteil, welches, wie

2. Zwischenbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch 15 gesagt, für das Einblasen von Gasen vom Innenboden gekennzeichnet daß der poröse Stein (3) einen Gas- des Behälters geeignet ist im Reparaturfall, z.B. nach durchlässigkeitsgrad über einigen Chargen, Ieich: aus dem Boden des Behälters

herausgelöst werden kann.

03cm³ ■ cm/cm² · see. · cm H₂O Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Zwischenbe-

20 halter, der mit einem leicht ablösbaren Gaseinblastcil besitzt ausgestattet ist,

3. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis F i g. 2 den Schnitt durch einen leicht lösbaren Gas-

2, dadurch gekennzeichnet daß der poröse Stein (3) cinblasteil, bei dem als Bodenplatte ein ungebranntes quadratisch ausgebildet ist Formteil aus Feuerfestmaterial vorgesehen ist, das

4. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis 25 durch Erhitzen allmählich zusammenfällt

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (5) ge- F i g. 3 den Schnitt durch ein leicht ablösbares Gaseingenüber der Schmelze mit Dichtungsmaterial (10) blasteil, bei dem als Seitenplatte ein ungebranntes abgedeckt sind. Formteil aus Feuerfest-Werkstoff vorgesehen ist das

5. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis durch Erhitzen allmählich zusammenfällt,

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstein (4) zur 30 F i g. 4 den Schnitt durch ein leicht ablösbares Gasein-Verminderung seiner Gasdurchlässigkeit ganz oder blasteil, bei dem sowohl die Bodenplatte, als auch die teilweise an seiner Oberfläche abgedichtet ist. Scitcnplattcn aus einem ungebrannten Feuerfestform-

6. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis teil bestehen, die durch Erhitzen allmählich zusammen-

5, dadurch gekennzeichnet daß der Stützstein (4) fallen.

mehr als eine Gaseinführung (6) besitzt. 35 F i g. 5 den Schnitt durch das leicht ablösbare Gasein-

7. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis blastcil. bei dem ein zweiter poröser Feuerfeststein zur

6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gaseinfüh- Vermeidung von Schmelzstahllccks vorgesehen ist, und rung (6) mittels feuerfestem Mörtel ein Rohr (7) ein- F i g. 6 die Draufsicht auf einen Zwischenbehälter, der gebettet ist. mit vielen der genannten, leicht ablösbaren Gaseinblas-

8. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis 40 teile und zwei Düsen (13) ausgestattet ist.

7, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende des Der leicht ablösbare Gaseinblasteil gemäß der Erfin-Rohres (7) ein gasdurchlässiger feuerfester Stein (11) dung ist <n dem feuerfesten Auskleidungswerkstoff einaufgesetzt ist gebettet und beeinträchtigt die Außenwand des Zwi-

9. Zwischenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis schenbehälters nicht.

8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wan- 45 Gemäß F i g. 1 ist eine Montageeinheit auf dem Bodungen der Gaseinführung (6) und des Stützsteines den der Feuerfestausklcidungen (2a und 2b) innerhalb (4) eine leicht lösbare Muffe (9) eingesetzt ist. der Außenwand des Zwischenbehälters (1) mit einem

weniger gasdurchlässigen Stützstein (4) kombiniert, der

einen gasdurchlässigen, porösen feuerfesten Stein (3)

so umschließt. Etwa in Bodenmittc des Stützsteines (4) ist eine Gaseinführungsöffnung (6) vorgesehen, durch die

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwischenbehäl- ein Gaszuleitungsrohr (7) geführt ist.

ter für den Stahlstrangguß mit Gaseinblasteilen, die ge- Der gasdurchlässige Stein (3) besteht aus hochhitzefe-

eignet sind, das Einblasen von Gasen in die Stahlschmel- sten Feuerfestwerkstoffen wie MuIHt, Korund, Tonerde,

ze von der Innenseite des Behälterbodens aus durchzu- « Siliciumcarbid, Zirkonoxid, Zirkonsilikat und ähnlichen

führen. Materialien unter Zusatz eines kleinen Anteils an Binde-

Es ist aus der DE-OS 16 08 036 eine Gascinleitungs- mittel und organischen Substanzen. Das Gemisch wird

einrichtung für Zwischenbehälter für geschmolzene geformt, getrocknet und gebrannt. Die Poren spielen in

Metalle bekannt, die aus einem gasdurchlässigen feuer- bezug auf die Gasdurchlässigkeit, die gering sein soll,

festen Stein und einem diesen auf seiner von dem flüssi- bo eine wichtige Rolle, und die Porosität wird als Kriterium

gen Metall abgekehrten Seite stützenden Stein mit min- für den Grad der Durchlässigkeit angesehen. Da Porosi-

destens einer gasdurchlässigen Pore besieht. Diese Gas- tat und Gasdurchlässigkeil jetloch nicht zwangsläufig

einleitungseinrichtung ist nicht einigermaßen mühelos zueinander in Beziehung stehen, ist es nicht angezeigt,

zu erneuern, sie ist auch lediglich für das Einblasen von Gasdurchlässigkeit durch Porosität auszudrücken.

Gasen in das flüssige Metall durch den Boden des Behiil- b5 Deshalb wird für die Erfindung die CJasdurchlässig-

ters bestimmt. keitsmenge durch die Einheit

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zwischenbehälter für den Stahlstrangguß »cm/cm² · see. · cm H2O«