DE2936480B1 - Feuerfester Werkstoff fuer einen Tauchausguss - Google Patents

Description

• Ein solches Feuerfestmaterial besitzt ausgezeichnete Erosionsbeständigkeit gegenüber Stahlschmelze und außerdem aufgrund des Kohlenstoffgehalts ein hohes Wärmeleitvermögen. Die Bohrung 7, der Auslaß 8 und der in die Stahlschmelze eintauchende Abschnitt des Ausgußkörpers 2 sind somit weniger anfällig für Erosion
• durch die Stahlschmelze und außerdem geringeren Temperaturänderungen und Wärmeschocks in der Anfangsphase des Vergießens der Stahlschmelze unterworfen und weiterhin vor Spalt- bzw. Rißbildungen geschützt.
• Es hat sich gezeigt, daß bei einem Ausgußkörper mit einer Dicke von 20 bis 25 mm es genügt, wenn die feuerfeste Schicht eine Dicke von 10 bis 15 mm besitzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Feuerfester Werkstoff für einen im Badspiegelbereich gelegenen Abschnitt eines Tauchausgusses beim Stranggießen von Stahl, der aus Kohlenstoff, Zirkonoxid und Siliziumdioxid besteht, d a d u r c h gekennzeichnet, daß er aus 2 bis 10% Kohlenstoff, 70 bis 90% Zirkonoxid, 5 bis 27% Siliziumkarbid und amorphes Siliziumoxid und bis zu 3% unvermeidbaren Verunreinigungen (alles Gew.-%) besteht.

   Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Werkstoff für einen im Badspiegelbereich gelegenen Abschnitt eines Tauchausgusses beim Stranggießen von Stahl, der aus Kohlenstoff, Zirkonoxid und Siliziumdioxid besteht.

   Aus der JA-OS 46 522/73 ist ein Tauchgießausguß bekannt, bei welchem eine feuerfeste Schicht mit ausgezeichneter Erosionsbeständigkeit gegen Pulverschmelze auf der Gesamtoberfläche des Tauchausgußkörpers, der seinerseits aus einem feuerfesten Material mit ausgezeichneter Erosionsbeständigkeit gegenüber Stahlschmelze besteht, oder nur an seiner mit der Pulverschmelzenschicht in Berührung gelangenden Außenfläche, mit dicser bündig abschließend oder über diese hinausstehend, vorgesehen ist. Für das gegenüber Stahlschmelze beständige Feuerfestmaterial eignet sich Aluminiumoxid-Graphit, während für das pulverschmelzen-beständige Feuerfestmaterial amorphes Siliziumoxid geeignet ist.

   Das amorphe Siliziumoxid besitzt eine ziemlich zufriedenstellende Erosionsbeständigkeit gegenüber Pulverschmelze, jedoch eine geringe Erosionsbeständigkeit gegenüber geschmolzenem Stahl, insbesondere solchem mit hohem Mn-Gehalt. Außerdem ist amorphes Siliziumoxid aufgrund seiner Umwandlung bei längerem Einsatz anfällig für Spalt- bzw. Rißbildung.

   Der bekannte Tauchausguß ist daher bezüglich seiner Erosionsfestigkeit gegenüber Stahlschmelze problematisch, so daß er für Dauerbetrieb weniger gut geeignet ist Bei dem Tauchausguß gemäß dem JA-GM 53 415/75 sind der Abschnitt, welcher aufgrund der Kontaktierung mit der Pulverschmelze lokaler Erosion unterworfen ist, sowie ein unmittelbar darunter angeordneter Abschnitt aus einem feuerfesten Material aus Zirkonoxid-Graphit oder MgO AlO3-Spinell-Graphit hergestellt, während der restliche Teil aus Aluminiumoxid-Graphit-Feuerfestmaterial besteht. Das Zirkonoxid-Graphit-Feuerfestmaterial besitzt vorzugsweise die folgende chemische Zusammensetzung: Kohlenstoff (C) 15-30 Gew.-O/o Zirkonoxid (ZrO2) 30-70 Gew.-O/o und Siliziumoxid (SiO2) bis zu 20 Gew.-O/o.

   Das Feuerfestmaterial aus MgO AlO3-Spinell-Graphit besitzt vorzugsweise die folgende chemische Zusammensetzung: Kohlenstoff (C) 20-30 Gew.-O/o Siliziumoxid (SiO2) bis zu 10 Gew.-% Magnesiumoxid(MgO) 30-65 Gew.-O/o Aluminiumoxid (Al203) 10-40 Gew.-Yo und andere Stoffe bis zu 5 Gew.-%.

   Bei dem aus dem IA-GM 53415/75 bekannten Tauchausguß besteht also das Feuerfestmaterial des im Badspiegelbereich gelegenen Abschnittes des Tauchausgusses im wesentlichen aus Kohlenstoff, Zirkonoxid und Siliziumdioxid. Der Kohlenstoffgehalt beträgt dabei jedoch 15 bis 30 Gew.-O/o. Aufgrund der Oxidation und/oder Auflösung des Kohlenstoffs in der Stahlschmelze wird allerdings das Gefüge des Feuerfestmaterials porös, so daß Stahl- und Pulverschmelze in diese porösen Bereiche eindringen und zu einer Erosion des Zirkonoxids führen können, wodurch die Erosion des mit der Pulverschmelze in Berührung stehenden Abschnitts des Tauchausgusses beschleunigt wird. Der aus dem JA-GM 53415/75 bekannte Tauchausguß vermag somit ebenfalls nicht den erschwerten Betriebsanforderungen zu genügen.

   Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen feuerfesten Werkstoff für den im Badspiegelbereich gelegenen Abschnitt eines Tauchausgusses zu schaffen, der beim Stranggießen von Stahischmelzen eine lange Standzeit gewährleistet und insbesondere Stranggießen mit mehr als fünf Gießpfannenchargen erlaubt.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der feuerfeste Werkstoff aus 2 bis 10% Kohlenstoff, 70 bis 90% Zirkonoxid, 5 bis 27°h Siliziumkarbit und amorphes Siliziumoxid und bis zu 3% unvermeidbaren Verunreinigungen (alles Gew.-%) besteht.

   Der erfindungsgemäße Werkstoff besitzt eine ausgezeichnete Erosionsbeständigkeit nicht nur gegenüber Stahlschmelze, sondern auch gegenüber Pulverschmelze. Dadurch gewährleistet der erfindungsgemäße Werkstoff eine lange Standzeit des Tauchausgusses beim Stranggießen von Stahl.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Tauchausgusses näher erläutert.

   Der Tauchausguß umfaßt einen Ausgußkörper 2, eine an dessen Außenfläche vorgesehene feuerfeste Schicht 1 in dem Bereich, welcher mit einer Puiverschmelzenschicht 6 auf dem Miniskus einer Stahlschmelze 4 in einer Stranggießkokille 5 in Berührung kommt, einen Muffenteil 3 des Ausgußkörpers 2, eine Bohrung 7 im Ausgußkörper 2 und eine Auslaßöffnung 8, die von der Bohrung 7 ausgeht. Stahlschmelze aus einem nicht dargestellten Zwischenbehälter wird über den Muffenteil 3, die Bohrung 7 und den Auslaß 8 in die Stranggießkokille 5 vergossen, wobei die Durchsatzmenge der Stahlschmelze mit Hilfe eines nicht dargestellten Stopfens eingestellt wird.

   Der Ausgußkörper 2 kann aus einem Aluminiumoxid-Graphit-Feuerfestmaterial bekannter chemischer Zusammensetzung bestehen. Vorzugsweise kann dieses Feuerfestmaterial eine der folgenden chemischen Zusammensetzungen besitzen: 48,0 bis 51,0 Gew.-% Aluminiumoxid, 19,0 bis 21,0 Gew.-% Kohlenstoff und 28,0 bis 31,0 Gew.-46 Restkomponenten bzw.

   44,0 bis 48,0 Gew.-4b Aluminiumoxid, 25,0 bis 28,0 Gew.-4b Kohlenstoff und 26,0 bis 29,0 Gew.-% Restkomponenten.