DE2936480C2 - Feuerfester Werkstoff für einen Tauchausguß - Google Patents

Description

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 IP-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 dieser bündig abschließend oder über diese hinausstehend, vorgesehen ist Für das gegenüber Stahlschmelze beständige Feuerfestmaterial eignet sich Aluminiumoxid-Graphit« während für das pulverschmelzen-beständigc Feuerfestmaterial amorphes Siliziumoxid geeignet ist.

Das amorphe Siliziimoxid besitzt eine ziemlich zufriedenstellende Erosionsbes· mdigkeit 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 JP-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 · AljOj-Spinell-Graphit hergestellt, während der restliche Teil aus AIuminiumoxid-Graphit-Feuerfestmaterial besteht. Das Zirkonoxid-Graphit-Feuerfestmaterial besitzt vorzugsweise die folgende chemische Zusammensetzung:

Kohlenstoff (C)
Zirkonoxid (ZrOz)
Siliziumoxid (S1O2)

15-30 Gew.-%
30-70 Gew.-% und
bis zu 20 Gew.-%.

Das Feuerfestmaterial aus MgO · AhOj-Spinell-Graphit besitzt vorzugsweise die folgende chemische Zusammensetzung:

Kohlenstoff (C)
Siliziumoxid (S1O2)
Magnesiumoxid (MgO)
Aluminiumoxid (AI2O3)
andere Stoffe

20-30 Ge w.-%
bis zu 10 Gew.· %
30-65 Gew.-%
10-40 Gew.-% und
bis zu 5 Gew.-%.

Bei dem aus dem JP-GM 53 415/75 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.-%. 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 Rrosion des Zirkonoxids führen können, wodurch die Erosion des mit der Pulverschmelze in Berührung stehenden Abschnitts des Tauchausgusses beschleunigt wird. Der aus dem JP-GM 53 415/75 bekannte Tauch&usguß 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 Stahlschmelzen 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% Siliziumkarbid und amorphem Siliziumoxid und bis zu 3% unvermeidbaren Verunreinigungen (alles Gew.-%) beUeht

Der erfindungsgemäße Werkstoff besitzt eine ausge-

jo zeichnete 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 Pulverschmelzenschicht 6 auf dem Meniskus 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.
19,0 bis 21.0 Gew.
28,0 bis 31,0 Gew.
44,0 bis 48.0 Gew.
25,0 bis 28.0 Gew.
26,0 bis 29,0 Gew.

-% Aluminiumoxid,
Vo Kohlenstoff und
% Restkomponenten bzw.
-% Aluminiumoxid,
% Kohlenstoff und
% Restkomponenten.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 2 bis 10% Kohlenstoff, 70 bis 90% Zirkonoxid, 5 bis 27% Siliziumkarbid und amorphem Siliziumoxid und bis zu 3% unvermeidbaren Verunreinigungen (alles Gew.-%) besteht