DE3010868C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine wärmeisolierende Auskleidung für metallurgische Behälter, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 im einzelnen angegebenen Merkmalen.

Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Auskleidung.

Unter metallurgischen Behältern werden vorliegend insbe­ sondere sogenannte Gießverteiler verstanden, die unter einer flüssiges Metall enthaltenden Gießpfanne angeord­ net sind und dazu dienen, dieses flüssige Metall in Kokillen oder dergleichen zu verteilen.

Die innere Auskleidung solcher Gießverteiler umfaßt eine Schicht aus feuerfesten Ziegeln, die gegen die Innenfläche des metallischen Gehäuses des Gießverteilers anliegen. Diese Schicht aus feuerfesten Ziegeln wird nachfolgend als "permanente feuerfeste Schicht" bezeichnet.

Aus der DE-PS 27 45 271 ist es bekannt, das Innere eines metallischen Zwischengefäßes, das mit einer solchen permanenten feuerfesten Schicht ausgekleidet ist, zu­ sätzlich mit gegen diese permanente feuerfeste Schicht anliegenden Platten auszukleiden, die als Verschleißaus­ kleidung dienen können und aus einer Masse bestehen, die einen feuerfesten Füllstoff, kohlenstoffhaltigen Werkstoff, Fasern und Binder umfaßt.

Im einzelnen können solche Platten aus einem Gemisch von anorganischen Teilchen wie Sand und/oder Aluminiumoxid sowie organischen und/oder anorganischen Fasern bestehen, die mit einem organischen Bindemittel wie etwa einem Phenolharz oder einem anorganischen Bindemittel wie etwa einem feuerfesten Zement umhüllt sind. Solche Platten schützen die feuerfeste permanente Schicht gegen Abrieb durch das Metall, vermeiden das Haften des erstarrten Metalls an dieser Schicht und erleichtern damit die Reinigung des Verteilers am Ende des Gießvorgangs. Übrigens wird durch diese Platten die Wärmeisolierung der Verteilerwände wesentlich verbessert, so daß sie es ermög­ lichen, im besonderen die zeitraubende und kostenverur­ sachend Vorerhitzung der Verteiler vor dem Einleiten des flüssigen Metalls zu vermeiden.

Diese wärmeisoliernden Platten sind verbrauchbar, d. h. sie nutzen sich verhältnismäßig rasch ab. Sie können im Prinzip nur einen einzigen Gießvorgang standhalten. Dieser Nachteil wird jedoch weitgehend durch die zahlreichen Vorteile ausge­ glichen, die sie mit sich bringen und vor allem durch ihre geringen Kosten und die Leichtigkeit, mit der ihr Ausrichten am Ende des Gießvorgangs geschehen kann.

Die Verwendung dieer verbrauchbaren Platten ist jedoch nicht voll zufriedenstellend, da es unmöglich ist, sie einwandfrei auszufangen, insbesondere wegen der unregelmäßigen inneren Ab­ messungen der Verteiler. Außerdem können diese Platten nicht richtig an der Oberfläche der permanenten feuerfesten Schicht wegen der Ungleichmäßigkeit dieser Oberfläche angebracht werden. Aus diesem Grunde werden die Platten unter der Wirkung des Druckes des flüssigen Metalls verformt, was die Gefahr der Zerstörung dieser Platten mit sich bringt, in welchem voll ein direkter Zugang des flüssigen Metalls an der feuerfesten permanenten Schicht mit allen daraus entstehenden Nachteilen erhalten wird.

Um diese Nachteile zum Teil zu beseitigen ist man gezwungen, die Platten mit einem Schamottemörtel auszufugen, was zeit­ raubend und ermüdend ist. Desgleichen lockern sich diese Verbindungen häufig wegen des mangelhaften Sitzes dieser Platten auf der feuerfesten permanenten Schicht und es ent­ stehen Spannungen infolge der Wärmedehnung der Platten während der Zeit, während welcher das flüssige Metall in den Gußver­ teiler eingeleitet wird.

Um auch den mangelhaften Sitz der verbrauchbaren Platten auf der feuerfesten permanenten Schicht abzuhelfen, wurde vorge­ schlagen, die Räume auszufüllen, die zwischen der letzteren und den verbrauchbaren Platten bestehen, und zwar durch eine Schicht von nicht agglomerierten feuerfesten Teilchen, wie Sand.

Die Verwendung einer solchen Sandschicht ermöglicht nicht die Unterlassung des zeitraubenden und anstrengenden Verstreichens der Fugen der Platten und bringt die Gefahr einer Verschmutzung des flüssigen Metalls durch Sand mit sich, wenn die Verbindungen aus Schamottemörtel schadhaft oder mangelhaft sind.

Außerdem ruft der verwendete Sand, wenn er nicht völlig trocken ist, beim Kontakt mit dem flüssigen Metall sehr starke Deflag­ rationen, welche Splitter verursachen können, die für das Per­ sonal gefährlicht sind, welches sich in der Nähe des Gußver­ teilers aufhält, hervor.

Darüber hinaus ist das Einbringen der Sandschicht zwischen der bleibenden Auskleidung und den verbrauchbaren Platten besonders unbequem. Ferner, wenn man am Ende des Gießvorgangs den Gußver­ teiler zurückführt, um ihn von den verbrauchbaren Platten weg­ zuräumen, verursacht die freigesetzte Sandschicht eine unan­ nehmbare Verschmutzung.

Andererseits ist eine Auskleidung für metallurgische Behälter bekannt, die eine keramische Faserschicht aufweist, welche zwischen einer feuerfesten Verkleidung und einer zusammen­ hängenden Außenschicht, die ebenfalls feuerfest ist, angeordnet ist.

Diese stark zusammendrückbare Faserschicht, die durch nicht miteinander verbundene Fasern gebildet wird, ist dazu bestimmt, die Stoßkraft des Metalls zu dämpfen, das in den Behälter ge­ gossen wird.

Wegen der starken Zusammendrückbarkeit einer solchen Faserschicht, verleiht die letztere der Auskleidung eine sehr schwache Wärme­ isolierung. Außerdem ist die Verwendung einer solchen Faserschicht nicht mit der Verwendung von verbrauchbaren Platten vereinbar, die miteinander durch Schamottemörtel verbunden sind. In der Tat lockern sich solche Verbindungen unvermeidlich beim Ansteigen des Metalls im Behälter. Darüber hinaus ist das Einbringen einer solchen Faserschicht in den Behälter wegen bequem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aus­ kleidung für metallurgische Behälter zu schaffen, die wirksam, zuverlässig, einfach in der Herstellung ist und wenig Kosten verursacht und die Nachteile der vorerwähnten Ausführungs­ form vermeidet.

Der Erfindung ist auf eine wärmeisolierende Auskleidung ge­ richtet, die aus einer permanenten Schicht aus feuerfestem Material und einer verbrauchbaren Schicht besteht, die im Inneren des Behälters angeordnet ist und zum direkten Kontakt mit dem flüssigen Metall bestimmt ist, welche Schicht durch ein Gemisch aus anorganischen Teilchen und organischen Fasern und/oder anorganischen Fasern gebildet wird, die in einem organischen und/ oder anorganischen Bindemittel eingehüllt sind.

Die erfindungsgemäße Auskleidung unterscheidet sich dadurch, daß zwischen der feuerfesten permanenten Schicht und der vor­ erwähnten verbrauchbaren Schicht eine relativ zusammendrückbare Schicht auf der Basis von anorganischen und/oder organischen Fasern angeordnet ist, die beim Kontakt mit der vorerwähnten verbrauchbaren Schicht temperaturbeständig ist, welche Fasern von einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel teil­ weise umhüllt sind, und welche Schicht im wesentlichen über die volle Fläche der permanenten Schicht aufgebracht ist.

Das Bindemittel ermöglicht die Begrenzung der Zusammendrückbar­ keit der Faserschicht, ermöglicht jedoch der letzteren, alle Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche der feuerfesten permanenten Schicht auszugleichen. Außerdem dringt diese relativ zusammen­ drückbare Schicht unter der Wirkung des durch das Metall ausge­ übten Druckes in die Zwischenräume zwischen den verbrauchbaren Platten ein, wobei es echte Dichtungen bildet. Auf diese Weise wird jede Gefahr des Eindringens des Metalls zwischen die Platten und der korrelativen Erstarrung dieses Metalls beim Kontakt der feuerfesten permanenten Schicht vermieden. Außerdem erübrigt sich das zeitraubende und ermüdende Ausfugen der Platten mittels eines Schamottemörtels.

Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die zusammendrückbare faserhaltige Schicht die Wärmeisolierung des verwendeten metallur­ gischen Behälters wesentlich verbesserte, so daß das flüssige Metall in den Behälter mit einer Temperatur eingeleitet werden kann, die wesentlich niedriger als diejenige ist, die bei den bekannten Ausführungsformen verwendet wird, wodurch sich eine wesentliche Energieeinsparung erzielen läßt.

Außerdem ist die Anordnung einer solchen zusammendrückbaren und faserhaltigen Schicht zwischen der permanenten feuerfesten Schicht und der verbrauchbaren Schicht viel leichter als das Einbringen einer Sandschicht oder das Einsetzen einer Schicht aus nicht miteinander verbundenen Fasern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ent­ hält die zusammendrückbare und faserhaltige Schicht im wesent­ lichen bis 30 Gew.-% Bindemittel, wobei die Zusammendrück­ barkeit der Schicht im wesentlichen zwischen 5 und 10% bei einem Druck von 98,07 N/cm² (10 kg/cm²) liegt.

Bei einem solchen Anteil des Bindemittels bestehen Hohlräume zwischen den Fasern, die günstig für die Wärmeisolierung sind, eine begrenzte jedoch ausreichende Zusammendrückbarkeit der faserhaltigen Schicht unter der Wirkung des Druckes ermöglichen, der durch das flüssige Metall gegen die verbrauchbaren Platten ausgeübt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die zusammendrückbare und faserhaltige Schicht außerdem 0,5-20 Gew.-% feuerfeste Teilchen, denen ein Fluß­ mittel zugesetzt ist, um das Sintern dieser Teilchen bei einer Temperatur zu ermöglichen, die zwischen 1100°C und 1500°C liegt. Diese Teilchen füllen teilweise die Hohlräume zwischen den Fasern. Wenn flüssiges Metall in die Zwischenräume zwischen den Platten eindringt, tritt dieses Metall zwischen die Fasern, was eine zumindest teilweise Zersetzung der organischen Fasern oder des organischen Bindemittels zur Folge hat. Durch das Sintern der feuerfesten Teilchen untereinander bilden sie eine glasartige Oberflächenschicht, welche das Vor­ dringen des Metalls in die zusammendrückbare und faserhaltige Schicht verhindert.

Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur Herstellung der wärmeisolierenden Auskleidung gemäß der Erfindung.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform dieses Verfahrens wird auf die feuerfeste permanente Schicht die zusammendrückbare Schicht auf Basis von Fasern aufgebracht und wird die Außen­ fläche dieser zusammendrückbaren Schicht durch eine Bindmittel­ schicht bedeckt, worauf auf diese Bindemittelschicht die Platten der verbrauchbaren Schicht aufgebracht werden.

Diese Platten werden daher mit der zusammendrückbaren faser­ haltigen Schicht mit Hilfe der Bindemittelschicht verbunden.

Die Durchführung des Verfahrens ist sehr einfach und ermöglicht das Erzielen einer besonders wirksamen Auskleidung sowohl hin­ sichtlich ihrer Haltbarkeit als auch hinsichtlich der erzielten Wärmeisolierung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird auf eine der Flächen der Platten der verbrauchbaren Schicht die zusammendrückbare faserhaltige Schicht aufgeklebt und es wird die Außenfläche dieser zusammendrückbaren und faserhaltigen Schicht gegen die permanente feuerfeste Schicht aufgebracht.

Ferner kann eine Bindemittelschicht auf die feuerfeste permanente Schicht aufgebracht werden, bevor die zusammendrückbare und faser­ haltige Schicht aufgebracht wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansicht in schaubildlicher Darstellung mit weggebrochenen Teilen eines Abgußverteilers mit einer erfindungsgemäßen Auskleidung;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Ebene II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, in ver­ größertem Maßstab einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auskleidung;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, welche eine weitere Ausführungform der Auskleidung und ihr Aufbringen auf eine Wand des Gußverteilers zeigt;

Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, welche eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auskleidung zeigt;

Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, welche eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auskleidung zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt und in vergrößertem Maß­ stab der erfindungsgemäßen Auskleidung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 2 besitzt der Gußver­ teiler ein Gehäuse 2 aus Stahl, das innen durch eine permanente Schicht 3 aus feuerfesten Ziegeln ausgekleidet ist. Diese permanente Schicht 3 ist ihrerseits wieder von verbrauchbaren und starren Platten 4 bedeckt, die zum direkten Kontakt mit dem flüssigen Metall bestimmt sind, das in den Gußverteiler 1 gegossen wird. Die verbrauchbaren Platten 4 bedecken die Seitenwände sowie den Boden des Gußverteilers 1.

Die Zusammensetzung der verbrauchbaren Platten 4 ist bekannt. Diese Platten 4 werden beispielsweise durch Gießen aus einem Gemisch von anorganischen Teilchen, wie Sand, und/oder Aluminiumoxid und/oder Magnesia, unter Zusetzung von minerali­ schen Fasern, wie Glaswolle oder Gesteinswolle, und/oder pflanzlichen, tierischen oder Kunstfasern erhalten, wobei das ganze dieser Teilchen und Fasern vollständig von einem organi­ schen oder anorganischen Bindemittel eingehüllt ist. Was das anorganische Bindemittel betrifft, kann beispielsweise ein Schamottemörtel verwendet werden, und als organisches Binde­ mittel verwendet man vorzugsweise ein billiges Harz, wie Phenolharz.

Zwischen den verbrauchbaren Platten 4 und der permanenten feuerfesten Schicht 3 ist eine relativ zusammendrückbare oder halb zusammendrückbare Schicht 5 auf Basis von Mineral­ fasern und/oder anorganischen Fasern, die weiter in Kontakt mit den verbrauchbaren Platten 4 herrschenden Temperatur be­ ständig sind, angeordnet. Diese Schicht 5 wird auf die gesamte Oberfläche der permanenten Schicht 3 aufgebracht.

Die Fasern dieser Schicht 5 sind teilweise in einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel eingehüllt.

In Fig. 7 ist ersichtlich, daß die Fasern 5 a wirklich mitein­ ander durch Bindemittelanhäufungen 5 b verbunden sind, so daß Hohlräume zwischen den Fasern 5 a bestehen. Diese Hohlräume er­ möglichen es, daß die Schicht 5 leicht zusammengedrückt werden kann.

Die Platten 4 werden mit Druck gegen die zusammendrückbare Faserschicht 5 mit Hilfe von Haken 6 angebracht, welche den oberen Rand 4 a der Platten 4 und den oberen Rand 3 a der feuer­ festen permanenten Schicht 3 bedecken, wobei sie die Platten 4 gegen die feuerfeste Schicht 3 pressen.

Infolge dieses Druckes bildet die zusammendrückbare und faser­ haltige Schicht 5 zwischen den Zwischenräumen 7 zwischen den Platten 4 Wulste 8, welche die wirklichen Abdichtungen bilden.

Die Fasern, welche die zusammendrückbare Schicht 5 bilden, können beispielsweise aus Glaswolle oder Gesteinswolle oder keramischen Fasern sein. Solche Fasern sind bei der in Kontakt mit den verbrauchbaren Platten 4 herrschenden Temperatur be­ ständig. Wegen der Wärmeisolierung durch die anorganischen Fasern können die letzteren teilweise mit organischen, Kunst-, pflanzlichen oder tierischen Fasern, die ohne wesentliche Zer­ setzung bei einer Temperatur der Größenordnung von 150-250°C beständig sind, gemischt werden. Diese organischen Fasern er­ möglichen eine Verbesserung der Wärmeisolierung der Schicht 5 bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, d. h. bei Tempera­ turen, die sich durch den Wärmeaustausch mit der Außenseite des Verteilers ergeben. Die Dichte der Fasern im nicht zusammenge­ drückten Zustand liegt zwischen 0,4 und 0,8.

Um eine bestimmte Zusammendrückbarkeit der Schicht 5 zu er­ möglichen, enthält die letztere 10-30 Gew.-% Bindemittel. Je nach dem Anteil des Bindemittels, der Art des Bindemittels und der Fasern erhält man eine Zusammendrückbarkeit der Schicht 5, die etwa zwischen 5 und 10% seiner Dicke liegt bei einem Druck von 98,07 N/cm² (10 kg/cm²) welcher Druck dem Druck des Metalls entspricht, der auf die Platten 4 ausge­ übt wird im Falle eines Verteilers von normalen Abmessungen vollgefüllt mit Metall.

Vorzugszweise enthält die Faserschicht 5 außerdem 0,5-20 Gew.-% feuerfeste Teilchen unter Zusatz eines Flußmittels, um das Sintern dieser Teilchen bei einer Temperatur zu er­ zielen, die zwischen 1100°C und 1500°C liegt.

Wenn das flüssige Metall in die Zwischenräume 7 zwischen den Platten 4 eindringt, infiltriert sich das Metall zwischen den Fasern 5 a, die sich an der Außenseite der Schicht 5 befinden, wobei es eine teilweise Zersetzung der organischen Fasern und des organischen Bindemittels 5 b bewirkt. Im Kontakt mit den feuerfesten Teilchen 5 c sind dagegen die letzteren, indem sie sich miteinander verschweißen und bilden senkrecht zu den Zwischenräumen 7 der Platten 4 eine gesinterte Oberflächen­ schicht, welche der Weiterwanderung des Metalls entgegenwirkt. Die Wärmeisolierung und die Haltbarkeit der Schicht 5 werden daher während des Gießvorgangs voll aufrechterhalten.

Die faserhaltige und semikompressible Schicht 5 kann ferner 1-10 Gew.-% eines Triglyceridöls, wie Sojaöl, enthalten, um die Absorption von Feuchtigkeit dieser Schicht 5 zu vermeiden. Bei dem Beispiel der Fig. 3 ist die kompressible und faserhaltige Schicht 5 auf ihrer in Kontakt mit den verbrauchbaren Platten 4 befindlichen Fläche von einer Schicht 9 eines organischen oder anorganischen Bindemittels bedeckt. Diese Bindemittelschicht 9 umhüllt teilweise die anorganische und/oder organischen Fasern der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5. Diese Bindemittel­ schicht 9 gewährleistet daher die Kohäsion der Fasern der kompressiblen Schicht 5, ohne die Kompressibilität der letzteren zu verändern.

Das Bindemittel der Schicht 9 kann Schamottemörtel oder ein Bindemittel auf Phosphorsäurebasis oder Natriumsilikat oder sogar ein gewöhnlicher Portlandzement sein. Das Bindemittel der Schicht 9 kann nichtsdestoweniger durch ein Kunstharz, beispiels­ weise durch ein Phenolharz, gebildet werden. Ein solches Harz kann der Temperatur nicht ständig standhalten, die auf der Rückseite der Platten 4 herrscht. Diese Beständigkeit ist nichts­ destoweniger in den meisten Fällen ausreichend, da sich das flüssige Metall nur während verhältnismäßig kurzer Zeiträume im Verteiler 1 aufhält, so daß die Temperatur auf der Rückseite der Platten 4 gewöhnlich 250-300°C nicht überschreitet. Ein organisches Bindemittel hat den Vorteil, daß es leicht aufzu­ bringen ist, die Nachgiebigkeit der Faserschicht 5 nicht wesent­ lich verändert und der letzteren einen erhöhten Wärmeisolierungs­ koeffizienten verleiht.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform haftet die Bindemittelschicht 9 auch an den verbrauchbaren Platten 4, so daß diese Platten 4 mit der kompressiblen Faserschicht 5 fest verbunden werden.

Daher besteht während des Gießvorgangs nicht die Gefahr, daß sich die Platten 4 mit Bezug auf die kompressible faserhaltige Schicht verlagern, so daß jede Gefahr einer Infiltration des flüssigen Metalls auf der Rückseite der verbrauchbaren Platten 4 vermieden wird.

Vorzugsweise enthält die Bindemittelschicht 9 anorganische Teilchen, die bei der Temperatur sintern, welche in den Zwischenräumen 7 zwischen den Platten 4 herrscht, wenn das flüssige Metall zu diesen Zwischenräumen Zugang erhält.

Diese anorganischen Teilchen können durch ein Gemisch von Körnern aus Siliziumoxid und/oder Aluminiumoxid fein vermahlen unter Zusatz eines Flußmittels, um das teilweise Schmelzen dieser anorganischen Teilchen bei der Temperatur des flüssigen Metalls, das zu den vorerwähnten Zwischenräumen 7 Zutritt er­ hält, zu erzielen.

Dieses teilweise Schmelzen der anorganischen Teilchen hat ein Verschweißen der Teilchen unter sich zur Folge. Dieses Ver­ schweißen gewährleistet die Kohäsion der Bindemittelschicht 9 selbst, wenn das verwendete organische Bindemittel teilweise zersetzt ist. Das verwendete Flußmittel kann durch Borcalcium, Eisenoxid oder Natriumcarbonat, je nach der Schmelztemperatur, die erzielt werden soll, gebildet werden.

Der Anteil der anorganischen Teilchen in der Bindemittelschicht 9 kann zwischen 50 und 90 Gew.-% dieser Schicht schwanken.

Die Dicke der Bindemittelschicht 9 ist gewöhnlich geringer als die Hälfte der Dicke der kompressiblen Faserschicht 5, damit die letztere über einen ausreichenden Teil ihrer Dicke zusammen­ drückbar bleibt.

Die Dicke der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 beträgt im allgemeinen 3-10 cm und wird bestimmt in Abhängigkeit einer­ seits von dem gewünschten Wärmeisolierungsvermögen und anderer­ seits durch die Ungleichmäßigkeiten der darunter befindlichen feuerfesten Schicht 3, die ausgeglichen werden soll.

Dank der durch die kompressible und faserhaltige Schicht 5 erhaltenen Wärmeisolierung können die verbrauchbaren Platten 4 dünner als diejenigen sein, die bei den bekannten Ausführungs­ formen verwendet werden. Darüber hinaus ist es wegen des Vor­ handenseins der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 hinter den verbrauchbaren Platten 4 nicht mehr erforderlich, daß die Abmessungen der letzteren innerhalb denjenigen des Verteilers 1 angepaßt werden, um eine vollkommene Verbindung dieser Platten 4 zu erhalten.

Im besonderen ist es dank der Erfindung im allgemeinen über­ flüssig, Schuld daran an den Kanten der Platten 4 vorzusehen, im Optikverbindungen zu erhalten.

Dank der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 ist es möglich, die benachbarten Ränder der Platten 4 etwas zu über­ lagern. Das Einbringen der letzteren in den Verteiler kann daher sehr rasch ausgeführt werden, ohne daß eine vorhergehende Anpassung der Abmessungen dieser Platten 4 vorgenommen wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besitzt der Gußver­ teiler 1 eine Gießöffnung 10, die nach außen mittels eines Ausgußes 11 aus feuerfestem Material mündet. Diese Gießöffnung 10 ist oberhalb des Ausgußes 11 mit einem Ring 12 versehen, der aus einem Material hergestellt ist, welches mit demjenigen der verbrauchbaren Platten 4 vergleichbar ist. In Fig. 2 ist ersichtlich, daß die kompressible faserhaltige Schicht 5 den Raum zwischen dem verbrauchbaren Ring 12 und der feuerfesten permanenten Schicht 3 benachbart der Gießöffnung 10 ausfüllt. Die kompressible und faserhaltige Schicht 5 stellt mit Bezug auf den Ring 12 die gleichen Funktionen wie hinsichtlich der Platten 4 sicher.

In der Beaufschlagungszone des Gießstrahls des flüssigen Metalls, das in den Verteiler 1 geschüttet wird, ist eine Stahlplatte 13 oder eine Platte aus einem feuerfesten Material von hoher Abriebfestigkeit, wie Zirkon oder Siliziumcarbid, angeordnet. Die kompressible oder faserhaltige Schicht 5 hat zur Wirkung, unabhängig von ihrer wärmeisolierenden Aufgabe, die Beaufschlagungskraft des Strahls aus flüssigem Metall zu dämpfen und auf diese Weise die permanente feuerfeste Schicht 3 zu schützen.

Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung der wärme­ isolierenden Verkleidung gemäß der Erfindung beschrieben.

Die Durchführung des Verfahrens kann auf verschiedene Weise geschehen.

Bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens wird direkt in Kontakt mit der permanenten feuerfesten Schicht 3 die kompressible und faserhaltige Schicht 5 aufgebracht. Hierauf wird auf diese faserhaltige Schicht 5 die Bindemittelschicht 9 aufgebracht. Diese kann je nach der Art des Bindemittels durch Zerstäuben, Überziehen, Gießen und dgl. hergestellt werden. Bei diesem Vorgang wird eine Menge Bindemittel verwendet, die gerade ausreicht, um die Faserschicht über einen Teil ihrer Dicke zu umhüllen.

Sodann kann man das Bindemittel der auf diese Weise erhaltenen Schicht 9 erhärten lassen.

Dennoch und vorzugsweise werden die verbrauchbaren Platten 4 direkt in Kontakt mit dem nicht erhärteten Bindemittel der Schicht 9 aufgebracht, um ein Haften zwischen den Platten 4 und der Bindemittelschicht 9 zu erzielen.

Das Aufbringen der Schicht 5 auf die vorgefertigten Platten 4 geschieht vorzugsweise durch Zerstäubung eines Gemisches aus Fasern, Bindemittel und feuerfesten Teilchen. Bei dieser Aus­ führungsform ist das Überziehen der Platten 4 mit einem Binde­ mittel wahlweise.

Das Spritzen des erwähnten Gemisches geschieht vorzugsweise mit Hilfe einer Hülse, in welche die vorher gelösten Fasern, die feuerfesten Teilchen und das Bindemittel in Form eines trockenen Pulvers eingeleitet werden. Die zur Bildung des Bindemittels bestimmte Flüssigkeit (Wasser: im Falle eines anorganischen Bindemittels, Lösungsmittel: im Falle eines organischen Bindemittels) wird radial zum Auslaß der Hülse mit Hilfe einer Ringkammer eingeleitet.

Auf diese Weise wird das Gemisch der Bestandteile der Schicht 5 in sehr homogener Weise auf die Platten 4 aufgebracht, wo­ bei die direkte Haftung durch das Bindemittel erhalten wird.

Nach dem Aufbringen der mit der faserhaltigen Schicht 5 ver­ kleideten Platten 4 werden die Haken 6 zum Halten der Platten 4 angebracht. Das Anbringen der Haken 6 hat zur Wirkung, daß die kompressible Faserschicht 5 gegen die darunter befindliche feuerfeste Schicht 3 gepreßt wird. Dieses Pressen führt zur Bildung in den Zwischenräumen 7 zwischen den Platten 4 von Wulsten 8 a, welche echte Dichtungen bilden.

Dank dieser Dichtungswulste 8 a wird der zeitraubende und umständliche Arbeitsvorgang des Ausfugens der Zwischenräume 7 zwischen den Platten 4 mit Hilfe eines Schamottemörtels oder dgl. vermieden.

Der Verteiler 1 befindet sich nun in der Bereitschaft zur Aufnahme des flüssigen Metalls. Dank der ergänzenden Wärme­ isolierung durch die kompressible faserhaltige Schicht 5 kann das Metall mit einer Temperatur eingeleitet werden, die niedriger als die herkömmlich vorgesehen ist, wodurch ein beträchtlicher Energiegewinn erhalten wird.

Darüber hinaus besteht keine Gefahr, daß das Metall sich auf der Rückseite der Platten 4 einfiltriert, was den Dichtungswulsten 8 a zu verdanken ist.

Am Ende des Gießvorgangs, d. h., wenn der Gußverteiler leer ist, ist die Reinigung des letzteren sehr leicht. Es genügt in der Tat, die Haken 6 zurückzuziehen, dann den Verteiler zu­ rückzuführen, was sofort das Lösen der verbrauchbaren Platten 4 und der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 zur Folge hat. Letztere kann im Bedarfsfalle wiederverwendet werden, ge­ gebenenfalls nach Ausbesserung der Bindemittelschicht 9.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird zuerst auf den Rücken der verbrauchbaren Platten 4 eine kompressible und faserhaltige Schicht 5 aufgeklebt, die den Abmessungen der Platten 4 angepaßt und vorher mit einer Bindemittelschicht 9 überzogen worden ist. Sodann werden die auf diese Weise verkleideten verbrauchbaren Platten an der permanenten feuerfesten Schicht angebracht, wie in Fig. 4 ge­ zeigt. Die durch die Platten 4 gebildeten Auskleidungselemente, die an der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 haften, können lange voraus vorgefertigt und gelagert werden.

Nach dem Anbringen der Haken 6, werden die kompressiblen und faserhaltigen Schichten 5, die mit den verschiedenen Platten 4 verbunden sind, komprimiert und bilden an der Stelle der Zwischenräume 7 der verschiedenen Platten Dichtungswulste wie im Falle der vorangehend beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens.

Als Variante, die unabhängig von den beiden vorangehend be­ schriebenen Ausführungsformen des Verfahrens angewendet werden kann, kann die permanente feuerfeste Schicht 3 vorher mit einer Bindemittelschicht 14 (siehe Fig. 5) überzogen werden.

Eine solche Bindemittelschicht 14 erleichtert das Aufbringen der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 besonders im Falle der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Diese Bindemittelschicht 14 kann diskontinuierlich sein, d. h. lediglich stellenweise auf die permanente feuerfeste Schicht 3 aufgebracht werden.

Das Bindemittel der Schicht 14 ist vorzugsweise organisch und bei der Wärme zersetzbar, die beim Kontakt mit der permanenten feuerfesten Schicht 3 herrscht. In der Tat hebt diese Zer­ setzung am Ende des Gießvorgangs jedes Haften der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 auf, was das Entfernen der letzteren erleichtert.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehend be­ schriebenen Beispiele beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens zahlreiche Abänderungen erfahren.

Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Auskleidung auch für Gießkannen oder andere metallurgische Behälter angewendet werden, die zur Aufnahme von Eisenmetallen oder anderen bestimmt sind.

Die kompressible faserhaltige Schicht 5 kann allein auf dem Boden des Behälters vorgesehen werden oder allein an den Wänden des letzteren.

Die Haken zur Halterung der verbrauchbaren Platten 4 können durch beliebige andere Befestigungsorgane ersetzt werden, wie durch Stützen, die quer zu den Behältern angeordnet sind und sich gegen die gegenüberliegenden Platten abstützen, welche an den seitlichen Wänden des Behälters angebracht sind.

Natürlich kann das zur Herstellung der kompressiblen Schicht 5 verwendete Faservlies vorher mit einer seiner Flächen durch ein Blatt, beispielsweise aus Papier, verbunden werden, um die Handhabung der Fasern zu erleichtern.

Übrigens kann die Dicke der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 in der Richtung der Höhe des Behälters abnehmen.

Die Beaufschlagungsplatte 13 kann ebenfalls mit einer Schicht 15 (siehe Fig. 1 und 2) bedeckt werden, die kompressibel und faserhaltig ist, von der gleichen Art wie die Schicht 5.

Diese Schicht 15 kann in Form einer Schale gestaltet werden dank dem Bindemittel, welches die Fasern teilweise umhüllt. Diese Schicht 15 verstärkt die Dämpfungswirkung des Metall­ strahls, der durch die Schicht 5 erzeugt wird, welche zwischen der Beaufschlagungsplatte 13 und den feuerfesten Tiegeln 3 angeordnet ist.

Außerdem können die verbrauchbaren Platten 4 statt vollständig eben zu sein, an ihrer Kontaktfläche mit der kompressiblen faserhaltigen Schicht 5 eine Aussparung, die mit 16 bezeichnet ist, auf der Platte 4 b aufweisen, wie in Fig. 6 dargestellt. In dieser Figur erstreckt sich die Ausnehmung 16 fast über die volle Länge und Breite der Platte 4 b. In diese Aussparung 16 ist mit Hilfe einer Bindemittelschicht 9 die kompressible und faserhaltige Schicht 5 eingeklebt, letztere ragt zu beiden Seiten über die Platte 4 b hinaus. Diese Aussparung 16 er­ leichtert die Handhabungen und die Lagerung der Platten 4 b, die mit der kompressiblen und faserhaltigen Schicht 5 versehen ist. Darüber hinaus begrenzt der äußere Rand 16 a dieser Platten 4 b das Zusammendrücken der Faserschicht 5 und erleichtert das Anbringen dieser Schicht durch Aufspritzen. Natürlich können die abnehmbaren verbrauchbaren Platten und/oder die permanente Auskleidung aus Tiegeln durch eine kontinuierliche wärmeiso­ lierende und/oder feuerfeste Schicht ersetzt werden, die bei­ spielsweise durch Aufspritzen erhalten wird, um eine Auskleidung zu erhalten, die in situ direkt auf der Wand des metallurgi­ schen Behälters geformt worden ist.

Claims (14)

1. Wärmeisolierende Auskleidung für metallurgische Behäl­ ter, die zur Aufnahme von flüssigem Metall bestimmt sind, mit einer permanenten Schicht aus feuerfestem Material und einer verbrauchbaren Schicht, die im Inneren des Behälters angeordnet und zum direkten Kon­ takt mit dem flüssigen Metall bestimmt ist, welche verbrauchbare Schicht aus einem Gemisch aus anorgani­ schen Teilchen und Mineralfasern und/oder organischen Fasern, die von einem organischen und/oder anorgani­ schen Bindemittel umhüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der permanenten Schicht (3) und der verbrauchbaren Schicht (4) eine durch den Druck des flüssigen Metalls auf die verbrauchbare Schicht (4) kompressible Schicht (5) auf der Basis von anorganischen und/oder organischen Fasern ange­ ordnet ist, die bei der Temperatur beständig sind, welche in Kontakt mit der verbrauchbaren Schicht (4) herrscht, die sich im wesentlichen über die ganze Oberfläche der permanenten Schicht (3) erstreckt, wo­ bei die Fasern teilweise von einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel eingehüllt sind.

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible und faserhaltige Schicht (5) etwa 10-15 Gew.-% Bindemittel enthält.

3. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressibilität der kompres­ siblen und faserhaltigen Schicht (5) zwischen etwa 5-10% bei einem Druck von 98,07 N/cm² (10 kg/cm²) liegt.

4. Auskleidung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible und faserhaltige Schicht außerdem 0,5-20 Gew.-% feuer­ feste Teilchen unter Zusatz eines Flußmittels enthält, um das Sintern dieser Teilchen bei einer Temperatur zwischen 1100°C und 1500°C zu erzielen.

5. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible und faserhaltige Schicht außerdem 1-10 Gew.-% Triglyceridöl enthält.

6. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchbare Schicht (4) gegen die kompressible und faserhaltige Schicht (5) gepreßt ist.

7. Auskleidung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelschicht (9) an der verbrauchbaren Schicht (4) haftet.

8. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Gießöffnung, die innen von einer Schicht aus einem Material von gleicher Art wie das der verbrauchbaren Platten, die das Innere des Behäl­ ters bedecken, verkleidet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine kompressible Schicht (5) auf der Basis von anorganischen und/oder organischen Fasern zwischen der feuerfesten Wand (3) der Gießöffnung (10) und der vorerwähnten verbrauchbaren Schicht angeordnet ist.

9. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Beaufschlagungszone des Strahls aus flüssigem Metall, der in den Behälter geschüttet wird, von einer Schutzplatte bedeckt ist, die aus einem Material besteht, das erosionsbeständig ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine kompressible Schicht auf Basis von anorganischen und/oder organischen Fasern zwischen der Schutzplatte und der permanenten feuerfesten Schicht der Auskleidung angeordnet ist.

10. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der verbrauchbaren Platten (4 b) eine Aussparung (16) aufweist, in welcher die kompressible und faserhalti­ ge Schicht (5) angeordnet ist und zu beiden Seiten der verbrauchbaren Platten (4 b) übersteht.

11. Verfahren zur Herstellung einer wärmeisolierenden Aus­ kleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf die permanente feuerfeste Schicht die kompressible Schicht auf der Basis von Fasern aufgebracht wird, letztere durch eine Bindemittelschicht bedeckt wird und auf diese Bindemittelschicht die Platten der verbrauchbaren Schicht aufgebracht werden.

12. Verfahren zur Herstellung einer Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die eine Fläche der Platten der ver­ brauchbaren Schicht die kompressible und faserhaltige Schicht aufgeklebt wird und die Außenfläche dieser kompressiblen Schicht auf die permanente feuerfeste Schicht aufgebracht wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bindemittel­ schicht auf die feuerfeste permanente Schicht vor dem Aufbringen der kompressiblen und faserhaltigen Schicht aufgebracht wird.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressi­ ble und faserhaltige Schicht auf die Platten oder die feuerfeste Schicht durch Aufspritzen eines Gemisches aufgebracht wird, das vorher aus Fasern, einem Binde­ mittel und feuerfesten Teilchen hergestellt worden ist.