DE3124359C2 - Verfahren zur Reparatur bzw. Wiederherstellung von feuerfesten Verschleißteilen von Schieberverschlüssen - Google Patents
Verfahren zur Reparatur bzw. Wiederherstellung von feuerfesten Verschleißteilen von SchieberverschlüssenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur bzw. Wiederherstellung von mit der Metallschmelze in Berührung kommenden feuerfesten Verschleißteilen von Schieberverschlüssen am Ausguß von Metallschmelze enthaltenden Behältern, bei welchem das von einem Metallmantel umgebene feuerfeste Material von gebrauchten Verschleißteilen teilweise durch feuerfeste Einsätze und eine feuerfeste Gieß- und Stampfmasse ersetzt wird. Zur Verbesserung der Standzeit von derart reparierten Verschleißteilen schlägt die Erfindung vor, daß als Gieß- oder Stampfmasse eine feuerfeste Zementmischung verwendet wird, die Nadeln aus rostfreiem Stahl enthält. Eine derartige mit Stahlnadeln versetzte feuerfeste Gieß- oder Stampfmasse hat eine wesentlich bessere Elastizität, so daß während des Gießvorganges Risse an den Oberflächen oder im Inneren vermieden werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur bzw. Wiederherstellung von mit der Metallschmelze in
Berührung kommenden feuerfesten Verschleißteilen von Schieberverschlüssen am Ausguß von Metallschmelze
enthaltenden Behältern, bei welchem das von einem Metallmantel umgebene feuerfeste Material von
gebrauchten Verschleißteilen teilweise durch feuerfeste Einsätze und eine feuerfeste Gieß- oder Stampfmasse
ersetzt wird.
Bei nach dem Stande der Technik bekannten Reparaturverfahren werden in die vom durchfließenden Stahl
ausgewaschenen öffnungen der feststehenden und beweglichen Platte Ringeinsätze aus verschleißfestem feuerfestem
Material eingesetzt und die verbleibenden Hohlräume mit einer feuerfesten Gieß- oder Stampfmasse
verfüllt. Die so reparierten Verschleißteile haben sber nur eine verhältnismäßig kurze Standzeit, weil die
feuerfeste Gieß- oder Stampfmasse aufgrund ungenügender Elastizität sowohl an der Oberfläche als auch im
Inneren reißt. Außerdem lösen sich die Ringeinsätze und werden vom durchfließenden Stahl hinterspült.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden und längere Standzeiten der reparierten Verschleißteile erzielt werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden und längere Standzeiten der reparierten Verschleißteile erzielt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten
Art vor, daß als Gieß- oder Stampfmasse eine feuerfeste Zementmischung verwendet wird, die Nadeln aus rostfreiem
Stahl enthält.
Eine derartige mit Stahlnadeln versetzte feuerfeste Gieß- oder Stampfmasse hat eine wesentlich bessere
Elastizität, so daß während des Gießvorganges Risse an den Oberflächen oder im Inneren vermieden werden,
wodurch sich die Standzeit der derart reparierten Verschleißteile erheblich verlängert.
so Der prozentuale Anteil der Stahlnadeln kann zwischen 2% und 20% des Gesamtgewichtes der Gießoder
Stampfmasse betragen. Vorzugsweise liegt dieser Anteil zwischen 8% und 15%.
Besonders gute Eigenschaften der Gieß- und Stampfmasse ergeben sich, wenn die Stahlnadeln zwischen 0,2
und 5 mm dick sind und eine Länge haben, die kleiner als die Wandstärke des herzustellenden Gußteiles ist.
Ein wesentlich verbesserter Sitz der Ringeinsätze ergibt sich, wenn an den gebrauchten Verschleißteilen die
in dem feuerfesten Material vorhandenen öffnungen durch Aufbohren aufgeweitet und der Form der einzusetzenden
Einsätze angepaßt werden. Hierdurch erhalten die Einsätze schon einen gewissen Halt an dem stehenbleibenden
alten feuerfesten Material.
Bei der feststehenden Platte besteht die Gefahr, daß sich der Ringeinsatz durch Wärmedehnung nach unten
ausdehnt und auf die bewegliche Platte drückt. Um dies zu vermeiden, wird in der feststehenden Platte eine sich
nach unten konisch verjüngende Bohrung hergestellt, in welche ein ebenfalls konischer Ringeinsatz mittels feuerfestem
Kitt eingesetzt wird, dessen Länge der Plattendicke entspricht Durch die konische Ausbildung der
Bohrung und des Ringeinsatzes kann sich der Ringeinsatz bei Erwärmung nur nach oben und nicht nach unten
gegen die bewegliche Platte ausdehnen.
Bei dem nach dem Stande der Technik bekannten Reparaturverfahren hat der Außendurchmesser im oberen
Teil des Ringeinsatzes der feststehenden Platte sehr häufig ein Übermaß, so daß der Ringeinsatz zu nahe an
die Ringnut in der oberen Fläche der feststehenden Platte kommt. Hierdurch wird die Trennung zwischen
dem neuen Ringeinsatz und der Ringnut stark verringert, was zu einem Durchsickern des fließenden Metalles
führen kann. Um dies zu vermeiden ist vorgesehen, daß die konische Bohrung in der feststehenden Platte so
bemessen wird, daß zwischen dem oberen Rand der Bohrung und der Innenkante einer die Bohrung umgebenden
Ringnut auf der Oberseite der feststehenden Piatte ein Absiand von mindestens 2 mm verbleibt. Die
hierdurch erzielte Materialstärke zwischen der Gießöffnung in der feststehenden Platte und der Ringnut auf
deren Oberseite gewährleistet eine ausreichende mechanische Festigkeit der Krone und eine sichere Funktion
der ursprünglichen Abdichtung.
Bei der beweglichen Platte besteht ein wesentlicher Nachteil des Standes der Technik darin, daß der ringförmige
Einsatz die gleiche Höhe wie die Platte selbst hat, so daß der durchfließende Stahl zwischen die bewegliehe
Platte und die nach oben weisende Stoßfläche der Ausgußhülse eindringen kann. Dies gilt insbesondere,
wenn der Abstich nur mit einer Teilöffnung des Schieberverschlusses erfolgt, so daß sich waagerechte Kraftkomponenten
im Metallfluß ergeben. Um hier eine bessere Abdichtung gegen eindringenden Stahl zu schaffen,
wird in der beweglichen Platte eine Bohrung hergestellt, die bis in den oberen Abschnitt der unter der beweglichen
Platte befindlichen Ausgußhülse reicht, um daß in diese Bohrung mittels Kitt ein Ringeinsatz eingesetzt
wird, der von der Plattenoberfläche bis in den oberen Bereich der Ausgußhüise reicht. Dadurch, daß der Ringeinsatz
höher als die bewegliche Platte ausgebildet ist, überspringt er die Berührungslinie zwischen der beweglichen
Platte und der angesetzten Ausgußhülse, so daß hier kein Stahl eindringen kann.
Um den Ringeinsätzen relativ zu dem stehenbleibenden
feuerfesten Material eine Ausdehnungsmöglichkeit zu geben, sind die die Ringeinsätze umgebenden Kittfugen
mindestens 1 mm dick.
Zwecks Reparatur der Ausgußhülse wird zweckmäßig in der Ausgußhüise eine Bohrung hergestellt, deren
Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung in der über der Ausgußhülse befindlichen beweglichen
Platte ist, wird weiterhin in den Ringeinsatz der bewegliehen Platte ein Hilfsrohr eingesteckt, welches länger
als die Höhe von Ausgußhülse und Platte ist und wird schließlich der Ringraum zwischen dem Hilfsrohr und
der Innenwand der Bohrung mit der Stahlnadeln enthaltenen Gieß- oder Stampfmasse gefüllt. Beim Aufbohren
der Ausgußhülse muß darauf geachtet werden, daß die Innenwandung der Ausgußhülse noch ausreichend stark
bleibt, um einem möglichen Einsickern des flüssigen Metalls in den Stoß zwischen der unteren Fläche des
Ringeinsatzes und dem oberen Rand der Ausgußhülse standzuhalten. Die feuerfeste Innenwand der Ausgußhülse
darf nicht weniger alJ 3 mm stark sein.
Damit beim Gieß- oder Stampfvorgang das Wasser aus der Gieß- oder Stampfmasse einwandfrei entweichen
kann, wird vorzugsweise ein gelochtes Hiifsrohr verwendet
Es gibt bewegliche Platten, deren Ausgußhülse eine kleine Verlängerung aus feuerfestem Material besitzt,
die aus dem Metallmantel herausragt und so geformt ist. daß sie mit dem Schutzrohr um den Gießstrahl zusammenpaßt.
Für die Reparatur derartiger Platten wird die Verlängerung der Ausgußhülse vollständig abgetragen. Anschließend
wird an das untere Ende des Metallmantels der Ausgußhülse eine Mantelverlängerung angeschweißt
und der Raum zwischen Hilfsrohr und Mantelverlängerung ebenfalls mit einer Stahlnadeln enthaltenden
Gieß- oder Stampfmasse ausgefüllt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch für neue Verschleißteile angewendet werden, wenn die
Qualität des Stahls feuerfeste Materialien besonderer Art erfordert, die anders sind als die für die Herstellung
von feuerfesten Platten und Ausgußhül<:sn üblicherweise
verwendeten Materialien. Durch die'Bearbeitung der
Gießöffnungen nach dem beschriebenen Verfahren kommt der gegossene Stahl nur mit feuerfestem Material
geeigneter Art in Berührung, d. h. einem Material, das sowohl der chemischen Beanspruchung bei Hochtemperatur
als auch der Reibung durch den fließenden Stahl standhält. In besonderen Fällen wird beispielsweise ein
geeignetes Material zur Vermeidung von Ablagerungen durch Eutektikumbildung verwendet, welche die Durchgangsöffnungen
verringern.
Bei der Reparatur von gebrauchtem Verschleißmaterial werden selbstverständlich nur solche Verschleißteile
verwendet, deren Metallmäntel noch ebenmäßig sind. Erforderlichenfalls können Unebenheiten des Metallmantels
auch mittels eines Druckstempels berichtigt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die feststehend'
Platte;
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die bewegliche Platte und die Ausgußhülse;
F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch die bewegliche Platte und ihre Ausgußhülse in einer zweiten Ausführungsform.
Nachdem gegebenenfalls an den Platten anhaftende Metall- und Schlackenteile entfernt worden sind, wird
zuerst die Ebenmäßigkeit der waagerechten Flächen an den Metallmänteln 6 und 15 für die feststehende Platte 1
sowie für die bewegliche Platte 7 überprüft und gegebenenfalls mit einem Preßstempel berichtigt. Dann werden
erforderlichenfalls die Plattenoberflächen mit feuerfestem Reparaturmörtel ausgebessert. Dann wird die
Öffnung 2 in der feststehenden Platte 1, wir in Fig. 1
dargestellt, konisch ausgebohrt
Der obere Durchmesser 0 1 des Konus ist größer als der untere Durchmesser 0 2, derart, daß die Kegelneigung
mindestens 5" beträgt.
Der Durchmesser 0 1 ist so gewählt, daß der Abstand d zwischen dem oberen Rand der Öffnung 2 und
dem inneren Rand der ringförmigen Aussparung 5 an der Oberseite der feststehenden Platte 1 drei Millimeter
beträgt.
Der Ringeinsatz 3, der au? geeignetem feuerfestem
Material hergestellt ist, hat die gleiche Höhe wie die Platte 1 im Bereich der öffnung 2. Der Innendurchmesser
des Ringeinsatzes hat das gleiche Maß wie die Öff-
niing in der ursprünglichen Platte I.
Die Kegelneigung des Ringeins.it/es ist die gleiche
wie die der Öffnung in der Platte. Zwischen der Innenfläche
der Öffnung 2 und der Außenfläche des Ringeinsat/es 3 bleibt jedoch ein Zwischenraum 4 von I mm. ".
der mit Befestigungskitl ausgefüllt wird.
Die Öffnung 8 in der beweglichen Plane 7 und im
oberen Teile der Ausgußhülse, die in F-" ι g. 2 gezeigt ist.
wird mit dem Durchmesser G 3 in der Höhe /ι Ι gebohrt,
während der übrige, untere Teil der Ausgußhülse in
mit dem Durchmesser O 4 bebohrt w ird. der kleiner als O 3 ist. Dementsprechend hat der Ringeinsat/ 9 einen
Außenduichmesser. der um 2 mm kleiner ist als O 3.
Der hierdurch gebildete Zwischenraum IO wird mit Befestigungskitt
ausgefüllt. ι".
Aus Fig. 2 geht hervor, daß der Ringeinsat/ 9 weit über die Berührungslinie /wischen Platte 7 und Ausgußhülse
12 hinausreicht, da seine Höhe Λ I die Höhe h 2 der
Klaue reichlich übersteigt. L)er Innendurcnniesser vom
Ringeins.it/ 9 hat das gleiche Maß wie die Öffnung in :n
der ursprünglichen F'latte.
Die Muffe 14. mit der die Öffnung 13 der Ausgußhülse
12 ausgekleidet wird, wird aus einem geeigneten Zement
hergestellt, der /u l2°/o des Gewichtes mit sehr
dünnen Nudeln aus rostfreiem Stahi vermischt wird. j>
Die Zementmischung wird in die Öffnung 13 gepreßt,
nachdem /mor der Ringeinsat/ 9 und das Hilfsrohr 16 (nur in Bild 3 gezeigt) eingesetzt worden sind. Die Stärke
der so hergestellten Muffe wird so gewählt, daß die bleibende Öffnung 'en gleichen Durchmesser hat wie jo
der Innendurchmesser vom Ringeinsatz 9.
Der Durehmesser O 4 wird so gewählt, daß von der
Platte 7 und der Ausgußhülse 12 alles abgenutzte Material abgetragen wird, die Wandung der Ausgußhülse 12
jedoch eine Stärke von 5 mm behält. η
In F i g. 3 w ird eine bew egliche Platte 7 gezeigt, deren
λ nk.j,.. ι·» .,,.„-..„..i...k .»;„., \/.ι..ι..>..-,-..„., IQ .,,.c
feuerfestem Material hatte, die den Raum unter der Linie
A-A einnahm.
In Fig. 3 ist weiterhin der Einsat/ des Hilfsrohres 16 w
gezeigt, das für die Herstellung der Muffe 14 für die
Ausgiißhülse 12 benutzt wird. Der Ringeinsatz 9. der mit
der Höhe h I größer als die Stärke h 2 der Platte 7 ist.
wird in die Öffnung der Durchmesser 0 der Platte 7 in
den oberen Teil der Ausgußhülse 12 gesteckt. -r>
Nachdem zuvor der Rest der ursprünglichen Verlängerung 19 aus feuerfestem Material entfernt worden ist.
wira an den unteren Teil des Metallmantel 15' eine
Mantelverlängerung 17 mit der Schweißnaht IS angeschweißt. Die Mantelverlängerung 17 hat etwa die glei- so
ehe Form wie die ursprüngliche Verlängerung 19 aus feuerfestem Material.
jetzt kann der gesamte Raum zw ischen dem Hilfsrohr 16 und der öffnung der Ausgußhülse sowie zwischen
dem Hilfsrohr 16 und der Mantelverlängerung 17 mit der bereits genannten Zementmischung ausgefüllt werden.
Zum Schluß werden die Teile vorgetrocknet, nachbearbeitet,
nochmals getrocknet, geteert und graphitiert.
oo
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur Reparatur bzw. Wiederherstellung von mit der Metallschmelze in Berührung kommenden
feuerfesten Verschleißteilen von Schieberverschlüssen am Ausguß von Metallschmelze enthaltenden
Behältern, bei welchem das von einem Metallmantel umgebene feuerfeste Material von gebrauchten
Verschleißteilen teilweise durch feuerfeste Einsätze und eine feuerfeste Gieß- oder Stampfmasse
ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Gieß- oder Stampfmasse eine feuerfeste
Zementmischung verwendet wird, die Nadeln aus rostfreiem Stahl enthält
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementmischung 2 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-% Stahlnadeln enthält.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekeifzeichnet, daß die Stahlnadeln zwischen
0,2 und 5 jnr,c dick sind und eine Länge haben, die
kleiner als die Wandstärke des herzustellenden Gußteiles ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den gebrauchten Verschleißteilen
die in dem feuerfesten Material vorhandenen Öffnungen durch Aufbohren aufgeweitet
und der Form der einzusetzenden Einsätze angepaßt werden.
5. Verfahren nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet,
daß 'π der feststehenden Platte (1) eine sich nach unten konisch verjüngende Bohrung (2) hergestellt
wird, in welche tnittels '"euerfestem Kitt ein
ebenfalls konischer Ringjinsatz (3) eingesetzt wird, dessen Länge der Plattendicke ei' .spricht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die konische Bohrung (2) in der feststehenden Platte (1) so bemessen wird, daß zwischen
dem oberen Rand der Bohrung (2) und der Innenkante einer die Bohrung (2) umgebenden Ringnut (5)
auf der Oberseite der feststehenden Platte (1) ein Abstand von mindestens 2 mm verbleibt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der beweglichen Platte (7) eine Bohrung
(8) hergestellt wird, die bis in den oberen Abschnitt der unter der beweglichen Platte (7) befindlichen
Ausgußhülse (12) reicht, und daß in diese Bohrung (8) mittels Kitt ein Ringeinsatz (9) eingesetzt
wird, der von der Plattenoberfläche bis in den oberen Bereich der Ausgußhülse (12) reicht.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ringeinsätze (3,9)
umgebenden Kittfugen (4,10) mindestens 1 mm dick sind.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgußhülse
(12) eine Bohrung (13) hergestellt wird, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung (8)
in der über der Ausgußhülse befindlichen beweglichen Platte (7) ist, daß in den Ringeinsatz (9) der
beweglichen Platte (7) ein Hilfsrohr (16) eingesteckt wird, welches länger als die Höhe von Ausgußhülse
(12) und Platte (7) ist, und daß anschließend der Ringraum zwischen dem Hilfsrohr (16) und der Innenwand
der Bohrung (13) mit der Stahlnadeln enthaltenden Gieß- oder Stampfmasse gefüllt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein gelochtes Hilfsrohr (16) verwendet
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß an das untere Ende des Metallmantels (15') der Ausgußhülse (12) eine Mantelverlängerung
(17) angeschweißt wird und daß der Raum zwischen Hilfsrohr (16) und Mantelverlängerung (17) ebenfalls
mit einer Stahlnadeln enthaltenden Gieß- oder Stampfmasse ausgefüllt wird.
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