DE3225034C2

DE3225034C2 - Vorrichtung zum Trocknen und Aufheizen der feuerfesten Zustellung von Gießpfannen o.dgl.

Info

Publication number: DE3225034C2
Application number: DE3225034A
Authority: DE
Inventors: Mashiro Fukuyama Hiroshima Hayase; Shozo Bizen Okayama Kanamitsu; Noriaki Fukuyama Hiroshima Morishita; Shigeru Okuda
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1984-08-09
Also published as: FR2509453B1; JPS586200U; GB2102927A; FR2509453A1; DE3225034A1; GB2102927B; JPS6030718Y2; KR880001928Y1; KR840000720U

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum gleichförmigen Erwärmen und Erhöhen der Temperatur einer auf der inneren Oberfläche eines heiße Metallschmelze aufnehmenden Behälters, wie einer Gießpfanne, durch Gießen eines amorphen, refraktären Materials gebildeten, ungehärteten Auskleidung. Die Vorrichtung umfaßt ein Rohr zum Leiten von Heißluft auf die Auskleidungsoberfläche und damit zum Erhitzen entweder direkt oder durch eine die Auskleidung im Behälter haltende Form, wobei der vorderste Teil des Rohres im Behälter direkt auf die Oberfläche der Bodenauskleidung im Behälter lenkt. Mehrere flanschähnliche Heißluft-Leitbleche sind im Behälter am Rohr an dessen vorderstem Teil und an einigen Zwischenpositionen montiert. Durch diese Leitbleche wird die Heißluft auf die gesamte Oberfläche der Auskleidung im Behälter gelenkt und die Heißluft kann gleichförmig vom Boden und über den gesamten inneren Umfang des Behälters aufsteigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Aufheizen der feuerfesten Zustellung von Gießpfannen und anderen heiße Metallschmelze aufnehmenden Behältern mit einer Zuführungsleitung für ein gasförmiges Heizmedium, deren öffnung in Richtung auf die Bodenauskleidung der Gießpfanne oder dgl. verläuft.

Bei einer aus »Gießerei-Praxis« (1964), 3; Seiten 42—43 bekannten derartigen Vorrichtung wird das gasförmige Heizmedium durch eine im Deckel der Gießpfanne befindliche öffnung hindurchgeführt, ohne daß jedoch im Inneren der Gießpfanne irgendwelche Vorkehrungen für eine gleichmäßige Verteilung des Heizmediums über die Innenwandung getroffen wären. Dies hat zur Folge, daß es kaum möglich ist, die Innenwand der Gießpfanne gleichmäßig auf eine bestimmte Temperatur von z. B. 100"C zu erwärmen. Dies führt zu Ungleichmäßigkeiten in der Trocknung, die wiederum die Standzeit der Zustellung beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art so abzuwandeln, daß der Wärmeübergang vom gasförmigen Heizmedium auf die Zustellung steuerbar ist mit dem Ziel, eine möglichst gleichförmige Temperatur aller Bereiche der Zustellung zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß ein an die Zuführungsleitung angeschlossenes, vertikales Rohr sich in den Behälter hinein erstreckt und in einem Abstand von der Bodenauskleidung endet und das Rohr mit mehreren, einen vertikalen Abstand voneinander aufweisenden und innerhalb der Gießpfanne oder dgl. angeordneten Heißluftlcitblcchen versehen ist.

deren äußere Begrenzungsränder jeweils in einem Abstand von der inneren Oberfläche der Umfangsauskleidung verlaufen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, daß das gasförmige Heizmedium in das Innere des Behälters hineingeführt und aufgrund des Vorhandenseins der Leitbleche entlang dem Gesamtumfang der seitliche Begrenzung nach oben strömt und dabei zwangsläufig eine weitgehend gleichmäßige Erwärmung bewirkt Da das Rohr sich in das Innere der Gießpfanne hinein erstreckt und mit seiner Öffnung auf den Boden des Behälters weist, wird auch dieser vom Heizmedium mehr oder weniger gleichmäßig beeinflußt, zumal das zuunterst befindliche Leitblech den Strom des Heizmediums in Richtung auf die seitliche Wandung lenkt

Der Abstand zwischen den äußeren Begrenzungsrändern der Leitbleche und der inneren Oberfläche der Umfangsauskleidung ist entsprechend dem angestrebten Ziel zu wählen. Dabei kann die Anordnung so getroffen seia daß die radialen Abstände zwischen den äußeren Rändern der Heißluft-Leitbleche einerseits und der inneren Oberfläche der Umfangsauskleidung des Behälters andererseits mit zunehmendem Abstand der Heißluftleitbleche von der Bodenauskleidung abnehmen.

Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung lediglich für einen bestimmten: Behälter verwendet wird, kann zumindest ein Teil der Leitbleche fest mit dem vertikalen Rohr verbunden sein. Im anderen Fall besteht ohne weiteres die Möglichkeit die Heißluftleitbleche lösbar am Rohr anzubringen. Außerdem können die Heißluftlcitbleche axial verstellbar am Rohr angebracht sein.

Zwar ist durch das DE-GM 79 22 196 eine Vorrichtung zum Aufheizen einer Gießpfanne bekannt, bei welcher durch den Deckel ein vertikales Rohr sich in den Behälter hinein erstreckt welches der Zuführung eines gasförmigen Heizmediums dient Dieses Rohr ragt jedoch nur über eine kurze Distanz in die Gießpfanne hinein. Außerdem soll das HeizmeiHtim der Vorwärmung insbesondere des Deckels dienen damit die anschließend von der Gießpfanne aufzunehmende Stahlschmelze keine zu großen Wärmeverluste erfährt. Das Problem einer gleichmäßigen Temperatur der Gießpfanne wird dabei lediglich bezüglich des Deckels angesprochen. Irgendwelche Leitbleche für das Heizmedium sind nicht vorgesehen und auch nicht anbringbar, da dazu das sich in die Gießpfanne erstreckende vertikale Rohr zu kurz wäre.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt im Schema einen Längsschnitt durch einen Behälter für eine Metallschmelze mit darin eingesetzter Vorrichtung zum Trocknen und Aufheizen der Zustellung.

Dieser Behälter ist mit einer Seitenwandauskleidung 1 und einer Bodenauskleidung 2 versehen. Beide Auskleidungen werden durch Gießen eines amorphen, feuerfesten Materials unter Verwendung einer Gießform 3 hergestellt. Falls es sich bei dem Behälter um eine Gießpfanne handelt, ist die Gießform 3 im Querschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet.

Bei einer Abstichrinne, einer Gießwanne oder einem Ausgleichsofen würde ein etwa rechtwinkliger Querschnitt vorhanden sein, so daß dementsprechend auch

b5 die Gießform 3 einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist. Die Gießform 3 hat die Aufgabe, das amorphe, feuerfeste Material der Seitenwandauskleidung 1 und der Bodenauskleidung 2 in seiner Lage zu halten bis es

gehärtet ist Die Gießform 3 wird entfernt, nachdem die Härtung des feuerfesten Materials beendet ist.

Dazu wird eine Härtungsvorrichtung 4 benutzt, die im wesentlichen koaxial innerhalb der Gießform 3 angeordnet und mit einem Heißlufteinlaßrohr 5 versehen ist, das an seinem unteren Ende eine Austrittsöffnung 6 aufweist Am EinJaßrohr 5 sind flanschähnliche Heißluftleitbleche 7a, Tb, Tc in Abständen voneinander horizontal und rechtwinklig zum Rohr angebracht Zwischen dem jev:eiligen äußeren Umfang dieser Leitbleche und der Seitenwandauskleidung 1 bzw. dem zugehörige Bereich der Gießform 3 befinden sich ringförmige Zwischenräume 8a, Zb, 8c, durch die die Heißluft nach oben strömt

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist das erste Heißluftleitblech 7a am unteren Ende des Rohres 5 montiert, und zwei zweite oder weitere Leitbleche Tb, Tc sind in ähnlicher Weise am Rohr 5 in bestimmten Abständen über dem Leitblech 7a und voneinander Abstand haltend montiert.

Nimmt man beispielsweise eine Gießpfanne mit einem Fassungsvermögen von 3001, hat das in F i g. 1 dargestellte Rohr 5 einen Innendurchmesser v<;a 600 mm, einen vertikalen Abschnitt 9 und einen horizontalen Abschnitt 10 von etwa 4 bzw. 3 m. Ein Verbindungsflansch 12 ist am Ende des horizontalen Abschnitts 10 zum Verbinden eines Heißluft-Zufuhrrohres 11 und des Einlaßrohres 5 vorgesehen, wobei das untere Ende des vertikalen Abschnitts 9 geöffnet ist, um den Heißluftauslaß 6 zu schaffen, der etwa 150 mm Abstand vom Gießpfannenboden hält

Nimmt man an, daß das Einlaßrohr durch den Flansch 12 mit dem Zufuhrrohr verbunden ist und daß die Heißluft von 200⁰C, erhalten durch Wärmeaustausch mit Koksofengas, Konvertergas oder Abgas, über das Zufuhrrohr 11 mit 80mVmin zugeführt wird, wird die Heißluft am Auslaß 6 durch das Rohr 5 in einem Strahl mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 5 m/s ausgebracht.

Das Merkmal der Erfindung liegt in der Struktur, so daß die Heißluft dazu gebracht werden kann, gleichförmig über Gen gesamten inneren Umfang der Form 3 aufzusteigen. Die Heißluft-Leitbleche 7a, Tb, Tem Form von Scheiben können beispielsweise wärmebeständige Stahlscheiben von etwa 10 mm Dicke sein und sind praktisch rechtwinklig zum vertikalen Abschnitt 9 des Rohres 5 montiert. Die ringförmigen Zwischenräume 8a, Sb, 8c von 80 bis 100 mm Breite sind zwischen den äußei en Enden der Leitbleche 7a, Tb, 7c und der inneren Oberfläche der Form 3 definiert, wobei die Breiien der Zwischenräume 8a, Sb, Sc gegen das obere Ende des Behälters hin enger sinu. Das unterste Leitblech 7a ist nahe dem Heißluftauslaß 6 des Rohres 5 montiert, und die Zwischenräume zwischen den Blechen 7a und Tb und zwischen Blechen Tb und 7c sind gleich und etwa

1.5 m bei der vorliegenden Ausführungsform.

Bei dem obigen Aufbau wird die vom Auslaß 6 mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 5 m/s abgegebene Heißluft radial durch das Leitblech Ta über den gesamten Boden der Gießpfanne verteilt, so daß das refraktäre Material der Bodenauskleidung 2 gleichförmig auf etwa 50⁰C durch das Stahlblech der Form 3 erwärmt wird. Die Heißluft gelangt dann gleichförmig über die gesamte innere Oberfläche und durch den ringförmigen Zwischenraum 8a mit einer Geschwindigkeit von 1,3 bis

1.6 m/s. Die Heißluft passiert den Raum zwischen den Heißluft-Leitbleciipn 7a und Tb, wird aber vom Leitblech Tb radial nach außen gelenkt und gelangt gleichförmig über die gesamte: innere Umfangsoberfläche und durch den ringförmigen Zwischenraum Sb. Dann gelangt die Heißluft gleichförmig durch den ringförmigen Zwischenraum 8c in gleicher Weise. Da die Heißluft die gesamte innere Oberfläche der Stahlblechform 3 gleichförmig und von der Innenseite her erwärmt, können die Seitenwandauskleidung und die Bodenauskleidung praktisch gleichförmig auf eine Temperatur von 40 bis 50°C erwärmt werden.

Mit der erfindur.gsgemäßen Härtungsvorrichtung kann, wie oben erwähnt der Härtungseffekt gleichförmig ausgeübt werden und die Härtungsstufe, die im Winter bei Verwendung der herkömmlichen Vorrichtung 30 h fortgeführt werden mußte, kann in etwa 3 Stunden abgeschlossen sein. Bei der Härtung so kurzer Dauer können die Seitenwandauskleidung 1 und die Bodenausklcidung 2 vollständig gehärtet und die Form 3 in kürzerer Zeit entfernt werden, während das Auftreten von Rissen in der refraktären Auskleidung verhindert werden kann.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch klargemacht worden, daß das Härten immer innerhalb einer bestimmten Zeit unabhängig von der ümlufttemperatur, abgeschlossen werden kann, was einen stabilen Gießpfannenbetrieb durchzuführen erlaubt.

Wenn die Gießpfannenkapazität geändert wird, kann wirksames Härten durch Erhöhen oder Senken der Durchmesser oder der Zahl der Heißluft-Leitbleche erreicht werden. Ferner kann, wenn die refraktäre Auskleidung teilweise repariert wird, was das Härten nur eines Teils der Auskleidung erfordert, eine solche teilweise Auskleidung durch geeignete Änderung der vertikalen Anordnungsposition oder Anordnungsabstände der Heißluft-Leitbleche gemacht werden. So können die Leitbleche vorzugsweise versetzt, abmontiert oder ausgetauscht werden, je nach Wunsch. Die Leitbieche müssen nicht rechtwinklig zum Einsatzrohr montiert sein, sondern können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit oder dem Volumen der Heißluft oder der gewünschten Härtungsdauer geändert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Härtungsvorrichtung keim, wie oben erwähnt, eine refraktäre Auskleidung ausgezeichneter Festigkeit unter Verwendung eines einfachen und preiswerten Aufbaus erhaJten werden, der sich aus einem Heißluft-Einlaßstahlrohr und mehreren Heißluft-Leitblechen in Form ebener Platten oder Bleche zusammensetzt, die praktisch rechtwinklig daran montiert sind. Die refraktäre Auskleidung kann gleichförmig durch Verwendung von Abwärme erwärmt und die Form in kürzerer Zeit ohne Rücksicht auf klimatische Umstände entfernt werden.

Je nach der Art des eingegossenen amorphen refraktären Materials kann die erfindungsgemäße Härtungsvornf.-h.tung nur in der letzten Härtungsphase und somit

•55 nach vorläufigem Härten und Entfernen der für ein solches vorläufiges ! (arten verwendeten Foitti eingesetzt werden.

Die erfindunesgemäße Vorrichtung kann nicht nur mit der refraktären Auskleidung für die Gießpfanne, sondern auch mit der refraktären Auskleidung für andere Metallschmelzebehälter verwendet werden, unter entsprechender Änderung der Gestalt oder Form und Zahl der Hoißluft-Leitbleche, der Durchmesser und Zahl der Heißluft-Einlaßrohre und der Strömungsge-

b5 schwindigkeit oder des Volumens der Heißluft.

Hier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trocknen und Aufheizen der feuerfesten Zustellung von Gießpfannen und anderen heiße Metallschmelze aufnehmenden Behältern mit einer Zuführungsleitung für ein gasförmiges Heizmedium, deren öffnung in Richtung auf die Bodenauskleidung der Gießpfanne oder dergleichen verläuft dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Zuführungsleitung angeschlossenes, vertikales Rohr (5) sich in den Behälter hinein erstreckt und in einem Abstand von der Bodenauskleidung (2) endet und das Rohr (5) mit mehreren, einen vertikalen Abstand voneinander aufweisenden und innerhalb der Gießpfanne oder dergleichen angeordneten Heißluft-Leitblechen (7a, Tb, Tc) versehen ist, deren äußere Begrenzungsränder jeweils in einem Abstand von der inneren Oberfläche der Umfangsauskleidung (1) verlaufen.

2. Vorrictemg nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, da& die radialen Abstände (8a, 8k 8c) zwischen den äußeren Rändern der Heißluft-Leitbleche (7a, Tb, Tc) einerseits und der inneren Oberfläche der Umfangsauskleidung (1) des Behälters andererseits mit zunehmendem Abstand der Heißluft-Leitbleche (7a, Tb, 7c) von der Bodenauskleidung abnehmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft-Leitbleche (7a, Tb, Tc) lösbar am Rohr (5) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft-Leitbleche (7a, Tb, Tc) axial verstellbar am Rohr (5) angebracht sind.