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Fugenausbildung im feuerfesten basischen Wandverschleißfutter
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aus trocken und fugenlos verlegten Steinen in Oxygenstahl-Konvertern
und Stahl-lektrolichtbogenöfen oder dl. und Stein dazu Die Erfindung betrifft die
Fugenausbildung im feuerfesten basischen Wandverschleißfutter aus trocken und fugenlos
verlegten Steinen in Oxygenstahl-Konvertern und Stahl-Elektrolichtbogenöfen oder
dgl. und Stein dazu.
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Das feuerfeste Wandfutter der Konverter und der Elektrolichtbogenöfen
besteht zumeist aus dem Dauerfutter, der 3wischenstampfung und dem Verschleißfutter.
Als Dauerfutter werden in der Regel keramisch gebundene pechimprägnierte Sinterdolomit-oder
Sintermagnesitsteine eingebaut, als Zwischen- bzw. Hinterstampfung wird Teersinterdolomit-
oder Teersintermagnesitstampfmasse verwendet. Als Verschleißfutter werden keramisch
gebundene pechimprägnierte Sinterdolomit- oder Sintermagnesit-Steine oder zumeist
pechgebundene Sinterdolomit- oder Sintermagnesitsteine wie deren Kombinationen,
also Sinterdolomitmagnesitsteine eingebaut. Anstelle der Pechbind###ung bzw. -Tauchung
der Steine kann auch eine Bitumen, Teer- oder Kunststoffbindung bzw. stauchung vorhanden
sein. AuBerdem können die feuerfesten Steine der Verschleißfutter in den Konvertern
und Lichtbogenöfen in ihrem Restkohlenstoffgehalt durch Ruß- bzw.
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Graphitbeigaben o.ä. angehoben werden, um die Feuerfestigkeit der
Steine zu erhöhen. Alle pech-, teer- oder kunststoffgebundenen Sintermagnesit- bzw.
Sinterdolomitsteine werden zumeist vergütet, d.h. getempert, um die flüchtigen Bestandteile
der Teer-, Pech- oder Kunststoffbindung auszutreiben. Diese Tempe; rung bzw. Vergütung
erfolgt in Temperöfen, wobei die Temperung bzw. Vergütung unterschiedlich lang und
unterschiedlich hoch sein kann.
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Trotz dieser Temperung der vergüteten Steine konnte die notwendige
3eseitigung der flüchtigen Gase aus den Steinen nicht voll
gelingen,
weil die angewandten Temperaturen bei weitem nicht die späteren sehr hohen Ofentemperaturen
in den Konvertern und Elek-) trolichtbogenöfen erreichten. Bei den keramisch gebundenen
und anschließdnd mit Teer, Pech oder Kunststoff getauchten Steinen )der Verschleiß-
und der Dauerfutter findei keine Temperung statt, sodaß alle flüchtigen bestandteile
aus der Tauchung in den Steinen @ verbleiben. Bei jeder Neu- oder Reparaturzustellung
der Ofen mußte zudem jedesmal die Zwischenstampfung aus Teersinterdolomit- oder
Teersintermagnesitstampfmasse erneuert werden, sodaß aucn in dieser Zwischenschicht
des Wandfutters erhebliche Mengen an Teer in den Konvertern oder in den Elektrolichtbogenöfen
verblieben.
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Es sind dadurch in jedem neu zugestellten oder reparierten Ofen also
enorme engen an Teer, Pech, Bitumen oder Kunststoff vorhanden, die beim Aufheizen
und anschl. Ofenbetrieb erhebliche engen an flüchtigen Bestandteilen, d.h. Gase
entwickeln. Dazu kommen die großen Restgasmengen in den unzureichend getemperten
vergüteten Steinen. In jedem mittleren Konverter stecken dadurch im Dauerfutter
und in der Zwischenstampfung ca. 10 t Teer, Pech, Bitumen oder Kunststoff, im Verschleißfutter
nochmals nach der unzureichenden Temperung schätzungsweise Gasmengen, die ca. 10
t Teer, Pech, Bitumen oder Kunststoff entsprechen.
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Durch diese enprmen Teer-, Pech-, 3itumen- oder Kunststoffmengen
und die großen Restmengen an Gasen bei den getemperten Steinen entstehen bei dem
sehr schnellen Anfahren, Erhitzen und dem Ofenbetrieb durch die hohen Temperaturen
sehr große Mengen an Gasen, die durch dme dichten heißen feuerseitigen Teile des
Verschleißfutters nicht entweichen können. Durch die schnelle und starke Wärmeausdehnung
und Verschlackung der Steine werden die feuerseitigen Partien des Verschleißfutters
so dicht und die Porosität nirnint so stark ab, daß keinerlei Gase entweichen können.
So entsteht in den Wandauskleidungen der Öfen ein explosives Gasluftgemisch, daß
immer stärker erhitzt wird und sich dadurch immer mehr ausdehnt, sodaß dieses Explosionsgemisch
durch mehr oder weniger starke Verpuffungen dann in große mechanische Energie umgewandelt
wird. Diese mechanische starke Energie bewirkt dann großflächige starke Abplatzungen
des Verschleißfutters mit z.T. explosionsartagen Knallen, was am Anfang der Ofenreise,
aber auch während der
gesamten Reise auftritt. Je eier die Ofenreise
geht, desto kleindr werden die explosiven Gasluftgemische und es erfolgen durch
Verpuffungen dann kleinere flächenmäßigere, haltbarkeitsmindernde Abplatzungen des
Verschleißfutters.
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Das führte immer dazu, daß die Verschleißfutterstärke durch die starken
und folgenden kleineren Abplatzungen stark abnahm, die er-)hoffte Raltbarkeit dadurch
nicht erreicht wurde und die Verschleiß futterkosten entsprechend stark anstiegen,
der Ausnutzungsgrad der Konverter und der Elektrolichtbogenöfen sich verringerte
und sicil die Produktionskosten dadurch entsprechend erhöhten. Es führte aber auch
dazu, daB durch die Verpuffungen Stahl aus den horvertern und Elektrolichtbogenöfen
heraus geschleudert wurde, was zu Stahlverlust, aber auch zu schweren bekannten
Unfällen führte.
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Es wurde als Abhilfe versucht, abplatzsichere Steine zu schaf@en.
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Das sollte erreicht werden durch andere Zusammensetzungen oder chemische
Änderungen der Steinmaterialien. Aber das brachte für die Stahlindustrie nur teuere
Steine und höhere Kosten und nur z.T. eine Abhilfe, denn Verpuffungen aus dem Verschleißfutter
heraus hält kein ;andverschleißfutterstein aus.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung ein Es wird eine Fugenausbildung
im feuerfesten basischen Wandverschleißfutter aus trocken und fugenlos verlegten
Steinen, meist Querwölbern, in Oxygenstahl-Konvertern und Stahl-Elektrolichtbogenöfen
oder dgl. geschaffen, wobei einzelne Nullagerfugen und/oder die Nullstoßfugen teilweise
geöffnet sind und die Fugenöffnungen vom heißen bis zum kalten Steinende reichen.
Die Offnungen der Nullager- und/oder der Nullstoßfugen sollen dabei nicht größer
als ein Viertel der Nullagerfugenfläche und kleiner als 100 % der Nullstoßfugenflächen
sein1 sie können allerdings innerhalb eines Steins oder gegenüber anderen Steinen
in ihrer Größe und Querschnitt schwankend sein.
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Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fugenausbildungen dienen
Steine, wobei Maximal 25 ß der Steinlagerfläche und/oder unter 100% der Steinstoßfugenfläche
abgeknickt sind und diese Abknickungen vom heißen bis zum kalten Steinende durchgehen.
Die
Abknickungen der Steinflächen werden auf einfachste und zweckmä-Engste
eise sofort bein Preßvorgang hergestellt. Eine nachträgliche Herstellung der Abknickungen
der Steine durch Schleifen, brechen oder Schneiden der Steinflächen ist zwar möglich,
ist aber natürlich teurer. Die Abknickungen der Steinflächen können dabei unterschiedliche
Querschnitte haben, wobei sich eine Abknickung auch innerhalb einer Abknickung verändern
kann oder vor dem kalten und/oder heißen Ende enden oder auf Null auslaufen kann.
Auch kann sich die Abknickung in ihrem Querschnitt vergrößern oder verkleinern.
Es kann dabei die Porosität bzw, die chemische Zusammensetzung der Steinteile im
Bereich der Abknickungen eine andere sein als die der übrigen Steinteile.
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Die feuerfesten basischen Wandverschleißfuttersteine für die Fugenausbildung
gemäß der Erfindung mit Abknickungen der Steinflächer können zweckmäßig einzeln
in den Ofen eingebaut werden, sie könnenaber auch bereits außerhalb der Ofen vor
dem Einbau zu großen Einheiten wie Blöcken usw. zusammengefaßt wie s.B. geklebt
oder gebunden werden. Teile des Verschleißfutters aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen
Steinen mit abgeknickten Steinflächen können mit Teilen des Verschleißfutters aus
Steinen ohne abgeknickte Steinflächen abechseln, sodaß z.B. in den Schlackenzonen
keine Steine mit abgeknickten Steinflächen vorhanden sind.
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Der @i@ba@u des Wandverschleißfutters mit der erfindungsgemäßen Fugenausbildung
geht genau so einfach vor sich wie bisher, er verteuert sich dadurch nicht. Die
erfindungsgemäße Pugenausbildung aus den erfindungsgemäßen feuerfesten, basischen
Wandverschleißfutrersteinen bringt mit einfachsten Mitteln überraschend große Vorteile
für die Haltbarkeit, Wirtschaftlichkeit1 Unfallsicherheit und Weiterentwicklungsmöglichkeit
der feuerfesten Futter in den Oxygenstahl-Konvertern und den Stahl-Elektrolichtbogenöfen.
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Durch die erfindungsgemäße Fugenausbildungaus erfindungsgemäßen Steinen
mit Abknickungen der Steinflächen können jetzt alle im Futter vorhandenen und gebildeten
schädlichen Gase problemlos entweichen. Dadurch, daß alle im Futter vorhandenen
Gasmengen, auch alle in der Zwischenstapfung und im Vauerfutter durch die vorhandenen
großen Mengen an Teer, Pech, Bitumen oder Kunststoff
gebildeten
großen Gasmengen keine hochexplosiven Gasluftgetnische mehr bilden können und durch
den Wegfall von Verpuffungen große und kleinere Abplatzungen der Verschleißfutter
vermieden werden, wird die Haltbarkeit der Verschleißfutter erhöht. Dadurch werden
die Kosten für die Verschleißfutter niedriger und die @irtschaftlichkeit des Ofenbetriebes
erhöht, inden der Ausnutzungsgrad und die Verfügbarkeit der Öfen gesteigert wird.
Es werden Unfallgefahren durch Verringerung der Auswürfe von btahl- und Schlackenteilen
durch Wegfall der Verpuffungen, wodurch öfters tödliche verursacht wurden, verringert.
Es werden Stahlverluste vermieden. LE ist zudem jetzt durch die Erfindung die Möglichkeit
geschaffen worden, durch Einbringung der erfindungsgeinäßen Wandverschleißfuttersteine
über die Entgasung der Ofenfutter hinaus ein Sultifunktion.verschleißfutter zu schaffen,
das Vorteile in der Ofenführung, in der Schlackenführung, in der Steigerung der
Feuerfestigkeit der Steine, in der Beurteilung des Verschleißens der Verschleißfutter
durch Radioaktivitätsverteilungsmessungen usw. usw. bringt, indem in die abgeknickten
Steinflächen die benötigten Einlagen wie Rußstäbe, Legierungsmaterial, radioaktive
Drähte usw. eingelegt werden könneun.
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Alle diese Aufgaben mit bis 4 abgeknickten Steinflächen eines erfindungsgemäBen
Stein für das Herstellen der erfindungsgemäßen Fugenausbildung im Wandverschleißfutter
der Öfen können durch Isuten an Oberflächen des Steins, wie sie z.B. in der japanischen
Patentschrift Nr. 1 113 184 beschrieben werden, nicht erreicht ### ###### t werden,
da Nuten irgendwelcher Art den Stein im Feuer durch Schwächung des Querschnitts
zerspringen lassen. Dagegen bringt die Abknickung der erfindungsgemäßen Steinflächenallein
schon für sich einen Vorteil, da nach den Grundsätzen der Feuerfesttechnik dadurch
die Bruchanfälligkeit der Steine im Feuer verringert wird.
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Zur erläuterung der Erfindung zeigt die Figur 1 einen Oxygenstahl-Konverter
im Schnitt, in dem a das Dauerfutter b die Zwischenstampfung c das Verschleißfutter
d die abgeknickten Steinflächen der Wandverschleißfuttersteine und e Steine mit
nicht abgeknickten Steinflächen dargestellt sind.
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@ie Figur 2 zeigt die feuerseitige Ansicht eines genormten 650 mm
langen Konvertersteins in Originalgröße mit einer erfindungsgemäß abgeknickten Steinstoßfläche
f.
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