DE3523420C1 - Nozzle and immersed nozzle for pouring aluminium-killed steels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ausguß und Eintauchausguß zum Vergießen von aluminiumberuhigten Stählen, bestehend aus einem feuerfesten Grundkörper mit einer mit diesem verbundenen feuerfesten Schicht im Durchlaufkanal.

Ein derartiger Ausguß bzw. Eintauchausguß ist in dem DE-GM 18 89 105 beschrieben. Bei diesem besteht der Grundkörper aus einem wärmedämmenden, porösen, feuerfesten Werkstoff. Die Schicht ist aus einem dichten, hoch feuerfesten, keramischen Werkstoff hergestellt, der praktisch nicht wärmedämmend wirkt. Beim Angießen entzieht die Schicht der Stahlschmelze dementsprechend Wärme, so daß es zum Zuschmieren des Gießkanalquerschnitts kommen kann. Darüberhinaus ist die Standzeit begrenzt, da der Grundkörper vergleichsweise schnell verschleißt.

Der Ausguß nach dem DE-GM 19 19 221 besteht ebenfalls aus einem wärmeisolierenden Mantel aus Schamotte und einem vergleichsweise wärmeleitfähigeren Einsatz. Der zweiteilige Einsatz ist mit dem Mantel oberflächig keramisch verbunden und besteht aus korrosionsbeständigem Material, wie Zirkonsilikat, Siliciumkarbid, Silica, Magnesit oder Korund. Dieser Verbundausguß soll eine hohe Verschleißfestigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine gute Temperaturwechselbeständigkeit haben. Die wesentlich von der mit dem Mantel verbundenen Schicht abhängige Haltbarkeit des Ausgusses ist im Betrieb unbefriedigend.

Bei Ausgüssen werden in den Durchlaufkanal ferner Hülsen aus feuerfestem, verschleißfestem Material eingesetzt, um eine höhere Haltbarkeit zu erreichen (DE-OS 21 65 537).

Ausgüsse aus Werkstoffen auf der Basis von tonerdereichem Tonerdesilikat, Tonerde, Graphit und Tonerde, Zirkoniumsilikat und Zirkonoxid bewähren sich im Betrieb durch eine hohe Verschleißfestigkeit. Es treten jedoch, insbesondere beim Vergießen von aluminiumberuhigten oder wenig über der Liquidustemperatur vergossenen Stählen, in einzelnen Bereich des Durchlaufkanals Ansätze auf, die das sogenannte Zuschmieren des Gießkanalquerschnitts, das Einfrieren des Gießstrahls (clogging), und damit eine Behinderung des weiteren Gießprozesses zur Folge haben. Die Bildung der Ansätze wird auf die verhältnismäßig hohe Wärmeleitfähigkeit der verschleißfesten feuerfesten Werkstoffe zurückgeführt.

In der Literaturstelle Tonind.-Ztg., 101 (1977) Nr. 5/6, Seite 165, ist ein Eintauchausguß aus Quarzgut erwähnt. Ein Verbund-Aufbau eines Eintauchausgusses aus Quarzgut und einem anderen Material ist dem nicht entnehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ausguß oder Eintauchausguß der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem durch die Paarung der Materialien des Grundkörpers und der Schicht das Auftreten von Ansätzen auch schon beim Beginn des Gießens vermieden ist und die Standzeit trotz eines in Kauf zu nehmenden Verschleißes verlängert ist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Herstellung des Ausgusses oder Eintauchausgusses vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Ausguß oder Eintauchausguß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Grundkörper aus einem hoch verschleißfesten, feuerfesten Werkstoff verhältnismäßig hoher Wärmeleitfähigkeit und einer Porosität von 13% bis 20% und die Schicht aus einem porösen, feinkörnigen Quarzgut verhältnismäßig niedriger Wärmeleitfähigkeit bestehen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schicht 2 mm bis 20 mm, insbesondere 3 mm bis 7 mm, dick. Vorteilhaft enthält die Schicht Quarzgut in der Korngröße bis 05, mm.

Ein Verfahren zur Herstellung des Ausgusses oder Eintauchausgusses zeichnet sich dadurch aus, daß am Grundkörper der Durchlaufkanal einseitig abgedichtet wird, in die so entstandene Hohlform Quarzgutschlicker gegossen wird und nach der Bildung einer Schicht im direkten Kontakt mit dem Grundkörper der überschüssige Schlicker entfernt und der Grundkörper mit der Schicht getrocknet und gebrannt wird. Es ist hierdurch eine einfache Herstellungsweise des Ausgusses oder Eintauchausgusses nach dem Hohlgußverfahren erreicht.

Der Ausguß und Eintauchausguß nach der Erfindung enthält im Durchlaufkanal auf dem Grundkörper eine festhaftende Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut. Er kann im Betrieb ohne Vorheizen mit der Stahlschmelze beauf­ schlagt werden. Die Bildung von Ansätzen beim Gießen wird vermieden und auch mit dem eintretenden Verschleiß und der Abtragung der Quarzgutschicht in bestimmten Zonen des Durchlaufkanals tritt eine Störung des Gießens durch das Zusetzen des Gießkanals nicht ein. So verschleißt bei einem Ausguß die mit dem Grundkörper verbundene Schicht mit zunehmender Gießdauer, beim weiteren stetigen Verlauf des Gießens tritt aber ein Zusetzen und Einfrieren des Gießkanals nicht auf. Bei einem Eintauchausguß verschleißt nach dem Angießen die Schicht im unteren Teil des Gießkanals bald, durch die im oberen Bereich des Gießkanals weiter erhaltene Schicht wird aber nachfolgend ein Zusetzen beim Gießvorgang vermieden. Die hohe Verschleißfestigkeit der Werkstoffe des Grundkörpers kommt zur Geltung und durch das vorteilhafte Zusammenwirken der Schicht aus Quarzgut mit dem Grundkörper wird in überraschender Weise die Verlängerung der Standzeit erreicht.

Der Grundkörper des feuerfesten Ausgusses und Eintauchausgusses aus Werkstoffen auf der Basis von tonerdereichem Tonerdesilikat, Tonerde, Graphit und Tonerde, Zirkoniumsilikat und Zirkonoxid wird nach üblichen keramischen Verfahren aus einer keramischen Mischung durch Pressen, Trocknen und Brennen hergestellt. Nach dem Brand liegt ein Werkstoff mit einer Porosität in der Größenordnung von 13 bis 20 Vol.-% vor. Der Durch­ laufkanal des Ausgusses wird einseitig durch eine nichtsaugende Platte abgedichtet, so daß die Hohlform für die Aufnahme des Quarzgutschlickers entsteht. Im Kontakt des Quarzgutschlickers mit dem porösen saugenden Grundkörper bildet sich auf der Oberfläche des Durchlaufkanals ein Scherben aus Quarzgut nach dem Hohlgußverfahren. Nach dem Trocknen und Brennen bei etwa 1000°C wird ein Ausguß mit einer fest verbundenen Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut erhalten.

Zur Herstellung der Schicht aus feinkörnigem Quarzgut wird von einem Quarzgutschlicker ausgegangen, der in üblicher Weise aus gemahlenem Quarzgut in der Körnung unter 10 µm und mit 50 Gew.-% unter 3 µm, Verflüssiger und Wasser besteht. Dieser Quarzgutschlicker enthält vor­ zugsweise gemahlenes Quarzgut auch in groberer Körnung bis 0,1 und bis 0,5 mm in einem Anteil von z. B. 30 Gew.-%, bezogen auf das Quarzgutmaterial.

In der Zeichnung ist der feuerfeste verschleißfeste Ausguß 1 nach der Erfindung im Schnitt in Richtung des Durchlaufkanals 2 dargestellt. Im Durchlaufkanal 2 ist mit dem Grundkörper 3 eine Schicht 4 aus porösem fein­ teiligen Quarzgut direkt verbunden.

Claims (4)

1. Ausguß und Eintauchausguß zum Vergießen von aluminiumberuhigten Stählen, bestehend aus einem feuerfesten Grundkörper mit einer mit diesem verbundenen feuerfesten Schicht im Durchlaufkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) aus einem hoch verschleißfesten feuerfesten Werkstoff verhältnismäßig hoher Wärmeleitfähigkeit und einer Porosität von 13% bis 20% und die Schicht (4) aus einem porösen, feinkörnigen Quarzgut verhältnismäßig niedriger Wärmeleitfähigkeit bestehen.

2. Ausguß und Eintauchausguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (4) 2 mm bis 20 mm, insbesondere 3 mm bis 7 mm, dick ist.

3. Ausguß und Eintauchausguß nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (4) Quarzgut in der Korngröße bis 0,5 mm enthält.

4. Verfahren zur Herstellung des Ausgusses nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Grundkörper der Durchlaufkanal einseitig abgedichtet wird, in die so entstandene Hohlform Quarzgutschlicker gegossen wird und nach der Bildung einer Schicht im direkten Kontakt mit dem Grundkörper der überschüssige Schlicker entfernt und der Grundkörper mit der Schicht getrocknet und gebrannt wird.