DE3622866C2

DE3622866C2 - Tauchausguß

Info

Publication number: DE3622866C2
Application number: DE3622866A
Authority: DE
Inventors: Yasunori Ohwada; Shiro Sukenari; Haruyoshi Kimura; Hiroyuki Shiokawa
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2006-07-09
Also published as: BE905078A; BR8603246A; KR900005272B1; KR870000982A; US4746038A; JPS6215849U; DE3622866A1; JPH0224510Y2

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In den letzten Jahren wurden eingetauchte und abgedeckte Tauchausgüsse häufig in dem Bereich kontinuierlicher Formung von geschmolzenen Metallen verwendet, wobei ein inertes Gas in ein geschmolzenes Metall eingeblasen wird, um die Qualität des gegossenen Produktes, wie beispielsweise von Stählen, zu verbessern oder um zu vermeiden, daß die Tauchausgüsse von anhängendem Material verstopft werden.

Ein Beispiel eines eingetauchten Tauchausgusses ist in der japanischen Patentanmeldung unter der Offenlegungsnummer 56-102357 beschrieben. Dieser Tauchausguß weist eine hohle Gasblaskammer mit einem ringförmigen Abschnitt in Axialrichtung des Tauchausgußköpers auf. Ein Gas wird aus der hohlen Kammer in das geschmolzene Metall geblasen, welches in die Gießöffnung des eingetauchten Tauchausgusses fließt.

Die hohle Gasblaskammer ist mit einer Brücke mit einem geringen Durchmesser in dem inneren Teil versehen, wodurch das Zusammenbrechen der hohlen Kammer infolge des Druckes des geschmolzenen Metalles verhindert werden kann.

Diese hohle Kammer ist leer und weist deshalb die Funktion eines Wärmeisolators zwischen dem axialen Teil und dem peripheren Wandteil auf und bewirkt eine bemerkenswerte Temperaturdifferenz zwischen dem inneren Teil aus feuerfestem Material und dem äußeren Teil aus feuerfestem Material der hohlen Kammer durch den Isolierungseffekt, was im Auftreten einer thermischen Beanspruchung dazwischen resultiert. Damit ist das feuerfeste Teil in der Außenwand der hohlen Kammer in Gefahr zusammenzubrechen trotz der Anordnung der verstärkenden Brücken darin.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Temperaturdifferenz zwischen dem inneren Teil und dem äußeren Teil der hohlen Kammer in dem Tauchausguß zu verringern, um damit ein Zusammenbrechen oder einen Ausfall des Tauchausgußkörpers infolge der thermischen Beanspruchung, die durch die Temperatur verursacht wird, zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen neuen Tauchausguß, der zusammengesetzt ist aus einer zylindrischen hohlen Gasblaskammer mit einem zyklischen Abschnitt oder kreisförmigen Querschnitt, welche in Axialrichtung des Tauchausußkörpers vorgesehen ist, mit einem gasdurchlässigen Teil, welches zwischen der hohlen Kammer und dem Gießloch des Tauchausgußkörpers angeordnet ist, und mit einer Anzahl von Verbindungsteilen zum integralen Verbinden der Innenwand und der Außenwand der hohlen Kammer, welche teilweise in Radialrichtung der zylindrischen hohlen Kammer vorgesehen sind, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gesamtheit der vertikalen Quer- oder Abschnittsfläche der Verbindungsteile etwa 30 bis 70% der Abwicklungsfläche der hohlen Kammer beträgt.

Gemäß dem vorliegenden Tauchausguß ist die hohle Gasblaskammer, welche eine Funktion als wärmeisolierende Schicht aufweist, so ausgebildet, daß die innere Wand und die äußere Wand der hohlen Kammer teilweise verbunden sind mit Verbindungsteilen, um eine Funktion als Wärmeübertragungsschicht zu bilden, wodurch die Temperaturdifferenz in Radialrichtung des Tauchausgußkörpers verringert und das Auftreten von thermischer Beanspruchung in dem Tauchausguß verhindert werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen eingetauchten Tauchausguß gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Abwicklung einer hohlen Kammer, in welcher die Gesamtfläche der Verbindungsteile 5% beträgt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Abwicklung einer hohlen Kammer, in welcher die Gesamtfläche der Verbindungsteile 50% beträgt,

Fig. 4 ein Diagramm, aus welchem der Gasdruckverlust, wie er aus der Wärmetransfercharakteristik berechnet wird, und die theoretische Berechnung auf Basis der experimentellen Daten, wie sie durch Anordnen von Verbindungsteilen in der hohlen Kammer erhalten werden, ersichtlich sind,

Fig. 5 einen Querschnitt eines Tauchausgußaufbaus, wie er bei der experimentalen Messung nach Fig. 4 verwendet wurde,

Fig. 6 ein Diagramm, aus welchem die Beziehung zwischen der Wärmeübergangsfläche der Verbindungsteile, der Länge der Gasstromlinie und dem Druckverlust des Gasstromes ersichtlich sind, und

Fig. 7 eine erklärende Darstellung, um den Gasstrom in Teilen nahe der Verbindungen zu zeigen.

In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 1 ein eingetauchter Tauchausguß, mit dem Bezugszeichen 6 eine Verbindung, mit dem Bezugszeichen 2 ein Tauchausgußkörper, mit dem Bezugszeichen 7 ein äußeres Wandteil, mit dem Bezugszeichen 3 eine Schutzummantelung für eine Schlackenlinie, mit dem Bezugszeichen 8 ein inneres Wandteil und mit dem Bezugszeichen 4 eine hohle Kammer bezeichnet.

Der Aufbau und die Wirkung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert.

Ein eingetauchter Tauchausguß 1, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, weist einen Aufbau auf, um ein Gießloch 10 in Axialrichtung zu bilden. Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein zylindrischer Tauchausgußkörper aus einem feuerfesten Material bezeichnet, der mit einer Schutzummantelung 3 für eine Schlackenzeile im mittleren Teil und mit einem gasdurchlässigen Teil 11 versehen ist, welches zu dem Gießloch 10 gerichtet ist.

Mit dem Bezugszeichen 4 ist eine hohle Kammer bezeichnet, die einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der um die Umfangswand des gasdurchlässigen Körpers 11 im inneren Teil des Tauchausgußkörpers 2 angeordnet ist, und die Kammer weist eine Buchse 5 auf, welche mit einer Zuführungsleitung für Gas (nicht gezeigt) im oberen Abschnitt verbunden ist.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Verbindungsteil zum integralen Verbinden des Außenwandteils 7 auf Seiten des Tauchausgußkörpers 2 mit dem Innenwandteil 8 auf Seiten des gasdurchlässigen Teils 11 bezeichnet, und er ist angeordnet, um den hohlen Raum der Kammer 4 in Radialrichtung zu queren. Dieses Verbindungsteil 6 hat eine Funktion als Wärmeübertragungszone, um die Wärme von dem gasdurchlässigen Teil 11 in Richtung des äußeren Tauchausgußkörpers 2 zu übertragen und dieses Teil 6 besteht vorzugsweise aus feuerfestem Material wie der Tauchausgußkörper 2.

In einem solchen Aufbau wird die Hitze, die im inneren Wandteil 8 gehalten wird, zu dem äußeren Wandteil 7 durch Wärmeübertragung des Verbindungsteils 8 übertragen, wenn ein geschmolzenes Metall durch das Gießloch 10 fließt.

Damit ist ein Teil der hohlen Kammer 4, die eine Funktion als wärmeisolierende Schicht aufweist, mit den Verbindungsteilen 6 aus feuerfestem Material gefüllt, wogegen die Teile 6 den Weg des Gasstromes nicht beeinträchtigen, so daß die Wärme in der Kammer 4 gut durch die Teile 6 übertragen werden kann und thermische Beanspruchungen des Tauchausgußkörpers verringert werden.

Was die Anordnung der Verbindungsteile 6 betrifft, so sind diese vorzugsweise gleichmäßig in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung verteilt, um die Gleichförmigkeit des Gases, das durch das Gießloch 10 strömt, und die Gleichförmigkeit der thermischen Beanspruchungsverteilung, die in dem Tauchausgußkörper 2 auftritt, zu erhalten.

Fig. 2 und 3 sind teilweise Ansichten von Abwicklungen, welche die Anordnung und die Verteilung der hohlen Kammer 4 und der Verbindungsteile 6, die eine Funktion als Wärmeübertragungsteil aus einem feuerfesten Material aufweisen, zeigen, wobei die Gesamtfläche der Verbindungsteile 6 5% (Fig. 2), 20% (nicht gezeigt) und 50% (Fig. 3) der Abwicklungsfläche der hohlen Kammer 4 aufweist.

Der Aufbau, der dieses Flächenverhältnis aufweist, wurde bei dem Tauchausgußkörper 2 angewendet, und eine Flamme aus Sauerstoff oder einem LPG Brenner wurde in das Gießloch 10 geleitet, um das Loch 10 des eingetauchten Tauchausgusses 1 aufzuheizen, und der Grad der Ausfallbeschädigung des Tauchausgusses wurde mit dem jeweils anderen verglichen.

Es ergab sich, daß der Grad der Ausfall- oder der Bruchbeschädigung des Tauchausgußkörpers 2 im Fall der Ausführungsform nach Fig. 2, in welcher die Gesamtfläche der Verbindungsteile 6 5% betrugt, 100% war, während er im Fall von Fig. 3, bei welcher die Gesamtfläche der Verbindungsteile 6 50% betrug, gleich Null war.

Dieses Ergebnis beweist, daß die Sicherheit gegen ein Zusammenbrechen oder einen Ausfall extrem hoch in dem Tauchausgußkörper 2 ist, der einen derartigen Aufbau aufweist, bei welchem die Fläche der Verbindungsteile 6 50% beträgt.

Fig. 4 ist ein Diagramm, um die charakteristische Kurve zwischen dem Wärmeübertragungseffekt und dem Druckverlust zu zeigen. Die voll ausgezogene Linie zeigt das Ergebnis, wie es aus einem Experiment erhalten wurde, bei welchem der Abschnittsaufbau des Tauchausgußkörpers 2 zusammengesetzt ist aus dem vorgeformten gasdurchlässigen Teil 11, der hohlen Kammer 4 und dem Tauchausgußkörper 2, die jeweils eine Stärke von 10 mm, 1 mm bzw. 25 mm aufweisen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und die physikalischen Merkmale des gasdurchlässigen Teils 11 und des Tauchausgußkörpers 2 sind folgende:

In der Darstellung ist die Wärmeübertragungscharakteristik, die mit ausgezogener Linie dargestellt ist, repräsentiert durch die Längsachse, um die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des inneren Wandteils 8 und der des äußeren Wandteils 7 der hohlen Kammer 4 zu zeigen, und durch die Horizontalachse, um das Verhältnis der Gesamtfläche der feuerfesten Verbindungsteile 6 zu der Fläche der gesamten Wand des hohlen Körpers 4 in der Abwicklungsebene der hohlen Kammer 4 zu zeigen. In Übereinstimmung mit dieser charakteristischen Kurve wurde bestätigt, daß die Temperaturdifferenz extrem hoch wird, wenn die Wärmeübertragungsfläche der Verbindungsteile 6 geringer ist als 30% der gesamten Abwicklungsfläche der hohlen Kammer 4.

Ferner ist zu bemerken, daß die Temperaturdifferenz etwa 50°C oder geringer ist, wenn die Wärmeübertragungsfläche der Verbindungsteile 6 30% oder mehr der Fläche der hohlen Kammer 4 beträgt, und daß der Temperaturgradient weit geringer wird im Bereich von 40% und daß die Temperaturdifferenz nahezu Null wird im Fall von 100%. Dementsprechend wurde bestätigt, daß der Bereich von 30 bis 40% dem kritischen Punkt der Wärmeübertragungswirkung entspricht.

Die unterbrochene Linie in Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche und dem Verhältnis des Druckverlustes in dem Gasdruck bei der tatsächlichen Verwendung (im Fall von 5Nl/min), wie er mit der nachfolgenden Formel berechnet wird für einen typischen eingetauchten Tauchausguß mit einer hohlen Kammer, wobei der Innendurchmesser der hohlen Kammer 4 90 mm, die Länge 415 mm und die Stärke des gasdurchlässigen Teils 11 10 mm ist, und das feuerfeste Loch, das einen Weg für den Gasstrom bildet, als vertikale Zylinder anzusehen ist.

ΔP = 32 · µ · V · l/d² (1)
V = Q/K · S · n · A (2)

wobei:
ΔP = Druckverlust
µ = Koeffizient der Gasviskosität
V = Gasstromgeschwindigkeit
d = Durchmesser des Loches für den Gasstrom
l = Länge des Loches für den Gasstrom
Q = Gesamtmenge des zu blasenden Gasstroms
K = (1-Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche)
S = Innere Wandfläche der hohlen Kammer
n = Anzahl der Gasstromlöcher pro Flächeneinheit
A = Querschnittsfläche eines Gasstromloches

Aus den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) werden durch Berechnung im Falle von l=10 mm die folgenden Daten erhalten:

Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche
Druckverlust (ΔPkg/cm²)
0
0,0116
30	0,0166
50	0,0232
70	0,0387
90	0,1160

Diese numerischen Daten wurden gezeichnet, um die unterbrochene Linie in Fig. 4 zu liefern, welche die theoretische charakteristische Kurve für die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche und dem Druckverlust zeigt.

Diese charakteristische Kurve zeigt, daß, wenn das Wärmeübertragungsflächenverhältnis in den Verbindungsteilen 6 70% übersteigt, der Druckverlust des Gasstromes in dem gasdurchlässigen Teil 11 schnell ansteigt. Dieses Ansteigen des Gasdruckverlustes bewirkt das Erfordernis der Erhöhung des Druckes des Blasgases, welches jedoch in einer Gefahr der Gasleckage aus den Verbindungsteilen in der Gasstromleitung resultiert, oder, was der Fall sein kann, in einer Gefahr der Ungleichmäßigkeit des Gasblasens von der gesamten Innenfläche des gasdurchlässigen Teils 11 infolge einer gewissen Form der Verbindungsteile 6.

In Anbetracht der Ergebnisse des vorstehend beschriebenen Experiments und der Berechnung ist die obere Grenze des Wärmeübertragungsflächenverhältnisses oder des Verhältnisses der in Längsrichtung sich erstreckenden Querschnittsfläche der Verbindungsteile 6 zu der gesamten Abwicklungsfläche der hohlen Kammer 4 bestimmt mit 70% in der vorliegenden Erfindung, um das Problem des Druckverlustes gegenüber herkömmlichem Aufbau des Standes der Technik auszuschalten.

Ferner kann die charakteristische Kurve des Druckverlustes weiter repräsentiert werden durch das Verhältnis auf Basis des minimalen Wertes des Gasblasdruckes bei der tatsächlichen Verwendung des Tauchausgusses, welches in derselben Fig. 4 gezeigt ist. Dafür ist das Verhältnis des Druckverlustes (Einheit : %) zu dem minimalen Gasdruckwert in dem tatsächlichen Betrieb an der Längsachse der Darstellung gegeben. Es ist ersichtlich, daß die charakteristische Kurve auf andere Fälle angewendet werden kann, bei welchen Tauchausgüsse anderer Form, anderem Material oder mit anderen Gasblasbedingungen verwendet werden als bei dem Tauchausguß, welcher in der vorstehend angeführten Berechnung verwendet wurde, durch Verwendung des Verhältnisses zu dem Minimumwert des Gasblasdruckes in der charakteristischen Kurve.

Fig. 6 zeigt die Begrenzung hinsichtlich der Form der Verbindungsteile 6 zum Zwecke des Erreichens eines gleichförmigen Gasblasens aus der gesamten Innenfläche des gasdurchlässigen Teils 11; ferner ist die Beziehung zwischen dem Druckverlust des Gasstromes, welcher durch den gasdurchlässigen Teil 11 gelangt, und der Länge des Gasstromweges mit der Veränderung des Wärmeübertragungsflächenverhältnisses der Verbindungsteile 6 als auch die Beziehung zwischen dem Wärmeübertragungsflächenverhältnis und dem Druckverlust gezeigt.

Genauer gesagt, zeigt die Darstellung in Fig. 6 die Beziehung zwischen der Wärmeübertragungsfläche der Verbindungsteile 6 und dem Gasdruckverlust des Gasstromes, und die geraden Linien zeigen die Beziehung zwischen dem Abstand des Gasstromweges und dem Gasdruckverlust mit der Veränderung der Wärmeübertragungsfläche innerhalb des Bereichs von 0 bis 90%; ferner zeigt die unterbrochene Linie den kritischen obersten Wert von 70% der Wärmeübertragungsfläche, wie er aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen erhalten wird.

Ferner kann in der Darstellung nach Fig. 6 die charakteristische Kurve des Druckverlustes dargestellt werden durch das Verhältnis auf Basis des minimalen Wertes des Gasblasdruckes bei der tatsächlichen Verwendung des Tauchausgusses zu der Darstellung nach Fig. 4. Dafür ist das Verhältnis des Druckverlustes (Einheit : %) zu dem minimalen Gasdruckwert in dem tatsächlichen Betrieb auf der Horizontalachse der Darstellung gegeben.

Der Gasstrom in Nähe der Verbindungsteile 6 wird angenommen wie in Fig. 7 gezeigt, und der Gasstromweg B in dem mittleren Bereich des Verbindungsteils 6 (zwischen den abgetrennten hohlen Kammern) ist länger als der Gasstromweg A in dem Bereich ohne das Verbindungsteil 6, und deshalb ist der Gasdruckverlust in ersterem größer als in letzterem.

Um ein gleichmäßiges Gasblasen von der gesamten Innenwand des gasdurchlässigen Teils 11 zu erreichen, sind die Erhöhung des Wärmeübertragungsflächenverhältnisses durch die Anordnung von Verbindungsteilen 6 und die Reduzierung der Differenz zwischen der Länge des Gasstromweges A und der des Gasstromweges B erforderlich, wodurch die Differenz der Gasströme zwischen den Wegen A und B geringer gemacht werden kann, und damit kann das gleichförmige Gasblasen von der gesamten Innenwand des gasdurchlässigen Teils 11 möglich werden.

In dem Fall, in welchem die Wärmeübertragungsfläche der Verbindungsteile 6 30% ist, wird die Differenz der Gasdruckverluste in den Wegen A und B größer, wenn das Verhältnis der Länge dieser Wege 2,5 oder mehr wird, und damit wird es erforderlich, den minimalen Gasdruck bei der tatsächlichen Verwendung um mehr als das 1,1-fache größer als den herkömmlichen Gasdruck zu machen, um das gleichförmige Gasblasen von der Wand des gasdurchlässigen Teils 11 zu erreichen, woraus sich die Forderung ergibt, die Menge des Gasstromes, der eingeblasen wird, zu erhöhen.

Eine Erhöhung des Gasstromes bewirkt jedoch ein Ablösen der Ablagerungen in einer Blockform, die in der Innenwand des Gießloches 10 des Tauchausgußkörpers 2 ausgebildet werden, was zu einer Verschlechterung der Qualität des Stahls durch Vermischen der Oberfläche des geschmolzenen Metalls mit Einschlußpulver in der Form mit geschmolzenem Metall führt.

Aus diesen Gründen bewirkt die Erhöhung der Menge des Gasstromes das Problem von Störungen im tatsächlichen Betrieb, und es ist erwünscht, die Menge des Gasstromes auf das mögliche Minimum bei der allgemeinen Praxis zu reduzieren.

Deshalb ist eine bevorzugte Begrenzung bezüglich der Form der Verbindungsteile 6 zum Zwecke des Erhalts eines gleichförmigen Gasblasens von der ganzen Innenwand des gasdurchlässigen Teils 11 darin zu sehen, daß der kürzeste Abstand von irgendeinem Punkt in dem Verbindungsteil 6 zu dem Umfang des Teils 6 2,1 mal oder weniger der Stärke des gasförmigen Teils 11 beträgt.

Das Verhältnis zwischen dem Gasdruckverlust des Gasstromes, wenn er durch das gasdurchlässige Teil 11 strömt, und der Länge des Gasstromweges mit der Variierung des Wärmeübertragungsflächenverhältnisses der Verbindungsteile 6 in Fig. 6 wurde aus der Beziehung von l und ΔP in den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) erreicht mit der Variierung von K, und diese Gleichungen wurden verwendet zur Berechnung des Wärmeübertragungsflächenverhältnisses und des Gasdruckverlustes.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Beispiele erläutert, welche jedoch nicht als den Erfindungsbereich begrenzend anzusehen sind.

Beispiel 1:

Zur Herstellung von Aluminiumoxid/Graphit-Tauchausgüssen für einen kontinuierlichen Guß, bei welchem die innere Wandfläche der hohlen Kammer 1100 cm², die Dicke des gasdurchlässigen Teils 11 10 mm und die Wärmeübertragungsfläche der Verbindungsteile 6 70% der gesamten Wandfläche der hohlen Kammer 4 beträgt, wurde eine Wachsschicht in einer bestimmten Dicke, die ausreicht, um die hohle Kammer 4 zu bilden, auf der Umfangsfläche eines vorgeformten gasdurchlässigen Teils 11 angeordnet, und dann wurden rechteckige Löcher jeweils mit einer Länge von 55 mm in Vertikalrichtung der Tauchausgußachse und einer Länge von 3 mm in Querrichtung in der Wachsschicht in einer Anzahl von 78 Löchern gleichmäßig in Umfangsrichtung und 6 Löchern gleichmäßig in Axialrichtung, was insgesamt 468 Löcher erbrachte, ausgebildet.

Das gasdurchlässige Teil 11 wurde in einer vorbestimmten Stellung in eine Spindel zur Ausbildung eines Gießloches für geschmolzenen Stahl eingesetzt und dann wurde eine Gummiform zur Formung des Hauptkörpers eingesetzt.

Die erforderlichen Materialien für die Ausbildung des Hauptkörpers wurden in die Gummiform eingefüllt und dann wurde die Form mit einem Deckel verschlossen und die Materialien wurden unter Kompression mit einem Druck von 1000 kg/cm² über eine Gummipresse geformt.

Danach wurde der derart ausgebildete Tauchausguß in Kokspulver eingebettet und durch Reaktion gebrannt, um einen Aluminiumoxid/ Graphit-Tauchausguß gemäß der Erfindung mit einer Wärmeübergangsfläche von 70% zu bilden.

Der Tauchausguß wurde in Wasser getaucht und Luft wurde unter einem Druck von 0,4 kg/cm² eingeblasen, wonach der Gasstrom von der Innenwand des gasdurchlässigen Körpers 11 beobachtet wurde und die gleichmäßige Erzeugung von Luftblasen aus den Löchern des Teils 11 wurde bestätigt.

Als nächstes wurde der vorliegende Tauchausguß bei dem tatsächlichen Guß von geschmolzenem Stahl mit einem Gesamtgewicht von 2040 t in einem Ofen verwendet, wonach weder ein Versagen des Tauchausgusses noch eine Verstopfung während des Betriebs auftrat und der Tauchausguß wurde mit großer Sicherheit verwendet.

Die Materialien für die Bildung der hohlen Kammer, dem Binder und dem Zuschlag, wie sie bei der Herstellung des vorliegenden Tauchausgusses verwendet wurden, waren folgende:

(1) Material für die Ausbildung der hohlen Kammer:
Ein zylindrischer oder plattenartiger Gegenstand aus organischen Fasern wie Pappe, Gewebe oder japanischem Papier als auch ein zylindrischer oder plattenartiger Gegenstand aus einer organischen Substanz wie beispielsweise einem Wachs, einem Gummi, einem Acrylharz, einem Polyäthylen, einem Vinylchlorid oder einem Styrol können verwendet werden. Ferner kann die organische Faser oder organische Substanz auf dem vorgeformten gasförmigen Teil 11 beschichtet werden.

(2) Binder:
Ein herkömmlicher Binder für allgemeine feuerfeste Materialien wie beispielsweise Dextrin, Ligninsulfat, Melasse oder Magnesiumchlorid als auch ein Binder, welcher in dem feuerfesten Material in Form eines Kohlenstoffs unter Wärme beim Brennen oder in der tatsächlichen Verwendung der Düse verbleibt, beispielsweise Phenolharze, kann verwendet werden.

(3) Zuschlagsstoffe:
Metalloxide, Carbide oder Nitride, welche im allgemeinen bei herkömmlichen feuerfesten Stoffen verwendet werden, wie beispielsweise Al₂O₃, SiO₂, MgO, ZrO₂, MgO · Al₂O₃, SiC oder Metallsilikone als auch Kombinationen aus Metallen und Graphiten von einer oder mehreren Arten können verwendet werden.

Beispiel 2:

Zur Herstellung eines Aluminiumoxid/Graphit-Tauchausgusses für kontinuierlichen Guß, welcher mit einer hohlen Kammer ausgebildet ist, wurde ein Paraffinwachs auf einem vorgeformten gaspermeablen Teil 11 beschichtet, um eine Schicht mit einer bestimmten Dicke auszubilden, und dann wurden 197 unabhängige Löcher jeweils mit einem Durchmesser von 20 mm in der Schicht ausgebildet, welche 50% der gesamten Oberfläche (1239 cm²) der Paraffinwachsbeschichtung entsprechen.

Als nächstes wurde das gasdurchlässige Teil 11 in die Form eingesetzt zur Ausbildung des Gießloches, und dann wurde das Material für die Ausbildung des Tauchausgußkörpers 2 in den Raum zwischen der Gummiform zur Ausbildung des Tauchausgußkörpers 2 und der Form gegeben. Nach dem Abdichten mit einem Deckel wurde das Material unter Druck mit einer Gummipresse geformt und danach gebrannt.

Der somit hergestellte Tauchausguß wurde bei dem tatsächlichen Guß von geschmolzenem Stahl mit einem Gesamtgewicht von 1750 t in einem Ofen verwendet, und es erfolgte keine Beschädigung des Tauchausgusses und kein Verstopfen während des Betriebs und die Verwendung des Tauchausgusses erfolgte mit Sicherheit.

Beispiel 3:

Ein Material wurde durch Pulverisierung eines Rohmaterials aus einem mageren Ton aus einem Aluminiumoxid/Graphit-Material mit einer gewissen Korngröße vorbereitet, es erfolgte eine Mischung des sich ergebenden Pulvers in einem gewissen Verhältnis und Verkneten der sich ergebenden Mischung zusammen mit einem Phenolharz, und anschließend erfolgte die Formung eines Gegenstandes für eine hohle Kammer 4, die eine zylindrische Pappe mit einer Umfangsoberfläche von 346 cm² und einer gewissen Dicke aufwies und in welcher 15 Löcher mit einem Durchmesser von jeweils 30 mm angeordnet waren, wobei die Bruttofläche der Löcher 35% der gesamten Umfangsfläche entsprach; der Gegenstand wurde in einer vorbestimmten Stellung in eine Form eingesetzt und dann unter Druck über eine Gummipresse geformt. Danach wurde der geformte Gegenstand getrocknet und gebrannt, um den eingetauchten Tauchausguß gemäß der Erfindung zu erhalten. Dieser Tauchausguß wurde beim tatsächlichen Guß von geschmolzenem Stahl mit einem Gesamtgewicht von 1020 t in einem Ofen eingesetzt und es erfolgte keine Beschädigung oder kein Zerbrechen des Tauchausgusses und auch keine Verstopfung des Tauchausgusses während des Betriebs.

Wie aus vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist der Tauchausguß gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die folgenden Wirkungen, welche aus dem charakteristischen Aufbau des Tauchausgusses resultieren.

(1) Die hohle Kammer ist mit Verbindungsteilen ausgebildet, welche die Funktion einer Wärmeübergangszone aufweisen, und der Wärmeübergang zwischen dem Außenwandteil und dem Innenwandteil, welche die hohle Kammer einschließen, kann wirksam erhalten werden, und damit kann eine Beschädigung oder eine Zerstörung des eingetauchten Tauchausgusses infolge der Temperaturdifferenz sicher verhindert werden.

(2) Die Verbindungsteile sind derart ausgebildet, daß der Gasdruckverlust nicht ansteigt, und damit ist es nicht erforderlich, den Gasversorgungsdruck zu erhöhen.

Claims

1. Tauchausguß, bestehend aus einer zylindrischen hohlen Kammer zum Blasen des Gases mit einem zyklischen Abschnitt oder kreisförmigen Querschnitt, welche in Axialrichtung des Tauchausgußkörpers angeordnet ist, mit einem gasdurchlässigen Teil, welcher zwischen der hohlen Kammer und dem Gießloch des Tauchausgußkörpers vorgesehen ist, und mit einer Anzahl von Verbindungsteilen zum integralen Verbinden der Innenwand und der Außenwand der hohlen Kammer, welche teilweise in Radialrichtung der zylindrischen hohlen Kammer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der vertikalen Quer- oder Abschnittsfläche der Verbindungsteile etwa 30 bis 70% der Abwicklungsfläche der hohlen Kammer beträgt.

2. Tauchausguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzeste Abstand von irgendeinem Punkt in jedem Verbindungsteil zu der Peripherie oder dem Umfang des Teils 2,5 mal oder weniger der Stärke des gasdurchlässigen Teils ist.

3. Tauchausguß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile gleichmäßig und teilweise in Radialrichtung der zylindrischen hohlen Kammer angeordnet sind.