DE3634892A1 - Feuerfeste auskleidung, insbesondere fuer deckel von zwischenbehaeltern - Google Patents
Feuerfeste auskleidung, insbesondere fuer deckel von zwischenbehaelternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Auskleidung für Deckel
metallurgischer Gefäße, insbesondere für einen bei Stranggießanlagen
eingesetzten Warmverteiler, dessen innenseitig mit feuerfestem Material
ausgekleideter Deckel mit Brenneröffnungen versehen ist.
Derartige Deckel tragen feuerseitig entweder eine Feuerbetonschicht oder
eine feuerfeste Verkleidung, die vermauert oder auch feuerdeckenartig
aufgebaut sein kann. Schwierig ist bei allen bekannten Ausführungen die
umständliche und aufwendige Demontage und Montage beim Erneuern der
Deckelzustellung, die im Betrieb infolge ihres kompakten Aufbaues meist
hohen Wärmespannungen ausgesetzt ist und durch Rißbildungen frühzeitig
zerstört wird bzw. fortwährende Reparaturprobleme aufwirft. Außerdem läßt
die Warmedämmung zu wünschen übrig.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, durch eine verbesserte Struktur und
Anordnung der feuerfesten Auskleidung im Deckel Handhabungen bei
Reparaturen und Neuzustellungen zu erleichtern bei verbessertem
Betriebsverhalten und erhöhter Wärmedämmung.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch
gelöst, daß im Deckel vor einer Isolierung ein am Deckelblech mittels
Traggliedern abnehmbar und plan beweglich gehaltener Hitzeschild unter
Einfügen einer elastischen Umfangsdichtung angeordnet ist. Dadurch ergibt
sich eine Auskleidung mit getrennten, isolierenden und feuerfesten
Zustellungen. Letztere in Form eines Hitzeschildes, der unabhängig von der
Isolierung vorgefertigt und infolge des in seiner Anordnung vorgesehenen
plan beweglichen Spiels zügig ein- und ausgebaut werden kann. Darüberhinaus
kompensiert die Auskleidung Wärmespannungen hervorragend und ist bestens
wärmedämmend.
Bezüglich des Hitzeschildes sieht die Erfindung ein feuerseitig mit
feuerfestem Material verkleidetes Tragblech mit in Sockeln plan beweglich
lagernden, die Isolierung durchdringenden und am Deckelblech aufgehängten
Tragbolzen vor, wobei die Bolzen mit einem Bund in einer Toleranzkammer der
Sockel gehalten sind. Diese Konstruktion vermittelt dem Hitzeschild
ausreichende Planbeweglichkeit mit einfachen baulichen Mitteln und schafft
optimale Bedingungen für Hantierungen, insbesondere dann, wenn vorteilhaft
die Tragbolzen an Steckhülsen des Deckelbleches lösbar aufgehängt und an
diesem Blech Rohrstutzen vorgesehen sind, welche Ausnehmungen in der
Isolierung begrenzen und die Anordnung aus Tragbolzen und Sockel umgeben.
Vorteilhaft besteht in näherer Ausbildung der feuerfesten Deckelauskleidung
die Isolierung aus keramischen Faserpacken, während der Hitzeschild eine am
Tragblech unter Zwischenfügen einer keramischen Fasermatte durch Stifte
verankerte Feuerbetonschicht aufweist. Dadurch läßt sich die
Feuerbetonschicht im Bedarfsfall gemeinsam mit der Fasermatte anstandslos
vom Tragblech entfernen.
Hinsichtlich der im Deckel vorgesehenen Brenneröffnungen wird gemäß der
Erfindung vorgeschlagen, daß am Hitzeschild angeordnete Brennersteine in um
die Brenneröffnungen am Deckelblech befestigte, mit keramischem
Fasermaterial ausgefütterte Kragen greifen. Vor allem die vorgenommene
grundsätzliche Zuordnung der Brennersteine zum Hitzeschild trägt zur
weiteren Vereinfachung der Wartung des Deckels bei, zumal, wenn
vorzugsweise jeder Brennerstein an wenigstens zwei gegenüberliegenden
Stellen der Umfangsfläche von je einer am Tragblech in der
Feuerbetonschicht angeordneten Haltevorrichtung lösbar gehalten ist, so daß
nach Aufbrechen der Feuerbetonschicht an den besagten Stellen jeder
Brennerstein am ein- oder ausgebauten Hitzeschild austauschbar ist.
Ferner sind gemäß der Erfindung am Hitzeschild feuerfeste Schutzhülsen
vorgesehen, die bei einem Deckel mit in einem Entleerungsspalt vorgesehenen
Auflagestützen, diese Stützen umgeben. Eine solche Hülsenanordnung bewirkt
eine weitere Verbesserung der feuerfesten Auskleidung.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Hitzeschild in
Schildabschnitte mit eigenen Umfangsdichtungen längs unterteilt ist. Das
ist eine besondere vorteilhafte Ausführung, weil die einzelnen Abschnitte
des Hitzeschildes unabhängig voneinander ersetzt werden können und es
möglich ist, die Größenabmessungen der Abschnitte vorhandenen
Transportmitteln anzupassen.
Zweckmäßig sind am Tragblech des Hitzeschildes bzw. der Schildabschnitte
die Feuerbetonschicht einfassende Umfangszargen vorgesehen, an denen
Abdichtungsschnüre aus keramischer Faser eingefügt werden, was eine
einfache, aber wirkungsvolle Abdichtung ergibt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel erläutert.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung einen teilweise
im Schnitt dargestellten Verteiler mit aufgesetztem Deckel
im Aufriß,
Fig. 2 die Draufsicht auf den Deckel,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2, während
Fig. 4 und 5 dergleichen Schnitte nach den Linien E-E und C-C
veranschaulichen.
Fig. 6 bis 9 sind in größerem Maßstab gehaltene Schnitte, ebenfalls
nach den Linien B-B, C-C sowie D-D und E-E der Fig. 2,
indessen die
Fig. 10 bis 12 Einzelheiten der Fig. 9 darstellen.
In Fig. 1 bedeutet V einen zum Beschicken von Stranggießkokillen mit
Stahlschmelze dienenden, an einer Längsseite mit einem Eingießerker 1
ausgestatteten Verteiler, auch Zwischenbehälter oder Tundish genannt, der
einen metallischen Mantel 2 und eine feuerfeste Auskleidung 3 hat. Ferner
sind langsmittig im Verteilerboden eine Reihe von Ausgüssen 4 mit
Einlaufstutzen 5 sowie außenliegenden Schieberverschlüssen 6 vorgesehen,
mit denen der Schmelzeabfluß durch nicht dargestellte Gießrohre zu den
einzelnen Kokillen der Stranggießanlage geregelt werden kann.
Abgedeckt ist der Verteiler V mit einem mit Isolier- und
Feuerfestmaterialien ausgekleideten Deckel W. Dieser hat einen
Aufsetzrahmen 7 und ein mit Brenneröffnungen 8 und einer Eingießöffnung 9
versehenes Deckelblech 10, an dem eine Umfangskühlung 11
einschließende und armierende Profilschiene 12 vorgesehen sind. Innenseitig
weist der Deckel W eine Isolierung 13 auf, die durch einen Hitzeschild H
geschützt ist, der aus einem feuerseitig mit einer Feuerbetonschicht 14
verkleideten, hitzebeständigen Tragblech 15 besteht und mittels daran
angebrachter Tragbolzen 16 am Deckelblech 10 abnehmbar gehalten ist. Im
Bereich der Brenneröffnungen 8 sind am Hitzeschild H die Isolierung
durchdringende Brennersteine 18 angeordnet, wogegen an der Eingießöffnung 9
eine über den Eingießerker 1 sich erstreckende Öffnungsauskleidung 19 aus
ungeformtem feuerfesten Material vorgesehen ist. Desweiteren hat der Deckel
W an der Längsseite, an der sich der Eingießerker 1 befindet, einen
Entleerungsspalt 20 mit auf dem Verteiler V aufliegenden, feuerfest
verkleideten Deckelstützen 21, um die herum die Boardfläche 22, auf der der
Deckel W aufsitzt, eine feuerfeste Schutzschicht 23 trägt. Außerdem gehören
zu dem mit nicht gezeigten hydraulischen Mitteln auf den Verteiler
festklemmbaren Deckel W an Hantierungsschäften 24 transportierbare Stopfen
25, die zum Verschließen der Brenneröffnungen 8 in die Brennersteine 18
einbringbar sind.
Der Spalt 20, dient dazu, den auf dem Abstellplatz außerhalb der
Stranggießanlage abgestellten Verteiler V durch Kippen um seine Längsachse
von überwiegend Schlacke enthaltender Restschmelze zu befreien, um
Einfrierungen in der Keramik der Schieberverschlüsse 6 zu vermeiden.
Ebenfalls auf dem Abstellplatz wird der Verteiler V vor seinem Einsatz in
der Stranggießanlage aufgeheizt, wozu in die ansonsten durch die Stopfen 25
verschlossenen Brenneröffnungen 8 Brenner eingefahren werden. Im übrigen
steht im Rahmen der Wirtschaftsführung einer Stranggießanlage ein weiterer
Deckel mit an die Brenneröffnungen 8 festmontierten Brennern bereit. Sollte
eine Entleerung nicht mehr gewährleistet sein - die Verweilzeit ist zu
groß -, muß in Ausgangsposition zurückgekippt und die Arretierung gelöst
werden. Jetzt wird ein in Warteposition dort befindlicher "zweiter Deckel"
aufgesetzt und wieder hydraulisch festgeklemmt. Dieser "zweite Deckel" ist
gegenüber dem anderen gleich, mit Ausnahme der dort befindlichen
Hochleistungsbrennern. Diese Hochleistungsbrenner sind so angeordnet, daß
sie sich bei der Deckelauflage auf die Verteilerrinne, genau oberhalb der
Tundish-Schiebeverschlüsse, befinden (Schiebeverschlußheizung). Diese
sechs Hochleistungsbrenner sind in der Lage, den Innenraum auf über 1500°C
zu erwärmen und den dort erkalteten Reststahl wieder zu verflüssigen.
Nach dem Aufheizen des Verteilers V wird in den Spalt 20 ein Dichtungszopf 26
(siehe Fig. 9) aus keramischen Fasermaterial eingebracht, der erst vor der
Entleerung des Verteilers V wieder entfernt wird.
Die nähere Ausgestaltung der feuerfesten Verkleidung des Deckels W ist aus
den Fig. 6 bis 12 ersichtlich. Im einzelnen ist gemäß den Fig. 6 bis 9
innenseitig des mit Profilschienen 12 bewahrten Deckelbleches 10 die aus
keramischen Faserpacken 30 zusammengesetzte Isolierung 13 angebracht, unter
Freilassen von am Deckelblech 10 befestigten Rohrstutzen 31, durch welche
die Tragbolzen 16 des abnehmbaren Hitzeschildes H hindurchgreifen zur
Ankeilung an am Deckelblech 10 befestigten Steckhülsen 32.
Wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich, hat das perforierte, bzw. mit
Entdampfungslöchern versehene Tragblech 15 des Hitzeschildes H oberseitig
hohlzylindrische, in die Rohrstutzen 31 passende Sockel 34, in denen die
Tragbolzen 16 in planer Ebene beweglich lagern. Unterseitig dagegen ist das
Tragblech 15 mit Spreizstiften 35 schachbrettartig besetzt, zum Festhalten
einer keramischen Fasermatte 36, einer Ölpapier- oder Kunststoffolie 37
sowie der Feuerbetonschicht 14, wobei die Positionen 36, 37 und 14 von
einer Umfangszarge 39 des Bleches 15 eingepaßt sind. Bei größerer
Langenabmessung des Deckels W ist der Hitzeschild H gemäß Fig. 8 der Länge
nach in einzeln hantier- und austauschbare Schildabschnitte 40 unterteilt,
welche in Fig. 8 der Einfachheit wegen dem besprochenen einstückigen
Hitzeschild H entsprechende Bezugszeichen tragen. In diesem Sinne ist der
Hitzeschild H bzw. sind die durch die Querteilung erhaltenen
Schildabschnitte 40 an den Zargen 39 gegenüber dem Deckelmetall bzw.
untereinander mittels Umfangsdichtungen 41 aus keramischem Material
abgedichtet.
Zwecks planbeweglicher Anordnung des Hitzeschildes H lagert jeder
Tragbolzen 16 mit einem Bund 42 in einer Reinigungsöffnungen 43
aufweisenden Toleranzkammer 44 des Sockels 34, dessen Deckscheibe 45 bei
der Einbringung des Tragbolzens 16 verschweißt wird.
Gegenteilig zu den gleichlängigen Bolzen 16 gibt es neben den mehrheitlich
vorgesehenen, unterhalb der Toleranzkammern 44 mit feuerfestem Granulat 46
gefüllten Sockeln 34 solche, die im Bereich des Spaltes 20 um die
Spaltbreite verkürzt sind. Dort, im Spaltbereich, ist die Dicke der
Isolierung 13 entsprechend verringert und der Aufsetzrahmen 7 des
Deckels W durch die mit feuerfesten Schutzhülsen 47 geschützten Stützen 21
ersetzt (vgl. Fig. 6). Die vorteilhaft aus Feuerbeton vorgefertigten
Hülsen 47 sind Bestandteil des Hitzeschildes H bzw. der Schildabschnitte 40
und greifen beim Auflegen des Deckels W auf die Boardfläche 22 des
Verteilers V in Ausnehmungen 48 der diese Flache im Bereich des Spaltes 2
überziehenden Schutzschicht 23, wobei eine Abdichtung mit keramischer
Faserkordel 49 erfolgt.
Aus Fig. 7 wird die Ausbildung der Eingießöffnung 9 an einem am
Deckelblech 10 befestigten Blechkragen 50 deutlich, an dessen Außenseite
die Isolierung 13 endet, während der Hitzeschild H einen dem Kragenprofil
entsprechenden Durchstich 51 hat. Innenseitig des Kragens 50 besteht die
Öffnungsauskleidung 19, ähnlich dem Hitzeschild H, aus einer Fasermatte 36
einer Folie 37 und aus Feuerbeton 14, der auch die Einfüllseite der
Eingießöffnung 9 einschließt.
Ungleich aufgebaut sind die Brenneröffnungen 8, deren im Umriß oval
ausgebildete am Deckelblech 10 befestigte und mit keramischem Fasermaterial
54 ausgefütterte Kragenbleche 55 die Brennersteine 18 aufnehmen, wie an den
Ovalseiten 56 eine Nut 57 haben, in die eine Haltelasche 58 je einer
Haltevorrichtung 59 hineinpaßt (Fig. 11). Die Vorrichtungen 59 sind, von
der Feuerbetonschicht umgeben, am Tragblech 15 des Hitzeschildes H
disponiert, indem ein dort mit Abstand um die Ovalseiten 56 befestigter
Blechsteg 60 in Quermuffen 61 Steckstifte 62 mit Splinten 63 trägt, die
durch Bohrungen 64 des Tragbleches 15 und der Haltelasche 58 durchgesteckt
und zur Verbindung beider Teile aufgespreizt sind. Demgemäß können nach
Aufbrechen der Feuerbetonschicht 14 die Vorrichtungen 59 geöffnet und die
Brennersteine 18 im Hitzeschild H ersetzt werden. Danach läßt sich der
aufgebrochene Feuerbeton leicht erneuern.
Jeder Brennerstein 18 ist bei entferntem Brenner mit dem eingangs
angeführten Stopfen 25 verschließbar, der nach Fig. 12 aus einem den
Hantierungsschacht 24 tragenden Armierungstopf 67 und einer außenseitigen
feuerfesten Verkleidung besteht. Dieser ist in Anlehnung an den
Hitzeschild H an Spreizstiften 35 des Armierungstopfes 56 durch eine
keramische Fasermatte 36, eine Folie 37 und eine Feuerbetonschicht 38
gebildet.
Der beschriebene Deckel W wird mit seinem Entleerungsspalt 20 besonderen
Betriebsverhältnissen gerecht. Im allgemeinen gilt die erfindungsgemäße
Auskleidung für Deckel, die keinen seitlichen Entleerungsspalt haben.
Desweiteren wird die erfindungsgemäße Auskleidung auch metallurgischen
Gefäßen gerecht, die nicht in Stranggießanlagen eingesetzt, aber ähnlichen
Betriebsbedingungen unterworfen sind.
Claims (12)
1. Feuerfeste Auskleidung für Deckel metallurgischer Gefaße, insbesondere
für einen bei Stranggießanlagen eingesetzten Warmverteiler, dessen
innenseitig mit feuerfestem Material ausgekleideter Deckel mit
Brenneröffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (W)
vor einer Isolierung (13) ein am Deckelblech (10) mittels Traggliedern
(16, 34) abnehmbar und plan beweglich gehaltener Hitzeschild (H) unter
Einfügen einer elastischen Umfangsdichtung (41) angeordnet ist.
2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitzeschild
(H) ein feuerseitig mit feuerfestem Material (14) verkleidetes Tragblech
(15) mit in Sockeln (34) plan beweglich lagernden, die Isolierung (13)
durchdrängenden und am Deckelblech (10) aufgehängte Tragbolzen (16) hat.
3. Auskleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbolzen
(16) mit einem Bund (42) in einer Toleranzkammer (44) der Sockel (34)
lagern.
4. Auskleidung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragbolzen (16) an Steckhülsen (32) des Deckelbleches (10) lösbar
aufgehängt und am Blech (10) Ausnehmungen der Isolierungen (13)
begrenzende, die Anordnung (16, 34) umgebende Rohrstutzen (31)
vorgesehen sind.
5. Auskleidung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Isolierung (13) aus keramischen Faserpacken (30) besteht und der
Hitzeschild (H) eine am Tragblech (15) unter Zwischenlegen einer
keramischen Fasermatte (36) durch Stifte (35) verankerte
Feuerbetonschicht (14) aufweist.
6. Auskleidung nach Anspruch 1 und den folgenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß am Hitzeschild (H) angeordnete Brennersteine (18)
in um die Brenneröffnungen (8) am Deckelblech (10) befestigte, mit
keramischem Fasermaterial (54) ausgefütterte Kragen (55) greifen.
7. Auskleidung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Brennerstein (18) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Stellen der
Umfangsfläche von je einer am Tragblech (15) in der Feuerbetonschicht
(14) angeordneten Haltevorrichtung (59) lösbar gehalten ist (Fig. 11).
8. Auskleidung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Haltevorrichtung (59) eine in eine Nut (57) des Brennersteines (18)
greifende Haltelasche (58) mit Splintverbindungen zum Tragblech (15)
aufweist.
9. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingießöffnung (9) des Deckels (W) eine an einem Kragen (50)
des Deckelbleches (10) mittels Spreizstiften (35) befestigte
Öffnungsauskleidung (19) aus einer keramischen Fasermatte (36) und
einer Feuerbetonschicht (14) hat.
10. Auskleidung nach den vorherigen Ansprüchen für einen Warmverteiler mit
einem am Deckel (W) an einer Längsseite vorgesehenen, durch
Deckelstützen (21) unterteilten Entleerungsspalt (20), dadurch
gekennzeichnet, daß dem Hitzeschild (H) die Stützen (21) umgebende
feuerfeste Schutzhülsen (47) zugeordnet sind, die in Ausnehmungen (48)
einer auf der Boardfläche (22) des Verteilers (V) aufgebrachten
feuerfesten Schutzschicht (23) greifen.
11. Auskleidung nach Anspruch 1 und den folgenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hitzeschild (H) in Schildabschnitte (40) mit
eigenen Umfangsdichtungen (41) längs unterteilt ist.
12. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tragblech (15) des Hitzeschildes (H) bzw. eines Schildabschnittes
(40) die Feuerbetonschicht (14) einfassende Umfangszargen (39)
aufweist, an denen Umfangsdichtungen (41), vorzugsweise
Abdichtungsschnüre, aus keramischer Faser vorgesehen sind.
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