DE3642201C1

DE3642201C1 - Refractory ceramic component

Info

Publication number: DE3642201C1
Application number: DE19863642201
Authority: DE
Inventors: Lorenz Doetsch; Peter Schrader
Original assignee: RADEX DEUTSCHLAND AG
Current assignee: Veitsch Radex GmbH and Co OG
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-16
Also published as: EP0312549B1; EP0312549A1; WO1988004331A1

Abstract

A fire-proof ceramic component is used to separate impurities from metallic molten masses. The component has a porous section (16) through which the metallic molten mass flows and an inert gas duct (26)

Description

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes keramisches Bauteil zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Metallschmelzen.The invention relates to a refractory ceramic component for separating contaminants from molten metal.

Es sind verschiedene Arten derartiger feuerfester keramischer Bauteile für unterschiedliche Anwendungsbereiche bekannt.There are various types of such refractory ceramic Components for different areas of application known.

Die Metallfiltration mittels keramischer Filter ist seit längerer Zeit Stand der Technik. Insbesondere bei der Halbzeugfertigung ist ein hoher Reinheitsgrad erforderlich; kleinste Einschlüsse in der Schmelze führen zu einem Ausschuß. Im Bereich der Superlegierungen werden Gußteile für die verschiedensten Anwendungen seit längerer Zeit erfolgreich mit Keramikmaterialien in Schaumstruktur filtriert. Metal filtration using ceramic filters has been around since State of the art for a long time. Especially with the Semi-finished products require a high degree of purity; smallest inclusions in the melt lead to one Committee. Castings are used in the field of superalloys for various applications for a long time successfully filtered with ceramic materials in foam structure.

Die Einschlüsse sind abhängig von der Art des zu vergießenden Werkstoffes, den damit verbundenen Ausgangsmaterialien und den vorhandenen Schmelz- und Fertigungseinrichtungen. Die Einschlüsse bestehen hauptsächlich aus Schlacken, Impfmittelreaktionsprodukten, nichtmetallischen Oxiden, Sandeinspülungen, aber auch aus Rückständen der Behandlungs- und Transportgefäße.The inclusions depend on the type of potted Material, the associated raw materials and the existing melting and manufacturing facilities. The inclusions consist mainly of slags, Vaccine reaction products, non-metallic oxides, Sand, but also from residues of the treatment and transport containers.

Die keramischen Filter bestehen vor allem aus offenporigen Filterkörpern in Schaumstruktur mit einer bestimmten Porosität in einer definierten Bandbreite. Beim Durchführen der Metallschmelzen erfolgt ein physikalisches Abscheiden von feinsten Teilchen an den Wandungen innerhalb des Filterkörpers, wodurch die Metallschmelze "gereinigt" wird.The ceramic filters consist mainly of open-pore Filter bodies in foam structure with a certain porosity in a defined range. When performing the metal melts are physically separated of the finest particles on the walls inside the filter body, thereby "cleaning" the molten metal.

Derarige keramische "Schaumfilter" sind zum Beispiel aus den Deutschen Offenlegungsschriften 28 05 611, 33 14 796, 34 24 504, 34 25 182 und 35 27 872 bekannt.Such ceramic "foam filters" are for example from German Offenlegungsschriften 28 05 611, 33 14 796, 34 24 504, 34 25 182 and 35 27 872 are known.

Daneben besteht eine weitere Gattung feuerfester keramischer Bauteile zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Stahlschmelzen, die insbesondere bei Verteilerrinnen (Zwischenbehältern) in Stranggießanlagen Anwendung finden.There is also another type of refractory ceramic Components for separating contaminants from molten steel, which in particular for distribution channels (intermediate containers) find application in continuous casting plants.

Hierbei handelt es sich um sogenannte "Dämme", die vorzugsweise auf dem Boden einer Verteilerrinne angeorndet sind. Die Dämme sollen zu einer Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit und vor allem einer Beruhigung der Metallschmelze in der Verteilerrinne dienen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die in den Zwischenbehälter gegebene Metallschmelze über die Fläche und das Volumen des Zwischenbehälters auf dem Weg zu den verschiedenen Ausgüssen gleichmäßig transportiert werden kann. These are so-called "dams", which are preferably are arranged on the bottom of a distribution channel. The dams are designed to equalize the flow rate and above all a calming down of the molten metal serve in the distribution channel. In this way it is achieved that the metal melt given in the intermediate container on the area and volume of the intermediate container on the way to the different spouts evenly can be transported.

Durch eine Vergleichmäßigung und Verlängerung der Verweilzeit im Zwischenbehälter können nichtmetallische Verunreinigungen wie Schlacketeilchen, Aluminiumpartikel oder sonstige Stahlverunreinigungen in erhöhtem Maße in der Metallschmelze aufsteigen und anschließend in der auf die Metallschmelze aufgebrachten Abdeckmasse gebunden werden.By equalizing and extending the dwell time Non-metallic impurities can be found in the intermediate container such as slag particles, aluminum particles or others Steel impurities in the metal melt to an increased degree rise and then on the molten metal applied masking compound are bound.

Aus der EP-A-173 147 ist eine mehrstufige Dammanordnung für einen Zwischenbehälter bekannt, wobei sich der Damm in Längsrichtung zwischen den beiden Stirnseiten des Zwischengefäßes erstreckt. Mit dem bekannten Damm soll das "Totvolumen" innerhalb des Zwischengefäßes vermindert und die Behandlung der Metallschmelze vergleichmäßigt werden.EP-A-173 147 is a multi-stage dam arrangement known for an intermediate container, the dam extending in the longitudinal direction between the two faces of the tundish extends. With the well-known dam, the "dead volume" reduced within the tundish and the treatment of the molten metal is evened out will.

Einen Zwischenbehälterdamm zeigt auch die EP-A-124 667, die im übrigen vorschlägt, den Damm aus feuerfesten Materialien mit einem bestimmten Gehalt an Faserstoffen herzustellen.EP-A-124 667, which in the rest proposes the dam made of refractory materials with a certain fiber content.

Die bekannten keramischen feuerfesten Bauteile zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Metallschmelzen führen zwar zu einer Verbesserung der Qualität der vergossenen Produkte; dennoch wird eine Qualitätssteigerung insbesondere bezüglich einer erhöhten Abscheidung nichtmetallischer Verunreinigungen angestrebt.The well-known ceramic refractory components for separation lead from contamination from molten metal to improve the quality of the potted products; nevertheless, an increase in quality is particularly relevant an increased separation of non-metallic impurities sought.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein feuerfestes keramisches Bauteil vorzuschlagen, mit dem der Abscheidungsgrad von Verunreinigungen aus Metallschmelzen erhöht wird. Gleichzeitig soll das Bauteil vorzugsweise nachrüstbar sein und eine - insbesondere gegenüber konventionellen keramischen Filtern - erhöhte Lebensdauer aufweisen.Accordingly, the invention is based on the object propose a refractory ceramic component with which is the degree of separation of contaminants from molten metals is increased. At the same time, the component should preferably be retrofittable and one - especially opposite conventional ceramic filters - increased service life exhibit.

Die Erfindung steht unter der Erkenntnis, daß der Abscheidungsgrad von Verunreinigungen aus Metallschmelzen erheblich verbessert werden kann, wenn die Schmelze nicht nur durch "Barrieren" beruhigt und gegebenenfalls durch einen offenporigen keramischen Filter geführt wird, sondern gleichzeitig einer Inertgasbehandlung unterworfen wird.The invention is based on the knowledge that the degree of deposition of contaminants from molten metals can be improved if not only the melt calmed by "barriers" and possibly by a open-pore ceramic filter is guided, but is simultaneously subjected to an inert gas treatment.

Die Erfindung schlägt insoweit ein feuerfestes keramisches Bauteil zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einer Metallschmelze mit einem porösen Abschnitt zum Durchführen der Metallschmelze sowie einer Einrichtung zur Zuführung eines Inertgases im Bereich des porösen Abschnittes vor.In this respect, the invention proposes a refractory ceramic Component for separating contaminants from a Molten metal with a porous section for passage the molten metal and a device for feeding of an inert gas in the area of the porous section.

Die Durchleitung der Metallschmelze durch einen porösen Abschnitt (Filter) führt zunächst zu einer Beruhigung der Schmelze aufgrund einer Verlangsamung der Durchströmgeschwindigkeit. Damit ist gleichzeitig auch eine Art "Dammwirkung" erreicht.Passing the molten metal through a porous one Section (filter) leads to a calming at first the melt due to a slowdown in the flow rate. This is also a kind of "Dam effect" reached.

Durch die weitere Zuführung eines Inertgases im Bereich dieses porösen Abschnittes wird erfindungsgemäß eine Möglichkeit geschaffen, die unerwünschten Verunreinigungen mit dem Inertgasstrom schneller und vollständiger aus der Metallschmelze an die Oberfläche des Schmelzbades zu führen, wo sie entnommen oder vorzugsweise in einer bekannten Abdeckmasse gebunden werden.By further supplying an inert gas in the area this porous section is a possibility according to the invention created the unwanted contaminants with the inert gas flow faster and more completely of the molten metal to the surface of the molten bath to guide where they are taken or preferably in a known masking compound are bound.

Der poröse Abschnitt soll vorzugsweise aus einem offenzelligen keramischen Formkörper bestehen, wobei sich die eingangs genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Schaumkeramiken in besonderer Weise anbieten.The porous section should preferably consist of an open cell ceramic moldings exist, the initially mentioned, known from the prior art Offer foam ceramics in a special way.

Bevorzugt sind hier Formkörper aus einem organischen Polymerschaum in Mischung mit einem keramischen Schlicker.Shaped bodies made of an organic polymer foam are preferred here mixed with a ceramic slip.

Anstelle eines derartigen Schaumfilters kann der poröse Abschnitt, nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, auch aus einem gegebenenfalls auf einem Stützkörper aufgebrachten Filtergewebe aus einer feuerfesten Faser gestaltet sein. Ein entsprechendes Filterelement ist in der DE-OS 33 40 417 beschrieben.Instead of such a foam filter, the porous Section, according to an alternative embodiment of the Invention, also from an optionally on a support body applied filter fabric from a refractory Be designed fiber. A corresponding filter element is described in DE-OS 33 40 417.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der poröse Abschnitt aus mehreren, im Abstand hintereinander angeordneten Bauteilen besteht (in Durchflußrichtung der Schmelze gesehen). Es entsteht so eine Art stufenweise Filtrierung, wodurch der Abscheidungsgrad der Verunreinigungen erhöht wird.It has proven to be particularly advantageous if the porous section of several, spaced one behind the other arranged components exists (in the flow direction of the Seen melt). This creates a kind of step by step Filtration, reducing the degree of separation of impurities is increased.

Sowohl herstellungsmäßig als auch bei der Anwendung ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der poröse Abschnitt in einem dichten keramischen Aufnahmeteil einliegt. Es entsteht so eine Art Rahmen zur Aufnahme eines Filters.Both in terms of production and use an embodiment preferred in which the porous section lies in a dense ceramic receiving part. It this creates a kind of frame for holding a filter.

Für den hier in Rede stehenden Anwendungsbereich empfiehlt sich, den Aufnahmeteil aus einem keramischen Material hoher Temperaturwechselbeständigkeit herzustellen, zum Beispiel aus einer hochtonerdehaltigen Masse. Dabei kann der Aufnahmeteil sowohl gegossen wie gepreßt sein.Recommended for the application area in question itself, the receiving part made of a ceramic material to produce high thermal shock resistance to Example from a high alumina mass. It can the receiving part can be cast as well as pressed.

Der (dichte) Aufnahmeteil übernimmt dabei gleichzeitig die Funktion der aus dem Stand der Technik bekannten Dämme. The (dense) recording part takes over at the same time the function of the dams known from the prior art.

Die Metallschmelze wird am Aufnahmeteil zurückgehalten und kann nur durch den porösen Abschnitt abfließen.The molten metal is retained on the receiving part and can only drain through the porous section.

Vorzugsweise umschließt der Aufnahmeteil den Filter allseitig, wobei letzterer eine Quaderform aufweisen und im Aufnahmeteil zum Beispiel eingemörtelt sein kann.The receiving part preferably surrounds the filter on all sides, the latter having a cuboid shape and can be mortared in the receiving part, for example.

Bezüglich der Anordnung einer Gaszuführeinrichtung bietet die Erfindung verschiedene alternative Ausführungsformen an, die auch kumulativ in ein und demselben feuerfesten keramischen Bauteil realisiert werden können.Regarding the arrangement of a gas supply device offers the invention various alternative embodiments which are also cumulative in one and the same refractory ceramic component can be realized.

In ihrer allgemeinsten Form besteht die Einrichtung zur Zuführung eines Inertgases aus einer Gasleitung, die vorzugsweise parallel zum porösen Abschnitt und mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung in Richtung auf den porösen Abschnitt verläuft.In its most general form, the facility for Feeding an inert gas from a gas line, preferably parallel to the porous section and with at least a gas outlet opening towards the porous Section runs.

Damit ist sichergestellt, daß die Metallschmelze unmittelbar vor, während und/oder nach ihrem Durchtritt durch den Filter von einem Inertgasstrom gespült wird, der für eine zusätzliche Reinigung (gegebenenfalls Vor- beziehungsweise Nachreinigung) sorgt.This ensures that the molten metal immediately before, during and / or after passing through the filter is purged by an inert gas stream that is suitable for an additional cleaning (if necessary preliminary or Post-cleaning).

Dabei schlägt die Erfindung in einer vorteilhaften Ausführungsform vor, die Gasleitung unterhalb des porösen Abschnittes anzuordnen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Inertgas von unten nach oben und damit praktisch durch das gesamte Schmelzbad strömt.The invention proposes an advantageous embodiment before, the gas line below the porous To arrange section. This ensures that the inert gas from bottom to top and therefore practical flows through the entire weld pool.

Alternativ oder zusätzlich kann die Gasleitung jedoch auch an einer oder beiden Seitenflächen des Filters angeordnet sein, wobei die Gasaustrittsöffnungen dann im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Metallschmelze angeordnet sein sollten. Hierdurch ergibt sich, insbesondere zusammen mit einer Gasleitung unterhalb des porösen Abschnittes, eine besonders intensive Inertgasbehandlung und damit eine besonders hohe Reinigungsleistung.Alternatively or additionally, however, the gas line can also arranged on one or both side surfaces of the filter be, the gas outlet openings then essentially perpendicular to the flow direction of the molten metal should be arranged. This results, in particular together with a gas line below the porous Section, a particularly intensive inert gas treatment and therefore a particularly high cleaning performance.

Die Gasleitung beziehungsweise ihre Gasaustrittsöffnung(en) können, nach verschiedenen weiteren vorteilhaften Auführungsformen der Erfindung, sowohl vor als auch hinter dem porösen Abschnitt, und in einer weiteren Ausbildung auch zwischen einzelnen Bauteilen des porösen Abschnittes verlaufen (jeweils in Durchflußrichtung der Metallschmelze gesehen).The gas pipe or its gas outlet opening (s) can, according to various other advantageous embodiments the invention, both in front and behind the porous section, and in further training also between individual components of the porous section run (each in the flow direction of the molten metal seen).

Wird die Gasleitung vor dem Filterteil angeordnet, so erfolgt eine Art "Vorreinigung", indem große Teile der Verunreinigungen bereits vor Eintritt der Metallschmelze in den Filter mit dem Inertgasstrom nach oben weggeführt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß nur noch ein Teil der Verunreinigungen in den Filter geführt wird und sich dieser insoweit nicht mehr so schnell "zusetzt". In Kombination mit der Verwendung einer Abdeckmasse auf der Oberfläche des Schmelzbades ist weiter sichergestellt, daß die Verunreinigungen nicht nur physikalisch abgeschieden, sondern auch chemisch (in der Abdeckmasse) gebunden werden.If the gas line is arranged in front of the filter part, so a kind of "pre-cleaning" takes place by large parts of the Contamination before the molten metal enters led into the filter with the inert gas flow upwards will. This embodiment has the advantage that only some of the impurities are fed into the filter and this will no longer "clog" so quickly. In combination with the use of a masking compound the surface of the weld pool is further ensured that the impurities are not only physically separated, but also chemically bound (in the masking compound) will.

Eine ebenso effektive (gegebenenfalls zusätzliche) Reinigung erfolgt, wenn die Gasleitung so angeordnet wird, daß eine Gasströmung zwischen einzelnen, im Abstand zueinander angeordneten Bauteilen des Filters erfolgt. Das Prinzip ist dabei das gleiche, wie vorstehend beschrieben, in diesem Fall wird vor allem der - in Durchflußrichtung der Schmelze hintere Filterteil - vor einem "Zusetzen" geschont.An equally effective (possibly additional) cleaning takes place when the gas line is arranged so that a Gas flow between individuals, at a distance from each other arranged components of the filter. The Principle is the same as described above, in this case, especially - in the direction of flow the melt back filter part - before "clogging" spared.

Bei dieser Ausführungsform wird der Filter vorzugsweise entweder von oben in den Aufnahmeteil eingesetzt, oder auch, nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, zum Beispiel über eine entsprechende Nut-Feder Anordnung eingeschoben, oder aber der Aufnahmeteil selbst ist im entsprechenden Bereich ebenfalls nach oben offen, so daß die Verunreinigungen ohne weiteres aufsteigen und - wie vorstehend beschrieben - in einer Abdeckmasse gebunden werden können.In this embodiment, the filter is preferred either inserted from above into the receiving part, or also, according to a further advantageous embodiment, for example via a corresponding tongue and groove arrangement inserted, or the recording part itself is in the corresponding area also open at the top, so that the impurities rise easily and - how described above - bound in a covering compound can be.

Die Gasaustrittsöffnung(en) können auf verschiedene Weise gestaltet sein.The gas outlet opening (s) can be in different ways be designed.

In einer ersten Ausführungsform wird hierzu vorgeschlagen, eine schlitz(kanal)förmige Öffnung vorzusehen, über die das Gas wie ein geschlossener Vorhang austreten kann.In a first embodiment, it is proposed that to provide a slot (channel) shaped opening over which the gas can escape like a closed curtain.

Ebenso ist es aber auch möglich, von der Gasleitung eine Vielzahl einzelner, im Abstand zueinander angeordneter Gaskanäle vorzusehen, über die das Gas in einer Vielzahl von säulenförmigen Einzelströmen durch die Metallschmelze geführt wird, wobei der Reinigungseffekt noch größer ist.However, it is also possible to get one from the gas line Large number of individual, spaced apart Provide gas channels through which the gas in a variety of columnar individual flows through the molten metal is performed, the cleaning effect is even greater.

Die mit einem erfindungsgemäßen feuerfesten keramischen Bauteil erzielbaren Vorteile sind offensichtlich.The with a refractory ceramic according to the invention Component achievable advantages are obvious.

Gegenüber den eingangs beschriebenen bekannten Bauteilen kann ein sehr viel höherer Abscheidungsgrad an nichtmetallischen Verunreinigungen und damit eine wesentlich verbesserte und gleichmäßigere Schmelzqualität erreicht werden. Compared to the known components described above can have a much higher degree of deposition of non-metallic Impurities and thus a much improved and more uniform melting quality can be achieved.

Dabei ist der konstruktive Aufwand minimal, und auch bekannte Anlagen zur Behandlung oder Durchführung von Metallschmelzen können ohne weiteres mit einem erfindungsgemäßen Bauteil nachgerüstet werden.The design effort is minimal, and also known Plants for treating or performing molten metals can easily with an inventive Component can be retrofitted.

Der Anwendungsbereich einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist grundsätzlich nicht beschränkt. Das Bauteil kann sowohl in Gießereien, wo Sand-, Kokillen- oder Feingußstücke für alle möglichen Anwendungen hergestellt werden, als auch in Stranggießanlagen (hier vorzugsweise in einer Verteilerrinne) eingesetzt werden.The scope of a device according to the invention is basically not limited. The component can both in foundries, where sand, mold or investment castings can be manufactured for all possible applications as also in continuous casting plants (here preferably in one Distribution channel) are used.

Beim Einsatz in einer Verteilerrinne einer Stranggießanlage erfüllt das erfindungsgemäße Bauteil die Funktion eines "gasspülenden Zwischenbehälterdamms" und damit mehrere Funktionen gleichzeitig, wie vorstehend im einzelnen beschrieben.When used in a tundish of a continuous caster the component according to the invention fulfills the function a "gas purging intermediate container dam" and thus several functions simultaneously, as described in detail above.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den übrigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention emerge from the subclaims as well as the other registration documents.

Das erfindungsgemäße Bauteil ist sowohl bezüglich seiner Geometrie als auch Anordnung in einer Schmelzbehandlungsanlage nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Ebenso lassen sich neben den genannten weitere, an sich bekannte Materialien für die Herstellung des Aufnahmeteils beziehungsweise porösen Körpers verwenden. Der Fachmann wird hier - je nach Anwendungsbereich - geeignete Qualitäten auswählen.The component according to the invention is both in terms of its Geometry as well as arrangement in a melting treatment plant not limited to the described embodiments. In addition to the other known materials for the production of the receiving part or use a porous body. Depending on the area of application, the specialist becomes suitable here Select qualities.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der ein gasspülender Zwischenbehälterdamm dargestellt ist. Im einzelnen zeigt The invention will now be described with reference to the drawing described in which a gas purging intermediate container dam is shown is. In detail shows

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen feuerfesten Bauteils Fig. 1 is a perspective view of a refractory component of the invention

Fig. 2: eine Frontansicht des Bauteiles gemäß Fig. 1 Fig. 2 is a front view of the component of Figure 1.

Fig. 3: einen Schnitt entlang der Linie A-B nach Fig. 2 Fig. 3 is a section along the line AB of Figure 2.

Fig. 4: die Anordnung eines erfindungsgemäßen Bauteils in einem Zwischenbehälter. FIG. 4 shows the arrangement of a component of the invention in an intermediate container.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 10 ein erfindungsgemäßes feuerfestes Bauteil ganz allgemein gekennzeichnet.In the drawing, a refractory component according to the invention is generally identified by reference number 10 .

Es besteht aus einem rahmenförmigen Aufnahmeteil 12 aus einer hochtonerdehaltigen, gegossenen und einvibrierten Masse mit einer mittigen quadratischen Durchgangsöffnung 14.It consists of a frame-shaped receiving part 12 made of a high-alumina, cast and vibrated mass with a central square passage opening 14 .

In der Durchgangsöffnung 14 sitzt ein quaderförmiger poröser Abschnitt 16 (nachfolgend Filter genannt) ein.A cuboid porous section 16 (hereinafter referred to as filter) sits in the through opening 14 .

Der Filter 16 ist mit dem Aufnahmeteil 12 über eine feuerfeste Mörtelfuge 18 fest verbunden.The filter 16 is fixedly connected to the receiving part 12 via a refractory mortar joint 18 .

Der Filter 16 ist ein aus einem organischen Polymerschaum in Mischung mit einem keramischen Schlicker hergestellter gesinterter Formkörper. Seine chemische Analyse (in Gewichtsprozent) sowie physikalischen Kenndaten sind wie folgt:The filter 16 is a sintered molded body produced from an organic polymer foam in a mixture with a ceramic slip. Its chemical analysis (in percent by weight) and physical characteristics are as follows:

SiO₂3,0 Al₂O₃83,5 Cr₂O₃2,6 P₂O₅5,9 K₂O0,3 Na₂O0,2 Rest diverse Oxide4,5 Rohdichte:1,9 g/cm³ Offene Porosität:50%SiO₂3.0 Al₂O₃83.5 Cr₂O₃2.6 P₂O₅5.9 K₂O0.3 Na₂O0.2 Remaining various oxides4.5 Bulk density: 1.9 g / cm³ Open porosity: 50%

Der Filter 16 ermöglicht durch seine offene Porosität das Durchfließen einer Metallschmelze von der Vorderseite 20 zur Rückseite 22.Due to its open porosity, the filter 16 enables a metal melt to flow through from the front 20 to the rear 22 .

Das Netzwerk der miteinander verbundenen Poren des Filters 16 bewirkt eine positive Filtrierwirkung, wobei auch Partikel mit erheblich geringerem Durchmesser als die durchschnittliche Porengröße im verzweigten Filternetzwerk aufgefangen werden. Auf diese Weise können nichtmetallische Einschlüsse im µm-Bereich abfiltriert werden.The network of interconnected pores of the filter 16 has a positive filtering effect, and particles with a diameter which is considerably smaller than the average pore size are also collected in the branched filter network. In this way, non-metallic inclusions in the µm range can be filtered off.

Dadurch, daß die Metallschmelze einen "Zickzackweg" durch das Filternetzwerk nehmen muß, wird die Strömung der Metallschmelze ausgerichtet, und die durch eine "schäumende Metallschmelze" verursachten Schäden wie Oxidfilme und nichtmetallische Einschlüsse werden sicher verhindert.In that the molten metal through a "zigzag path" the filter network must take, the flow of the molten metal aligned, and by a "foaming Molten metal "caused damage such as oxide films and non-metallic inclusions are reliably prevented.

Ein geringfügiger anfänglicher Strömungswiderstand beim "Angießen" führt dazu, daß während der Durchführung der Metallschmelze durch den Filter ein weitestgehend konstanter metallostatischer Druck aufrechterhalten wird.A slight initial flow resistance at "Cast on" means that while the Metal melt through the filter a largely constant metallostatic pressure is maintained.

Unterhalb des Filters 16 verläuft im unteren Rahmenteil 24 eine Gasleitung 26 von außen parallel zur Vorderseite 20 des Filters 16 und mit gleichem Abstand zu dessen Unterseite 28.Below the filter 16 , a gas line 26 runs in the lower frame part 24 from the outside parallel to the front 20 of the filter 16 and at the same distance from the underside 28 thereof .

Wie insbesondere den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, verlaufen von der Gasleitung 26 eine Vielzahl von Gasaustrittskanälen 30 nach oben und treten an einer vorstehenden Stufe 32 an der Oberfläche des unteren Rahmenteils 24 aus diesem heraus.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, a multiplicity of gas outlet channels 30 run upward from the gas line 26 and emerge from the latter at a projecting step 32 on the surface of the lower frame part 24 .

Die Stufe 32 wird dadurch ausgebildet, daß der Filter 16 etwas nach hinten (in Durchflußrichtung F der (nicht dargestellten) Schmelze gesehen) versetzt im Aufnahmeteil 12 angeordnet ist, wodurch die Stufe 32 allseitig umläuft.The stage 32 is formed in that the filter 16 is arranged somewhat to the rear (viewed in the direction of flow F of the melt (not shown)) in the receiving part 12 , as a result of which the stage 32 rotates on all sides.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Bauteils ist wie folgt:The function of the component according to the invention is as follows:

Das Bauteil wird zunächst, wie Fig. 4 zeigt, in eine Verteilerrinne 34 in den Weg der Metallschmelze eingebaut. Da die Metallschmelze in der Verteilerrinne im wesentlichen horizontal strömt, ist das feuerfeste Bauteil etwa senkrecht zur Strömungsrichtung aufgestellt.The component is first, as shown in FIG. 4, installed in a distribution channel 34 in the path of the molten metal. Since the molten metal flows essentially horizontally in the distribution channel, the refractory component is set up approximately perpendicular to the direction of flow.

Von einer Gießpfanne (nicht dargestellt) wird die Metallschmelze über einen Ausguß in die Verteilerrinne 34 gegossen, wobei der Eingießbereich des Gießstrahls mit dem Bezugszeichen 36 gekennzeichnet ist.The molten metal is poured from a pouring ladle (not shown) into the distribution channel 34 via a spout, the pouring region of the pouring jet being identified by reference number 36 .

Das Bauteil 10 wirkt zunächst als Damm, bis die Metallschmelze durch den Filter 16 hindurchtritt.The component 10 initially acts as a dam until the molten metal passes through the filter 16 .

Zuvor ist die Gasleitung 26 an eine externe Gasversorgung angeschlossen worden, so daß ein Inertgas, vorzugsweise Argon oder dergleichen, durch die Gasaustrittskanäle 30 strömt und vor der Vorderseite 20 des Filters 16 aufsteigt.The gas line 26 has previously been connected to an external gas supply, so that an inert gas, preferably argon or the like, flows through the gas outlet channels 30 and rises in front of the front side 20 of the filter 16 .

Dabei wird eine Spülung der Metallschmelze erreicht, während der nichtmetallische Verunreinigungen über die einzelnen Gasbläschen mitgeführt werden, die dann aufsteigen und in einer auf der Oberfläche des Schmelzbades angeordneten Abdeckschicht (nicht dargestellt) gebunden werden.A flushing of the molten metal is achieved while of non-metallic contaminants over the individual Gas bubbles are carried along, which then rise and arranged in one on the surface of the weld pool Cover layer (not shown) are bound.

Dabei kann die Intensität des Gasstromes dem jeweiligen Anwendungsbereich angepaßt werden.The intensity of the gas flow can vary Application area to be adjusted.

In Erweiterung der dargestellten Ausführungsform kann die Spülleitung 26 auch seitlich neben dem Filter 16 im Aufnahmeteil 12 hochgeführt und mit entsprechenden Gasaustrittskanälen ausgebildet werden, so daß neben der Gasströmung von unten nach oben auch eine horizontale Gaseindüsung erfolgt, wodurch der Spüleffekt weiter optimiert wird.In an extension of the illustrated embodiment, the flushing line 26 can also be raised laterally next to the filter 16 in the receiving part 12 and formed with corresponding gas outlet channels, so that in addition to the gas flow from the bottom up, there is also a horizontal gas injection, which further optimizes the flushing effect.

Aufgrund der Reinigung der Metallschmelze vor der Durchleitung durch den Schaumfilter gelangen weniger Verunreinigungen in diesen. Hierdurch bleibt der Filter länger als aus dem Stand der Technik bekannt funktionstüchtig, das heißt, er setzt sich langsamer zu und braucht deshalb auch seltener ausgetauscht werden.Due to the cleaning of the molten metal before it is passed through the foam filter means less contamination in these. This will keep the filter longer known to be functional from the prior art, that is, it becomes slower and therefore needs also be replaced less often.

Das dem erfindungsgemäßen Bauteil zugrundeliegende Prinzip kann auch angewendet werden, wenn die Schmelze von oben nach unten einen Filter durchströme. Es ist dann im Einzelfall die Gaszuführrichtung so einzustellen, daß eine entsprechende Reinigung der Schmelze vor dem Eintritt in den Filter erfolgen kann.The principle underlying the component according to the invention can also be applied if the melt is from above flow down a filter. It is then in the individual case adjust the gas supply direction so that a corresponding one Cleaning the melt before entering the filter can be done.

Claims

1. Refractory ceramic component for separating contaminants from molten metal with

a) a porous section ( 16 ) for performing the molten metal and
b) a device ( 26, 30 ) for supplying an inert gas in the region of the porous section ( 16 ).

2. Component according to claim 1, characterized in that the porous section consists of an open-cell, ceramic molded body ( 16 ).

3. Component according to claim 2, characterized in that the shaped body ( 16 ) consists of foam ceramic.

4. Component according to claim 2 or 3, characterized in that the shaped body ( 16 ) is a sintered shaped body produced from an organic polymer foam in a mixture with a ceramic slip.

5. Component according to one of claims 1 to 4, characterized, that the porous section is optionally on a Supporting filter fabric made of a refractory Fiber is.

6. Component according to one of claims 1 to 5, characterized, that the porous section consists of several, spaced apart one after the other, seen in the flow direction of the melt, arranged components there.

7. Component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the porous section ( 16 ) lies in a dense, ceramic receiving part ( 12 ).

8. Component according to claim 7, characterized in that the receiving part ( 12 ) consists of a ceramic material with high thermal shock resistance.

9. Component according to claim 7 or 8, characterized in that the receiving part ( 12 ) consists of a high alumina mass.

10. Component according to one of claims 7 to 9, characterized in that the porous section ( 16 ) has a cuboid shape and sits in the receiving part ( 12 ) stationary.

11. Component according to one of claims 1 to 10, characterized in that the device for supplying an inert gas consists of a gas line ( 26 ), which is preferably parallel to the porous section ( 16 ) and with at least one gas outlet opening ( 30 ) in the direction of the porous section ( 16 ) runs.

12. The component according to claim 11, characterized in that the gas line ( 26 ) extends below the porous section ( 16 ).

13. Component according to claim 11 or 12, characterized in that the gas line ( 26 ) extends laterally of the porous section.

14. Component according to one of claims 11 to 13, characterized in that the gas line ( 26 ), seen in the flow direction of the molten metal, runs in front of and / or behind the porous section ( 16 ).

15. Component according to one of claims 11 to 14, characterized in that the gas line ( 26 ), seen in the flow direction of the molten metal, runs between the individual components of the porous section ( 16 ).

16. Component according to one of claims 11 to 15, characterized in that the gas outlet opening is formed as a nozzle gap extending from the gas line ( 26 ).

17. Component according to one of claims 11 to 16, characterized in that the gas outlet opening is designed from a plurality of small through channels ( 30 ).

18. Component according to one of claims 11 to 17, characterized in that the gas line ( 26 ) and / or the gas outlet opening (s) ( 30 ) are formed in the receiving part ( 12 ).

19. Component according to one of claims 1 to 18 for use as a gas flushing filter in a metallurgical Vessel.

20. Component according to one of claims 1 to 19 for use as a gas purging dam ( 10 ) in an intermediate container of a continuous caster.