DE3938050A1

DE3938050A1 - Kuppelbildende schieberfuellmasse fuer giesspfannen und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3938050A1
Application number: DE3938050A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: DISLICH MARGRIT DR 4330 MUEHLHEIM DE
Current assignee: DISLICH MARGRIT DR 4330 MUEHLHEIM DE
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1991-05-23
Also published as: US5124285A; EP0428964A2; ZA903331B; EP0428964A3; EP0428964B1; DE59009622D1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine kuppelbildende Schieberfüllmasse für Gießpfannen, die zur Aufnahme von Stahlschmelzen dienen, mit im Pfannenboden angeordneter Auslaufhülse und verstellbarer Schieberverschlußplatte, bestehend aus:
Chromerzsand,
Quarzsand und
einem zur Kuppelbildung und zur Erhöhung der Rieselfähigkeit beitragenden feinkörnigen Hilfsstoff,
wobei der Chromerzanteil in der Mischung unter 70 Gew. % liegt und der Hilfsstoffanteil kleiner ist als der Chromerz- bzw. der Quarzsandanteil. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Herstellung dieser kuppelbildenden Schieberfüllmassen.

"Kuppelbildend" besagt, daß die eingebrachte Schieberfüllmasse im Gießgutkontaktbereich zu einer Schieberfüllmassenkuppel versintert, die den ferrostatischen Druck über der Schmelze aufnimmt, solange der Auslauf geschlossen ist, die jedoch bei unter der Auslaufhülse stehender Schieberöffnung durch das Gießgut eindrückbar ist.

Der Begriff "Erhöhung der Rieselfähigkeit" bezieht sich auf ein schnelleres Auslaufen der Schieberfüllmasse bei geöffnetem Schieber und dadurch eine schnelle Erhöhung des ferrostatischem Druckes auf die einzudrückende Schieberfüllmassenkuppel.

Die bekannten gattungsgemäßen Schieberfüllmassen (DE-PS 34 19 306 bzw. DE-PS 32 14 168) haben sich in bezug auf die Kuppelbildung bewährt. Man erreicht eine Schieberöffnungsrate von praktisch 100%. Die Kuppelbildung funktioniert, weil bei dieser bekannten Schieberfüllmasse der Chromerzanteil im Gießgutkontaktbereich mit dem Kohlenstoff reduzierbar sowie mit Quarzsand zu der Schieberfüllmasse kuppelresinterbar ist.

Dabei arbeitet man im Rahmen der bekannten Maßnahmen mit einer besonderen Abstimmungsregel. Chromerz und Kohlenstoff werden im Einzelfall durch Versuche für eine spezielle Gießpfanne sowie eine spezielle gießtechnische Aufgabe eingestellt, daß eine ausreichende, aber nicht zu weit gehende Reduzierung der Chromerze erfolgt und die Versinterung wie angegeben stattfindet.

Der Kohlenstoffanteil in der Schieberfüllmasse (in Form von Graphit oder Feinkohle) liegt im Bereich von 0-10%. Das ist insofern nicht frei von Nachteilen, als wegen des Kohlenstoffanteils in der Schieberfüllmasse häufig eine Aufkohlung der Stahlschmelze im Tundish auftreten kann. Wird mit einem Kohlenstoffanteil gearbeitet, der Kohlenwasserstoffe aufweist, so kann darüber hinaus ein Eindiffundieren von Wasserstoff in die Stahlschmelze erfolgen, was bei vakuumbehandelten Stählen ebenfalls stört und flockenbildend wirken kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die gattungsgemäßen Schieberfüllmassen weiter auszubilden, so daß bei Einsatz der Schieberfüllmassen eine Aufkohlung der Stahlschmelze weitestgehend verhindert werden kann und auch kein Wasserstoff in die Stahlschmelze eindiffundieren kann. Nichtsdestoweniger soll eine allen Anforderungen genügende Kuppelbildung erfolgen. Gleichzeitig soll durch die Erhöhung der Rieselgeschwindigkeit die plötzliche Zunahme der ferrostatischen Drucke gefördert werden und dadurch auch bei langen und längsten Behandlungszeiten der Stahlschmelze in der Pfanne eine nahezu 100%-ige Öffnungsrate erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß als Hilfsstoff Ruß in einer Menge von 0,1-1,9% verwendet wird und die Mischung im übrigen zu 50-80% aus Chromerzsand, pH-Wert 7-9, Rest Quarzsand und unvermeidbare Beimengungen besteht, wobei die Angaben der Anteile bzw. Mengenangaben stets Gewichtsprozente bedeuten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird mit einem Ruß gearbeitet, welcher einen pH-Wert von 7, Veraschungsrückstände von 0,05 und eine BET-Oberfläche (m²/g) von 20 hat.

Der Chromerzanteil besteht vorzugsweise zu mehr als 44-52% aus Cr₂O₃ und zwar mit einer Korngröße bis zu 1 mm.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Chromerzanteil folgende Fraktionierung:
0,5-1 mm ca. 10%
0,25-0,5 mm ca. 50-65%
0,125-0,25 mm ca. 30-40%
0,09-0,125 mm ca. 3-6%
< 0,09 mm max. 5%.

Auch der Quarzsandanteil wird zweckmäßigerweise sehr rein gewählt, er soll zu über 98% aus SiO₂ bestehen und eine Korngröße von 0,5-1,5 mm aufweisen.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich bei Verwendung von Ruß im Gegensatz zu Kohlenstoff in Form von Graphit oder Feinkohle ein Aufkohlung der Stahlschmelze weitestgehend verhindern läßt und die Eindiffusion von Wasserstoff in die Schmelze unterdückt wird.

Bei langen bzw. längsten Behandlungszeiten (beispielsweise Pfannenöfen, Vakuumanlagen) läßt sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen Schieberfüllmassen eine nahezu 100%ige Öffnungsrate erzielen.

Des weiteren kann das Ausrieseln der Schieberfüllmassen durch die Verwendung von Flammruß beschleunigt werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß der gewählte Ruß alle Körner der Mischung durch seine große Feinheit umhüllt und so die Rieselfähigkeit beträchtlich gesteigert werden kann.

Zudem vergast der Ruß beim Kontakt mit dem flüssigen Stahl und das entstehende Gas isoliert auf diese Weise den Rest der Schieberfüllmassen gegen Kontakt mit der Schmelze.

Nachfolgend solle anhand einer Tabelle die verbesserte Rieselfähigkeit der erfindungsgemäßen Schieberfüllmassen gezeigt werden.

Dabei bezeichnet A eine herkömmliche Schieberfüllmasse, die aus Pech oder Anthrazit hergestelltes Aufkohlungsmaterial in einer Korngröße von 1-4 mm enthält.

Die erfindungsgemäße Schieberfüllmasse B enthält Ruß, der einen pH-Wert von 7, Veraschungsrückstände von 0,05 und eine BET-Oberfläche (m²/g) von 20 aufweist.

Aus Tabelle 1 läßt sich deutlich die verbesserte Rieselfähigkeit der erfindungsgemäßen Schieberfüllmasse entnehmen.

Tabelle 1

Claims

1. Kuppelbildende Schieberfüllmasse für Gießpfannen, die zur Aufnahme von Stahlschmelzen dienen, mit im Pfannenboden angeordneter Auslaufhülse und verstellbarer Schiebevorschlußplatte, bestehend aus:
Chromerzsand
Quarzsand und einem zur Kuppelbildung und zur Erhöhung der Rieselfähigkeit beitragenden feinkörnigen Hilfsstoff,
wobei der Chromerzanteil in der Mischung unter 70% liegt und der Hilfsstoffanteil kleiner ist als der Chromerz- bzw. der Quarzsandanteil, dadurch gekennzeichnet, daß als feinkörniger Hilfsstoff Ruß in einer Menge von 0,1-1,9% verwendet ist und die Mischung im übrigen zu 50-80% aus Chromerzsand, Rest Quarzsand, besteht.

2. Schieberfüllmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruß einen pH-Wert von 7, Veraschungsrückstände von 0,05 und eine BET-Oberfläche (m²/g) von 20 hat.

3. Schieberfüllmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromerzanteil zu 44-52% aus Cr₂O₃ besteht und eine Korngröße bis 1 mm aufweist.

4. Schieberfüllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromerzanteil folgende Fraktionierung aufweist:
1,0-0,5 mm ca. 10%
0,5-0,25 mm ca. 50-65%
0,25-0,125 mm ca. 26-41%
< 0,125 mm ca. 3-11%

5. Schieberfüllmasse nach einem der Ansprüche 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzsandanteil zu über 98% aus SiO₂ besteht und eine Korngröße von 0,5-1,5 mm in folgender Fraktionierung aufweist:
1,25-1,5 mm ca. 2,0%
1,0-1,25 mm ca. 41,1%
0,5-1,0 mm ca. 55,8%
0,25-0,5 mm ca. 0,9%
< 0,25 mm ca. 0,2%.

6. Verfahren zur Herstellung einer kuppelbildenden Schieberfüllmasse für Gießpfannen, bestehend aus Chromerzsand, Quarzsand und einem zur Kuppelbildung und zur Erhöhung der Rieselfähigkeit beitragenden feinkörnigen Hilfsstoff, wobei der Chromerzanteil in der Mischung unter 70% liegt und der Hilfsstoffanteil kleiner ist als der Chromerz- bzw. Quarzsandanteil, dadurch gekennzeichnet, daß als feinkörniger Hilfsstoff Ruß in einer Menge von 0,1-1,9% verwendet wird und die Mischung im übrigen zu 50-80% aus Chromerzsand, Rest Quarzsand, besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruß verwendet wird, der einen pH-Wert von 7, Veraschungsrückstände von 0,05 und eine BET-Oberfläche (m²/g) von 20 hat.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromerzanteil zu 44-52% aus Cr₂O₃ besteht und eine Korngröße bis 1 mm aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromerzanteil folgende Fraktionierung aufweist:
1,0-0,5 mm ca. 10%
0,5-0,25 mm ca. 50-65%
0,25-0,125 mm ca. 26-41%
< 0,125 mm ca. 3-11%.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzsandanteil zu über 98% aus SiO₂ besteht und eine Korngröße von 0,5-1,5 mm in folgender Fraktionierung aufweist:
1,25-1,5 mm ca. 2,0%
1,0-1,25 mm ca. 41,1%
0,5-1,0 mm ca. 55,8%
0,25-0,5 mm ca. 0,9%
< 0,25 mm ca. 0,2%.