DE4240287C1 - Device and method for applying a refractory insulating compound to the wall of a metallurgical vessel - Google Patents
Device and method for applying a refractory insulating compound to the wall of a metallurgical vesselInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer feuerfesten Isoliermasse auf die Wand eines metallurgischen Gefäßes. Unter dem Begriff "metallurgische Gefäße" werden grundsätzlich alle Arten von Behältern verstanden, in denen Metalle aufgeschmolzen oder Metallschmelzen behandelt werden. Insbesondere sind die Vorrichtung und das zugehörige Verfahren zum Aufbringen einer feuerfesten Isoliermasse auf die Wand eines Verteilers (Tundish) geeignet. The invention relates to an apparatus and a method for applying a fire-proof insulating compound to the wall of a metallurgical vessel. Under the term "Metallurgical vessels" are basically all types of Understood containers in which metals melted or Metal melts are treated. In particular, they are Device and the associated method for application a fire-proof insulating compound on the wall of a distributor (Tundish) suitable.
Derartige Isoliermassen werden vorzugsweise im Spritzverfahren auf die Wand des metallurgischen Gefäßes aufgebracht. Eine Übersicht über geeignete Massen und deren Zusammensetzung und Verarbeitung gibt die Radex-Rundschau 1982, Heft 4, S. 954-975.Such insulating materials are preferably in Spraying on the wall of the metallurgical vessel upset. An overview of suitable masses and their The Radex-Rundschau gives the composition and processing 1982, Issue 4, pp. 954-975.
Isolierende Spritzmassen sind darüber hinaus in der EP 0 047 728 B1 beschrieben. Auch die EP 0 214 882 B1 beschreibt eine Auskleidung eines Tundish mit einer feuerfesten Masse.Insulating spray compounds are also in the EP 0 047 728 B1. Also EP 0 214 882 B1 describes lining a tundish with a refractory mass.
Üblicherweise werden Tundish-Spritzmassen in Horizontal- Schneckenmischern mit Wasser vermengt und über eine am unteren Ende des Schneckenmischers angeordnete Austrags öffnung in einen Trichter überführt, an den sich ein Förderschlauch anschließt, über den die Masse zum metallurgischen Gefäß gepumpt und dank über eine Düse auf die Wand des Gefäßes aufgespritzt wird. Durch die Zugabe von Luftporenbildnern wird versucht, den Luftporengehalt der Isoliermasse anzuheben, um deren Isolierwirkung zu ver bessern. Aufgrund der geringen eingebrachten Mischenergie mit derartigen Horizontal-Schneckenmischern beträgt der Luftporenanteil der fertigen Isoliermasse jedoch lediglich ca. 5 Vol.-%.Tundish molding compounds are usually Screw mixers mixed with water and over a discharge arranged at the lower end of the screw mixer opening is transferred into a funnel to which an Connects conveyor hose, through which the mass to pumped metallurgical vessel and thanks to a nozzle the wall of the vessel is sprayed on. By adding Air entraining agents are attempting to determine the air pore content of the Raise insulating compound to ver its insulating effect improve. Due to the low mixing energy introduced with such horizontal screw mixers Air pore proportion of the finished insulating compound, however, only approx. 5 vol.%.
Erstrebenswert wäre es, eine einfache Vorrichtung und ein einfaches Verfahren zur Hand zu haben, mit denen sich derartige Isoliermassen mit höheren Luftporengehalten herstellen und ausbringen lassen.It would be desirable to have a simple device and one easy procedure on hand to deal with insulating materials of this type with higher air void contents manufactured and brought out.
Dabei hat die Erfindung erkannt, daß sich dieses Ziel auf überraschend einfache Weise mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10 erreichen läßt. Dabei wird der Massestrom vor dem Austritt aus dem Mischer gestaut. The invention has recognized that this goal surprisingly simple way with the features of Claim 1 or 10 can be achieved. The Mass flow jammed before exiting the mixer.
Aufgrund der "Stauung" der Isoliermasse kommt es überraschend zu einer wesentlich verbesserten und intensiveren Durchmischung und damit zu einem wesentlich höheren Lufteintrag in die Masse. Daraus folgen nicht nur ein höherer Luftporengehalt, sondern auch eine mögliche Reduzierung des Wassergehaltes, ein verbessertes Spritzverhalten, ein schnelleres Trocknen sowie ein geringerer Masseverbrauch und eine erhöhte Isolierwirkung.Because of the "stowage" of the insulating compound, it happens surprisingly a much improved and more intensive mixing and thus one essential higher air entry into the mass. It doesn't just follow from this a higher air pore content, but also a possible one Reduction of water content, an improved one Spray behavior, faster drying as well as a lower mass consumption and increased insulation.
Um den gewünschten "Staueffekt" zu erzielen, schlägt die Erfindung verschiedene Ausführungsformen vor.In order to achieve the desired "traffic jam effect", the Invention different embodiments.
Im einfachsten Fall wird die Austragsöffnung lediglich vom unteren Bereich des Endabschnittes des Gehäuses in den oberen Bereich des Endabschnittes des Gehäuses verlegt. Bereits dieser kleine konstruktive Eingriff genügt, um den Massestrom am austrittsseitigen Ende zu stauen, weil er nun nicht mehr am unteren Ende ausfließen kann, sondern erst nach einer entsprechenden Materialstauung am oberen Ende ausfließbar ist. Dabei hat sich herausgestellt, daß bereits ein relativ kurzer Bereich am Ende des Transportweges genügt, in dem sich die Masse auf stauen kann, um die gewünschte Masseverwirbelung und damit den gewünschten Lufteintrag beziehungsweise die Ausbildung von Luftporen zu erreichen. Offensichtlich kann in dieser Phase auch der Luftporenbildner in verstärktem Maße seine Wirkung entfalten.In the simplest case, the discharge opening is only from lower portion of the end portion of the housing in the upper area of the end portion of the housing. Even this little constructive intervention is enough to make the Mass flow at the outlet end, because it is now can no longer flow out at the lower end, but first after a corresponding material jam at the upper end is flowable. It turned out that already a relatively short area at the end of the route suffice in which the mass can accumulate to the desired mass turbulence and thus the desired Air entry or the formation of air pores to reach. Obviously, the Air-entraining agents increase its effect unfold.
Um die Durchmischung der Masse in diesem Endabschnitt des Gehäuses weiter zu verbessern, sieht eine Ausführungsform vor, die Mischschnecke so auszubilden, daß sie mit Abstand vor der Austragsöffnung des Gehäuses endet. Auf diese Weise wird quasi eine Art zusätzliche "Mischkammer" bereitgestellt.In order to mix the mass in this end section of the One embodiment provides for further improvement of the housing before designing the mixing screw so that it is at a distance ends before the discharge opening of the housing. In this way becomes a kind of additional "mixing chamber" provided.
Um den Durchmischungseffekt in diesem Abschnitt noch zu vergrößern, kann das Gehäuse im austragsseitigen Endab schnitt einen erweiteren Innenquerschnitt aufweisen. Hierdurch entsteht eine Art "in-situ-Mischer", wobei sich die Isoliermasse zunächst (teilweise) auf staut, dann wieder herunterfällt, bevor sich der Stauvorgang wiederholt und die Masse schließlich über die Austragsöffnung ausgetragen wird.To add to the mixing effect in this section enlarge, the housing in the discharge end cut have an enlarged inner cross-section. This creates a kind of "in-situ mixer", whereby the insulating compound first (partially) jams, then again falls before the jam process repeats and the Mass is finally discharged through the discharge opening.
Eine weitere Optimierungsmaßnahme sieht vor, eine Luftzu führleitung in den austragsseitigen Endabschnitt des Gehäuses zu führen. Auf diese Weise kann extern Luft (zum Beispiel Umgebungsluft, aber auch Kohlensäure) in die Masse eingeführt werden. Durch die zusätzliche Mischung der Masse im Endabschnitt des Mischers werden auch größere Luftporen, die so eingebracht werden, geteilt, so daß sich insgesamt ein sehr feines Porenvolumen ausbildet, wobei die Poren einen mittleren Durchmesser von lediglich 0,1 bis 0,5 mm aufweisen können.Another optimization measure provides for an air supply guide line in the discharge-side end section of the Housing. In this way, external air (for Example ambient air, but also carbon dioxide) into the mass be introduced. Through the additional mixing of the mass in the end section of the mixer there are also larger air pores, which are brought in so divided so that overall forms a very fine pore volume, the pores an average diameter of only 0.1 to 0.5 mm can have.
Ebenso ist es aber auch möglich, am austragsseitigen End abschnitt des Gehäuses einen zusätzlichen Zwangsmischer anzuordnen. Dieser sollte dann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß der Massestrom vertikal umgewälzt wird, weil hierdurch der Mischeffekt verbessert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Basismischer ein Horizontal mischer, beispielsweise ein Horizontal-Schneckenmischer, verwendet wird.However, it is also possible at the discharge end section of the housing an additional compulsory mixer to arrange. This should then preferably be designed in this way be that the mass flow is circulated vertically because this improves the mixing effect. this applies especially if a horizontal mixer is used as the basic mixer mixers, for example a horizontal screw mixer, is used.
In weiterer Ausbildung sieht die Erfindung vor, das Gehäuse am austragsseitigen Endabschnitt mit einer Revisionsklappe auszubilden. Diese Revisionsklappe ermöglicht es, den Innenraum des Gehäuses bei Bedarf zu reinigen. Diese Klappe kann beispielsweise im unteren Bereich des Endabschnittes des Mischers angeordnet werden, also dort, wo im Stand der Technik die Austragsöffnung liegt. In a further development, the invention provides for the housing on the discharge end section with an inspection flap to train. This inspection flap enables the Clean the interior of the housing if necessary. That mouth can, for example, in the lower area of the end section the mixer can be arranged, i.e. where in the state of the Technology is the discharge opening.
Das Verfahren läßt sich in vorteilhafter Form mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausüben.The method can be used in an advantageous form with the Exercise the device described above.
Entsprechend sieht eine Ausbildung des Verfahrens vor, die fertige Isoliermasse über eine im oberen Bereich des Endabschnittes des Gehäuses ausgebildete Austragsöffnung aus dem Mischer zu entnehmen, wobei die vorstehend genannten Vorteile erreicht werden.Accordingly, the process is designed to: finished insulating compound over a in the upper area of the End portion of the housing formed discharge opening the mixer, the above mentioned Advantages are achieved.
Dies gilt analog dann, wenn Luft in die Isoliermasse im Bereich des austragsseitigen Endabschnittes des Mischers eingedüst oder die Isoliermasse im Bereich des austrags seitigen Endabschnittes des Mischers über eine weitere Mischeinrichtung (einen Zwangsmischer) umgewälzt wird, wobei diese Umwälzung vorzugsweise in vertikaler Richtung erfolgt, zumindest aber in einer Richtung, die unterschiedlich zu der der Transportrichtung im Basismischer ist, wobei diese beispielsweise horizontal verläuft.This applies analogously when air is in the insulating compound in the Area of the discharge end section of the mixer injected or the insulating compound in the discharge area side end portion of the mixer over another Mixing device (a compulsory mixer) is circulated, wherein this circulation preferably takes place in the vertical direction, but at least in a direction that is different from that the direction of transport in the base mixer, whereby this for example, runs horizontally.
Das Verfahren läßt sich grundsätzlich mit jeder bekannten feuerfesten Isolier-Spritzmasse ausüben. Die beschriebenen Vorteile werden in nennenswertem Umfang aber nur dann erreicht, wenn ein Luftporenbildner verwendet wird. Dieser kann - in trockener Form - zum Beispiel der feuerfesten Grundkomponente der Isoliermasse bereits vor der Aufgabe in den Mischer zugegeben werden. Mit anderen Worten: Es kann eine trockene Isoliermasse verwendet werden, die bereits einen Luftporenbildner enthält. Entlang des Mischerweges wird dann nur noch Wasser zugegeben.The method can basically be used with any known one apply fireproof insulating molding compound. The described Benefits will only then be significant achieved when an air entraining agent is used. This can - in dry form - for example the refractory Basic component of the insulating compound before the task in be added to the mixer. In other words, it can a dry insulating compound can be used that already contains an air entraining agent. Along the mixer path then only water is added.
Selbstverständlich ist es möglich, der Masse auch weitere Bestandteile zuzumischen, beispielsweise Fasern, wie Zellulosefasern oder dergleichen.Of course it is possible to add more to the mass Mix ingredients, for example fibers, such as Cellulose fibers or the like.
Versuche haben gezeigt, daß unter Verwendung ein und derselben Spritzmasse in konventionellen Horizontal- Schneckenmischern (mit einer am unteren Bereich des Gehäuses angeordneten Austrittsöffnung) auch unter Verwendung eines Luftporenbildners ein Luftporengehalt von lediglich 5 Vol.-% erreicht werden kann. Daraus resultiert eine Rohdichte der Isoliermasse nach Trocknung beziehungsweise Brand von ca. 1,5 g/cm3.Experiments have shown that using the same spray compound in conventional horizontal screw mixers (with an outlet opening arranged at the lower region of the housing), an air pore content of only 5% by volume can also be achieved using an air entraining agent. This results in a bulk density of the insulating material after drying or firing of approx. 1.5 g / cm 3 .
Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise unter Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich dagegen Luftporengehalte der Schlämmasse von ca. 20 bis 25 Vol.-% erreichen. Die damit erzielte Rohdichte wird gleichzeitig auf Werte von 1,2 g/cm3 und weniger verringert.In contrast, with a device according to the invention or by practicing the method according to the invention, air pore contents of the sludge mass of approximately 20 to 25% by volume can be achieved. The bulk density thus achieved is simultaneously reduced to values of 1.2 g / cm 3 and less.
Diese Ergebnisse konnten unter Zugabe von lediglich 0,05 Gew.-% eines üblichen Luftporenbildners, bestehend aus Olefinsulfonat, Natriumsalz und Natriumcarbonat erzielt werden.These results could only be achieved by adding 0.05% by weight of a conventional air entraining agent, consisting of Achieved olefin sulfonate, sodium salt and sodium carbonate become.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention result from the Characteristics of the subclaims and the other Registration documents.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is based on a Embodiment explained in more detail.
Dabei zeigen - jeweils in stark schematisierter Darstellung -Here show - each in a highly schematic representation -
Fig. 1 einen Schnitt durch den austrittsseitigen End abschnitt eines Horizontal-Schneckenmischers in erfindungsgemäßer Ausbildung, Fig. 1 shows a section through the outlet-side end portion of a horizontal screw mixer according to the invention in training,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine erste alternative Ausführungsform, Fig. 2 shows a section through a first alternative embodiment,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite alternative Ausführungsform. Fig. 3 shows a section through a second alternative embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.In the figures, the same or equivalent components are included the same reference numerals.
Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 10 einen Horizontal- Schneckenmischer mit einem zylindrischen Gehäuse 12 und einer axial darin verlaufenden Misch- und Förderschnecke 14.Reference numeral 10 denotes a horizontal screw mixer with a cylindrical housing 12 and a mixing and conveying screw 14 running axially therein.
Am linken (nicht dargestellten) Ende des Mischers 10 erfolgt die Materialaufgabe der trockenen Isoliermasse, die hier als feuerfeste Grundkomponente Sintermagnesia sowie 0,05% eines Luftporenbildners enthält. Entlang des Gehäuses erfolgt dann eine Wasserzugabe (ebenfalls nicht dargestellt), woraufhin die Masse in Transportrichtung T auf ihrem Weg zum austrags seitigen Endabschnitt 12A des Mischers 10 gefördert und dabei über die Schnecke 14 homogen aufbereitet wird.At the left (not shown) end of the mixer 10 there is the material application of the dry insulating compound, which here contains sintered magnesia as a refractory basic component and 0.05% of an air-entraining agent. Water is then added (likewise not shown) along the housing, whereupon the mass is conveyed in the transport direction T on its way to the discharge-side end section 12 A of the mixer 10 and is homogeneously processed via the screw 14 .
Fig. 1 zeigt, daß die Schnecke 14 mit Abstand zur stirn seitigen Wand 12W des Gehäuses endet. Hierdurch wird ein Stauraum S geschaffen, in dem sich die Isoliermasse I aufstaut, da das Gehäuse 12 im oberen Bereich des Endab schnittes 12A eine Austragsöffnung 16 aufweist, so daß die Isoliermasse nur hier austreten kann. Fig. 1 shows that the screw 14 ends at a distance from the end wall 12 W of the housing. This creates a storage space S in which the insulating mass I builds up, since the housing 12 in the upper region of the end section 12 A has a discharge opening 16 , so that the insulating mass can only emerge here.
Während dieses "Stauvorganges" kommt es zu einer weiteren Durchmischung der Isoliermasse I, wobei sich diese mehrfach auf- und abbewegt, wie durch die Pfeile A und B schematisch dargestellt, bevor sie schließlich über die Austragsöffnung 16 austritt und von dort in einen Pumpentrichter 18 fällt, an den sich eine Förderleitung 20 anschließt, über die die fertige Isoliermasse zum metallurgischen Gefäß gelangt und dort über eine Düse auf die Wand des metallurgischen Gefäßes aufgespritzt wird.During this "accumulation process" there is a further mixing of the insulating compound I, which moves up and down several times, as shown schematically by arrows A and B, before it finally exits through the discharge opening 16 and from there falls into a pump funnel 18 , which is followed by a delivery line 20 , via which the finished insulating compound reaches the metallurgical vessel and is sprayed there onto the wall of the metallurgical vessel via a nozzle.
Weiterhin zeigt Fig. 1 am unteren Ende des austragsseitigen Endabschnittes 12A eine Revisionsklappe 22, die es ermöglicht, im Falle von Störungen oder zu Reinigungszwecken in den Innenraum des Mischers 10 zu gelangen.Furthermore, FIG. 1 shows a revision flap 22 at the lower end of the discharge-side end section 12 A, which makes it possible to get into the interior of the mixer 10 in the event of malfunctions or for cleaning purposes.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß eine Schlauchleitung 24 durch die Wand des Gehäuses 12 im austragsseitigen End abschnitt 12A geführt ist, und zwar bis in den aufgestauten Bereich der Isoliermasse I. Über diese Schlauchleitung 24 wird Luft in die Isoliermasse I eingedüst, um den Luft porengehalt noch zu erhöhen.The embodiment of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that a hose line 24 is guided through the wall of the housing 12 in the discharge-side end section 12 A, to be precise in the pent-up area of the insulating compound I. About this hose line 24 air is injected into the insulating compound I in order to further increase the air pore content.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem der vorstehend beschriebenen Figuren dadurch, daß der austragsseitige Endabschnitt 12A des Mischers 10 mit einem erweiterten Innenquerschnitt ausgebildet ist, so daß sich ein größerer Mischraum ausbildet, in welchem die Isoliermasse I noch intensiver umgewälzt, aufgestaut und schließlich über die Austrittsöffnung 16 ausgebracht wird. The embodiment of FIG. 3 differs from that of the figures described above in that the discharge-side end section 12 A of the mixer 10 is formed with an enlarged inner cross section, so that a larger mixing space is formed in which the insulating compound I circulates even more intensely, pent up and finally is discharged through the outlet opening 16 .
Außerdem zeigt Fig. 3 die Anordnung eines weiteren Zwangsmischers 26 im erweiterten Stauraum S, mit dessen Hilfe die Isoliermasse I zusätzlich vertikal umgewälzt wird.Moreover, Fig. 3 shows the arrangement of a further forced mixer 26 in the expanded storage space S, by means of which the insulation compound is circulated in addition vertically I.
Claims (16)
- 10.1 Die trockene Isoliermasse, ein Luftporenbildner und Wasser werden entlang ihres Transportweges in einem mit einer Mischschnecke bestückten Gehäuse vermengt,
- 10.2 die so aufbereitete feuchte Isoliermasse wird im Bereich des austragsseitigen Endabschnittes des Mischers vor einer Austragsöffnung gestaut, bevor
- 10.3 die fertige Isoliermasse über die Austragsöffnung in eine Förderleitung überführt und entlang dieser Förderleitung zum metallurgischen Gefäß transportiert wird.
- 10.1 The dry insulating compound, an air entraining agent and water are mixed along their transport route in a housing equipped with a mixing screw,
- 10.2 the moist insulating compound prepared in this way is stowed in the region of the discharge-side end section of the mixer in front of a discharge opening before
- 10.3 the finished insulating compound is transferred via the discharge opening into a delivery line and is transported along this delivery line to the metallurgical vessel.
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: VEITSCH-RADEX AG FUER FEUERFESTE ERZEUGNISSE, WIEN |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |