DE4403270C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer monolithischen feuerfesten Auskleidung von Stahlgießpfannen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten monolithischen Auskleidung von Wand und Boden einer Pfanne zum Vergießen und Be­ handeln von Stahl oder ähnlichen metallurgischen Gefä­ ßen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Üblicherweise besteht der Aufbau der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen aus Dauer­ futter und Arbeitsfutter. Als Dauerfutter werden übli­ cherweise Schamottesteine oder Isoliersteine in einer oder mehreren Lagen auf den Stahlmantel des Gefäßes innen aufgebracht. Darauf wird das Arbeitsfutter aufge­ bracht, das später mit der Stahlschmelze in Berührung steht und durch Erosion, insbesondere bei Bewegung des Metallbades, sowie durch chemischen Angriff, ins­ besondere durch die auf der Stahlschmelze schwimmen­ de Schlacke, abgetragen wird.

Das Arbeitsfutter kann mit feuerfesten Steinen ge­ mauert werden oder als feuerfeste Masse eingebracht werden, die zu einer monolithischen Schicht erstarrt. Kombinationen dieser beiden Zustellungsarten sind ebenfalls möglich.

Bei Betrachtung der Wirtschaftlichkeit unter Berück­ sichtigung sowohl der Materialkosten und der Haltbar­ keiten, wie auch der Zustellzeiten und der Anforderun­ gen an das Personal erweist sich die monolithische Zu­ stellung häufig als günstiger gegenüber der gemauerten Zustellung.

Da in der Regel der Verschleiß in verschiedenen Wand- und Bodenbereichen der Pfanne unterschiedlich ist, wird häufig die Zustellung in Zonen aufgeteilt, die unterschiedliche Stärken des Arbeitsfutters und/oder unterschiedlich resistente Feuerfestsorten aufweisen.

Das Arbeitsfutter wird nach mehrmaligem Befüllen und Entleeren der Pfanne entweder am Ende der Pfan­ nenreise vollständig ausgebrochen und erneuert oder bei nur teilweisem voreilendem Verschleiß in den be­ troffenen Zonen repariert. Der Boden verschleißt häufig schneller als die Wand, insbesondere im Bereich des Gießstrahlaufpralls und in der Umgebung von Spülstei­ nen. Dann muß das Bodenfutter während einer Pfan­ nenreise mehrmals ausgebrochen und erneuert werden.

Bekannt ist ein Zustellverfahren, bei dem das Arbeits­ futter von Stahlgießpfannen mit feuerfestem Beton zu­ gestellt wird. Dafür ist eine Schablone erforderlich, die die Innenkontur des fertig betonierten Arbeitsfutters vorgibt. Die Masse wird in den Spalt zwischen Dauer­ futter und Schablone gegessen. Um Arbeitszeit zu spa­ ren und die Verfügbarkeit der Pfannen zu erhöhen, kann der Boden und das Wandfutter in einem Arbeitsgang betoniert werden. Auf diese Weise bilden Boden und Wand ein einziges monolithisches Futter.

Zur Durchführung des Gießvorganges werden übli­ cherweise Mischer, Pumpen sowie Innenrüttler einge­ setzt. Das Vergießen über die Dauer von beispielsweise drei Stunden muß kontinuierlich durchgeführt werden, um mögliche Aushärtungen im Oberflächenbereich zu vermeiden. Durch die Vibratoren soll die Bildung von Hohlstellen und Lunkern verhindert werden, um eine gute Verdichtung zu erzielen. Wenn die Masse bei­ spielsweise nach 24 Stunden abgebunden hat, kann die Schablone wieder herausgezogen werden.

Bei monolithischer Zustellung von Wand und Boden hat sich als nachteilig herausgestellt, daß bei voreilen­ dem Verschleiß im Boden beim Ausbrechen des restli­ chen Bodenfutters meistens der untere Teil des sonst noch intakten Wandfutters beschädigt wird, weil Boden- und Wandfutter ein Monolith sind. Dies kann dazu füh­ ren, daß ein großer Teil des Wandfutters vorzeitig aus­ gebrochen werden muß.

Um die Schwierigkeiten beim Ausbrechen des Bo­ dens zu vermeiden, kann man auch so verfahren, daß mit einer bis auf das Dauerfutter des Bodens reichenden Schablone in einem ersten Arbeitsgang nur die Wand zugestellt wird. Nach dem Abbinden der Gießmasse und anschließendem Ziehen der Schablone wird der Boden in einem zweiten Arbeitsgang gegossen. Dadurch ergibt sich beim späteren Ausbruch des Bodens eine Soll­ bruchkante, welche Beschädigungen im Wandbereich verhindert. Nachteilig ist, daß danach für den Boden der Abbindevorgang noch einmal abgewartet werden muß, bevor die Pfanne wieder in Betrieb gehen kann, so daß die Zustellzeit sich insgesamt fast verdoppelt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einer monolithisch zugestellten Stahlgieß- und Behand­ lungspfanne das Bodenfutter so zuzustellen, daß ein Ausbrechen des Bodenfutters zwischen dem Wandfut­ ter ohne Beschädigung von Wandbereichen in wirt­ schaftlich günstiger Weise ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Beginn des Einbringens der Gießmasse in den Wandbereich ein am unteren Teil der Schablone befestigter schlauchförmi­ ger, aufblasbarer Dichtkörper so aufgeblasen wird, daß er die Schablone bis zur Höhe, die der gewünschten Bodenstärke entspricht, abdichtet. Sobald das Abbinden der Gießmasse im unteren Wandbereich genügend fort­ geschritten ist, wird der Dichtkörper entspannt und wie­ der entfernt. Anschließend wird die feuerfeste Gießmas­ se im Bodenbereich bis zur gewünschten Höhe einge­ bracht.

Eine vorteilhafte Ausführungsform einer zur Durch­ führung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung besteht darin, daß die Schablone auf drei über den Umfang ver­ teilten feuerfesten Körpern 1 steht, die die gleiche Höhe haben wie die gewünschte Stärke für das Bodenfutter. In den Zwischenräumen zwischen diesen feuerfesten Körpern sind schlauchförmige Dichtkörper 2 am unte­ ren Rand der Schablone angebracht, die aufgeblasen und wieder entfernt werden können.

Nach dem Aufblasen der Dichtkörper wird zuerst das Wandfutter gegossen, wobei die Dichtkörper verhin­ dern, daß die Masse in den Boden hineinläuft. Wenn das Wandfutter bis zum Pfannenrand fertig gegossen ist, beginnt der untere Teil des Futters, der die Dichtkörper berührt, sich von der Oberfläche ausgehend bereits leicht zu verfestigen, so daß die Dichtkörper entspannt und entfernt werden können. Danach wird, bevor die Schablone gezogen wird, der Boden bis zur vorbe­ stimmten Höhe gegossen. Das Bodenfutter bildet auf diese Weise mit dem Wandfutter keinen Monolithen mehr, sondern es entsteht eine Sollbruchkante. Da Fu­ genbildung vermieden wird, findet später beim Einsatz der Pfanne auch keine Infiltration von Stahlschmelze statt. Nach der Abbindezeit, die üblicherweise bis zu zehn Stunden betragen kann, wird die Schablone aus der Pfanne herausgezogen und das Pfannenfutter auf Betriebstemperatur aufgeheizt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich­ nungen Fig. 1 bis Fig. 3 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die perspektivische Darstellung einer Stahlgieß- und Behandlungspfanne mit (von außen nach innen) dem Stahlmantel, dem mit Steinen zugestellten Dauerfutter, dem mit Masse zugestellten Arbeitsfutter in der Wand und der Schablone 4. Der Pfannenboden ist noch nicht mit monolithischer Masse zugestellt. Es sind ein Spül- und ein Abstichlochstein erkennbar sowie ein gegossenes Fertigbauteil aus tonerdereichem Material als Prallplatte auf dem Dauerfutter.

Die Schablone steht auf feuerfesten Stützkörpern 1, die die gleiche Höhe wie die Lochsteine haben. Am unteren Rand der Schablone 4 befindet sich innen eine Leiste 3, an der schlauchförmige, aufblasbare Dichtkör­ per 2 aus flexiblem Material befestigt sind. Die Dicht­ körper 2 können beispielsweise aus kunststoffverstärk­ tem Gummi bestehen.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt durch die Pfanne den Bereich am unteren Ende der Schablone 4. Etwas ober­ halb des unteren Randes der Schablone 4 ist ein Ring angebracht, der innen eine Leiste 3 trägt. An der Leiste 3 ist ein schlauchförmiger Dichtkörper 2 aus flexiblem Material befestigt. Zum Schutz vor Beschädigungen ist der Dichtkörper 2 an der dem feuerfesten Material zu­ gewandten Seite mit einem Schutzstreifen 5 aus reißfe­ stem, biegsamen Material versehen.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den Pfannenboden. Ge­ zeigt ist im Schnittbild der feuerfeste Stützkörper 1, der zum Beispiel kegelstumpfförmig ausgebildet sein kann, und zwei Dichtkörper 2, die so zugeschnitten sind, daß sie im aufgeblasenen Zustand ohne weitere Hilfsmittel sich genügend dicht an den Stützkörper 1 anlegen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Auskleidung von Wand und Boden einer Stahlgieß- und Behandlungspfanne durch Vergießen des Ringraumes zwischen einer Schablone und dem Dauerfutter mit feuerfester Gießmasse, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Einbringens der Gießmasse in den Wandbereich ein am unteren Teil der Schablone befestigter schlauchförmiger, aufblasbarer Dichtkörper so aufgeblasen wird, daß er die Schablone bis zur Höhe, die der gewünschten Bodenstärke entspricht, abdichtet, und daß, sobald das Abbinden der Gießmasse im unteren Wandbereich genügend fortgeschritten ist, der Dichtkörper entspannt und entfernt wird und anschließend die feuerfeste Gießmasse im Bodenbereich bis zur gewünschten Höhe eingebracht wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung einer feuerfesten Auskleidung von Wand und Boden einer Stahlgieß- und Behandlungspfanne durch Vergießen des Ringraumes zwischen einer Schablone und dem Dauerfutter mit feuerfester Gießmasse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei am unteren Rand der Schablone ein schlauchförmiger, aufblasbarer Dichtkörper angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (4) auf mindestens drei über den Umfang verteilten feuerfesten Körpern (1) steht, die die gleiche Höhe haben wie die gewünschte Stärke für das Bodenfutter, daß der Dichtkörper (2) mehrteilig über den Umfang verteilt ausgebildet und in den Zwischenräumen zwischen den feuerfesten Körpern (1) am unteren, nach innen eingezogenen Rand der Schablone (4) angebracht ist und daß der Dichtkörper (2) aufgeblasen und wieder entfernt werden kann.