DE4403271C1 - Verfahren und Vorrichtung zur teilweisen Wiederherstellung der Wandzustellung von Stahlgießpfannen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der feuerfesten Zustellung in der oberen Zone des Wandbereichs einer Pfanne zum Vergießen und Behandeln von Stahl oder ähnlichen metallurgischen Gefäßen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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

Das Arbeitsfutter kann mit feuerfesten Steinen gemauert 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 Berücksichtigung sowohl der Materialkosten und der Haltbarkeiten, wie auch der Zustellzeiten und der Anforderungen an das Personal erweist sich die monolithische Zustellung häufig als günstiger gegenüber der gemauerten Zustellung.

Die veränderten Verfahren der modernen Stahlherstellung führen zu erhöhten Anforderungen an die feuerfeste Auskleidung von Gieß- und Behandlungspfannen. Insbesondere nach Übergang auf Strangguß führten die höheren Abstichtemperaturen und die längeren Verweilzeiten der Stahlschmelze in der Pfanne zu erhöhtem Verschleiß der feuerfesten Auskleidung.

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 Pfannenreise vollständig ausgebrochen und erneuert oder bei nur teilweise voreilendem Verschleiß in den betroffenen Zonen repariert. Wenn im oberen Teil der Pfanne etwa 1 m vom oberen Rand das Arbeitsfutter einer chemisch aggressiven Schlacke ausgesetzt ist, muß das Futter in der Schlackenzone während einer Pfannenreise mehrmals ausgebrochen und erneuert bzw. repariert werden.

Bekannt ist ein Zustellverfahren, bei dem das Arbeitsfutter von Stahlgießpfannen mit feuerfestem Beton zugestellt wird. Für das Wandfutter ist eine Schablone erforderlich, die die Innenkontur des fertig betonierten Arbeitsfutters vorgibt. Die Masse wird in den Ringraum zwischen Dauerfutter und Schablone gegossen.

Für eine komplette Neuzustellung verwendet man eine Schablone, die vom Boden bis zur Oberkante der Pfanne reicht. Aus einbautechnischen Gründen kann sie in der Mitte geteilt sein. Zur Durchführung des Gießvorganges werden üblicherweise Mischer, Pumpen sowie Innenrüttler eingesetzt. 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 beispielsweise nach 24 Stunden abgebunden hat, kann die Schablone wieder herausgezogen werden.

Bei monolithischer Zustellung der gesamten Pfannenwand hat sich als nachteilig herausgestellt, daß bei voreilendem Verschleiß in der Schlackenzone Zwischenreparaturen in diesem Bereich so schwierig sind, daß dieser Bereich weiterhin mit feuerfesten Steinen gemauert werden mußte, wie in Stahl u. Eisen Special, Oktober 1992, S. 117-120, beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einer monolithisch zugestellten Stahlgieß- und Behandlungspfanne in wirtschaftlich günstiger Weise die Wiederherstellung der oberen Zone des Wandbereiches mit feuerfester Masse vorzunehmen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spalt zwischen dem unteren Ende der Schablone und dem unterhalb des wiederherzustellenden Bereiches vorstehenden Arbeitsfutter durch Aufblasen eines schlauchförmigen Dichtkörpers abgedichtet wird und der Dichtkörper vor dem Ziehen der Schablone wieder entspannt wird.

Vorteilhaft ist, daß das Arbeitsfutter im oberen Bereich nicht vollständig ausgebrochen werden muß. Es ist auch kein Spezialgerät zur Bearbeitung der Oberfläche erforderlich, sondern es genügt, mit der üblicherweise vorhandenen Ausbruchsmaschine mit Flachmeißel Stahlreste und sonstige Anbackungen zu entfernen. Zustellzeiten und Materialbedarf sind geringer als bei völligem Ausbruch und Neuzustellung mit Steinen. Das darunterliegende Dauerfutter wird nicht beschädigt.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der in den Ansprüchen 2 bis 4 wiedergegebenen Weise gestaltet.

Zur Reparatur der oberen Zone des Wandbereiches können hochtonerdereiche Gießmassen für feuerfesten Beton verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Stahlmantel (1), das Dauerfutter (2) und das Arbeitsfutter (3) und (4). Das Arbeitsfutter im unteren Bereich (3) weist noch genügende Reststärke auf. Das Arbeitsfutter im oberen Bereich (4) ist dagegen so weit verschlissen, daß die Pfanne nicht mehr eingesetzt werden kann. Das Arbeitsfutter im oberen Bereich (4) ist bereits von Stahlresten und sonstigen Anbackungen gesäubert. Die Schablone (5) wird von oben in die Pfanne eingehängt. Am Fuß der Schablone ist ein nach innen versetzter Ring (6) angebracht. An dem Ring (6) ist ein schlauchförmiger Dichtkörper (7) aus flexiblem Material befestigt. Der Dichtkörper (7) ist aufblasbar. Er kann aus kunststoffverstärktem Gummi bestehen. Zum Schutz vor Beschädigungen befindet sich zwischen Arbeitsfutter (3) und Dichtkörper (7) ein Schutzmantel (8). Dieser ist mit seiner oberen Kante zum Beispiel mit einer Lasche am unteren Rand der Schablone (5) befestigt. Er besteht aus reißfestem biegsamen Material und ist so geschnitten, daß er mit einer Vorspannung Druck auf den Dichtkörper (7) ausübt.

Nach dem Einsetzen der Schablone wird der Dichtkörper (7) aufgeblasen, so daß er sich an das Arbeitsfutter im unteren Bereich (3) im Übergang zum Arbeitsfutter im oberen Bereich (4) dicht anlegt.

Danach ist die Schablone bereit zur Reparatur des Arbeitsfutters im oberen Bereich (4) durch Nachgießen von feuerfester Gießmasse in den Zwischenraum zwischen dem Restfutter und der Wand der Schablone (5).

Fig. 2 zeigt den Zustand nach Beendigung des Reparaturvorganges. Der schlauchförmige Dichtkörper (7) ist nicht mehr druckbeaufschlagt. Der Schutzmantel (8) liegt nicht mehr am Arbeitsfutter im unteren Bereich (3) an, sondern drückt aufgrund der inneren Vorspannung den schlauchförmigen Dichtkörper (7) gegen den Ring (6) am Fuß der Schablone. Die Schablone kann jetzt nach oben herausgezogen werden, ohne daß der Dichtkörper (7) oder das neu gegossene Arbeitsfutter im oberen Bereich (4) beschädigt wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Wiederherstellung der feuerfesten Zustellung in der oberen Zone des Wandbereiches einer Stahlgieß- und Behandlungspfanne durch Vergießen des Ringraumes zwischen einer Schablone und dem restlichen Arbeitsfutter mit feuerfester Gießmasse, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem unteren Ende der Schablone und dem unterhalb des wiederherzustellenden Bereiches vorstehenden Arbeitsfutter durch Aufblasen eines schlauchförmigen Dichtkörpers (7) abgedichtet wird und der Dichtkörper (7) vor dem Ziehen der Schablone wieder entspannt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Schablone ein nach innen versetzter Ring (6) angebracht ist, an dessen Außenumfang der schlauchförmige, aufblasbare Dichtkörper (7) angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rand der Schablone ein elastischer Schutzmantel (8) befestigt ist, der den Dichtkörper außen umgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Schutzmantel (8) den entspannten Dichtkörper (7) gegen den nach innen versetzten Ring (6) drückt.