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Gießpfanne Die Erfindung bezieht sich auf Gießpfannen, insbesondere
für Stahlwerke, mit aus einzelnen Steinlagen bestehender Ausmauerung, die durch
eine äußere Ummantelung gehalten wird.
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Die bisher üblichen Pfannen bestehen aus einem starren, mit feuerfestem
Werkstoff ausgekleideten Eisenmantel ohne wesentlichen Spielrauen zwischen Mantel
und Ausm;auerung im kalten Zustand. Nach dem Füllen des Behälters mit dem flüssigen
Metall durchdringt nun die Wärme die Auskleidung von innen her, wo@ die Temperatur
der Badflüssigkeit schnell erreicht wird, allmählich nach außen, so daß zwischen
den inneren und äußeren Zonen der Auskleidung je nach der Wärmeleitfähigkeit und
dem Temperaturgefälle ein mehr oder weniger großer Temperaturunterschied entsteht.
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Die inneren Steinschichten dehnen sich nun infolge der hohen Erwärmung
stark aus. Der einzelne Stein der Auskleidung, der in kaltem Zustand einen gewissen
Krümmungsradius und Zentriwinkel aufweist, will dann eine Form annehmen, die einen
größeren Radius und kleineren Zentriwinkel besitzt. Der Stein kann aber seine Form
so nicht ändern, da er an der Ausdehnung gehindert wird durch die benachbarten Steine
und durch die äußere starre Blechummantelung. Die Steine erhalten also außer inneren
Spannungen noch außerordentlich hohe Spannungen durch äußere Kräfte. Erhebliche
Kantenpressungen sind die Folge bzw. Druckkräfte, die die einzelnen Schichten der
Auskleidung voneinander trennen «ollen. Hierzu kommt noch die Belastung des Steines
durch den hydros atischen Druck des die Pfanne -ausfüllenden Metalls. .
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Die Folge dieser Beanspruchung ist ein Abblätterm und Abplatzen der
Steine. Dies, ist die Ursache, warum beispielsweise Stahlpfa.nn:eneinen so schnellen
Verschleiß der Ausmauerung aufweisen, so daß die Pfanne schon nach 2o bis. 3o Chargen
neu ausgemauert werden muß. Ein weiterer größerer Nachteil der bisherigen Bauart
ist der, daß die abgeplatzten Steinteilchen in das Flüssigkeitsbad gelangen. Bei
Stahlpfannen, die mit Schamottesteine n ausgekleidetsind,wandern so,Schamotteteilchen
in das Bad, die nicht vollständig in die Schlacke gehen, sondern zu einem großen
Teil im Stahlbad verbleiben und dort jene Scham-otteeinschlüsse bilden, welche die
Güte des Stahles stark schädigen.
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Die Erfindung folgt dem Leitgedanken, die inneren und äußeren Spannungen
dadurch in zulässigen Grenzen zu halten, daß die Möglichkeit einer federnden Ausd@elmung
der Ausmauerung in allen Richtungen, vor allem einer Vergrößerung des lichten Durchmessers
des Mauerwerks, geschaffen. wird.
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Es ist zwar bekannt, gasbeheizte Ofenräume mit .einer nachgiebigen
Verankerung zu versehen. Die Ausmauerung solcher Räume ist
jedoch
im Hinblick auf die geringe spezifische Wärme von Gasen nicht jenen schroffen Teinperaturwechseln
unterworfen wie die Ausmaue-@ rung von mit hocherhitzten M.etallbäd erli bleschickten
Gießpfannen.
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Der Erfindungsgedanke wird grundsätzlich,." so verwirklicht, daß jede
Steinlage des Behälters oder Gruppen derselben von einem gegen die Außenseite dicht
anliegenden. daubenartigen Band umfaßt ist, das durch Zwischenschaltung von Federn
derart nachgiebig ist, daß sich die Ausmauerung ohnc Lockerung ihres Zusammenhaltes
radial frei dehnen und zusammenziehen kann, während sie durch auf einen die :oberste
Steinlage übergreifenden Druckring und auf den Behälterboden wirkende Federn in
axialer Richtung zusammengehalten wird.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein senkrechter Schnitt durch eine
gemäß der Erfindung ausgebildete Stahltransportpfanne dargestellt.
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Abb. 2 gibt einen waagerechten Schnitt gemäß Linie II-II der Abb.
i wieder.
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Abb. 3 zeigt in größerem Maßstabe den Teil eines Querschnittes gemäß
Linie III-III der Abb. 2.
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Abb.4 gibt einen Schnitt in vergrößertem Maßstabe durch die Ausmauerung
der Pfanne wieder, und Abb.5 schließlich ist ein waagerechter Schnitt gemäß der
Linie V-V der Abb. 4.
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Die auf der Zeichnung dargestellte Stahlpfanne weist gemäß Abb. i
eine aus feuerfestem Mauerwerk, beispielsweise Schamottesteinen, bestehende Ausmauer
ung i auf, die in üblicher Weise .aus einzelnen Lagen aufgebaut ist. Um die Ausmauerung
i der Pfanne ist eine Reihe von daubenartigen Bänder n2 vorgesehen, die zum Zusammenhalten
der Ausm,anerung gegen den hydrostatischen Druck des in der Pfanne befindlichen
Metallbades dienen. Wie aus Abb. i ersichtlich, übergreifen die Bänder 2
je eine Gruppe von drei bis vier Steinlagen. Sie ruhen unten, wie besser
aus Abb.4 ersichtlich, auf treppenförmigen Vorsprüngen 3 der Aus.mauerung der Pfanne,
so d,aß sie nach unten nicht abrutschen können, was wichtig ist, wenn der Durchmesser
des Behälters, wie auf der Zeichnung dargestellt, nach unten schwach verjüngt ausgebildet
ist.
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An vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten der Pfanne sind die daubenartigen
Haltebänder 2 unterteilt. An ihren Enden sind hakenförmigd Ansätze 4 befestigt,
welche Bohrungen für je einen Schraubenbolzen 5 besitzen. Dieser Schraubenbolzen
legt sich mit seinem einen Kopf gegen den einen der Ansätze 4 an, während die Mutter
6 des Schraubenbolzens unter Vermittlung eines Druckringes 7 auf eine Spiralfeder
8 o. dgl. wirkt, die zwischen dem anderen hakenförmigen Ansatz 4. und dem I:)tuckring
7 eingespannt ist.
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Wie aus Abb, 2 ohne weiteres ersichtlich, gibt diese federnde Verbindung
der an den imiden der in der Mitte unterteilten Haltebänder 2 befestigten Ansätze
die Möglichkeit, daß sich das von den Bändern 2 gehaltene Mauerwerk i unter Vergrößerung
des Durchmessers der Haltebänder 2 ausdehnen kann. Die Spannkraft der Haltebänder
2 wirkt sich dabei so aus, daß trotz der unsymmetrischen Vergrößerung des von den
Bändern 2 gebildeten Kreises eitle kreisförmige Ausdehnung des Mauerwerks möglich
ist.
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Sobald das Mauerwerk sich abkühlt, zieht es sich zusammen. Die Haltebänder
felgen dabei der Sehwindung des Mauerwerks, indem ihr Umfang durch die Federn 8
wieder verkleinert wird. Die Federn 8 werden zweckmäßig so bemessen, daß sie das
Mauerwerk in jedem Betriebszustand so fest zusammenhalten, daß keine Risse im Mauerwerk
i entstehen, alxer andererseits doch eine gewisse Ausdehnung der Ausmauerung i möglich
ist.
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Die Ausmauerung i und die Haltebänder 2 werden von einem mit Öffnungen
9a für den Eintritt von Kühlluft o. dgl. versehenen Gehäuse 9 umgeben, welches an
den Stellen, wo die dehnbare Verbindung der Haltebänder angeordnet ist, eine Ausbauchung
i o aufweist. Zwischen dem Gehäuse 9 und den Haltebändern 2 ist ein freier Raum
vorgesehen, so (.aß sich die Haltebänder und die Ausmauerung frei und unabhängig
von dem Gehäuse 9 ausdehnen können.
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Der obere Rand des Gehäuses 9 ist bei i oa umgebogen. Eine in dem
abgebogenen Ende ioa vorgesehene Bohrung dient zur Durchführung eines Zugbolzens
i i, dessen Kopf 12 auf einen Druckring 13 wirkt, welcher die .oberste Lage der
Ausmauerung i teilweise übergreift. Zwischen der Schraubenmutter 14 des Zugbolzens
i i und dem abgebogenen Ende i oa des Gehäuses 9 ist :eine Feder 15 vorgesehen.
Die Anordnung dieser Feder in Verbindung mit dem Zugbolzen i 1 gestattet es, dauernd
einen gewissen Druck auf die Ausmauerung r auszuüben, so daß sich die Ausmauerung
i zwar nasch oben ausdehnen kann, aber trotzdem fest zusammengehalten wird und bei
senkrechter Sehwindung wieder in die ursprüngliche - Form gebracht wird. Die in
Abb. i auf der rechten Seite dargestellte Gießschnauze 16 besitzt ebenfalls eine
Ausmauerung. Diese Ausmanerung wird von dem passend ausgebogenen obersten Halteband
?-" mit umfaßt, das einen abgebogenen Fortsatz 17 zum Halten der äußersten Lagen
der Gießschnauze 16 besitzt. Durch diese Anordnung wird .auch das Mauerwerk
innerhalb des Aus-
Busses fest durch die federnde Verankerung der
Pfanne zusammengehalten.
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Der Behälterboden i3 ist an dem Gehäuseg, befestigt und mit einer
feuerfesten Ausmau,-rung 2o bedeckt, in der :eine mit einer StopfenStange 2 i verschließbare
Auslauföffnung 22 vorgesehen ist.
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Bei der in Abb. 4. und 5 dargestellten Ausführungsform ist die feuerfeste
Ausmauerung ill auf der Außenseite bedeckt von einer Schicht eines die Wärme schlecht
leitend.-1, Werkstoffes, wobei die Fugen 23 der Abdämmschicht versetzt gegenüber
den Fugen 2,1 des feuerfesten Mauerwerks ia angeordnet sind.
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Zur Beförderung der Pfanne sind schließlich an dem Gehäuse 9 noch
Tragzapfen 25 oder andere geeignete Mittel angebracht.