DE69219745T2

DE69219745T2 - Auskleidungsbeschichtung für Gefäss wie zum Beispiel Giesspfanne

Info

Publication number: DE69219745T2
Application number: DE69219745T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Lerouge
Original assignee: BOULONNAIS TERRES REFRACTAIRES
Current assignee: BOULONNAIS TERRES REFRACTAIRES
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2012-12-05
Also published as: FR2684905A1; EP0547940A1; ATE152942T1; FR2684905B1; DE69219745D1; EP0547940B1; DE547940T1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft die Verwirklichung der Auskleidung des Bodens eines Behälters, wie z.B. insbesondere einer Metallschmelze enthaltenen Gießpfanne, aus einem Material auf der Basis von feuerfestem, tonerdehaltigen Beton.
Aus dem Gebiet des Hüttenwesens ist eine solche Gießpfanne bekannt, die dem Umgießen des Inhalts der Schmelztiegel und Öfen in die Kokillen oder Gußformen dient, damit das Erstarren der Metallschmelze unter guten Bedingungen sichergestellt ist.
Der Boden dieser Pfannen, wenn er eben oder abfallend ist, besitzt den wesentlichen Nachteil, daß er sich infolge der Wärmeausdehnung der feuerfesten Materialien anhebt, wobei dieses Phänomen bei der Verwendung von basischen Materialien, deren Volumenausdehnungskoeffizient oberhalb demjenigen säurehaltiger Materialien liegt, umso mehr in Erscheinung tritt. Diese Schädigung des Bodens zieht im allgemeinen das Ablösen der feuerfesten Auskleidung während dem Abstechen der Metallschmelze und infolgedessen die Zerstörung der Gießpfanne nach sich.
Aus dem US-Patent 3 333 746 ist eine Gießpfanne bekannt, deren Boden mit einem Verbund aus feuerfesten Teilen ausgekleidet ist und eine konkave Oberfläche aufweist, die infolge des Gefälles das Abfließen der Metallschmelze zum Abstichloch hin erleichtert.
Das Abstichloch kann nicht in der Mitte der kugelförmigen Oberfläche angeordnet werden, da dort die Gießpfanne um ihre Drehlager gekippt werden muß, wobei die auf der Oberfläche gebildete Schlacke über ein Saugphänomen mit der Metallschmelze mitgerissen wird.
Aus der französischen Patentanmeldung FR-A-2 095 982 ist ebenfalls eine feuerfeste Auskleidung für den Boden eines metallurgischen Behälters bekannt, die durch Zusammenfügen einer Vielzahl von Ziegeln hergestellt ist, die nur das Abfließen der Metallschmelze zum Abstichloch hin ermöglichen, ohne daß dabei eine Strömung entlang eines helixförmigen Gefälles zum Durchmengen des Schmelzgemisches hervorgerufen wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schädigung der feuerfesten Auskleidung infolge der Bewegung der Metallschmelze während dem Abstechen durch die entsprechende Formgestaltung des Pfannenbodens zu vermeiden, ohne daß dabei diese Pfanne eventuell gekippt werden muß. Die so gewählte Form bewirkt auch ein automatisches Durchmengen der Schmelzmasse und gestattet ein Affinieren von Stahl oder Gußeisen an Ort und Stelle.
Die Erfindung hat daher eine Auskleidung aus feuerfestem, tonerdehaltigen Beton für den Boden eines Behälters zur Aufgabe, wie z.B. einer Metallschmelze enthaltenen Gießpfanne, wobei dieser Boden gekrümmt ist, helixförmig gestaltet ist und entweder, im Fall von Gießpfannen kleineren Querschnitts, durch Formguß einstückig oder, in den anderen Fällen, durch Zusammenfügen einer Vielzahl von unabhängigen, ebenfalls durch Formguß erhaltenen Teilen hergestellt ist, die sich Seite an Seite ineinanderfügen und durch ein Teil von polygonalem Umriß und mit trapezförmigen Querschnitt, das den Schlußstein bildet, in ihrer Lage verkeilt werden; wobei Hohlräume im Boden des vertieften Bereichs ausgebildet sind, um Verschlußziegel für das Abstichloch und/oder den dem Affinieren dienenden porösen Pfropfen aufzunehmen; und wobei der umlaufende Ringgürtel des Pfannenbodens aus den voranstehenden Teilen ähnlichen Teilen hergestellt ist, die jedoch einen äußeren Bund aufweisen, der eine Stützfläche für die senkrechte Wand der Gießpfanne bildet, wobei diese Stützfläche bezüglich des Bodens der Pfanne einen negativen Freiwinkel β bildet.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel ohne jede Einschränkung wiedergeben.
In den Figuren zeigt:
Fig. 1 in Draufsicht die Auskleidung eines Bodens einer Gießpfanne;
Fig. 2 in Schnittdarstellung entlang A-A eine Gießpfanne mit einem helixförmig gestalteten Boden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der feuerfesten Auskleidung des Bodens einer Metallschmelze enthaltenden Gießpfanne erhält man durch Formguß aus feuerfestem, tonerdehaltigen Beton mit einem hohen Aluminiumoxidgehalt ein Teil 1:
- das entweder eine einstückige (in den Fig. nicht dargestellt) und gekrümmte Form bei einem angemessenen Durchmesser des Querschnitts der Gießpfanne aufweist, wobei diese Form mit einem helixförmigen Gefälle versehen ist, so daß das Abströmen und die Bewegung der Metallschmelze zum Abstichloch 12-13 hin erleichtert wird;
- oder das in den anderen Fällen (siehe Fig. 1 und 2) eine Vielzahl von Teilen 2 aufweist, die durch Formguß aus dem gleichen feuerfesten Beton hergestellt werden, bevor diese durch Zusammenfügen ebenfalls eine gekrümmte und helixförmige Oberfläche ausbilden.
Der Pfannenboden weist:
- ein Mittelstück 3 von polygonalem Umriß und mit einem trapezförmigen Querschnitt auf, das den Schlußstein der Baugruppe bildet, wobei die Trapezflächen 8, 9, 10, 11, die mit den benachbarten Ziegeln 6, 7 in Kontakt stehen, einen Winkel in der Größenordnung von etwa 100 zur Senkrechten bilden;
- ein Teil 1 auf, das direkt oder indirekt aus den umlaufenden Teilen 2-2' mit ähnlichem trapezförmigen Umriß gebildet wird, die das Mittelteil in seiner Lage über die Ziegel 6 und 7 und ebenso mit den Ziegeln der Wand 15 verkeilen. Die umlaufende Oberfläche, die als Stützfläche für die Ziegel der Wand dient und einen äußeren Bund aufweist, ist so ausgerichtet, daß diese bezüglich des Bodens der Gießpfanne einen Freiwinkel β oberhalb des gestreckten Winkels zwischen 183 und 187º bilden.
Die gekrümmte und helixförmige Form des Bodens der Gießpfanne verbessert das automatische Durchmengen der Schrnelzmasse und erlaubt ein mögliches Affinieren von Stahl oder Gußeisen, wobei ebenfalls Öffnungen 12-13 zweckmäßig an der tiefsten Stelle des Behälterhohlraums und in den feuerfesten Steinen des Bodens vorgesehen sind, um Sicherheits- und Verschlußziegel für das Abstichloch und/oder für den porösen Pfropfen aufzunehmen.
Die Anordnung und die Form all dieser Teile werden so gewählt, daß sich eine gekrümmte Oberfläche mit einem merklichen helixförmigen Gefälle ausbildet.
Die Seitenflächen der Ziegel sind mit feuerfesten Beton 16 verfugt, dessen physikalische Eigenschaften ähnlich denen des für die Herstellung dieser unabhängigen Teile verwendeten feuerfesten Materials sind.
Vorhergehende Beschreibung offenbart, daß die Erfindung hinsichtlich einer schnellen Montage der feuerfesten Auskleidung neu ist und ein selbsttragendes System verwirklicht, dessen unterschiedliche Bauteile auswechselbar und beispielsweise mittels eines Saugnapfsystems dank der ebenen Oberflächen dieser Bauteile leicht zu handhaben sind.
Selbstverständlich bleibt vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und vorhergehend dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten.

Claims

1. Auskleidung aus feuerfestem, tonerdehaltigen Beton für den Boden eines Behälters, wie z.B. einer Metallschmelze enthaltenden Gießpfanne,

daß dieser Boden gekrümmt ist, helixförmig gestaltet ist und entweder, im Fall von Gießpfannen kleineren Querschnitts, durch Formguß einstückig (1) oder, in den anderen Fällen, durch Zusammenfügen einer Vielzahl von unabhängigen, ebenfalls durch Formguß erhaltenen Teilen (2 - 2') hergestellt ist, die sich Seite an Seite ineinanderfügen und durch ein Teil (3) von polygonalem Umriß und mit trapezförmigen Querschnitt, das den Schlußstein bildet, in ihrer Lage verkeilt werden; daß Hohlräume (12, 13) im Boden des vertieften Bereiches ausgebildet sind, um Verschlußziegel für das Abstichloch und/oder den dem Affinieren dienenden porösen Pfropfen aufzunehmen; und daß der umlaufende Ringgürtel des Pfannenbodens aus den voranstehenden Teilen ähnlichen Teilen hergestellt ist, die jedoch einen äußeren Bund (4) aufweisen, der eine Stützfläche für die senkrechte Wand (15) der Gießpfanne bildet, wobei diese Stützfläche bezüglich des Bodens der Pfanne einen negativen Freiwinkel β zwischen 183º Und 187º bildet.

2. Auskleidung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Querwölber bildende Teil (3) einen polygonalen Umriß und einen solchen trapezförmigen Querschnitt aufweist, daß der Winkel α an der Spitze dieses Trapezes im Bereich von 100 liegt.

3. Auskleidung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsmaterial des Teils (1) oder der unabhängigen Teile (2 - 2') ein feuerfester, tonerdehaltiger Beton mit hohem, d.h. mit über 62 % liegendem Aluminiumoxidgehalt ist.

4. Auskleidung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung und die gekrümmte Form schraubenförmig gestaltet sind und die Auskleidung bei der Endmontage dank der Winkel α, β jeweils auf den Seitenflächen (14,15) der mittleren Ziegel (2) und auf den Bünden (4) der Randziegel zusammengehalten wird, um besser dem Anhub aufgrund der Wärmeausdehnung und dem ferrostatischen Druck zu widerstehen.

5. Auskleidung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Baugruppe mit einem feuerfesten Beton (16) verfugt sind, dessen physikalische Eigenschaften ähnlich denen des für die Herstellung dieser Baugruppe verwendeten feuerfesten Materials sind.