DE7706699U1 - Schieberverschluss fuer fluessige metallschmelze enthaltende behaelter - Google Patents

Description

OOHAUSS A.iPIjORAOK

PATHNTANWAJhTB BÜRO

13-4 DusaainDonw . sohumannbtr, 07

PATENTANVWLTEi
DlpWna. W, COHAUSZ ■ Dipl.-lng. W. FLORACK · DIp)₁-InQ. R, KNAUF ■ Dr.-Ιηα.. Dlpl,>Wlrtieh,.|na. A, GERBER · Pfpl.-Ιηα· H. D, COHAUSZ

Martin & Pagenstecher GmbH
5ooo Köln-Mülheim

Schieberverschluß für flüssige Metallschmelze enthaltende Behälter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schieberverschluß für flüssige Metallschmelze enthaltende Behälter, bei dem der Feuerfestteil mit kohlenstoffhaltigen Mitteln imprägniert ist.

Schieberverschlüsse werden z.B. bei Stahlgießpfannen eingesetzt. Sie bestehen aus einem metallischen Gehäuse oder Rahmen und keramischen Verschließteilen, die unmittelbar mit der flüssigen Schmelze in Verbindung stehen.

Wesentlicher Bestandteil dieser keramischen Teile sind insbesondere die Kopf- oder Schieberplatten. Der Schieberverschluß hat sich beim Vergießen von Stahl, insbesondere bei der Vakuumbehandlung und beim Stranggießen bewährt. Schon aufgrund der gestiegenen Pfannengrößen und der verlängerten Gießzeiten sind die Anforderungen an den Feuerfestteil der Schieberverschlüsse gewachsen. Es ist auch wünschenswert, einen Schieberverschluß mehrfach einzusetzen.

So hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Schieberplatten mit kohlenstoffhaltigem Material zu imprägnieren. Diese Technik erfolgte

77/250I ₂

Ge/Schu

7706899 16.06.77

ft litt

in Anlehnung an das Imprägnieren von Konvertersteinen, Torpedopfannensteinen, Hochofensteinen. Bei diesen Steinen ist es bekannt, „,, das Porenvolumen des Feuerfestmaterials von etwa 15 % mit Teer |l zu tränken, der einen Pechgehalt von etwa 60 bis 9o % hat. Dieser Pechgehalt bewirkt im Stein einen C-Gehalt von etwa 5 %. Dieser C-Gehalt soll die Infiltration von Schlacken und Stahl verhindern und damit die Verschleißgeschwindigkeit verringern.

Diese bewährte Technik hat man auch für den Feuerfestteil keramische^ Schieberverschlüsse eingesetzt. So wird z.B. in der DT-OS 2 lol die Imprägnierung von Schieberplatten aus Magnesit mit kohlenstoffhaltigem Material erwähnt. Dieser Teertränkung werden im wesentlichen folgende positive Einflüsse auf das Verschleißverhalten zugeschrieben.

1. Verminderung der Schlacken- und Stahl-Infiltration;

2. Verbesserung des Schließ- und Gleitverhaltens durch oberflächlich verdampfende Teerbestandteile;

3. Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit des keramischen Materials.

Bei diesen Vorteilen wird in Kauf genommen, daß beim Einsatz an der Gießpfanne erhebliche Teermengen verdampfen und im Schiebergehäuse, an Federn, Kühlkanälen und anderen mechanischen Teilen kondensieren. So muß bereits nach wenigen Abgüssen der Schieber abgenommen und gründlich gereinigt werden, was mit beträchtlichem Arbeitsaufwand, gegebenenfalls sogar mit Produktionsausfall, verbunden ist.

- 3

7706699 16.06.77

r t « · ο ·

Il ·

Man hat daher vorgeschlagen, zur Verminderung dieser Beeinträchtigungen die Platten vor dem Einsatz einer Temperaturbehandlung zwischen 3oo und 6oo° C zu unterziehen. Hierdurch wird gegenüber den nichtgetemperten, imprägnierten Platten der hohe anfängliche Teeraustritt vermieden, gleichzeitig aber die Lebensdauer des Schieberverschlusses herabgesetzt.

Ausgehendvon diesen Problemen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Peuerfestteil für den Schieberverschluß zu entwickeln, das eine hohe Lebensdauer mit geringer Verschmutzung kombiniert und nach Möglichkeit nur eine geringe Belästigung des Bedienungspersonals mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Schieberverschluß dadurch gelöst, daß das kohlenstoffhaltige Mittel ein öl ist, das einen Verkokungsrückstand nach Conradson von weniger als 5 Gew.%, vorzugsweise von weniger als 2 Gew.% hat. Die Vorschriften für den von Conradson entwickelten Test sind dem Fachmann z.B. durch die DIN 51 551 geläufig. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der feuerfeste Teil des Schieberverschlusses mit 5 bis 2o Vol.$ öl imprägniert. Besonders bevorzugt werden 12 bis 18 Vol.# öl. Die Auswahl des Öls mit dem geringen Verkokungsrückstand gewährleistet, daß im imprägnierten Peuerfestteil der C-Gehalt nicht über o,5 Gew.% ansteigt. Besonders bevorzugt werden C-Gehalte unter o,3 Gew.%. Um diese niedrigen Kohlenstoffgehalte zu erreichen, wird man das öl zweckmäßigerwedse so auswählen, daß es einen Pechgehalt von weniger als Io Gew.^, insbesondere von weniger als 3 Gew.%, hat. Aufgrund des sehr niedrigen Pechgehaltes ist gewährleistet, daß diese öle praktisch keine Kohlenstoffabscheidung zeigen.

Der Erfindungsgegenstand bietet den Vorteil, daß beim Vergießen der Metallschmelze praktisch kein Kohlenstoff mehr vom imprägnierten Peuerfestteil geliefert wird, so daß die Verschmutzung der Schieberteile und eine Belästigung der Bedienungsmannschaft vermieden wird. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht der

7706699 16.06.77

Peuerfestteil aus hochtonerdehaltiger Keramik mit AIpO,-Gehalten zwischen δο und 95 Gew.%.

Unter Beachtung der erfindungsgemäßen Parameter haben sich Teerdestillate als besonders vorteilhaft erwiesen., die dem Fachmann als Imprägnieröl für Bauten- und Holzschutzzwecke bekannt sind (siehe z.B. Ullmanns Enzyklopädie der techn.Chemie, 3.Aufl.(I965) 16.Band, Seite 689).

Hält man sich die .bekannte Lehre vor Augen, daß bei der Imprägnierung mit kohlenstoffhaltigen Mitteln ein hoher Pechgehalt wesentlich ist, so ist es als überraschend anzusehen, daß öle, die praktisch zu keinem Verkokungsrückstand führen, bei den Schieberteilen zu langer Lebensdauer führen. Da der bisher als wesentlich angesehene C-Gehalt oder Verkokungsrückstand nicht vorhanden ist, müssen andere Gründe für die erzielte lange Lebensdauer entscheidend sein. Möglicherweise ist die lange Lebensdauer darauf zurückzuführen, daß beim Erfindungsgegenstand das kontinuierlich verdampfende Imprägnierungsmittel einen Schutzfilm gegenüber dem flüssigen Stahl und der Schlacke bildet und dadurch Angriffe verhindert werden.

Neben der langen Lebensdauer erreicht man den Vorteil, daß die Gießer weniger belästigt werden, da keine schmutzige C-Rauchfahne auftritt, sondern lediglich eine leichte weißfarbige Rauchfahne. Die Verdampfung führt also nicht mehr zu den belästigenden C-Abscheidungen oder hochpolymeren Zersetzungsprodukten. Damit erreicht man technisch außerdem den Vorteil, daß die laufende Reinigung der Schieberteile entfällt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schieberplatte ist in der Figur dargestellt. Dabei, ist die Schieberplatte mit 1, das Feuerfestmaterial aus hochtonerdehaltiger Keramik mit 2 bezeichnet. Das Feuerfestmaterial ist mit Imprägnieröl 3 imprägniert. Die Imprägnierung wurde im Vakuum durchgeführt, damit sich das offene Porenvolumen des Feuerfestteils praktisch vollständig mit Imprägnieröl füllt.

Um die Vorteile gegenüber den vorbekannten Schiebern nachzuweisen, wurden in einem LD-Stahlwerk einmal ein Schieber aus hochtonerdehaltiger Keramik eingesetzt, der in bekannter Weise mit Teer im-

7706699 16,06.77

ι _ . r——■ ———

■ S ι

ι _ ς _

prägniert war und zum anderen ein Schieber gleicher Konstruktion, der allerdings mit Imprägnieröl imprägniert war. Die Unterschiede in der Ausrüstung ergeber/sich aus der nachfolgenden Tabelle (Si-An-

gaben in Gew.

Stand der Erfindungs-

Technik gegenstand

Pechgehalt 85 % 1 %

Klarpunkt - 3o

Siedebeginn <. 35o ° ca 3oo °

Wassergehalt > o,3 % 1 %

C-Gehalt nach reduzierendem Tempern bei 1,38 % o_al % i|oo° C für 6 Std.

Während des Betriebes der Schieber traten am vorbekannten Schieber erhebliche Teerdämpfe auf. Beim vorbekannten Schieber mußte das Schiebergehäuse nach jeder fünften Charge gründlich gereinigt werden. Dagegen zeigten sich beim erfindungsgemäßen Schieber keine Verschmutzungserscheinungen. Erst nach ca. 8o Chargen wurde der erfindungsgemäße Schieber vorsichtshalber gereinigt. Zu diesem Zeitpunkt war der vorbekannte Schieber bereits 16 mal gründlich gesäubert worden. Selbst nach einer Versuchreihe von loo Chargen war der erfindungsgemaße Schieber noch einsatzbereit.

7706699 16.06.77

Claims (3)

I t a I I · < GOHAÜ.Ö'&'a.F.LORACK PATHNTANWAl)Te BÜRO . schumannstr, 07 PATENTANVOTEi DIpI1-InB- W, COHAUSZ ■ Dlpl.-lntJ. W, FLORACK · Plpl.-lng, R, KNAUF ■ Diving,, Olpl.-Wlrtsch.-lnp, A, GGRBER ■ PlpHng- H, R, CQHAUSZ Martin & Pagenstecher GmbH, 5ooo Köln-Mülheim Ansprüche

1. Schieberverschluß für flüssige Metallschmelze enthaltende Behälter, bei dem der Peuerfestteil mit kohlenstoffhaltigen Mitteln imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Mittel ein öl ist, das einen Verkokungsrückstand nach Conradson von weniger als 5 Gevj.% hat.

2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Peuerfestteil mit 5 bis 2o Vol.# öl imprägniert ist.

3. SchieberverSchluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Peuerfestteil aus hochtonerdehaltiger Keramik mit

AIpO,-Gehalten zwischen 8o und 95 Gevr.% besteht.

7/2501
Ge/Schu

7706699 16.06.77

ι