EP0503237A1 - Refractory moulded article and its use - Google Patents

Refractory moulded article and its use Download PDF

Info

Publication number
EP0503237A1
EP0503237A1 EP92100778A EP92100778A EP0503237A1 EP 0503237 A1 EP0503237 A1 EP 0503237A1 EP 92100778 A EP92100778 A EP 92100778A EP 92100778 A EP92100778 A EP 92100778A EP 0503237 A1 EP0503237 A1 EP 0503237A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outer shell
molding according
inner shell
shell
electromagnetic field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92100778A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Raimund Brückner
Hans Rothfuss
Ullrich Hintzen
Ingo Dr. Elstner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Publication of EP0503237A1 publication Critical patent/EP0503237A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means

Definitions

  • the invention relates to a fireproof molded part which has at least two non-metallic shells which are at least partially enveloped.
  • Such refractory molded parts are used, for example, as wearing parts when pouring out metallurgical vessels.
  • the inner shell is usually made of a ceramic, which is resistant to the molten metal, but has only a low resistance to temperature changes. This often leads to cracking when the molded part is heated.
  • the outer shell is provided to suppress cracking. This consists of a material with high thermal shock resistance.
  • DE 34 12 388 A1 describes a spout in which a ceramic pouring tube is reinforced and protected by a sheet metal jacket.
  • a sheet metal jacket cannot be used if the molded part is installed in an electrical induction coil, since it would be heated in the electromagnetic field of the induction coil as a result of eddy currents so that it would lose any stabilizing effect.
  • the jacket would undesirably shield the electromagnetic field from the inner shell.
  • EP 0 298 373 A2 describes a pouring sleeve which is installed in an induction coil.
  • a body is arranged in the pouring sleeve, which influences the electromagnetic field emanating from the induction coil.
  • the flow of the molten metal can be interrupted and controlled by the current flowing through the induction coil.
  • a targeted heating of the pouring sleeve from an ambient temperature in the vicinity of an operating temperature is not described here.
  • the object of the invention is to propose a molded part of the type mentioned in the introduction, in which the inner shell can be brought from an ambient temperature close to its operating temperature in a simple manner.
  • the above object is achieved in the case of a refractory molded part of the type mentioned in the introduction in that at least one of the shells can be heated inductively in an electromagnetic field. It is thereby achieved that the inner shell can be preheated slowly and evenly close to its operating temperature. This reduces the risk of cracking.
  • the outer shell can be heated inductively, then it transfers the heat to the inner shell by heat conduction. If the inner shell itself can be heated inductively, then it becomes heated directly in the electromagnetic field. The outer shell does not shield the electromagnetic field because it is made of a non-metallic material. It is also possible that both the outer shell and the inner shell can be heated inductively. In this case, the effects mentioned support each other.
  • the desired preheating can be timed.
  • the electromagnetic field is generated by an induction coil in which the molded part is inserted. No additional induction coil is required for preheating if this is provided anyway in order to control the flow of a melt through the molded part (cf. EP 0 298 373 A2).
  • the outer shell can be heated inductively from the ambient temperature in the electromagnetic field.
  • the outer shell is thus electrically coupled to the electromagnetic field of the induction coil even at ambient temperature. This ensures that the entire preheating from the ambient temperature to close to the operating temperature can be done by inductive heating. If the outer shell were only coupled to the electromagnetic field at a higher temperature, then it would have to be brought from this ambient temperature to this temperature by means of another heating device.
  • the outer shell is heated sufficiently to heat the inner shell sufficiently, in a preferred embodiment of the invention it consumes a power of 25 to 40% of the power consumption of a shell made of ferritic steel at room or ambient temperature.
  • the outer shell consists, for example, of carbon-bonded aluminum oxide or of carbon fibers or a carbon film. It can be closed or viewed from webs with spaces, for example as a winding. It has been shown that the outer shell then leads to the desired stabilization of the inner shell and can be heated inductively in the desired manner.
  • the inner shell can be heated inductively in the electromagnetic field at least from a temperature above 400 ° C.
  • the inner shell only couples to the electromagnetic field at a temperature above 400 ° C.
  • the inner shell is then heated up to the operating temperature in that the inner shell itself is inductively heated.
  • the inner shell preferably consists essentially of wear-resistant zirconium oxide, which is stabilized or partially stabilized, for example, with MgO, NaO or YO.
  • a perforated stone 2 is inserted into the bottom 1 of a metallurgical vessel.
  • a refractory molded part 3 is arranged as a tubular pouring sleeve. This is enclosed by an induction coil 4.
  • a body 6 is arranged in an outlet channel 5 of the pouring sleeve 3. This leads to the fact that, in cooperation with an electromagnetic field emanating from the induction coil 4, the flow of the molten metal flowing through the outlet channel 5 is to be controlled. This is described in more detail in EP 0 268 373 A2.
  • the pouring sleeve 3 is a wearing part. It is to be replaced independently of the induction coil 4.
  • the pouring sleeve 3 has a sleeve-shaped inner shell 7.
  • This consists of fire-resistant, ceramic material that is wear-resistant against the melt.
  • the tubular inner shell 7 consists of zirconium oxide, which is stabilized or partially stabilized by means of MgO, NaO or YO.
  • tubular inner shell 7 is enclosed by a tubular outer shell 8.
  • the inner shell 7 and the outer shell 8 together form the molded part 3.
  • tubular outer shell 8 consists of aluminum oxide bound with carbon (Al # u2 # oO # u3 # o).
  • the outer shell 8 is shrunk or cemented onto the inner shell 7. It is connected to the inner shell 7 with good thermal conductivity.
  • the longitudinal axis of the molded part 3 is designated by L.
  • the inner shell 7 is constructed as described in Figure 1.
  • the outer shell 8 is formed by a band 9 made of carbon fibers, which is wound helically around the inner shell 7.
  • rings 11, 12 are provided in order to fix the band 9 to the inner shell 7.
  • the band 9 could, however, also be cast into the inner shell 7 during the production thereof.
  • the outer shell 8 consists of a cord 13 made of carbon fibers and wound helically around the inner shell 7.
  • the ends of the cord 13 can be held on the inner shell 7 by rings 11, 12.
  • the cord 13 can also be cast into the inner shell 7 during manufacture.
  • the material of the outer shell 8 is selected such that it can be heated inductively by the induction coil 4 even at ambient temperature.
  • the material of the inner shell 7 can be heated inductively from a temperature of approximately 800 ° C. by means of the induction coil 4.
  • the induction coil 4 is switched on before operation, that is to say before the melt is allowed to flow through the outlet channel 5, ie when the temperature of the molded part 3 is at ambient temperature. This results in an inductive heating of the outer shell 8.
  • the increase in temperature passes from the outer shell 8 to the inner shell 7 by heat conduction, so that its temperature rises gradually and uniformly over its circumference and its length. Crack formation in the inner shell 7 is not to be feared despite its low resistance to temperature changes.
  • the inner shell 7 is additionally heated inductively.
  • the temperature continues to increase. If the inner shell 7 then reaches the operating temperature, that is to say the temperature of the melt, or comes close to it, then the induction coil 4 does not need to heat the molded part 3 any further.
  • the melt outlet can now be switched on. The inner shell 7 does not experience a temperature shock that could lead to cracking.
  • the flow of the emerging melt can now be controlled by means of the induction coil 4.
  • the inner shell 7 is kept at the operating temperature by inductive heating.
  • the outer shell 8 stabilizes the inner shell 7 against cracking.
  • the band 9 and the cord 13 made of carbon fibers have a high tensile strength and thereby prevent the inner shell 7 from expanding due to the formation of cracks. With the outer shell 8, it is less important to rule out cracks in the inner shell 7. It is important that the outer shell 8, that is to say the prefabricated tubular part (see FIG. 1) or the band 9 (see FIG. 2) or the cord 13 (see FIG. 3), prevents cracks from opening so far that melt can pass through.
  • the wall thickness of the outer shell 8 is small.
  • the wall thickness of the outer shell 8 is substantially smaller than that of the inner shell 7.
  • An induction coil 4 with a relatively narrow inner diameter can therefore be used. If the wall thickness of the outer shell 8 were significantly larger, then the inner diameter of the induction coil 4 would have to be correspondingly larger. This would considerably increase the induction coil 4 and its control as well as the energy requirement.
  • a pouring sleeve is described in the exemplary embodiments mentioned.
  • the invention can also be used with other pouring and / or regulating devices for molten metal vessels.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

A refractory moulded article, in particular a discharge sleeve of a metallurgical vessel, has at least two non-metallic shells (7, 8), the one enveloping the other at least partially. In order to raise the temperature of the inner shell (7) from the ambient temperature to the vicinity of its operating temperature, at least one of the shells (7, 8) can be heated by induction in an electromagnetic field. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes Formteil, das mindestens zwei sich wenigstens teilweise umhüllende nichtmetallische Schalen aufweist.The invention relates to a fireproof molded part which has at least two non-metallic shells which are at least partially enveloped.

Derartige feuerfeste Formteile werden beispielsweise als Verschleißteile bei Ausgüssen von metallurgischen Gefäßen verwendet. Die innere Schale besteht gewöhnlich aus einer Keramik, die zwar widerstandsfähig gegen die Metallschmelze ist, jedoch nur eine geringe Temperaturwechselbeständigkeit aufweist. Es kommt dadurch häufig schon beim Aufheizen des Formteils zu einer Rißbildung. Um die Rißbildung zu unterdrücken, ist die äußere Schale vorgesehen. Diese besteht auf einem Material hoher Temperaturwechselbeständigkeit.Such refractory molded parts are used, for example, as wearing parts when pouring out metallurgical vessels. The inner shell is usually made of a ceramic, which is resistant to the molten metal, but has only a low resistance to temperature changes. This often leads to cracking when the molded part is heated. The outer shell is provided to suppress cracking. This consists of a material with high thermal shock resistance.

In der DE 34 12 388 A1 ist ein Ausguß beschrieben, bei dem ein keramisches Gießrohr durch einen Blechmantel verstärkt und geschützt ist. Ein derartiger Blechmantel kann nicht verwendet werden, wenn das Formteil in eine elektrische Induktionsspule eingebaut wird, da er in dem elektromagnetischen Feld der Induktionsspule infolge von Wirbelströmen so erhitzt würde, daß er jegliche stabilisierende Wirkung verlöre. Außerdem würde der Mantel das elektromagnetische Feld in unerwünschter Weise gegen die innere Schale abschirmen.DE 34 12 388 A1 describes a spout in which a ceramic pouring tube is reinforced and protected by a sheet metal jacket. Such a sheet metal jacket cannot be used if the molded part is installed in an electrical induction coil, since it would be heated in the electromagnetic field of the induction coil as a result of eddy currents so that it would lose any stabilizing effect. In addition, the jacket would undesirably shield the electromagnetic field from the inner shell.

In der Europäischen Patentanmeldung 90 103 381 vom 22.02.1990 ist ein Ausguß beschrieben, bei dem in ein Tragteil ein Rohrteil eingesetzt ist. Beide Teile bestehen aus keramischem Material. Sie sind durch einen Schrumpfsitz verbunden.In European patent application 90 103 381 from February 22, 1990, a spout is described in which a tubular part is inserted into a supporting part. Both parts are made of ceramic material. They are connected by a shrink fit.

In der EP 0 298 373 A2 ist eine Ausgußhülse beschrieben, die in eine Induktionsspule eingebaut ist. In der Ausgußhülse ist ein Körper angeordnet, der das von der Induktionsspule ausgehende elektromagnetische Feld beeinflußt. Der Fluß der Metallschmelze läßt sich dabei durch den die Induktionsspule durchfließenden Strom unterbrechen und steuern. Eine gezielte Aufheizung der Ausgußhülse von einer Umgebungstemperatur in die Nähe einer Betriebstemperatur ist hier nicht beschrieben.EP 0 298 373 A2 describes a pouring sleeve which is installed in an induction coil. A body is arranged in the pouring sleeve, which influences the electromagnetic field emanating from the induction coil. The flow of the molten metal can be interrupted and controlled by the current flowing through the induction coil. A targeted heating of the pouring sleeve from an ambient temperature in the vicinity of an operating temperature is not described here.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Formteil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die innere Schale auf einfache Weise von einer Umgebungstemperatur in die Nähe ihrer Betriebstemperatur gebracht werden kann.The object of the invention is to propose a molded part of the type mentioned in the introduction, in which the inner shell can be brought from an ambient temperature close to its operating temperature in a simple manner.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem feuerfesten Formteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zumindest eine der Schalen in einem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar ist. Dadurch ist erreicht, daß die innere Schale langsam und gleichmäßig in die Nähe ihrer Betriebstemperatur vorgeheizt werden kann. Dies vermindert die Gefahr von Rißbildungen.According to the invention, the above object is achieved in the case of a refractory molded part of the type mentioned in the introduction in that at least one of the shells can be heated inductively in an electromagnetic field. It is thereby achieved that the inner shell can be preheated slowly and evenly close to its operating temperature. This reduces the risk of cracking.

Ist die äußere Schale induktiv aufheizbar, dann überträgt sie durch Wärmeleitung die Wärme auf die innere Schale. Ist die innere Schale selbst induktiv aufheizbar, dann wird sie direkt im elektromagnetischen Feld aufgeheizt. Die äußere Schale schirmt dabei das elektromagnetische Feld nicht ab, da sie aus einem nichtmetallischen Material besteht. Es ist auch möglich, daß sowohl die äußere Schale als auch die innere Schale induktiv aufheizbar sind. In diesem Fall unterstützen sich die genannten Wirkungen.If the outer shell can be heated inductively, then it transfers the heat to the inner shell by heat conduction. If the inner shell itself can be heated inductively, then it becomes heated directly in the electromagnetic field. The outer shell does not shield the electromagnetic field because it is made of a non-metallic material. It is also possible that both the outer shell and the inner shell can be heated inductively. In this case, the effects mentioned support each other.

Durch die Steuerung des elektromagnetischen Feldes läßt sich die gewünschte Vorerwärmung zeitlich steuern.By controlling the electromagnetic field, the desired preheating can be timed.

Das elektromagnetische Feld wird von einer Induktionsspule erzeugt, in die das Formteil eingesetzt ist. Zur Vorerwärmung ist keine zusätzliche Induktionsspule erforderlich, wenn diese ohnehin vorgesehen ist, um den Durchfluß einer Schmelze durch das Formteil zu steuern (vgl. EP 0 298 373 A2).The electromagnetic field is generated by an induction coil in which the molded part is inserted. No additional induction coil is required for preheating if this is provided anyway in order to control the flow of a melt through the molded part (cf. EP 0 298 373 A2).

In Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere Schale schon ab der Umgebungstemperatur in dem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar. Die äußere Schale ist also schon bei Umgebungstemperatur an das elektromagnetische Feld der Induktionsspule elektrisch angekoppelt. Dadurch ist gewährleistet, daß die gesamte Vorerwärmung von der Umgebungstemperatur bis in die Nähe der Betriebstemperatur durch die induktive Aufheizung erfolgen kann. Würde die äußere Schale erst bei einer höheren Temperatur an das elektromagnetische Feld ankoppeln, dann müßte sie mittels einer anderen Heizeinrichtung von der Umgebungstemperatur auf diese Temperatur gebracht werden.In an embodiment of the invention, the outer shell can be heated inductively from the ambient temperature in the electromagnetic field. The outer shell is thus electrically coupled to the electromagnetic field of the induction coil even at ambient temperature. This ensures that the entire preheating from the ambient temperature to close to the operating temperature can be done by inductive heating. If the outer shell were only coupled to the electromagnetic field at a higher temperature, then it would have to be brought from this ambient temperature to this temperature by means of another heating device.

Damit die äußere Schale stark genug erwärmt wird, um die innere Schale hinreichend zu erwärmen, nimmt sie in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bei Raum- bzw. Umgebungstemperatur eine Leistung von 25 bis 40 % der Leistungsaufnahme einer Schale aus ferritischem Stahl auf.So that the outer shell is heated sufficiently to heat the inner shell sufficiently, in a preferred embodiment of the invention it consumes a power of 25 to 40% of the power consumption of a shell made of ferritic steel at room or ambient temperature.

Die äußere Schale besteht beispielsweise aus mit Kohlenstoff gebundenem Aluminiumoxid oder aus Kohlenstoffasern oder einer Kohlenstoffolie. Sie kann geschlossen sein oder aus Bahnen mit Zwischenräumen besehen, beispielsweise als Wickelung. Es hat sich gezeigt, daß die äußere Schale dann zu der gewünschten Stabilisierung der inneren Schale führt und in der gewünschten Weise induktiv aufheizbar ist.The outer shell consists, for example, of carbon-bonded aluminum oxide or of carbon fibers or a carbon film. It can be closed or viewed from webs with spaces, for example as a winding. It has been shown that the outer shell then leads to the desired stabilization of the inner shell and can be heated inductively in the desired manner.

In Weiterbildung der Erfindung ist die innere Schale zumindest ab einer Temperatur über 400°C in dem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar. Die innere Schale koppelt also erst bei einer Temperatur über 400°C an das elektromagnetische Feld an. Oberhalb der genannten Temperatur wird dann die innere Schale bis zur Betriebstemperatur dadurch aufgeheizt, daß die innere Schale selbst induktiv aufgeheizt wird.In a further development of the invention, the inner shell can be heated inductively in the electromagnetic field at least from a temperature above 400 ° C. The inner shell only couples to the electromagnetic field at a temperature above 400 ° C. Above the temperature mentioned, the inner shell is then heated up to the operating temperature in that the inner shell itself is inductively heated.

Vorzugsweise besteht die innere Schale im wesentlichen aus verschleißfestem Zirkonoxid, das beispielsweise mit MgO, NaO oder YO stabilisiert oder teilstabilisiert ist.The inner shell preferably consists essentially of wear-resistant zirconium oxide, which is stabilized or partially stabilized, for example, with MgO, NaO or YO.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1
ein Verwendungsbeispiel eines feuerfesten Formteils als Ausgußhülse an einem metallurgischen Gefäß innerhalb einer Induktionsspule, schematisch im Schnitt,
Figur 2
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines feuerfesten Formteils als Ausgußhülse und
Figur 3
ein drittes Ausführungsbeispiel.
Further advantageous refinements of the invention result from the subclaims and the following description of exemplary embodiments. The drawing shows:
Figure 1
an example of use of a refractory molded part as a pouring sleeve on a metallurgical vessel within an induction coil, schematically in section,
Figure 2
a further embodiment of a refractory molded part as a pouring sleeve and
Figure 3
a third embodiment.

In den Boden 1 eines metallurgischen Gefäßes ist ein Lochstein 2 eingesetzt. An dem Lochstein 2 ist ein feuerfestes Formteil 3 als rohrförmige Ausgußhülse angeordnet. Diese ist von einer Induktionsspule 4 umschlossen.A perforated stone 2 is inserted into the bottom 1 of a metallurgical vessel. On the perforated brick 2, a refractory molded part 3 is arranged as a tubular pouring sleeve. This is enclosed by an induction coil 4.

In einem Auslaufkanal 5 der Ausgußhülse 3 ist ein Körper 6 angeordnet. Dieser führt dazu, daß im Zusammenwirken mit einem von der Induktionsspule 4 ausgehenden elektromagnetischen Feld, der Fluß der den Auslaufkanal 5 durchströmenden Metallschmelze zu steuern ist. Dies ist in der EP 0 268 373 A2 näher beschrieben.A body 6 is arranged in an outlet channel 5 of the pouring sleeve 3. This leads to the fact that, in cooperation with an electromagnetic field emanating from the induction coil 4, the flow of the molten metal flowing through the outlet channel 5 is to be controlled. This is described in more detail in EP 0 268 373 A2.

Die Ausgußhülse 3 ist ein Verschleißteil. Sie ist unabhängig von der Induktionsspule 4 auszuwechseln.The pouring sleeve 3 is a wearing part. It is to be replaced independently of the induction coil 4.

Die Ausgußhülse 3 weist eine hülsenförmige innere Schale 7 auf. Diese besteht aus feuerfestem, keramischem Material, das verschleißfest gegen die Schmelze ist. Beispielsweise besteht die rohrförmige innere Schale 7 aus Zirkonoxid, das mittels MgO, NaO oder YO stabilisiert oder teilstabilisiert ist.The pouring sleeve 3 has a sleeve-shaped inner shell 7. This consists of fire-resistant, ceramic material that is wear-resistant against the melt. For example, the tubular inner shell 7 consists of zirconium oxide, which is stabilized or partially stabilized by means of MgO, NaO or YO.

Die rohrförmige innere Schale 7 ist von einer rohrförmigen äußeren Schale 8 umschlossen. Die innere Schale 7 und die äußere Schale 8 bilden gemeinsam das Formteil 3. Die rohrförmige äußere Schale 8 besteht beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 aus mit Kohlenstoff gebundenem Aluminiumoxid (Al#u2#oO#u3#o). Die äußere Schale 8 ist auf die innere Schale 7 aufgeschrumpft oder aufgekittet. Sie ist gut wärmeleitend mit der inneren Schale 7 verbunden.The tubular inner shell 7 is enclosed by a tubular outer shell 8. The inner shell 7 and the outer shell 8 together form the molded part 3. Die In the exemplary embodiment according to FIG. 1, tubular outer shell 8 consists of aluminum oxide bound with carbon (Al # u2 # oO # u3 # o). The outer shell 8 is shrunk or cemented onto the inner shell 7. It is connected to the inner shell 7 with good thermal conductivity.

Die Längsachse des Formteils 3 ist mit L bezeichnet.The longitudinal axis of the molded part 3 is designated by L.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die innere Schale 7 wie bei Figur 1 beschrieben aufgebaut. Die äußere Schale 8 ist von einem aus Kohlenstoffasern hergestellten Band 9 gebildet, das wendelförmig um die innere Schale 7 gewickelt ist. Zwischen den Rändern des Bandes 9 besteht ein Schlitz 10. Die Ränder können sich jedoch auch überlappen. Um das Band 9 an der inneren Schale 7 zu fixieren, sind Ringe 11, 12 vorgesehen. Das Band 9 könnte jedoch auch bei der Herstellung der inneren Schale 7 in diese eingegossen sein.In the embodiment of Figure 2, the inner shell 7 is constructed as described in Figure 1. The outer shell 8 is formed by a band 9 made of carbon fibers, which is wound helically around the inner shell 7. There is a slot 10 between the edges of the belt 9. However, the edges can also overlap. In order to fix the band 9 to the inner shell 7, rings 11, 12 are provided. The band 9 could, however, also be cast into the inner shell 7 during the production thereof.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 besteht die äußere Schale 8 aus einer wendelförmig um die innere Schale 7 gewickelten Schnur 13 aus Kohlenstoffasern. Die Enden der Schnur 13 können mit Ringen 11, 12 an der inneren Schale 7 gehalten sein. Die Schnur 13 kann auch bei der Herstellung der inneren Schale 7 in diese eingegossen werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the outer shell 8 consists of a cord 13 made of carbon fibers and wound helically around the inner shell 7. The ends of the cord 13 can be held on the inner shell 7 by rings 11, 12. The cord 13 can also be cast into the inner shell 7 during manufacture.

Bei den Ausführungsbeispielen ist das Material der äußeren Schale 8 so gewählt, daß sie schon bei Umgebungstemperatur durch die Induktionsspule 4 induktiv aufheizbar ist. Das Material der inneren Schale 7 ist ab einer Temperatur von etwa 800°C mittels der Induktionsspule 4 induktiv aufheizbar.In the exemplary embodiments, the material of the outer shell 8 is selected such that it can be heated inductively by the induction coil 4 even at ambient temperature. The material of the inner shell 7 can be heated inductively from a temperature of approximately 800 ° C. by means of the induction coil 4.

Die Funktionsweise ist etwa folgende:
Vor dem Betrieb, also bevor Schmelze durch den Auslaufkanal 5 fließengelassen wird, wenn also die Temperatur des Formteils 3 bei der Umgebungstemperatur liegt, wird die Induktionsspule 4 eingeschaltet. Dadurch erfolgt eine induktive Erwärmung der äußeren Schale 8. Durch Wärmeleitung geht die Temperaturerhöhung von der äußeren Schale 8 auf die innere Schale 7 über, so daß deren Temperatur allmählich und über ihren Umfang und ihre Länge gleichmäßig ansteigt. Eine Rißbildung in der inneren Schale 7 ist dabei trotz ihrer geringen Temperaturwechselbeständigkeit nicht zu befürchten.The way it works is as follows:
The induction coil 4 is switched on before operation, that is to say before the melt is allowed to flow through the outlet channel 5, ie when the temperature of the molded part 3 is at ambient temperature. This results in an inductive heating of the outer shell 8. The increase in temperature passes from the outer shell 8 to the inner shell 7 by heat conduction, so that its temperature rises gradually and uniformly over its circumference and its length. Crack formation in the inner shell 7 is not to be feared despite its low resistance to temperature changes.

Ist die Temperatur, beispielsweise 800°C, erreicht, bei der auch die innere Schale 7 induktiv aufheizbar ist, dann erfolgt zusätzlich eine induktive Erwärmung der inneren Schale 7. Die Temperaturerhöhung setzt sich fort. Wenn danach die innere Schale 7 die Betriebstemperatur, also etwa die Temperatur der Schmelze erreicht, oder ihr nahekommt, dann braucht die Induktionsspule 4 das Formteil 3 nicht weiter zu erwärmen. Es kann nun das Auslassen der Schmelze eingeschaltet werden. Die innere Schale 7 erleidet dabei keinen Temperaturschock, der zu einer Rißbildung führen könnte.If the temperature is reached, for example 800 ° C., at which the inner shell 7 can also be heated inductively, then the inner shell 7 is additionally heated inductively. The temperature continues to increase. If the inner shell 7 then reaches the operating temperature, that is to say the temperature of the melt, or comes close to it, then the induction coil 4 does not need to heat the molded part 3 any further. The melt outlet can now be switched on. The inner shell 7 does not experience a temperature shock that could lead to cracking.

Der Fluß der auslaufenden Schmelze kann nun mittels der Induktionsspule 4 gesteuert werden. Auch während dieser Zeit wird zumindest die innere Schale 7 durch induktive Erwärmung auf der Betriebstemperatur gehalten. In jedem Fall stabilisiert die äußere Schale 8 die innere Schale 7 gegen eine Rißbildung.The flow of the emerging melt can now be controlled by means of the induction coil 4. During this time too, at least the inner shell 7 is kept at the operating temperature by inductive heating. In any case, the outer shell 8 stabilizes the inner shell 7 against cracking.

Das Band 9 und die Schnur 13 aus Kohlenstoffasern haben eine hohe Zugfestigkeit und verhindern dadurch ein Aufweiten der inneren Schale 7 infolge von Rißbildungen. Bei der äußeren Schale 8 kommt es weniger darauf an, Sprünge der inneren Schale 7 auszuschließen. Es kommt darauf an, daß die äußere Schale 8, also das vorgefertigte Rohrteil (vgl. Figur) bzw. das Band 9 (vgl. Figur 2) bzw. die Schnur 13 (vgl. Figur 3) verhindert, daß Risse sich so weit öffnen, daß Schmelze durchtreten kann.The band 9 and the cord 13 made of carbon fibers have a high tensile strength and thereby prevent the inner shell 7 from expanding due to the formation of cracks. With the outer shell 8, it is less important to rule out cracks in the inner shell 7. It is important that the outer shell 8, that is to say the prefabricated tubular part (see FIG. 1) or the band 9 (see FIG. 2) or the cord 13 (see FIG. 3), prevents cracks from opening so far that melt can pass through.

Günstig bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen, insbesondere bei den Figuren 2 und 3, ist auch, daß die Wandstärke der äußeren Schale 8 klein ist. Die Wandstärke der äußeren Schale 8 ist wesentlich kleiner als die der inneren Schale 7. Es kann deshalb eine Induktionsspule 4 mit relativ engem Innendurchmesser verwendet werden. Wäre die Wandstärke der äußeren Schale 8 wesentlich größer, dann müßte der Innendurchmesser der Induktionsspule 4 entsprechend größer sein. Dies würde die Induktionsspule 4 und ihre Steuerung sowie den Energiebedarf beträchtlich erhöhen.In the exemplary embodiments described, in particular in FIGS. 2 and 3, it is also advantageous that the wall thickness of the outer shell 8 is small. The wall thickness of the outer shell 8 is substantially smaller than that of the inner shell 7. An induction coil 4 with a relatively narrow inner diameter can therefore be used. If the wall thickness of the outer shell 8 were significantly larger, then the inner diameter of the induction coil 4 would have to be correspondingly larger. This would considerably increase the induction coil 4 and its control as well as the energy requirement.

In den genannten Ausführungsbeispielen ist eine Ausgußhülse beschrieben. Die Erfindung läßt sich auch bei anderen Ausguß- und/oder Regelorganen für Metallschmelzengefäße verwenden.A pouring sleeve is described in the exemplary embodiments mentioned. The invention can also be used with other pouring and / or regulating devices for molten metal vessels.

Claims (16)

Feuerfestes Formteil, das mindestens zwei sich wenigstens teilweise umhüllende, nichtmetallische Schalen aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Schalen (7, 8) in einem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar ist.Refractory molded part which has at least two at least partially enveloping, non-metallic shells,
characterized,
that at least one of the shells (7, 8) can be heated inductively in an electromagnetic field. Formteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) schon ab der Umgebungstemperatur in dem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar ist.Molding according to claim 1,
characterized,
that the outer shell (8) can be heated inductively from the ambient temperature in the electromagnetic field. Formteil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) bei Umgebungstemperatur eine Leistung von 25 bis 40 % der Leistungsaufnahme einer Schale aus ferritischem Stahl aufnimmt.Molding according to claim 2,
characterized,
that the outer shell (8) consumes a power of 25 to 40% of the power consumption of a shell made of ferritic steel at ambient temperature. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Schale (7) zumindest ab Temperaturen über 400°C in dem elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar ist.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the inner shell (7) can be heated inductively in the electromagnetic field at least from temperatures above 400 ° C. Formteil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Schale (7) bei Temperaturen zwischen 900°C und 1000°C in den elektromagnetischen Feld induktiv aufheizbar ist.Molding according to claim 4,
characterized,
that the inner shell (7) can be heated inductively at temperatures between 900 ° C and 1000 ° C in the electromagnetic field. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das feuerfeste Formteil (3) rohrförmig ist.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the refractory molded part (3) is tubular. Formteil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Schale (7) und die äußere Schale (8) rohrförmig vorgefertigt sind.Molding according to claim 6,
characterized,
that the inner shell (7) and the outer shell (8) are prefabricated tubular. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Formteil eine Ausgußhülse (3) für Metallschmelze ist.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the molded part is a pouring sleeve (3) for molten metal. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) im wesentlichen aus mit Kohlenstoff gebundenem Aluminiumoxid und die innere Schale (7) im wesentlichen aus Zirkonoxid bestehen.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outer shell (8) consists essentially of carbon-bound aluminum oxide and the inner shell (7) consists essentially of zirconium oxide. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) zumindest einen Schlitz (10) aufweist.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outer shell (8) has at least one slot (10). Formteil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (10) schraubenförmig gewendelt ist.Molding according to claim 10,
characterized,
that the slot (10) is helically wound. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) von einem Band (9) gebildet ist.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outer shell (8) is formed by a band (9). Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schale (8) von einer Schnur (13) gebildet ist.Molding according to one of the preceding claims 1 to 11,
characterized,
that the outer shell (8) is formed by a cord (13). Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schale (8) aus Kohlenstoffasern besteht.Shaped part according to one of the preceding claims, in particular 12 or 13,
characterized in that the outer shell (8) consists of carbon fibers. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der äußeren Schale (8) und der inneren Schale (7) eine gut wärmeleitende Verbindung besteht.Molding according to one of the preceding claims,
characterized,
that between the outer shell (8) and the inner shell (7) there is a good heat-conducting connection. Verwendung eines feuerfesten Formteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer äußeren Schale (8) aus mit Kohlenstoff gebundenem Aluminiumoxid oder aus Kohlenstoffasern und mit einer inneren Schale (7) aus Zirkonoxid als Ausgußhülse(3) für eine elektromagnetische Ausguß- und Regelungsvorrichtung an einem Gefäß für Metallschmelze mit einer Induktionsspule (4).Use of a refractory molded part according to one of the preceding claims with an outer shell (8) made of carbon-bonded aluminum oxide or carbon fibers and with an inner shell (7) made of zirconium oxide as a pouring sleeve (3) for an electromagnetic pouring and regulating device on a vessel for Molten metal with an induction coil (4).
EP92100778A 1991-03-14 1992-01-18 Refractory moulded article and its use Withdrawn EP0503237A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4108153 1991-03-14
DE4108153A DE4108153A1 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Refractory molded part and its use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0503237A1 true EP0503237A1 (en) 1992-09-16

Family

ID=6427205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92100778A Withdrawn EP0503237A1 (en) 1991-03-14 1992-01-18 Refractory moulded article and its use

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0503237A1 (en)
JP (1) JPH05155676A (en)
KR (1) KR920017747A (en)
DE (1) DE4108153A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033829A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-31 Didier-Werke Ag Process for the inductive heating of a fireproof moulding and a suitable moulding therefor
EP0936010A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-18 Didier-Werke Ag Method and apparatus for pressure casting metals
EP0953394A1 (en) * 1998-04-29 1999-11-03 Didier-Werke Ag Refractory pipe with exterior insulation and method to seal the joints

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301330C2 (en) * 1993-01-20 1997-02-13 Didier Werke Ag Process by inductive heating for tempering and / or firing a refractory shaped body made of ceramic material
DE4428297A1 (en) * 1994-08-10 1996-02-15 Didier Werke Ag Refractory nozzle for pouring molten metal from a vessel
DE19540641C2 (en) * 1995-11-01 1999-06-17 Didier Werke Ag Method for operating an induction device when non-metallic melts flow out
DE19620403C1 (en) * 1996-05-21 1997-09-18 Didier Werke Ag Refractory composite body with layers based on same material
DE19641169C1 (en) * 1996-10-08 1998-05-28 Didier Werke Ag Method and device for the continuous tapping of melts
JP4660343B2 (en) * 2004-11-24 2011-03-30 新日本製鐵株式会社 Nozzle heating device for molten metal injection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2779073A (en) * 1952-10-27 1957-01-29 Jr Harry B Osborn Receptacle for molten metal
US3295559A (en) * 1962-09-17 1967-01-03 Union Carbide Corp Induction heating susceptor and method for producing same
FR1525154A (en) * 1966-03-11 1968-05-17 Improvements to casting nozzles for continuous casting of metal or carbon steel in liquid state
EP0103220A1 (en) * 1982-09-13 1984-03-21 Pont-A-Mousson S.A. Casting channel with induction heating
FR2609914A1 (en) * 1987-01-26 1988-07-29 Aubert & Duval Acieries Composite liquid-metal (pouring) spout, particularly for metal-spraying apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110899B1 (en) * 1982-05-28 1987-01-21 Western Electric Company, Incorporated Modified zirconia induction furnace
CH665369A5 (en) * 1984-03-07 1988-05-13 Concast Standard Ag METHOD FOR CONTROLLING THE FLOW OF A METAL MELT IN CONTINUOUS CASTING, AND A DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD.
DE3412388C2 (en) * 1984-04-03 1986-10-02 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Refractory immersion nozzle
EP0298273A1 (en) * 1987-07-06 1989-01-11 Westinghouse Electric Corporation Shaft retaining ring
DE3842690C2 (en) * 1988-12-19 1998-04-30 Didier Werke Ag Refractory connection and induction coil therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2779073A (en) * 1952-10-27 1957-01-29 Jr Harry B Osborn Receptacle for molten metal
US3295559A (en) * 1962-09-17 1967-01-03 Union Carbide Corp Induction heating susceptor and method for producing same
FR1525154A (en) * 1966-03-11 1968-05-17 Improvements to casting nozzles for continuous casting of metal or carbon steel in liquid state
EP0103220A1 (en) * 1982-09-13 1984-03-21 Pont-A-Mousson S.A. Casting channel with induction heating
FR2609914A1 (en) * 1987-01-26 1988-07-29 Aubert & Duval Acieries Composite liquid-metal (pouring) spout, particularly for metal-spraying apparatus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 522 (E-849)(3870) 21. November 1989 & JP-A-1 205 858 (DAIDO STEEL CO LTD) 18. August 1989 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 4, no. 164 (M-41)(646) 14. November 1980 & JP-A-55 114 459 (TOKYO SHIBAURA DENKI KK) 3. September 1980 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033829A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-31 Didier-Werke Ag Process for the inductive heating of a fireproof moulding and a suitable moulding therefor
US5901776A (en) * 1995-04-28 1999-05-11 Didier-Werke Ag Process for the inductive heating of a fireproof molding and a suitable molding therefor
US6148903A (en) * 1995-04-28 2000-11-21 Didier-Werke Ag Method for the inductive heating of a refractory mold part as well as corresponding mold part for such
EP0936010A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-18 Didier-Werke Ag Method and apparatus for pressure casting metals
EP0953394A1 (en) * 1998-04-29 1999-11-03 Didier-Werke Ag Refractory pipe with exterior insulation and method to seal the joints
US6279915B1 (en) 1998-04-29 2001-08-28 Didier-Werke Ag Refractory channel with outer insulation and method for joint packing

Also Published As

Publication number Publication date
KR920017747A (en) 1992-10-21
DE4108153A1 (en) 1992-09-17
JPH05155676A (en) 1993-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD284665A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING MINERALWOOD
EP0761345B1 (en) Hot chamber die casting machine
EP0503237A1 (en) Refractory moulded article and its use
DE8132079U1 (en) RETORT TURNS FOR THE HEAT TREATMENT OF WORKPIECES
DE2127333B2 (en) Crucibles for inductive heating of metals
DE2744435C2 (en) Induction heated ladle
DE19526970C2 (en) Process for induction heating of a refractory molded part
EP0578971B1 (en) Electrically heated calanderroll
EP0440899A1 (en) Refractory nozzle
DE4428297A1 (en) Refractory nozzle for pouring molten metal from a vessel
DE1925087B2 (en) HEATING ELEMENT MADE FROM A FIRE-RESISTANT OXYDATION-RESISTANT MATERIAL
DE2525720A1 (en) FUSION CONTACT ELECTRODE FOR A DIRECT CURRENT ARC FURNACE
EP0915746A1 (en) Method, device and fireproof nozzle for the injection and/or casting of liquid metals.
DE4313427C1 (en) Arrangement for connecting a stopper-rod for a metallurgical vessel to its lifting device, and stopper-rod suitable for the arrangement, and method for producing the arrangement
DE1758488A1 (en) Device for the heat treatment of electrically conductive materials
DE2840398C2 (en) Sliding closure arrangement for tapping on containers containing molten metal
DE1596552A1 (en) Process and device for fiber optic production
DE1269749B (en) Heating cartridge for electric ovens
EP0285688B1 (en) Heating for the suction tube of a vacuum die-casting machine
DE3105129A1 (en) EQUIPMENT OF TAPE HOLE OF A MELTING FURNACE FOR NON-METAL MATERIALS
DE2149767A1 (en) Device for processing molten metals
DE3048236A1 (en) Smelting oven with inductive heating, for low conductivity materials - e.g. silicon, has insulating crucible and central conductive rod
DE3041741C2 (en) Induction channel furnace
DE60209462T2 (en) Nozzle for die casting machine
DE4301330C2 (en) Process by inductive heating for tempering and / or firing a refractory shaped body made of ceramic material

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19920129

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19921229

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19930709