EP1332813A2 - Feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäss - Google Patents

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EP1332813A2 EP02027793A EP02027793A EP1332813A2 EP 1332813 A2 EP1332813 A2 EP 1332813A2 EP 02027793 A EP02027793 A EP 02027793A EP 02027793 A EP02027793 A EP 02027793A EP 1332813 A2 EP1332813 A2 EP 1332813A2
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heater
steel
refractory
thermally insulating
spout
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Martin Kendall
Jean-Paul Verhoeven
Marc Timmermanns
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Heraeus Electro Nite International NV
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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 refractory spout for a metallurgical vessel, in particular for Melting steel, with a through opening having an upper and a lower end and an inner wall enclosing the passage opening on the side.
  • Such spouts are widely known in metallurgy (DE 195 26 970 A1, DE 196 18 605 A1, DE 196 51 533 A1, DE 196 51 534 A1, EP 379 647 A2).
  • a problem with these spouts it is that when the hot molten metal comes in, thermal stresses can be destroyed or that metal on the inner wall of the spouts is deposited.
  • the spouts are usually preheated. Gas burners or induction heaters are used for this. For example with gas burners it is necessary that the preheating phase before the melt flows into the Spout is stopped to remove the burner from the flow area in time can. During this time, however, the spout cools down, so that the mentioned Problems cannot be completely eliminated.
  • the invention is based, to improve the known spouts and the task To design preheating in such a way that destruction due to thermal tension or freezing metal melt on the inner wall of the spout can be largely avoided.
  • thermal insulating material cardboard or a material with a melting point below the Melting point of steel is. Such material may cause it to freeze Metal melt after dissolving or melting the material with the melt flow the spout is rinsed out and does not clog it.
  • thermal insulating material is fibrous or formed by spraying.
  • the heater is expediently made of steel. Even metals with a lower one Melting point as steel may be suitable. When the spout is used for molten steel the heater dissolves as it passes through the melt, so that can flow freely through the spout. Possibly freezing on the heater first Material is dissolved again and rinsed out of the spout.
  • the heating and / or the thermally insulating material by at least two extending in the longitudinal direction of the passage opening, side by side in the circumferential direction arranged parts is formed, since such an arrangement is easier can be made. It makes sense that the two parts are designed to be uniform to simplify manufacturing. The parts should touch each other or mechanical (or electrical) contact with each other.
  • a heater 2 is arranged in the passage opening 1 of the spout.
  • the heater has one two-part (see Fig. 2) meandering structure. It is in the spout by means of holding elements 3 hung. These holding elements 3 lie on the upper edge of the spout.
  • the stoker 2 is made of steel. The preheating phase can extend in time due to its arrangement until the molten metal runs through the spout. When using the spout for molten steel, the heater 2 can be opened and flushed out of the spout.
  • the heater has 2 electrical contacts 4, of which in only one is shown for the sake of simplicity.
  • the second contact makes sense arranged at the corresponding end of the second part of the heater 2.
  • the division into two the heater 2 can be seen in Fig. 2.
  • the two parts of the heater 2 are at the contact point 5 mechanically and electrically connected to each other.
  • the inner wall 6 of the spout is formed from zirconium dioxide.
  • the electrodes 7 are called electrical Contacts 9 led to the outside.
  • the spout has an outer housing 10 made of steel on the at its upper end of a sintered ring 11 made of ceramic material is limited.
  • This insulating material 12 and the sintered ring 11 are formed from zirconium dioxide mullite.

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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für Stahlschmelzen, mit einer ein oberes und ein unteres Ende aufweisenden Durchlauföffnung (1) und einer die Durchlauföffnung seitlich umschließenden Innenwand. Um die bekannten Ausgüsse, insbesondere hinsichtlich ihrer Thermoschockbeständigkeit zu verbessern, ist in der Durchlauföffnung entlang der Innenwand entweder ein Heizer (2) oder ein thermisch isolierendes, sich bei Berührung mit flüssigem Stahl auflösendes oder verbrennendes Material oder eine Kombination daraus angeordnet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für Stahlschmelzen, mit einer ein oberes und ein unteres Ende aufweisenden Durchlauföffnung und einer die Durchlauföffnung seitlich umschließenden Innenwand.
Derartige Ausgüsse sind in der Metallurgie vielfältig bekannt (DE 195 26 970 A1, DE 196 18 605 A1, DE 196 51 533 A1, DE 196 51 534 A1, EP 379 647 A2). Ein Problem bei diesen Ausgüssen ist es, dass sie beim Einlaufen der heißen Metallschmelze durch die entstehenden thermischen Spannungen zerstört werden können oder dass Metall an der Innenwand der Ausgüsse abgeschieden wird. Um dies zu verhindern, werden die Ausgüsse üblicherweise vorgeheizt. Hierzu werden Gasbrenner oder Induktionsheizungen benutzt. Beispielsweise bei Gasbrennern ist es erforderlich, dass die Vorwärmphase vor dem Einfließen der Schmelze in den Ausguss beendet wird, um den Brenner rechtzeitig aus dem Durchflussbereich entfernen zu können. Während dieser Zwischenzeit kühlt der Ausguss jedoch ab, so dass die genannten Probleme nicht vollständig beseitigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ausgüsse zu verbessern und das Vorheizen so zu gestalten, dass Zerstörungen durch thermische Spannungen oder das Anfrieren von Metallschmelze an der Innenwand des Ausgusses weitgehend vermieden werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Durchlauföffnung entlang der Innenwand entweder ein Heizer oder ein thermisch isolierendes, sich bei Berührung mit flüssigem Stahl auflösendes oder verbrennendes Material oder eine Kombination daraus angeordnet ist. Dadurch wird ein relativ langsamer Temperaturanstieg des Materials des Ausgusses beim Einlaufen der Metallschmelze erreicht. Thermische Spannungen werden verringert und ein zu rasches Abkühlen und Anfrieren der mit der Innenwand in Berührung kommenden Metallschmelze wird weitgehend vermieden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass das thermisch isolierende Material Pappe oder ein Material mit einem Schmelzpunkt, der unterhalb des Schmelzpunktes von Stahl liegt, ist. Ein solches Material bewirkt, dass eventuell an ihm anfrierende Metallschmelze nach Auflösen bzw. Schmelzen des Materials mit dem Schmelzfluss aus dem Ausguss herausgespült wird und ihn nicht zusetzt. Vorteilhafter weise ist das thermisch isolierende Material faserartig oder durch Aufsprühen ausgebildet.
Der Heizer ist zweckmäßigerweise aus einem Stahl gebildet. Auch Metalle mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als Stahl können geeignet sein. Wenn der Ausguss für Stahlschmelzen eingesetzt wird, löst sich der Heizer während des Durchlaufens der Schmelze auf, so dass diese ungehindert durch den Ausguss fließen kann. Eventuell an dem Heizer zunächst anfrierendes Material wird wieder aufgelöst und aus dem Ausguss herausgespült.
Vorteilhaft ist es, dass der Heizen und/oder das thermisch isolierende Material durch mindestens zwei sich in Längsrichtung der Durchlauföffnung erstreckende, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Teile gebildet ist, da sich eine derart ausgebildete Anordnung leichter herstellen lässt. Dabei ist es sinnvoll, dass die beiden Teile gleichförmig ausgebildet sind, um die Fertigung zu vereinfachen. Dabei sollten sich die Teile gegenseitig berühren bzw. mechanischen (oder elektrischen) Kontakt zu einander aufweisen.
Nachfolgende wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ausguss und
  • Fig. 2 einen weiteren Längsschnitt, senkrecht zu Fig. 1.
    • In der Durchlauföffnung 1 des Ausgusses ist ein Heizer 2 angeordnet. Der Heizer weist eine zweiteilige (s. Fig. 2) mäanderförmige Struktur auf. Er ist in den Ausguss mittels Halteelementen 3 eingehängt. Diese Halteelemente 3 liegen auf den oberen Rand des Ausgusses auf. Der Heizer 2 ist aus Stahl gebildet. Die Vorheizphase kann durch seine Anordnung zeitlich erstreckt werden bis die Metallschmelze durch den Ausguss hindurch läuft. Beim Einsatz des Ausgusses für Stahlschmelze läßt sich der Heizer 2 auf und wird aus dem Ausguss hinausgespült.
    Zu seinem elektrischen Anschluss weist der Heizer 2 elektrische Kontakte 4 auf, von denen in der Zeichnung der Einfachheit halber nur einer gezeigt ist. Der zweite Kontakt ist sinnvollerweise an dem entsprechenden Ende des zweiten Teiles der Heizung 2 angeordnet. Die Zweiteilung der Heizung 2 ist in Fig. 2 erkennbar. Die beiden Teile der Heizung 2 sind an der Kontaktstelle 5 miteinander mechanisch und elektrisch verbunden.
    Die Innenwand 6 des Ausgusses ist aus Zirkondioxid gebildet. An ihrer äußeren Oberfläche sind Elektroden 7 angeordnet, wobei zwischen den Elektroden 7 und der Innenwand 6 des Ausgusses eine Schicht 8 aus Chromdioxidpulver angeordnet ist, mittels derer der Kontakt zwischen den Elektroden 7 und der Innenwand 6 hergestellt ist. Die Elektroden 7 werden als elektrische Kontakte 9 nach außen geführt.
    Der Ausguss weist ein äußeres Gehäuse 10 aus Stahl auf das an seinem oberen Ende von einem Sinterring 11 aus keramischem Material begrenzt wird.
    Der verbleibende Raum innerhalb des Gehäuses 10 wird von einem isolierenden Material 12 ausgefüllt. Dieses isolierende Material 12 und der Sinterring 11 sind aus Zirkondioxid-Mullit gebildet.

    Claims (7)

    1. Feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für Stahlschmelzen, mit einer ein oberes und ein unteres Ende aufweisenden Durchlauföffnung und einer die Durchlauföffnung seitlich umschließenden Innenwand, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchlauföffnung entlang der Innenwand entweder ein Heizer oder ein thermisch isolierendes, sich bei Berührung mit flüssigem Stahl auflösendes oder verbrennendes Material oder eine Kombination daraus angeordnet ist.
    2. Feuerfester Ausguss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch isolierende Material Pappe oder ein Material mit einem Schmelzpunkt, der unterhalb des Schmelzpunktes von Stahl liegt, ist.
    3. Feuerfester Ausguss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch isolierende Material faserartig oder durch Aufsprühen ausgebildet ist.
    4. Feuerfester Ausguss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer aus einem Stahl gebildet ist.
    5. Feuerfester Ausguss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer und/oder das thermisch isolierende Material durch mindestens zwei sich in Längsrichtung der Durchlauföffnung erstreckende, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Teile gebildet ist.
    6. Feuerfester Ausguss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile gleichförmig ausgebildet sind.
    7. Feuerfester Ausguss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile sich gegenseitig berühren.
    EP02027793A 2002-02-01 2002-12-12 Feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäss Expired - Lifetime EP1332813B1 (de)

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