EP1332813B1 - Feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäss - Google Patents
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- EP1332813B1 EP1332813B1 EP02027793A EP02027793A EP1332813B1 EP 1332813 B1 EP1332813 B1 EP 1332813B1 EP 02027793 A EP02027793 A EP 02027793A EP 02027793 A EP02027793 A EP 02027793A EP 1332813 B1 EP1332813 B1 EP 1332813B1
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- 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
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- B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means
Definitions
- the invention relates to a refractory spout for a metallurgical vessel for molten steel having a top opening and a bottom end having a through hole and a side wall enclosing the passage opening inner wall.
- 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 is that they can be destroyed by the resulting thermal stresses when the hot molten metal comes in, or that metal is deposited on the inner wall of the spouts.
- the spouts are usually preheated.
- gas burners or induction heaters are used.
- it is necessary that the preheating is completed before the melt flows into the spout in order to remove the burner in time from the flow area can. During this interval, however, the spout cools down, so that the problems mentioned can not be completely eliminated.
- the invention has for its object to improve the known spouts and to make the preheating so that destructions due to thermal stresses or the freezing of molten metal to the inner wall of the spout are largely avoided.
- the thermally insulating Material is cardboard or a material with a melting point below the melting point of steel. Such a material causes any metal melt which may freeze on it to be rinsed out of the spout after dissolution or melting of the material with the melt flow and does not clog it up.
- the thermally insulating material is fibrous or formed by spraying.
- the heater is suitably made of a steel. Also metals with a lower melting point than steel may be suitable. When the spout is used for molten steel, the heater dissolves as it passes through the melt so that it can flow freely through the spout. Any material which initially freezes on the heater is dissolved again and flushed out of the spout.
- the heating and / or the thermally insulating material is formed by at least two extending in the longitudinal direction of the passage opening, circumferentially juxtaposed parts, since an arrangement formed in this way can be easier to manufacture. It makes sense that the two parts are uniform in order to simplify the production. The parts should touch each other or have mechanical (or electrical) contact with each other.
- a heater 2 is arranged in the passage opening 1 of the spout.
- the heater has a two-part (see Fig. 2) meandering structure. He is hung in the spout by means of retaining elements 3. These holding elements 3 rest on the upper edge of the spout.
- the heater 2 is made of steel. The preheating phase can be extended by its arrangement in time until the molten metal passes through the spout. When using the spout for molten steel, the heater 2 can be and is flushed out of the spout.
- the heater 2 has electrical contacts 4, of which only one is shown in the drawing for the sake of simplicity.
- the second contact is usefully arranged at the corresponding end of the second part of the heater 2.
- the division of the heater 2 can be seen in Fig. 2.
- the two parts of the heater 2 are mechanically and electrically connected to each other at the contact point 5.
- the inner wall 6 of the spout is formed of zirconia.
- On its outer surface electrodes 7 are arranged, wherein between the electrodes 7 and the inner wall 6 of the spout a layer 8 of chromium dioxide powder is arranged, by means of which the contact between the electrodes 7 and the inner wall 6 is made.
- the electrodes 7 are guided as electrical contacts 9 to the outside.
- the spout has an outer housing 10 made of steel, which is bounded at its upper end by a sintered ring 11 made of ceramic material.
- This insulating material 12 and the sintered ring 11 are formed of zirconia-mullite.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäß 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 - 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 gemäß Anspruch 1 gelöst. 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 (6)
- Feuerfester Ausguss für ein metallurgisches Gefäß 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 aus einem Stahl oder aus Metall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als Stahl oder eine Kombination aus Heizer und einem thermisch isolierenden, sich bei Berührung mit flüssigem Stahl auflösenden oder verbrennenden Material angeordnet ist.
- 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.
- Feuerfester Ausguss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch isolierende Material faserartig oder durch Aufsprühen ausgebildet ist.
- Feuerfester Ausguss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
- Feuerfester Ausguss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile gleichförmig ausgebildet sind.
- Feuerfester Ausguss nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile sich gegenseitig berühren.
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