EP3448828A1

EP3448828A1 - System zur behandlung eines feuerfesten versatzes, die verwendung eines solchen systems, ein verfahren zur behandlung eines feuerfesten versatzes sowie eine verwendung einer form

Info

Publication number: EP3448828A1
Application number: EP16720400.7A
Authority: EP
Inventors: Patrick Seitz; Helmut Kaufmann
Original assignee: Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
Current assignee: Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2019-03-06
Also published as: BR112018069565A2; US20190184599A1; RU2018132954A; CN108883993A; WO2017186304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes, eine Verwendung des Systems, ein Verfahren zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes sowie eine Verwendung einer Form.

Description

System zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes, die Verwendung eines solchen Systems , ein Verfahren zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes sowie eine Verwendung einer Form

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft ein System zur Behandlung eines feuerfesten

Versatzes , eine Verwendung des Systems , ein Verfahren zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes sowie eine Verwendung einer Form.

Das erfindungsgemäße System dient zur Behandlung eines feuerfesten

Versatzes zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Erzeugnis ses .

Der Begriff „feuerfestes keramisches Erzeugnis" im Sinne der Erfindung bezeichnet insbesondere feuerfeste Erzeugnisse mit einer Einsatztemperatur von über 600°C und bevorzugt feuerfeste Werkstoffe gemäß DIN 5 1060 :2000- 6, also Werkstoffe mit einem Kegelfallpunkt > SK 17. Die Ermittlung des Kegelfallpunktes kann insbesondere gemäß DIN EN 993- 12: 1997-06 erfolgen .

Mit einem„feuerfesten Versatz" wird bekanntermaßen eine Zusammensetzung aus einer oder mehreren Komponenten beziehungsweise Rohstoffen

bezeichnet, durch die mittels einer Temperaturbehandlung, also insbesondere mittels eines keramischen Brandes oder mittels Erschmelzen, ein feuerfestes keramisches Erzeugnis herstellbar ist.

Feuerfeste keramische Erzeugnis se sind in mehreren Arten bekannt. So können feuerfeste keramische Erzeugnis se in Form ungeformter Erzeugnisse (sogenannter„Mas sen") oder in Form von geformten Erzeugnissen vorliegen. Geformte feuerfeste Erzeugnisse las sen sich wiederum in geformte

Erzeugnisse in Form von Steinen, die insbesondere zur Zustellung von

Aggregaten dienen, sowie in Funktionalprodukte, die eine Funktion erfüllen, beispielsweise eine Funktion beim Vergießen von Stahl, unterteilen.

Zur Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnis sen in Form von Funktionalprodukten ist deren Formgebung durch isostatisches Pres sen bekannt. Bekanntermaßen wird beim isostatischen Pres sen ein Versatz zur Herstellung des Funktionalproduktes zunächst in den Hohlraum einer elastischen Form eingegeben. Anschließend wird die elastische Form in einem Druckbehälter allseitig durch eine Flüs sigkeit mit Druck beaufschlagt, so dass die elastische Form den Druck allseitig auf den Versatz überträgt. Da die innere Kontur des Hohlraums der Form des herzustellenden

Funktionalproduktes entspricht, wird der Versatz hierdurch zu einem

Grünkörper gepres st, der die Form des herzustellenden Funktionalproduktes aufweist. Nach dem Pres sen eines solchen Grünkörpers in der elastischen Form wird der Grünköper der Form entnommen und anschließend zu einem feuerfesten keramischen Funktionalprodukt weiterverarbeitet. Zur

Weiterverarbeitung des Grünkörpers zu einem feuerfesten keramischen

Funktionalprodukt wird der Grünkörper, gegebenenfalls nach einer vorherigen Trocknung, durch Temperaturbeaufschlagung zu einem feuerfesten

keramischen Körper gebrannt. Soweit durch isostatisches Pressen ein Grünkörper zur Herstellung eines Funktionalproduktes in Form eines kohlenstoffgebundenen Erzeugnisses hergestellt wird, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, den Grünkörper ungebrannt an den Einsatzort des aus dem Versatz herzustellenden

Funktionalproduktes zu transportieren und dort zu einem

kohlenstoffgebundenen feuerfesten keramischen Erzeugnis zu brennen . Ein solches Verfahren ist beispielsweise zur Herstellung von Monoblockstopfen für den Tundish (Zwischenpfanne) in Stranggießanlagen bekannt. Dabei wird ein isostatisch gepres ster Grünkörper zur Herstellung eines

Monoblockstopfens ungebrannt am späteren Einsatzort des

Monoblockstopfens im Tundish angeordnet und der Monoblockstopfen anschließend durch Aufheizen des Tundish zu einem Funktionalprodukt in Form eines kohlenstoffgebundenen feuerfesten keramischen Formkörpers gebrannt.

Grundsätzlich haben sich die vorbezeichneten Technologien zur Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnissen bewährt. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch häufig beim Lösen des geformten Grünkörpers aus der elastischen Form, dem Transport des Grünkörpers zum Einsatzort des aus dem

Grünkörper herzustellenden Funktionalproduktes sowie beim Anordnen des Grünkörpers am Einsatzort. Denn der ungebrannte Grünkörper ist sehr empfindlich, so dass er in Zusammenhang mit diesen Behandlungsschritten leicht beschädigt oder gar zerstört werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technologie zur Verfügung zu stellen, durch welche ein feuerfester Versatz zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Formkörper formbar und gleichzeitig zum späteren Einsatzort des aus dem Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen

Erzeugnisses transportierbar ist, wobei dabei die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung des geformten aber noch ungebrannten Versatzes geringer ist als im Stand der Technik.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt ein System zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes , welches die folgenden Merkmale umfasst:

eine Form, die die folgenden Merkmale umfasst:

die Form ist zur Aufnahme eines feuerfesten Versatzes ausgebildet und besteht zumindest ab schnittsweise aus einem feuchtigkeitsdurchläs sigen Material ;

einen feuerfesten Versatz, der in die Form aufgenommen ist;

zumindest einen Abschnitt, der, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, ausschließlich aus feuchtigkeitsdurchlässigem Material und feuerfestem Versatz besteht.

Eine Grundidee des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, einen feuerfesten Versatz zur Herstellung eines feuerfesten keramischen

Erzeugnisses , insbesondere eines feuerfesten keramischen Erzeugnisses in Form eines Funktionalproduktes , dadurch zu formen, dass dieser nicht durch isostatisches Pressen des feuerfesten Versatzes in einer elastischen Form zu einem Grünkörper geformt wird, sondern durch Eingeben des feuerfesten Versatzes in eine Form, die zumindest abschnittsweise aus einem

feuchtigkeitsdurchlässigen Material besteht, so das s sich aus dem feuerfesten Versatz ein geformter Grünkörper dadurch bildet, das s sich der feuerfeste Versatz selbsttätig an die Form anschmiegt.

Eine weitere Grundidee der Erfindung besteht darin, dass die Form zumindest abschnittsweise aus einem feuchtigkeitsdurchläs sigen Material besteht. Diese Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Materials der Form ermöglicht es , dass der feuerfeste Versatz in der Form trocknet, so dass er zu seiner Trocknung nicht, wie beim isostatischen Pres sen, aus der Form entnommen werden mus s .

Dies ermöglicht es , das s das erfindungsgemäße System in seiner Gesamtheit an den Einsatzort eines aus dem Versatz herzustellenden feuerfesten

keramischen Erzeugnis ses transportiert und dort angeordnet wird. Ein besonderer Vorteil dieser Transportmöglichkeit des Systems besteht dabei insbesondere auch darin, dass der bei diesem Transport und der Anordnung in die Form aufgenommene Versatz während des Transportes und der Anordnung durch die Form vor einer Beschädigung oder Zerstörung geschützt ist.

Zur Aufnahme des feuerfesten Versatzes ist die Form des erfindungsgemäßen Systems derart ausgebildet, das s sie einen Hohlraum aufweist, in den der feuerfeste Versatz eingebbar ist. Die Geometrie beziehungsweise räumliche Gestaltung dieses Hohlraums entspricht der Geometrie beziehungsweise räumlichen Gestaltung des feuerfesten keramischen Erzeugnis ses , das aus dem in die Form aufgenommenen beziehungsweise dem in den Hohlraum der Form eingegebenen feuerfesten Versatz herstellbar ist. Die innere Kontur der Form beziehungsweise die innere Oberfläche des Hohlraums der Form entspricht damit der Geometrie beziehungsweise der äußeren Kontur des feuerfesten keramischen Erzeugnis ses, welches aus dem in die Form aufgenommenen feuerfesten Versatz herstellbar ist.

Bevorzugt ist die Form derart ausgebildet, das s der feuerfeste Versatz schwerkraftbedingt in die Form beziehungsweise in den Hohlraum der Form eingebbar ist. Die Form ist demnach bevorzugt derart ausgebildet, dass der feuerfeste Versatz durch keine anderen Kräfte oder Hilfsmittel, also

beispielsweise mittels Pumpen oder Pressen, in die Form eingebbar ist.

Insoweit ist die Form bevorzugt derart ausgebildet, das s der feuerfeste Versatz von oben in die Form beziehungsweise in den Hohlraum der Form eingebbar ist. Bevorzugt ist die Form beziehungsweise der Hohlraum der Form derart ausgebildet, das s sich der feuerfeste Versatz selbsttätig

vollständig in der Form ausbreitet beziehungsweise den Hohlraum der Form vollständig ausfüllt. Insoweit weist der Hohlraum der Form beispielsweise keine Hinterschnitte oder solche Abschnitte auf, die beim Eingeben des feuerfesten Versatzes in den Hohlraum der Form nicht vom Versatz ausgefüllt werden können.

Um ein Trocknen des feuerfesten Versatzes in der Form zu ermöglichen, ist die Form zumindest abschnittsweise aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material ausgebildet. Hierdurch ermöglicht es das erfindungsgemäße System, dass feuchte Bestandteile des in die Form aufgenommenen feuerfesten Versatzes durch das feuchtigkeitsdurchlässige Material der Form hindurch diffundieren und nach Hindurchtreten durch das Material in die Umgebung entweichen, wodurch der in die Form aufgenommene feuerfeste Versatz trocknen kann.

Mit„feuchtigkeitsdurchläs sig" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist solches Material bezeichnet, das Feuchtigkeit durch sich hindurch

diffundieren läs st.„Feuchtigkeit" bezeichnet dabei insbesondere feuchte Bestandteile des in die Form aufgenommenen feuerfesten Versatzes , also insbesondere Was ser oder plastische Binder, die der Versatz beispielsweise zur Einstellung seiner Plastizität oder für seine Formbarkeit aufweist.

„Feuchtigkeitsdurchlässig" im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet daher insbesondere was serdampfdurchlässige beziehungsweise

wasserdampfdiffusionsoffene Materialien. Beispielsweise kann das

feuchtigkeitsdurchlässige Material derart ausgebildet sein, das s es einen geringen Wasserdampfdiffusionswiderstand aufweist, beispielsweise eine Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ gemäß DIN EN ISO 12572:20 15-01 unter 100, insbesondere beispielsweise auch unter 50, 20 oder unter 10.

Um ein möglichst effizientes und umfassendes Trocknen des in die Form aufgenommenen feuerfesten Versatzes zu ermöglichen, besteht die Form bevorzugt vollständig oder überwiegend aus solch feuchtigkeitsdurchläs sigem Material . Bevorzugt besteht die Form zumindest in eine solchen Umfang aus feuchtigkeitsdurchlässigem Material, das s der in die Form aufgenommene feuerfeste Versatz in der Form vollständig trockenbar ist, und zwar

insbesondere in einem kurzen, ökonomisch vertretbarem Zeitraum. Soweit die Form überwiegend aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material besteht, ist insbesondere vorgesehen, dass die Form derart überwiegend aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material ausgebildet ist, das s ein in die Form aufgenommener feuerfester Versatz beziehungsweise ein in die Form

aufgenommener und aus dem Versatz geformter Grünkörper mit wenigstens 50 % seiner Oberfläche (bezogen auf die gesamte Oberfläche des Versatzes beziehungsweise des Grünkörpers) an feuchtigkeitsdurchlässigem Material anliegt, besonders bevorzugt mit wenigstes 60, 70, 80 oder 90 % seiner Oberfläche.

Das feuchtigkeitsdurchläs sige Material kann aus einem oder mehreren

Materialien bestehen. Beispielsweise kann das Material in Form eines

Kompositwerkstoffes aus mehreren Materialien ausgebildet sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem

feuchtigkeitsdurchlässigen Material um entzündbares Material. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem feuchtigkeitsdurchläs sigen Material um entzündbares Material mit einer Zündtemperatur unter 500° Celsius, insbesondere mit einer Zündtemperatur unter 480° , 460 ° , 440 ° , 420° , 400° oder unter 380° Celsius . Ferner kann das Material eine Zündtemperatur über 100° Celsius aufweisen, also beispielsweise auch eine Zündtemperatur über 120° , 140° , 160° , 180° oder über 200° Celsius .

Der besondere Vorteil solch entzündbaren Materials besteht insbesondere darin, das s das erfindungsgemäße System in diesem Fall am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen

Erzeugnisses anordenbar ist und sich das entzündbare Material der Form anschließend bei Temperaturbeaufschlagung des Systems entzündet und abbrennt. Nach dem Abbrand des Materials befinden sich die zuvor von dem Material abgedeckten Abschnitte des feuerfesten Versatzes beziehungsweise des aus dem feuerfesten Versatz in der Form geformten Grünkörpers bereits am Einsatzort des aus dem Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses , ohne den feuerfesten Versatz insoweit zuvor aus der Form entnehmen zu müssen. Hierdurch ist ein besonders guter Schutz des aus dem feuerfesten Versatz geformten Grünkörpers gewährleistet, da dieser nach seiner Formung in der Form des erfindung sgemäßen Systems bis zu seiner Anordnung am Einsatzort des aus dem feuerfesten Versatz herzustellenden feuerfesten keramischen Erzeugnisses insoweit nicht aus der Form entnommen werden mus s .

Nach einer Ausführungsform besteht das feuchtigkeitsdurchläs sige Material des erfindungsgemäßen Systems aus organischem Material, beispielsweise aus zellstoffbasiertem Material, beispielsweise aus Papier, Pappe oder Karton.

Besonders bevorzugt besteht das Material aus Karton.

Unter„Karton" wird hierin ganz allgemein Papier einer großen Dicke verstanden. Insoweit kann Karton beispielsweise aus mehreren Lagen Papier bestehen, beispielsweise auch aus mehreren Lagen Papier einer

unterschiedlichen Zusammensetzung und/oder einer unterschiedlichen Dicke. Die mehreren Lagen Papier können beispielsweise miteinander verklebt oder klebstofffrei miteinander verpresst (vergautscht) sein . Eine oder mehrere der Lagen Papier können auch räumlich geformt sein, beispielsweise gefaltet, gewellt oder auf sonstige Weise profiliert sein, so dass Karton, aus dem das Material der Form besteht, beispielsweise auch als Pappe vorliegen kann.

Soweit das Material des erfindungsgemäßen Systems aus Karton besteht, kann dieser beispielsweise ein Flächengewicht im Bereich von 1 .000 bis 3.000 g/m² aufweisen, also insbesondere beispielsweise auch ein Flächengewicht von wenigstens 1 .000, 1 .500, 1 .800 oder 2.000 g/m und beispielsweise auch ein

Flächengewicht von höchstens 3.000 , 2.500 oder 2.300 g/m .

Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, das s aus Karton bestehendes

Material der Form des erfindungsgemäßen Systems besonders gute

Eigenschaften aufweist, wenn des sen Dicke beziehungsweise Stärke in einem spezifischen Bereich vorliegt. So hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, das s die Formstabilität einer Form nicht ausreichend sein kann, wenn die Dicke des Kartons unter 1 mm liegt. Insoweit weist das Material der Form, soweit dieses als Karton vorliegt, bevorzugt eine Dicke von wenigstens 1 mm auf. Ferner hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, das s eine

zufriedenstellende Feuchtigkeitsdurchläs sigkeit von Karton nicht mehr gegeben sein kann, wenn die Dicke des Kartons über 6 mm liegt. Insoweit weist das Material der Form, soweit dieses als Karton vorliegt, bevorzugt eine Dicke von höchstens 6 mm auf. Insoweit weist das Material der Form, soweit dieses als Karton vorliegt, bevorzugt eine Dicke im Bereich von 1 bis 6 mm auf, besonders bevorzugt eine Dicke von wenigstens 1 ,0 oder 1 ,5 oder 2,0 oder 2,5 mm und bevorzugt höchstens eine Dicke von 6,0 oder 5 ,5 oder 5 ,0 oder 4,5 oder 4,0 oder 3 ,5 mm. Insbesondere kann die Dicke des Kartons 3 mm betragen.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Karton als

feuchtigkeitsdurchlässiges Material ist auch unter umwelttechnischen

Gesichtspunkten. Dies gilt insbesondere sowohl hinsichtlich seiner

Kompostierbarkeit, als auch hinsichtlich seines Abbrennverhaltens .

Bevorzugt ist die Form des erfindungsgemäßen Systems formstabil,

beziehungsweise eigenstabil, insbesondere auch bei einem in die Form aufgenommenen feuerfesten Versatz . Eine solche Eigenstabilität der Form gewährleistet, das s der durch Eingeben des feuerfesten Versatzes in die Form zu einem Grünkörper geformte feuerfeste Versatz eine definierte Form erhält und sich nicht durch eine Verformung der Form aufgrund einer mangelhaften Eigenstabilität gegebenenfalls verformt. Insoweit besteht die Form bevorzugt aus einem eigenstabilen Material und insoweit beispielsweise nicht aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem Elastomer oder beispielsweise einem Gummi oder Kautschuk. Insbesondere ist bevorzugt auch das

feuchtigkeitsdurchlässige Material der Form eigenstabil ausgebildet.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das

feuchtigkeitsdurchlässige Material aus Karton zumindest abschnittsweise eine Beschichtung aus Kunststoff aufweist. Eine solche Beschichtung aus

Kunststoff kann insbesondere dazu dienen, die Formstabilität

beziehungsweise Eigenstabilität der Form zu erhalten, insbesondere auch dann, wenn der Karton bei der Trocknung des feuerfesten Versatzes

Feuchtigkeit aufnimmt und dadurch an Festigkeit verliert. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das feuchtigkeitsdurchläs sige Material aus Karton eine Beschichtung aus einem thermoplastischen Kunststoff auf. Diese Beschichtung kann der Karton innenseitig (also auf seiner innenseitigen Oberfläche), außenseitig (also auf seiner außenseitigen Oberfläche) oder als eine Lage innerhalb des Kartons oder beispielsweise auch als eine

Kombination dieser Beschichtungen aufweisen. Besonders bevorzugt weist der Karton eine solche Beschichtung aus einem thermoplastischen Kunststoff als außenseitige Beschichtung auf, also auf seiner der Umgebung ausgesetzten Oberfläche. Um die Feuchtigkeitsdurchläs sigkeit des Kartons durch eine solch außenseitige Beschichtung aus einem thermoplastischen Kunststoff nicht wesentlich zu beeinträchtigen, kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Karton die Beschichtung nur abschnittsweise aufweist.

Der Vorteil einer solchen Beschichtung in Form eines thermoplastischen Kunststoffs besteht neben der Erhöhung der Eigenstabilität der Form

insbesondere auch darin, dass sich diese bei niedrigen Temperaturen zersetzt und verflüchtigt, insbesondere auch bei Temperaturen innerhalb der oben genannten Zündtemperaturen des feuchtigkeitsdurchlässigen Materials , so das s sich der Kunststoff insbesondere auch bei Anordnen des System am Einsatzort eines aus dem Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses verflüchtigen kann, wenn die Form mit Temperatur beaufschlagt wird.

Ein thermoplastischer Kunststoff für die Beschichtung kann beispielsweise aus Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) oder Polystyrol (PS) vorgesehen sein. Besonders bevorzugt liegt ein thermoplastischer Kunststoff in Form von Polyethylen vor.

Nach einer Ausführungsform besteht das feuchtigkeitsdurchläs sige Material des erfindungsgemäßen Systems aus perforiertem Material beziehungsweise weist das feuchtigkeitsdurchläs sige Material eine Perforation auf. Das feuchtigkeitsdurchlässige Material weist demnach eine Durchlochung auf, beispielsweise in Form von Löchern und/oder Schlitzen. Durch diese

Perforation können feuchte Bestandteile des in die Form aufgenommenen Versatzes hindurch diffundieren beziehungsweise verdampfen . Dabei ist die Perforation derart dimensioniert, dass allein solch feuchte Bestandteile des in die Form aufgenommenen Versatzes durch die Perforation hindurch

diffundieren beziehungsweise verdampfen können, während körnige

beziehungsweise feste Bestandteile des Versatzes nicht durch die Perforation hindurchtreten können.

Bevorzugt ist die Form des erfindungsgemäßen Systems derart ausgebildet, das s das feuchtigkeitsdurchlässige Material eine der Umgebung ausgesetzte Oberfläche umfasst, von der Feuchtigkeit in die Umgebung abdampfbar ist. Das feuchtigkeitsdurchläs sige Material der Form ist nach außen, also auf seiner der Umgebung ausgesetzten Oberfläche, demnach beispielsweise nicht derart abgedeckt, das s eine Abdampfung von der Oberfläche behindert oder gar verhindert wird. Hierdurch ist gewährleistet, das s durch das

feuchtigkeitsdurchlässige Material hindurch diffundierte, feuchte Bestandteile des Versatzes in die Umgebung abdampfen können, so das s der feuerfeste Versatz effektiv in der Form trocknen kann.

Das erfindungsgemäße System weist zumindest einen Abschnitt auf, der, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, ausschließlich aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material und feuerfestem Versatz besteht. Mit anderen Worten: Das System weist zumindest einen Ab schnitt auf, in dem ein Querschnitt durch das System gelegt werden kann, wobei das System entlang dieses Querschnitts ausschließlich festes Material in Form des

feuchtigkeitsdurchlässigen Materials und des feuerfesten Versatzes umfas st. Gasförmige oder flüs sige Bestandteile, beispielsweise Luft, sonstiges Gas oder Bindemittel, beispielsweise in Hohlräumen oder Poren, können in diesem Abschnitt selbstverständlich vorhanden sein.

Erfindungsgemäß wurde nämlich festgestellt, das s die Trocknung des feuerfesten Versatzes in der Form und der anschließende Brand des

feuerfesten Versatzes nachteilig beeinträchtigt werden können, soweit das System neben dem feuerfesten Versatz und dem feuchtigkeitsdurchläs sigen Material anderes festes Material aufweist. Denn solch andere feste

Materialien können bei der Trocknung und dem Brand des feuerfesten

Versatzes als Störstellen wirken, die zur Bildung von Ris sen im Versatz und dem daraus gebrannten feuerfesten keramischen Erzeugnis führen können, womit sich die Eigenschaften, insbesondere auch die Festigkeit des aus dem feuerfesten Versatz zu brennenden, feuerfesten keramischen Erzeugnis ses nicht nur verschlechtern können, sondern das Erzeugnis auch beschädigt oder sogar zerstört werden kann.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass dieser Abschnitt, der aus schließlich aus feuerfestem Versatz und feuchtigkeitsdurchläs sigem Material besteht, randseitig vollständig von dem feuchtigkeitsdurchläs sigen Material der Form umschlos sen ist. Hierdurch kann der feuerfeste Versatz im Bereich dieses Abschnittes umfas send durch das feuchtigkeitsdurchläs sige Material der Form geformt werden und gleichzeitig gut trocknen, wobei der feuerfeste Versatz im Bereich dieses Abschnittes ferner beim Trocknen und Brennen durch keine Störstellen nachteilig beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß kann insbesondere auch vorgesehen sein, das s das System überwiegend oder auch vollständig, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, ausschließlich aus feuchtigkeitsdurchlässigem Material und feuerfestem Versatz besteht.

Insbesondere auch vor diesem Hintergrund erweist sich das erfindungsgemäße System als besonders vorteilhaft zur Herstellung von feuerfesten geformten Funktionalprodukten, insbesondere zur Herstellung von feuerfesten geformten Funktionalprodukten für den Stahlstranggus s, die weitgehend oder vollständig aus feuerfestem Versatz hergestellt werden, also beispielsweise

Schattenrohren (Pfannenverteilerrohren) oder Eintauchausgüs sen. Als besonders vorteilhaft hat sich das erfindungsgemäße System insoweit j edoch zur Herstellung von Monoblockstopfen herausgestellt. Insoweit kann der in die Form aufgenommene Versatz des erfindungsgemäßen Systems

insbesondere einen Grünkörper zur Herstellung von Monoblockstopfen darstellen beziehungsweise einen geformten Grünkörper darstellen, aus dem ohne weitere Formgebung ein Monoblockstopfen brennbar ist.

Bekanntermaßen erstrecken sich die vorbezeichneten feuerfesten keramischen Erzeugnisse in Form von Schattenrohren, Eintauchaus güssen oder

Monoblockstopfen entlang einer Längsachse . Entsprechend erstreckt sich der in die Form des erfindungsgemäßen Systems aufgenommene Versatz zur Herstellung dieser Erzeugnis se entlang einer Längsachse, die der Längsachse des jeweils daraus herzustellenden Erzeugnis ses entspricht. Nach einer Fortbildung dieses Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, das s das System zumindest einen Abschnitt aufweist, der, über seine

Querschnittsfläche betrachtet, ausschließlich aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material und feuerfestem Versatz besteht, wobei die Querschnittsfläche diese Längsachse des Versatzes beziehungsweise Grünkörpers schneidet. Bevorzugt schneidet die Querschnittsfläche die Längsachse rechtwinklig . Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, das s das System überwiegend oder auch vollständig entlang dieser Längsachse, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, aus schließlich aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material und feuerfestem Versatz besteht. Beispielsweise kann das System entlang wenigstens 50 , also beispielsweise auch entlang wenigstens 60 , 70 , 80 % oder 90 % der Länge der Längsachse, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, aus schließlich aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material und feuerfestem Versatz bestehen.

Es kann vorgesehen sein, das s die Form des erfindungsgemäßen Systems feuchtigkeitsdurchlässiges Material nicht nur zur Formung der Außenkontur des darin aufgenommenen Versatzes umfas st, sondern auch zur Formung etwaiger Innenkonturen des Versatzes , beispielsweise soweit der aus dem Versatz gebildete Grünkörper innere Hohlräume oder sonstige innere

Geometrien aufweisen soll. Beispielsweise kann die Form insoweit auch feuchtigkeitsdurchlässiges Material zur Formung des inneren Durchlas ses eines Eintauchausgus ses oder zur Formung eines Gaskanals in einem

Monoblockstopfen umfassen.

Das erfindungsgemäße System eignet sich grundsätzlich zur Behandlung eines beliebigen aus dem Stand der Technik bekannten feuerfesten Versatzes , aus dem ein feuerfestes keramisches Erzeugnis herstellbar ist. Insoweit kann grundsätzlich ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter feuerfester Versatz zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Erzeugnisses in die Form aufgenommen sein.

Bei dem feuerfesten Versatz handelt es sich insoweit ganz allgemein um einen feuerfesten Versatz, also einen Versatz zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Erzeugnis ses . Wie zuvor ausgeführt, hat erfindungsgemäß herausgestellt, dass das erfindungsgemäße System besonders geeignet zur Formung von feuerfesten Versätzen zur Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnis sen in Form von Funktionalprodukten ist, insbesondere von Funktionalprodukten für das Vergießen von Stahl.

Insoweit kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der in der Form

aufgenommene feuerfeste Versatz ein Versatz zur Herstellung eines

feuerfesten keramischen Funktionalproduktes in Systemen zum Vergießen von Stahl ist. Insoweit kann der in der Form aufgenommene feuerfeste Versatz besonders bevorzugt ein feuerfester Versatz zur Herstellung eines feuerfesten geformten Funktionalproduktes in Form eines eines Schattenrohres

(Pfannenverteilerrohres) oder eines Eintauchausgus ses sein, und besonders bevorzugt ein Versatz zur Herstellung eines feuerfesten geformten

Funktionalproduktes in Form eines Monoblockstopfens .

Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei dem feuerfesten Versatz einen solchen zur Herstellung eines gesinterten feuerfesten keramischen Erzeugnisses . Besonders bevorzugt kann es sich bei dem feuerfesten Versatz um einen solchen handeln, aus dem ein kohlenstoffgebundenes feuerfestes keramisches Erzeugnis herstellbar ist. Insoweit kann es sich bei dem

feuerfesten Versatz beispielsweise um einen solchen auf B asis wenigstens eines Oxides handeln, das ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe:

Aluminiumoxid (AI₂O₃ ) , Magnesiumoxid (MgO) , Siliziumoxid (Si0₂) und Zirkoniumoxid (Zr0₂) . Soweit es sich bei dem feuerfesten Versatz um einen solchen handelt, aus dem ein kohlenstoffgebundenes feuerfestes keramisches Erzeugnis herstellbar ist, umfas st der feuerfeste Versatz ferner Kohlenstoff. Hinsichtlich der konkreten Zusammensetzung und Rohstoffauswahl kann zur Ausbildung eines solchen feuerfesten Versatzes auf die aus dem Stand der Technik bekannten feuerfesten Versätze auf Basis dieser Stoffe

zurückgegriffen werden . Beispielsweise kann die Gesamtmas se aus

Kohlenstoff und der Gruppe der Oxide Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid und Zirkoniumoxid im Bereich von 80 bis 100 Masse-% oder im Bereich von 90 bis 100 Masse-% liegen, bezogen auf die Gesamtmas se des feuerfesten Versatzes . Kohlenstoff kann beispielsweise im Bereich von 0 bis 40 Masse-% , 5 bis 30 Masse-% oder im Bereich von 5 bis 20 Mas se- % vorliegen, bezogen auf die Gesamtmas se des feuerfesten Versatzes . Der Anteil an der Gesamtmasse der Oxide Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Zirkoniumoxid kann beispielsweise im Bereich von 60 bis 100 Masse-% , im Bereich von 70 bis 95 Masse-% oder im Bereich von 80 bis 95 Mas se- % liegen, bezogen auf die Gesamtmas se des feuerfesten Versatzes .

Der Versatz kann beispielsweise in Form eines feuerfesten Versatzes zur Herstellung für geformte oder ungeformte feuerfeste keramische Erzeugnis se vorliegen.

Insbesondere kann insoweit beispielsweise auch auf die aus dem Stand der Technik gekannten feuerfesten Versätze zurückgegriffen werden, die für das isostatische Pres sen von feuerfesten keramischen Funktionalprodukten in Form von Monoblockstopfen, Schattenrohren oder Eintauchausgüs sen bekannt sind. Insbesondere kann auf solche feuerfesten Versätze zurückgegriffen werden, die zur Herstellung von Monoblockstopfen bekannt sind. Insoweit ist der feuerfeste Versatz zur Herstellung eines feuerfesten geformten

Funktionalproduktes in Form eines Monoblockstopfens, eines Schattenrohres oder eines Eintauchausgus ses ausgebildet. Nach einer Ausführungsform weist das System Halterungsmittel auf. Diese Halterungsmittel können insbesondere derart ausgebildet sein, das s das System über die Halterungsmittel halterbar ist. Entsprechende

Halterungsmittel vereinfachen die Halterung, den Transport sowie das

Anordnen des Systems am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz des Systems herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses .

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass solche Halterungsmittel an der Form des Systems angeordnet sind. Beispielsweise können solche

Halterungsmittel außenseitig an der Form angeordnet sein, beispielsweise in Form von metallischen Handhabungsmitteln . Um die Form nicht zu

beschädigen, sind solche Handhabungsmittel beispielsweise nach Art von die Form umfas senden Manschetten vorgesehen .

Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das System

Halterungsmittel aufweist, die in den feuerfesten Versatz eingeformt sind. Bei dieser Ausführungsform können die Halterungsmittel gleichzeitig das Mittel darstellen, das zur Halterung des aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses bei des sen Einsatz dient. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das s in den feuerfesten Versatz ein Halterungsmittel in Form eines metallischen Innengewindes eingeformt ist, beispielsweise in Form einer Schraubenmutter. In dieses Gewinde sind Mittel zur Halterung des aus dem feuerfesten Versatz hergestellten

feuerfesten keramischen Erzeugnisses einschraubbar.

Die Form kann abschnittsweise aus nicht feuchtigkeitsdurchlässigem Material bestehen. S olch nicht feuchtigkeitsdurchläs siges Material kann insbesondere vorgesehen sein, um der Form durch dieses nicht feuchtigkeitsdurchläs sige Material Eigenschaften zu verleihen, die ihr durch feuchtigkeitsdurchläs siges Material nicht verliehen werden können. Beispielsweise kann die Form abschnittsweise aus solch nicht feuchtigkeitsdurchläs sigem Material bestehen, um die Eigenstabilität oder Festigkeit der Form zu erhöhen. Ferner kann die Form beispielsweise abschnittsweise aus solch nicht

feuchtigkeitsdurchlässigem Material bestehen, um bestimmte Geometrien des Hohlraumes in Form zur Formung des feuerfesten Versatzes auszubilden, die durch feuchtigkeitsdurchlässiges Material nicht ausbildbar wären. S olch nicht feuchtigkeitsdurchlässiges Material kann beispielsweise aus Metall,

beispielsweise Stahl, oder Kunststoff ausgebildet sein.

Soweit die Form, wie oben ausgeführt, beispielsweise als

feuchtigkeitsdurchlässiges Material ein Rohr, beispielsweise aus Karton, aufweist, kann vorgesehen sein, dass die beiden Enden des Rohres durch Verschlüsse beziehungsweise Aufsätze verschlos sen sind, wobei wenigstens ein, bevorzugt beide Enden durch Verschlüsse aus einem solch nicht

feuchtigkeitsdurchlässigen Material verschlos sen sein können. Bei einer solchen Ausführungsform wird durch die Innenwand des Rohres sowie durch Oberflächenabschnitte der Verschlüsse ein Hohlraum definiert, in den der Versatz aufnehmbar ist. Der feuerfeste Versatz ist dabei durch Anliegen gegen die Innenwand des Rohres sowie die besagten Oberflächenabschnitte zu einem Grünkörper formbar. Um den feuerfesten Versatz in den Hohlraum eingeben zu können, kann wenigstens einer der Verschlüs se eine Öffnung aufweisen. Eine solche Ausführungsform der Erfindung eignet sich

insbesondere zur Herstellung von Monoblockstopfen, wobei die zylindrische Mantelfläche des Monoblockstopfens durch die Innenwand des Rohres und die kompliziertere Geometrie des unteren und oberen Stopfenendes durch

Oberflächenabschnitte der Verschlüsse geformt werden. Eine

Ausführungsform eines solchen Systems ist als Ausführungsbeispiel unten näher erläutert. Soweit die Form nicht feuchtigkeitsdurchläs siges Material umfas st, kann vorgesehen sein, das dieses Material von der Form entfernt wird, bevor die Form mit Temperatur beaufschlagt wird, insbesondere auch, soweit das nicht feuchtigkeitsdurchlässige Material nicht entzündbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Systems zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Funktionalproduktes in Form eines

Monoblockstopfens , eines Schattenrohres , eines Eintauchausgus ses oder eines Wechselausgusses .

Die Verwendung kann gemäß den zur Erfindung offenbarten Merkmalen erfolgen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes , welches die folgenden Schritte umfas st:

Zur Verfügungstellung einer hierin offenbarten Form;

Eingeben eines feuerfesten Versatzes in die Form;

Trocknenlas sen des feuerfesten Versatzes in der Form.

Die Form und der feuerfeste Versatz können, wie hierin ausgeführt,

ausgebildet sein.

Das Eingeben des feuerfesten Versatzes in die Form kann insbesondere mittels Schwerkraft erfolgen, und insbesondere ohne Pumpen oder sonstige Eingabemittel . Um ein vollständiges Ausfüllen der Form beziehungsweise des Hohlraumes der Form durch den feuerfesten Versatz zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, das s die Form nach Eingeben des feuerfesten Versatzes in die Form gerüttelt wird.

Das Trocknenlas sen des feuerfesten Versatzes in der Form kann

beispielsweise bei Raumtemperatur erfolgen oder auch durch Beaufschlagen der Form mit Wärme, beispielsweise in einem Trockner.

Zur Herstellung eines gebrannten feuerfesten keramischen Erzeugnis ses aus dem in der Form getrockneten feuerfesten Versatz kann das Verfahren die folgenden weiteren Schritte umfassen:

Anordnen zumindest eines Teiles der Form am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses ;

Beaufschlagen der am Einsatzort angeordneten Form mit Temperatur zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Erzeugnisses aus dem feuerfesten Versatz .

Das Anordnen der Form am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisses erfolgt demnach mit dem in die Form eingefüllten feuerfesten Versatz . Wie zuvor ausgeführt, hat dies den besonderen Vorteil, dass der in die Form des Systems eingefüllte und dort getrocknete feuerfeste Versatz vor dem Anordnen des Versatzes am Einsatzort des aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen

Erzeugnisses nicht aus der Form entnommen werden muss .

Insbesondere kann es sich bei dem Einsatzort um eine Stranggießanlage und dort insbesondere um einen Tundish handeln. Dies gilt insbesondere, soweit es sich bei dem aus dem Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnis, wie zuvor ausgeführt, um einen Monoblockstopfen, ein Pfannenverteilerrohr oder einen Eintauchausguss handelt.

Das Merkmal, wonach„zumindest eines Teil" der Form am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen

Erzeugnisses angeordnet wird, bringt zum Ausdruck, dass die Form

vollständig oder nur teilweise, also nur hinsichtlich bestimmter Abschnitte am Einsatzort angeordnet werden kann.

Nach einer Ausführungsform kann insoweit vorgesehen sein, dass die Form mit dem darin aufgenommenen, getrockneten feuerfesten Versatz vollständig am Einsatzort angeordnet wird. Diese Ausführungsform bietet sich

insbesondere dann an, wenn die Form vollständig aus entzündbarem Material besteht.

Nach einer alternativen Ausführungsform kann insoweit vorgesehen sein, das s die Form mit dem darin aufgenommenen, getrockneten feuerfesten Versatz teilweise am Einsatzort angeordnet wird. Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere dann an, wenn die Form teilweise aus entzündbarem und teilweise aus nicht entzündbarem Material besteht. In diesem Fall kann vorgesehen sein, das s vor dem Beaufschlagen der am Einsatzort angeordneten Form mit Temperatur wenigstens die Teile der Form entfernt werden, die aus nicht entzündbarem Material ausgebildet sind.

Das Beaufschlagen der Form mit Temperatur erfolgt bevorzugt über das Aggregat, an dem sich der Einsatzort des aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten keramischen Erzeugnisse befindet, also insbesondere beispielsweise einen Tundish. Soweit das feuchtigkeitsdurchläs sige Material der Form, wie zuvor ausgeführt, entzündbar ist, brennt dieses Material bei Erreichen ihrer Zündtemperatur ab, so dass dieses nicht durch einen weiteren Verfahrens schritt von dem geformten feuerfesten Versatz entfernt werden mus s . Der anschließend freiliegende, geformte Versatz wird durch weiteres Beaufschlagen mit Temperatur, also insbesondere durch weiteres Aufheizen des Tundish, schließlich zu einem feuerfesten keramischen Erzeugnis gebrannt.

Als besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße System sowie das erfindungsgemäße Verfahren dabei insbesondere zur Herstellung eines kohlenstoffgebundenen feuerfesten keramischen Erzeugnis ses aus dem feuerfesten Versatz, da das feuchtigkeitsdurchläs sige Material der Form bis zum Erreichen seiner Zündtemperatur als Oxidationsschutz für den

aufgenommenen feuerfesten Versatz wirkt.

Durch das erfindungsgemäße System und das erfindung sgemäße Verfahren ist der Oxidations schutz eines oxidationsempfindlichen feuerfesten Versatzes damit deutlich gegenüber dem Stand der Technik verbes sert.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung einer hierin offenbarten Form zur Aufnahme eines feuerfesten Versatzes . Die Form und der feuerfeste Versatz können wie hierin ausgeführt ausgebildet sein und die Verwendung nach Maßgabe der hierin offenbarten Merkmale, insbesondere auch der hierin offenbarten Verfahrensmerkmale erfolgen .

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Ausführungsbeispielen, den Figuren und der zugehörigen

Figurenbeschreibung . Sämtliche Merkmale der Erfindung können, einzeln oder in Kombination, beliebig miteinander kombiniert sein.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend näher erläutert.

Die Ausführungsbeispiele betreffen jeweils ein erfindungsgemäßes System zur Behandlung eines Versatzes zur Herstellung eines feuerfesten

keramischen Erzeugnis ses in Form eines Funktionalproduktes für eine

Stranggießanlage. Konkret betreffen die Ausführungsbeispiele jeweils ein System zur Behandlung eines Versatzes zur Herstellung eines

Monoblockstopfens .

Zur Veranschaulichung der Ausführungsbeispiele dienen die Figuren 1 und 2. Dabei zeigt, stark schematisiert,

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Behandlung eines Versatzes zur Herstellung eines Monoblockstopfens in einer seitlichen Schnittansicht und

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Systems zur Behandlung eines Versatzes zur Herstellung eines Monoblockstopfens in einer seitlichen Schnittansicht.

Das System 1 gemäß Figur 1 umfasst eine Form 2 und einen in die Form 2 aufgenommenen feuerfesten Versatz 3. Die Form 2 umfas st ein kreiszylindrisches Rohr 4 aus Karton sowie einen ersten Verschluss 5 und einen zweiten Verschlus s 6 , die jeweils aus Stahl ausgebildet sind. Das Rohr 4 befindet sich in Figur 1 in einer aufrechten Position, also mit einer vertikal verlaufenden Längsachse L des Rohres 4. Durch den ersten Verschluss 5 ist das Rohr 4 an seinem unteren Ende 4u und durch den zweiten Verschlus s 6 an seinem oberen Ende 4o verschlo ssen.

Das Rohr 4 der Form 2 ist aus einem kreiszylindrisch gestalteten Karton mit einem lichten Durchmesser von 13 1 mm gebildet. Die Wandstärke des Kartons beträgt 3 mm. Die Länge des Rohres 4 beträgt 1 .590 mm, wobei die Länge des Rohres 4 in der Darstellung gemäß Figur 1 - angedeutet durch die

gestrichelten Linien 7 mit zickzackförmigem Verlauf - verkürzt dargestellt ist. Das Rohr 4 umschließt einen Innenraum 4h im Inneren des Rohres 4. Bei dem Karton, aus dem das Rohr 4 gebildet ist, handelt es sich um

feuchtigkeitsdurchlässiges Hartpapier, das in mehreren Lagen miteinander verklebt ist. Das Flächengewicht des Kartons des Rohres 4 beträgt

2, 13 kg/m².

An seinem unteren Ende 4u ist das Rohr 4 durch den ersten Verschlus s 5 dicht verschlo ssen. Hierzu weist der erste Verschlus s 5 einen Abschnitt 5. 1 auf, der in das untere Ende 4u des Rohres 4 gesteckt ist. Dabei weist der Abschnitt 5. 1 einen kreiszylindrischen Außenumfang mit einem Durchmes ser auf, der dem lichten Durchmes ser des Rohres 4 entspricht, so das s das Rohr 4 an seinem unteren Ende 4u mit seiner Innenwand flächig gegen den Umfang des

Abschnittes 5. 1 des ersten Verschlusses 5 anliegt. An den Ab schnitt 5. 1 des ersten Verschlusses 5 schließt sich ein zweiter Abschnitt 5.2 an, der den ersten Abschnitt 5. 1 umfangs seitig überragt und hierdurch eine Stoßkante 5.3 bildet, gegen die das Rohr 4 mit seiner unteren Stirnfläche anschlägt. An der dem Rohr 4 abgewandte Seite 5.4 des ersten Verschlus ses 5 ist eine metallische Grundplatte 8 gegen den ersten Verschlus s 5 geschraubt. Die Grundplatte 8 ist scheibenförmig gestaltet und weist einen Durchmes ser von 300 mm auf. Über die Grundplatte 8 ist die Form 2 sicher auf einem

Untergrund abstellbar.

Auf seiner dem Hohlraum 4h des Rohres 4 zugewandten Seite weist der erste Aufsatz 5 eine schalenförmige Ausnehmung 5.5 auf, die sich konkav in den Abschnitt 5. 1 hinein erstreckt.

Der zweite Verschlus s 6 ist mehrteilig aus einzelnen Stahlelementen zusammengesetzt. Der zweite Verschluss 6 weist einen ersten Abschnitt 6. 1 auf, der in den oberen, endseitigen Abschnitt 4o des Rohres 4 gesteckt ist. Ebenso wie der Ab schnitt 5. 1 des ersten Verschlusses 5 weist auch der erste Abschnitt 6. 1 des zweiten Verschlus ses 6 einen kreiszylindrischen

Außenumfang mit einem Durchmes ser auf, der dem lichten Durchmes ser des Rohres 4 entspricht, so das s das Rohr 4 an seinem oberen Ende 4o mit seiner Innenwand flächig gegen den Umfang des Ab schnitts 6. 1 des zweiten

Verschlusses 6 anliegt. An den ersten Abschnitt 6. 1 schließt sich ein zweiter Abschnitt 6.2 des zweiten Verschlus ses 6 an, der den ersten Abschnitt 6. 1 an seinem Außenumfang überragt. Dabei bildet der zweite Abschnitt 6.2

Stoßkanten 6.3 aus , gegen die das Rohr 4 mit seiner oberen Stirnfläche anschlägt. Der zweite Verschluss 6 weist eine zur Längsachse L des Rohres 4 konzentrische Bohrung 9 auf, die drei Abschnitte 9. 1 , 9.2 und 9.3 mit verschiedenen Durchmessern umfas st. Dabei ist der erste Abschnitt 9. 1 der Bohrung 9 mit dem größten Durchmesser auf der dem Innenraum 4h des Rohres 4 zugewandten Seite und der Abschnitt 9.3 der Bohrung 9 mit einem mittleren Durchmesser auf der dem Innenraum 4h des Rohres 4 abgewandten Seite im zweiten Verschlus s 6 angeordnet. Zwischen diesen beiden Abschnitten 9. 1 und 9.3 erstreckt sich der Abschnitt 9.2 der B ohrung 9 mit dem kleinsten Durchmes ser.

Der Verschluss 6 dient insbesondere auch zur Positionierung einer in den feuerfesten Versatz 3 einformbaren Schraubenmutter, in die eine Stange schraubbar ist (angedeutet durch die gestrichelte Linie 10) , über die ein aus dem feuerfesten Versatz 3 herstellbare Monoblockstopfen bei seiner späteren Verwendung am Tundish haltbar und bewegbar ist.

Die Innenwand des Innenraums 4h des Rohres 4, der nicht vom ersten und zweiten Verschlus s 5 , 6 ausgefüllt ist, die Oberfläche der schalenförmigen Ausnehmung 5.5 des ersten Verschlus ses 5 , die dem Innenraum 4h des Rohres 4 zugewandten Oberflächenabschnitte des zweiten Verschlusses 6 sowie die Oberfläche der Bohrung 9 bilden einen Hohlraum H in der Form 2.

Der Hohlraum H ist vollständig mit dem Versatz 3 ausgefüllt. Bei dem feuerfesten Versatz 3 handelt es sich um eine feuerfeste Gießmasse zur Herstellung eines kohlenstoffgebundenen feuerfesten keramischen

Funktionalproduktes in Form eines Monoblockstopfens . Der feuerfeste

Versatz 3 ist zusammengesetzt aus 82,5 Mas se- % Schmelzmagnesia, 12 Masse-% Graphit, 3 ,0 Masse-% Binder, 2,0 Masse-% Antioxidans und 0,5 Masse-% Siliziumdioxidpulver, j eweils bezogen auf die Gesamtmasse des Versatzes 3. Die Schmelzmagnesia liegt in einer Reinheit von 97 Masse-% MgO vor. Der Graphit, als Kohlenstoffträger des feuerfesten Versatzes 3 , weist einen Anteil an Kohlenstoff von 94 Masse-% auf. Bei den Bindern handelt es sich um eine Mischung aus Novolak und Pech. Als Antioxidans liegt Aluminiumpulver vor. Hieraus ergibt sich ein Mas senanteil an MgO im Versatz von etwa 80,0 Mas se- % und ein Anteil an Kohlenstoff im feuerfesten Versatz 3 von etwa 1 1 ,3 Mas se- , jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des feuerfesten Versatzes 3.

Der feuerfeste Versatz 3 wurde durch die Bohrung 9 im zweiten Verschluss 6 in den Hohlraum H eingefüllt, bis er den Hohlraum H vollständig ausfüllte . Anschließend wurde die Form 2 gerüttelt, so das s sich der feuerfeste Versatz 3 weiter setzte und kompaktierte.

Darauf wurde der feuerfeste Versatz 3 in der Form 2 trocknen gelas sen.

Während der Trocknung diffundierten feuchte Anteile des feuerfesten

Versatzes 3 durch das feuchtigkeitsdurchlässige Rohr 4 nach Außen und verdampften auf der der Umgebung U ausgesetzten Oberfläche des Rohres 4. Weitere feuchte Anteile des feuerfesten Versatzes 3 verdampften durch die Bohrung 9. Diese Diffusion und Verdampfung setzte sich fort, bis der feuerfeste Versatz 3 vollständig getrocknet war. Anschließend erhielt man einen durch die Form 2 geformten, aus dem feuerfesten Versatz 3 gebildeten Grünkörper zur Herstellung eines kohlenstoffgebundenen Monoblockstopfens .

Da es sich bei dem ersten Verschlus s 5 und dem zweiten Verschlus s 6 um nicht entzündbare Teile der Form 2 handelt, wurden nach der Trocknung des feuerfesten Versatzes 3 der erste Verschluss 5 und der zweite Verschluss 6 von der Form 2 und dem feuerfesten Versatz 3 entfernt. Die Entfernung des zweiten Verschlus ses 6 vom Versatz war dabei, trotz des Hinterschnittes des feuerfesten Versatzes 3 in seinem durch die Bohrung 9 gebildeten Abschnitt, aufgrund der Mehrteiligkeit des Verschlus ses 6 möglich.

Wie Figur 1 deutlich zeigt, besteht die Form 2 vom oberen Rand des ersten Verschlusses 5 bis zum unteren Rand des zweiten Verschlusses 6 aus feuchtigkeitsdurchlässigem Material in Form des Rohres 4 aus Karton . Dieser Abschnitt der Form 2 ist mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnet. Ferner erstreckt sich über den Abschnitt A I (der sich vom oberen Rand des ersten Verschlusses 5 bis zum unteren Rand der in den feuerfesten Versatz 3 eingeformten Schraubenmutter 10 erstreckt) dieses Abschnittes A der Versatz 3 über die gesamte Querschnittsfläche der Form 2 hinweg . Damit besteht das System 1 , über irgendeine Querschnittsfläche des Systems 1 entlang dieses Abschnitts A I betrachtet, aus schließlich aus feuchtigkeitsdurchläs sigem Material in Form des Rohres 4 aus Karton und feuerfestem Versatz 3. In diesem Abschnitt A I kann jeweils ein Querschnitt durch das System 1 gelegt werden, wobei diese Querschnittsfläche randseitig vollständig vom Karton des Rohres 4 umschlossen ist. Ein Beispiel für einen solchen Querschnitt ist durch den Querschnitt entlang der Schnittfläche Q-Q angegeben.

Wie zuvor ausgeführt, stellt der Versatz 3 des Systems 1 einen Grünkörper zur Herstellung eines Monoblockstopfens dar, der ohne weitere Formgebung zu einem Monoblockstopfen brennbar ist. Dieser, aus dem Versatz 3

brennbare Monoblockstopfen erstreckt sich entlang einer Längsachse, die der Längsachse L des Rohres 4 und gleichzeitig auch der Längsachse L des Versatzes 3 beziehungsweise des nach Trocknung des Versatzes 3 aus diesem gebildeten Grünkörpers entspricht. Entlang des Abschnitts A I besteht das System l , über eine Querschnittsfläche betrachtet, die diese Längsachse L rechtwinklig schneidet, ausschließlich aus feuchtigkeitsdurchlässigem

Material in Form des Kartons des Rohres 4 und feuerfestem Versatz 3. Dabei besteht das System 1 zu deutlich über 50 % der Länge der Längsachse L, über die Querschnittsfläche des Systems 1 betrachtet, aus schließlich aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material in Form des Kartons des Rohres 4 und feuerfestem Versatz 3. Das System gemäß Figur 2 ist weitgehend identisch zum System nach Figur 1 , so dass die übereinstimmenden Komponenten beider Systeme mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Im Unterschied zu dem System 1 nach Figur 1 weist das System 1 nach Figur

2 jedoch noch ein Rohr 1 1 auf, das koaxial zur Läng sachse L des Rohres 4 beziehungsweise zur Längsachse L des aus dem Versatz 3 gebildeten

Grünkörpers in der Form 2 angeordnet ist. Das Rohr 1 1 ist aus dem gleichen Karton geformt, aus dem auch das Rohr 4 gebildet ist. Das Rohr 1 1 weist einen lichten Durchmesser von etwa 10 mm auf. Bei dem System 1 gemäß Figur 2 ist der Bereich des Hohlraumes H, der von dem Rohr 1 1 eingenommen wird, nicht mit dem Versatz 3 ausgefüllt.

Zur Herstellung des Monoblockstopfens aus dem getrockneten, geformten, feuerfesten Versatz 3 der Systeme 1 gemäß den Figuren 1 und 2 wurde die Form 2 beziehungsweise das nach Entfernen des ersten und zweiten

Verschlusses 5 , 6 verbliebene Rohr 4 der Form 2 mit dem darin

aufgenommenen Versatz 3 an dem Einsatzort des aus dem feuerfesten Versatz

3 herstellbaren Monoblockstopfens im Tundish einer Stranggießanlage angeordnet. Dabei wurde zunächst eine Stange zur späteren Halterung und Bewegung des Monoblockstopfens in die in den feuerfesten Versatz 3 eingeformte Schraubenmutter geschraubt und anschließend die Form 2 durch Aufheizen des Tundish mit Temperatur beaufschlagt. Bei Erreichen der Zündtemperatur des Kartons des Rohres 4 von etwa 360° Celsius entzündete sich der Karton und brannte vollständig ab ; bei dem System 1 gemäß Figur 2 entzündete sich bei Erreichen der Zündtemperatur des Kartons des Rohres 1 1 ferner dieser Karton und brannte ebenfalls vollständig ab . Nach weiterem Aufheizen des Tundish wurde aus dem feuerfesten Versatz 3 schließlich ein kohlenstoffgebundener Monoblockstopfen hergestellt. Bei dem System 1 nach Figur 2 bildete der zunächst vom Rohr 1 1 eingenommene Raum dabei Gaskanal zum Einleiten von Gas in den gebildeten Monoblockstopfen.

Claims

Patentansprüche

System zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes, umfassend die folgenden Merkmale:

1.1 eine Form (2), umfassend die folgenden Merkmale:

1.1.1 die Form (2) ist zur Aufnahme eines feuerfesten Versatzes ausgebildet;

1.1.2 die Form (2) besteht zumindest abschnittsweise aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material (4);

1.2 einen feuerfesten Versatz (3), der in die Form (2) aufgenommen ist;

1.3 zumindest einen Abschnitt, der, über die Querschnittsfläche des Systems betrachtet, ausschließlich aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material (4) und feuerfestem Versatz (3) besteht.

System nach Anspruch 1, bei dem das Material (4) entzündbar ist. System nach Anspruch 2, bei dem die Zündtemperatur des Materials (4) unter 500°C liegt.

System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Material (4) aus Karton besteht.

System nach Anspruch 4, bei dem der Karton zumindest abschnittsweise eine Beschichtung aus Kunststoff aufweist.

System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem feuerfesten Versatz (3) zur Herstellung eines feuerfesten geformten Funktionalproduktes in Form eines Monoblockstopfens , eines Schattenrohres oder eines Eintauchausgusses .

System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der in die Form (2) aufgenommene Versatz (3 ) ein Grünkörper zur Herstellung von Monoblockstopfen ist.

Verwendung des Systems nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung eines Versatzes zur Herstellung eines feuerfesten geformten Funktionalproduktes in Form eines

Monoblockstopfens , eines Schattenrohres oder eines Eintauchausgus ses .

Verfahren zur Behandlung eines feuerfesten Versatzes, welches die folgenden Schritte umfas st:

9. 1 Zur Verfügungstellung einer Form gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 ;

9.2 Eingeben eines feuerfesten Versatzes in die Form;

9.3 Trocknenlas sen des feuerfesten Versatzes in der Form. Verfahren nach Anspruch 9, umfas send die folgenden weiteren Schritte

10. 1 Anordnen zumindest eines Teiles der Form am Einsatzort eines aus dem feuerfesten Versatz herstellbaren feuerfesten

keramischen Erzeugnis ses ;

10.2 Beaufschlagen der am Einsatzort angeordneten Form mit

Temperatur zur Herstellung eines feuerfesten keramischen Erzeugnisses aus dem feuerfesten Versatz .

Verwendung einer Form, umfas send die folgenden Merkmale,

1 1 . 1 die Form ist zur Aufnahme eines feuerfesten Versatzes

ausgebildet;

1 1 .2 die Form besteht zumindest ab schnittsweise aus

feuchtigkeitsdurchlässigem Material;

zur Aufnahme eines feuerfesten Versatzes .