Auffanggrube
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auffanggrube zur Aufnahme von Metallschmelze und Kühlwasser beim Auftreten von Gebrechen an Metallschmelzeinrichtungen oder Metallwarmhalte¬ einrichtungen, welche Auffanggrube mit einer mit Schlacken¬ granulat, insbesondere Kupolschlackengranulat, gebildeten Drainageschicht versehen ist, in welcher eine Vielzahl von kleinen, porenartig verteilten Kanälen vorgesehen ist, durch welche auf die Drainageschicht gelangendes Wasser zu einem Abfluß abläuft, wogegen schmelzflüssiges Metall von der Drainageschicht zurückgehalten wird.
Es sind Auffanggruben vorgenannter Art bekannt, bei denen die Drainageschicht aus lose aufgeschütteter feinkörniger Schlacke, insbesondere Kupolofenschlacke, besteht, und es soll diese Schlacke dazu dienen, Wasser, welches auf die Drainage¬ schicht gelangt, ablaufen zu lassen, während schmelzflüssiges Metall, insbesondere schmelzflüssiges Eisen, weil es ein Sin¬ tern der Schlacke an der Berührungsfläche verursacht, von dieser Drainageschicht zurückgehalten wird. Es ergibt sich nun aber, daß nach einiger Zeit durch die in Metallschmelzbetrie¬ ben vorherrschenden rauhen Umgebungsbedingungen die Wasser¬ durchlässigkeit einer solchen aus lose aufgeschütteter Schlacke gebildeten Drainageschicht eine starke Verminderung erfährt. Es treten im Bereich solcher Auffanggruben häufig Vibrationen und Stöße auf, welche eine Nachverdichtung des geschütteten Schlackenmaterials herbeiführen, wobei es zu einem Zusetzen der zwischen größeren Schlackenkörnern gebil¬ deten Kanäle durch in der Schlacke vorhandenes Feinmaterial kommt, und es entsteht auch durch Stöße und Vibrationen aus größeren Schlackenkörnern weiteres Feinmaterial, welches das erwähnte Zusetzen bzw. Verstopfen der für den Wasserablauf erforderlichen Kanäle vermehrt bzw. verstärkt; es wird solcherart der Wasserablauf durch die Drainageschicht stark vermindert, weil anstelle eines Durchlaufs des Wassers durch Kanäle zwischen größeren Schlackenkörnern immer mehr nur ein Durchsickern des Wassers durch die Poren des Schlackenmate-
rials stattfindet, was nicht nur den Nachteil hat, daß das Wasser die Drainageschicht verhältnismäßig langsam passiert, sondern auch den Nachteil, daß verhältnismäßig große Mengen an Wasser in der Drainageschicht gespeichert werden, welche die Drainageschicht nur sehr langsam verlassen; das erwähnte Zusetzen bzw. Verschließen der anfänglich in der Drainage¬ schicht zwischen den größeren Schlackenkörnern befindlichen Kanäle durch Feinmaterial und das Nachverdichten des Schlackenmaterials wird durch Wasser, welches in vielen Ein¬ satzbereichen bzw. Betrieben häufig in solche Aufnahmegruben gerät, noch in nachteiliger Weise intensiviert, so daß die vorerwähnte Abnahme der Wasserdurchlässigkeit der Drainage¬ schicht schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit beobachtet werden kann. Eine solche Abnahme der Durchlässigkeit der Drainageschicht beeinträchtigt ebenso wie die Zunahme der in der Drainageschicht gespeicherten Wassermenge die Sicherheits¬ funktion einer derartigen Auffanggrube beträchtlich, weil in der Drainageschicht vorhandenes Wasser beim Auftreffen von schmelzflüssigem Metall auf die Drainageschicht durch Dampf¬ bildung zu explosionsartigen Erscheinungen führen kann.
Ein Auswechseln einer solchen bei bekannten Auffanggruben vorgesehenen Drainageschicht, wenn deren Wasserdurchlässigkeit abgenommen hat, ist kompliziert und arbeitsaufwendig, weil die im Bodenbereich der Auffanggrube vorgesehene Drainageschicht mit Abdeckkörpern überdeckt ist und auf diesen in der Regel Trennwände aufgebaut sind, welche die Auffanggrube in einzelne Abteile unterteilen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Auffang¬ grube eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der Nachteile wie sie vorstehend erörtert sind, ausgeschaltet sind und auch bei rauhen Umgebungsbedingungen, denen die Drainageschicht der Auffanggrube ausgesetzt ist, wie dem Einfluß von Erschütterun¬ gen und Vibrationen, Hitze, Schmutz und häufiges Eindringen von Wasser, die Wasserdurchlässigkeit der Drainageschicht der Auffanggrube über lange Zeiträume weitgehend unbeeinträchtigt erhalten bleibt, so daß beim Einfließen von schmelzflüssigem
Metall in die Auffanggrube keine Sicherheitsrisken durch zuvor in die Auffanggrube gelangtes Wasser entstehen.
Die erfindungsgemäße Auffanggrube eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die in der die Drainageschicht bildenden Masse enthaltenen Körner des Schlackengranulats unter Bewahrung von zwischen diesen Körnern vorliegenden, eine Vielzahl von Kleinkanälen bildenden Zwischenräumen mit einem Bindemittel untereinander verbunden sind, und daß diese Masse vorzugsweise auch bei Erhitzung expandierende Kieselsäure ent¬ hält. Durch diese Ausbildung kann der vorstehend angeführten Zielsetzung auf baulich einfache Weise gut entsprochen werden. Durch die Fixierung der in der die Drainageschicht bildenden Masse enthaltenen Körner des Schlackengranulats aneinander ist das Entstehen einer Nachverdichtung der Drainageschicht durch äußere Einflüsse und ebenso ein Ver¬ schließen der zwischen den Körnern der Drainageschicht vorlie¬ genden kleinen Kanäle, durch die das Wasser abfließen kann, durch einen Feinmaterialanteil weitgehend hintangehalten, selbst wenn immer wieder Wasser auf die Drainageschicht gelangt, und damit eine gewisse Schwemmwirkung auf die Körner des die Drainageschicht bildenden Materials ausgeübt wird. Demgemäß bleibt die gute Durchlässigkeit der Drainageschicht für auf diese Drainageschicht gelangendes Wasser auch bei den in Metallschmelzbetrieben üblicherweise vorherrschenden rauhen Umgebungsbedingungen über längere Zeit aufrecht, das Wasser kann die Drainageschicht rasch passieren, und es ist dem Ent¬ stehen von Wasseransammlungen in der Drainageschicht entgegen¬ gewirkt; damit ist über längere Zeiträume den gefährlichen Wirkungen einer Dampfentwicklung, wenn schmelzflüssiges Metall in die Auffanggrube gelangt, vorgebeugt. Die gute Durchlässig¬ keit der Drainageschicht bzw. des diese Schicht bildenden Materials ermöglicht es auch, daß gebildeter Dampf problemlos passiert. Der vorzugsweise vorgesehene Zusatz von bei Erhit¬ zung expandierender Kieselsäure ergibt eine weitere Verbes¬ serung der Wirkung der Drainageschicht dahingehend, daß das Verschließen der kleinen Kanäle durch das beim Auftreffen von
flüssigem Metall erfolgende Zusammensintern der Schlacke, durch das Expandieren der Kieselsäure unterstützt wird.
Vorzugsweise sieht man vor, daß das Bindemittel ein mit Wasser aktivierbares, hitzebeständiges Bindemittel ist, welches Zement, vorzugsweise Tonerdeschmelzzement, enthält oder durch Zement, vorzugsweise Tonerdeschmelzzement, gebil¬ det ist. Tonerdeschmelzzeraent ergibt hinsichtlich der Stabi¬ lisierung der im rohen Zustand mechanisch empfindlichen Schlackenkörner sowie hinsichtlich der Bildung von Verbin¬ dungsstellen zwischen den Schlackenkörnern sowohl bei der Herstellung der Masse und der Drainageschicht als auch bezüg¬ lich einer guten Stabilität bei gleichzeitig guter Durchläs¬ sigkeit und auch bezüglich einer guten Abdichtung gegen schmelzflüssiges Metall, deutliche Vorteile; dies gilt insbe¬ sondere wenn das schmelzflüssige Metall Eisen ist.
Als thermisch expandierende Kieselsäure setzt man vor¬ teilhaft Rohperlit ein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Auffanggrube, welche den Vorteil baulicher Einfachheit hat und leicht und mit geringem Aufwand hergestellt werden kann, ist dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Drainageschicht eine durchgehende, in situ hergestellte und erhärtete Schicht ist.
Eine andere Ausführungsform, welche einen besonders stabilen Aufbau der Drainageschicht erzielen läßt, ist dadurch gekennzeichnet daß, die Drainageschicht aus Formkörpern bzw. Steinen gebildet ist, welche ihrerseits aus einem mit einem hitzebeständigen Bindemittel gebundenen Schlackengranulat bestehen.
Hinsichtlich der Korngröße des in der Drainageschicht vorliegenden Schlackengranulats ist es vorteilhaft, wenn die Größe der Körner im Bereich von 1 bis 12 mm liegt, vorzugs¬ weise im Bereich von 2 bis 7 mm. Durch eine solche Korngröße des Schlackengranulats wird ein günstiges Verhalten der Drai¬ nageschicht hinsichtlich eines möglichst ungehemmten Wasser¬ durchflusses durch die in der Drainageschicht vorliegenden Kanäle zwischen den Körnern des Schlackengranulats, und auch ein günstiges Verhalten hinsichtlich eines raschen Sinterns an
der Oberfläche der Drainageschicht, wenn schmelzflüssiges Metall auf diese auftrifft, so daß das Metall die Drainage¬ schicht nicht durchdringen kann, erzielt.
Eine Drainageschicht, wie sie bei der erfindungsgemäßen Auffanggrube vorgesehen ist, kann sehr einfach in situ herge¬ stellt werden, indem die zur Bildung der Drainageschicht vor¬ gesehene Masse, welche Schlackengranulat und ein Bindemittel, insbesondere einen hochfeuerfesten Zement, sowie gegebenen¬ falls auch Rohperlit enthält, in feuchtem Zustand an den für die Drainageschicht vorgesehenen Platz gebracht wird und dort erhärten gelassen wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auffanggrube mit einer auf Bodenplatten liegenden Drainage¬ schicht ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Drainage im Bodenbereich der Auffanggrube aus der aus Schlackengranulat und Bindemittel gebildeten Drainageschicht und aus tragenden Bodenplatten gebildet ist, welche die Bodenfläche des Auf- nahmeteiles der Auffanggrube überdeckend verlegt sind, wobei diese Bodenplatten mit Abflußöffnungen versehen sind und/oder mit Abflußöffnungen bildenden Abständen verlegt sind, daß unter den Bodenplatten ein durch den Abstand dieser Boden¬ platten vom Grubenboden gebildeter durchgehender Durchlüf¬ tungsraum vorgesehen ist und daß an den Seitenwänden der Auffanggrube im Abstand von der Grubenwand eine Wandbeklei¬ dung, vorzugsweise Wandplatten, angebracht ist bzw. sind, wobei auch zwischen der Wandbekleidung und der Grubenwand ein Abstand vorgesehen und damit ein durchgehender nach oben hin dampfdurchlässig offener Durchlüftungsraum gebildet ist. Bei dieser Ausbildung ist für ein ständiges Trocknen der Boden¬ platten, wenn diese durch in die Auffanggrube geratenes Wasser naß geworden sind, Sorge getragen, und es hat diese Ausfüh¬ rungsform weiter den Vorteil, daß eine Kühlwirkung herbei¬ geführt werden kann, wenn sσhmelzflüssiges Metall in die Aufnahmegrube gelangt ist, so daß eine nachteilige thermische Belastung von in der Auffanggrube vorhandenen Konstruktions- elementen, wie z.B. tragenden Wänden, hintangehalten werden kann.
Es ist dabei günstig, wenn der unter den Bodenplatten liegende Raum und der hinter der Wandbekleidung liegende Raum miteinander in Verbindung stehen. Da die Kleinkanäle in der Masse, welche die Drainageschicht bildet, für Wasser und auch für Luft gut durchlässig sind und diese Masse auch thermisch isoliert, kann man vorteilhaft vorsehen, daß der unter den Bodenplatten liegende Raum und der hinter der Wandbekleidung liegende Raum mindestens teilweise mit Drainageschichtmasse gefüllt sind. Die ständige Durchlüftung sorgt für ein rasches Trocknen der Masse nach allfällig aufgetretenen Befeuchtungen; das Vorliegen stagnierender Feuchtigkeit ist vermieden. Die Wandbekleidung kann auch aus gemauerten Wänden bestehen, welche im Abstand vor den Seitenwänden des Grubenraumes stehen. Eine weitere Verbesserung der Durchlüftung ergibt sich, wenn man vorsieht, daß den Aufnahmeteil der Auffanggrube unterteilende Trennwände mit von unten nach oben führenden Zwischenräumen versehen sind, welche unten mit dem unter den Bodenplatten befindlichen Durchlüftungsraum in dampfdurchläs¬ siger Verbindung stehen und nach oben hin dampfdurchlässig offen sind und eine ständige Durchlüftung bilden. Die Trenn¬ wände können aus Platten gebildet werden. Eine an verschiedene örtliche Gegebenheiten leicht anpaßbare Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände aus Ziegeln aus Feuerfestmaterial doppelschalig unter Freilassung eines Zwischenraumes zur Bildung von Durchlässen gemauert sind. Man kann dabei die der Durchlüftung dienenden Durchlässe auf ein¬ fache Weise dadurch bilden, daß man Ziegel verwendet, in welche Durchgangskanäle eingeformt sind oder in die Trennwände beim Mauern Rohre einbetten.
Es ist dabei für den Abfluß von Wasser aus der Auffang¬ grube weiter vorteilhaft, wenn man vorsieht, daß in den Trenn¬ wänden in verschiedenen Höhen vom Boden Öffnungen, durch welche im Störungsfall Wasser in den Zwischenraum einfließen kann, und welche im Normalfall die Belüftung der Bodenplatten und der Wandplatten unterstützen, vorgesehen sind. Solche Öffnungen sieht man vorteilhaft in der unteren Hälfte, insbe¬ sondere im unteren Drittel der Trennwände vor.
Man kann aber auch einfache Trennwände vorsehen und diese z.B. in Form von Platten ausbilden, welche sich an Stützsäulen abstützen, die in der Auffanggrube aufgestellt sind.
Man kann die Drainageschicht, welche bei der erfindungs- gemäβen Auffanggrube vorgesehen ist, mit perforierten Abdeck¬ körpern überdecken, ähnlich wie dies bei früheren Konzepten von Auffanggruben vorgesehen worden ist. Durch die spezielle erfindungsgemäße Ausbildung der Drainageschicht wird dabei der Vorteil erhalten, daß die gute Wasserdurchlässigkeit der Drainageschicht auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen hinsichtlich häufigem Wasserzufluß, Verschmutzung, Vibrations¬ wirkungen und dergl. über lange Zeiträume praktisch ungeschmä¬ lert erhalten bleibt.
Noch vorteilhafter ist eine Ausführungsform, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens in einem Teil des Bodenbereiches der Auffanggrube eine Drainageschicht auf der Oberseite von mit Abstand vom Grubenboden über dem Grubenboden angeordneten tragenden Bodenplatten liegt, welche aus Feuer¬ festmaterial bestehen, und daß vorzugsweise die Bodenplatten auf ihrer Oberseite mit im Abstand voneinander über die Plat¬ tenoberseite verteilt angeordneten Erhebungen versehen sind, welche in diese Drainageschicht ragen. Es können bei dieser Ausführungsform sehr kurze Fließwege des Wassers in der Drai¬ nageschicht erhalten werden, wodurch das Wasser verhältnis¬ mäßig rasch die Drainageschicht passieren kann und durch Abflußöffnungen, welche in den Bodenplatten vorgesehen sind oder durch Abstände zwischen den Bodenplatten gebildet sind, in den Raum unter den Bodenplatten gelangt, wo es frei ab¬ fließen kann. Die Bodenplatten sind so dimensioniert, daß sie auch bei Füllung der Grube mit flüssigem Metall der Belastung standhalten. Die auf der Oberseite der Bodenplatten angeord¬ neten Erhebungen schützen die Drainageschicht bei mechani¬ scher Belastung gegen ein Zusammendrücken und ermöglichen auch ein einfaches Arbeiten beim Herstellen der Drainageschicht, weil mit den Erhebungen die Schichtdicke der herzustellenden Drainageschicht festlegbar ist und die Erhebungen auch bei den für die Herstellung der Drainageschicht erforderlichen Arbei-
ten die Möglichkeit zum Abstützen bieten und auf einfache Weise eine der Höhe der Erhebungen entsprechende Schichtdicke der Drainageschicht erzielen lassen, indem man die Drainage¬ schicht über die Erhebungen entsprechend verstreicht.
Es ist weiter günstig, wenn man vorsieht, daß die Boden¬ platten aus Feuerfestbeton, dessen aus Feuerfestmaterial, z.B. Schamotte, bestehender Zuschlag einen Zusatz eines mikroporö¬ sen Granulats aufweist, gebildet sind. Eine solche Ausbildung der Bodenplatten begünstigt das Austrocknen derselben, und es kann so vermieden werden, daß von den aus Feuerfestbeton bestehenden Bodenplatten beim Auftreffen heißer Metallschmelze auf diese Platten mehr oder minder große Teilchen abplatzen.
Es ist weiter günstig, wenn die Erhebungen auf der Ober¬ seite der Bodenplatten stummelartig oder rippenartig ausgebil¬ det sind und die zwischen den Erhebungen gelegenen Zonen der Oberseite der Bodenplatten zu Abflußöffnungen hin, welche vorzugsweise am Rand der Bodenplatten vorgesehen sind, abfal¬ lend ausgebildet sind. Eine solche Ausbildung der Bodenplatten ermöglicht eine einfache Herstellung derselben, weil sie leicht ausgeformt werden können, und es haben in dieser Weise ausgebildete Bodenplatten hinsichtlich des Wasserabflusses gute Eigenschaften. Der Wasserabfluß wird weiter begünstigt, wenn man vorsieht, daß die zwischen den Erhebungen gelegenen Zonen der Oberseiten der Bodenplatten in Art von Rinnen mit konkav ausgerundetem Boden, welche zu Abflußöffnungen hin führen, ausgebildet sind. Der ausgerundete Boden der Rinnen ermöglicht auch ein problemloses Entfernen von in diesen Rinnen befindlichem Drainageschichtmaterial, wenn die Drai¬ nageschicht erneuert werden soll.
Hinsichtlich der Placierung der Abflußöffnungen im Bereich der Bodenplatten sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, daß Abflußöffnungen am Rand der Bodenplatten angeordnet sind, wobei diese Abflußöffnungen vorzugsweise in Form von Randausnehmungen ausgebildet sind. Es ergibt sich so eine einfache Formgebung, die einen leichten Abfluß des Wassers ermöglicht, wozu noch als weitere Vorteile kommen, daß Rand- ausnehmungen an Bodenplatten leicht zu fertigen sind und auch
die Festigkeit bzw. Tragfähigkeit solcher Bodenplatten nicht merkbar mindern.
Für den Wasserabfluß aus der Auffanggrube ist weiter eine Ausführungsform derselben vorteilhaft, welche dadurch gekenn¬ zeichnet ist, daß in der Auffanggrube doppelwandig mit Zwischenraum ausgebildete Trennwände, deren Zwischenraum mit den Abflußöffnungen am Rand der Bodenplatten fluchtet, vorge¬ sehen sind. Es ist bei dieser Ausführungsform eine wirksame Durchlüftung nicht nur im Bereich der Bodenplatten und Wand¬ platten sondern auch im Bereich der Trennwände der Auffang¬ grube möglich, wodurch schmelzflüssiges Metall, welches in die Auffanggrube gelangt ist, beschleunigt abgekühlt werden kann.
Eine andere gleichfalls baulich einfache und auch hin¬ sichtlich Drainagewirkung und Aufnahme von Metallschmelze günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auffanggrube ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Auffanggrube zur Unter¬ teilung derselben Rohre aus Lochblech lotrecht mit Abstand nebeneinander stehend aufgestellt sind und der Zwischenraum zwischen den Rohren mit Drainageschichtmasse gefüllt ist. Hierbei ist es weiter vorteilhaft, wenn die Rohre oben mit Deckeln aus schmelzbarem Material abgedeckt sind.
Es ist bei der erfindungsgemäßen Auffanggrube, wenn diese, wie dies oft der Fall ist, einen Zulaufteil aufweist, der sich unter die Metallschmelz- oder Warmhalteeinrichtung erstreckt und bei auftretenden Gebrechen austretende Metall¬ schmelze in den Aufnahmeteil der Auffanggrube leitet, weiter günstig, daß außer einem oder mehreren Drainageabflüssen unter dem Boden eines zur Aufnahme schmelzflüssigen Metalles vorge¬ sehenen Aufnahmeteiles der Auffanggrube mindestens ein weiterer Drainageabfluß im Bereich des Überganges von einem Zulaufteil der Auffanggrube in den Aufnahmeteil derselben vorgesehen ist, durch welchen weiteren Drainageabfluß vom Zulaufteil kommendes Wasser vor dem Erreichen des Aufnahme- teiles der Auffanggrube abgeleitet wird. Es kann solcherart zumindest ein großer Teil von Wasser, welches in den Zulauf- teil der Auffanggrube gelangt, abgeleitet werden, ehe es den Aufnahmeteil der Grube erreicht, so daß die im Aufnahmeteil
der Au fanggrube vorgesehene Drainageschicht möglichst wenig Wasser zugeführt bekommt, was sich gleichfalls im Sinn der Erhöhung der Sicherheit auswirkt.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele, welche in der Zeichnung dargestellt sind, weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Auffanggrube in Draufsicht und teilweise in einem horizontal geführten Schnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 diese Auffanggrube in einem gemäß der Linie II-II in Fig. 1 geführten Schnitt,
Fig. 3 eine bei einer solchen Auffanggrube eingesetzte Bodenplatte in Draufsicht,
Fig. 4 diese Bodenplatte teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäß ausge¬ bildeten Auffanggrube in Draufsicht, und
Fig. 6 diese Auffanggrube im Schnitt gemäß der Linie VI- VI in Fig. 5.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Auffanggrube 1 ist dazu vorgesehen, Metallschmelze aufzunehmen, welche im Fall eines Gebrechens aus einer Metallschmelzeinrichtung oder Metallwarmhalteeinrichtung 2 austreten kann. Die Auffanggrube 1 ist mit einer Drainage versehen, welche Wasser, das in die Grube eintritt, rasch ableitet, damit bei einem Einfließen von schmelzflüssigem Metall in die Auffanggrube in dieser keine nennenswerten Wassermengen vorhanden sind, welche zu einer gefährlichen Dampfbildung beim Einfließen des schmelz- flüssigen Metalls führen könnten.
Die Auffanggrube 1 hat einen Aufnahmeteil 3 und einen Zulaufteil 4, wobei der Zulaufteil 4 Metallschmelze, welche aus der Metallschmelz- oder Warmhalteeinrichtung 2 im Fall eines Gebrechens austritt, in den Aufnahmeteil 3 weiterleitet, und auch allfällig austretendes Kühlwasser und anderes Wasser gleichfalls ableitet. Zum Ableiten des Wassers ist sowohl im Aufnahmeteil 3 als auch im Zulaufteil 4 der Auffanggrube 1 eine Drainage vorgesehen. Hierzu ist im Aufnahmeteil 3 eine
Drainageschicht 5 und im Zulaufteil 4 eine Drainageschicht 6 vorgesehen, und es haben diese Drainageschichten eine Vielzahl von kleinen porenartig verteilten Kanälen, durch welche Wasser, welches auf die Drainageschichten gelangt, rasch abläuft. Die Drainageschichten 5, 6 sind aus einem Schlacken¬ granulat, vorzugsweise Kupolschlackengranulat, gebildet, wobei die Körner des Schlackengranulats unter Bewahrung von zwischen diesen Körnern vorliegenden, eine Vielzahl von Kleinkanälen bildenden Zwischenräumen, mit einem Bindemittel untereinander verbunden sind. Als Bindemittel wird dabei vorzugsweise Zement, insbesondere hochfeuerfester Tonerdeschmelzzement verwendet. Die Drainageschichten haben solcherart ein mecha¬ nisch stabiles Gefüge, so daß über verhältnismäßig lange Zeit¬ räume die zwischen den Körnern des Schlackengranulats verlau¬ fenden Kleinkanäle durchlässig bleiben, auch wenn diese Schichten Vibrationen, häufigen Wassergüssen, und dergl. aus¬ gesetzt sind. Trifft schmelzflüssiges Metall auf eine solche Drainageschicht auf, kommt es sofort zu einem Zusammensintern des Schlackengranulats an der dem schmelzflüssigen Metall zugewandten Oberfläche der Drainageschicht, wobei die Drai¬ nageschicht durch dieses Zusammensintern undurchlässig wird und das schmelzflüssige Metall nicht in diese Schicht eindrin¬ gen kann. Es ist vorteilhaft, wenn die die Drainageschicht bildende Masse auch bei Erhitzung expandierende Kieselsäure enthält; hierzu kann man der Masse vorzugsweise Rohperlit zusetzen. Man kann die Zusammensetzung der zur Bildung der Draingeschichten verwendeten Masse in verhältnismäßig breiten Bereichen variieren. Der Anteil des Schlackengranulats soll mindestens 50 Gew.% betragen und kann bis über 90 Gew.% gehen. Als Bindemittel kommt insbesondere ein mit Wasser aktivier¬ bares hitzebeständiges Bindemittel in Frage, vorzugsweise Zement, insbesondere feuerfester Tonerdeschmelzzement; die Bindemittelmenge beträgt etwa 5 bis 20 Gew.%. Die Verwendung einer Masse mit 60 bis 70 Gew.% Schlackengranulat mit einer Korngröße von 1,5 bis 7 mm, 20 bis 30 Gew.% Rohperlit mit einer Korngröße von 1 bis 3 mm und mit 10 bis 20 Gew.% hoch¬ feuerfestem Tonerdeschmelzzement, zur Herstellung der Drai-
nageschichten hat in der Praxis günstige Ergebnisse gezeigt. Es kann eine solche Masse in feuchtem Zustand einfach in den für die Drainageschicht vorgesehenen Raum gebracht und schichtförmig ausgebreitet werden, so daß beim Erhärten des Bindemittels eine in situ gebildete Drainageschicht entsteht. Es ist aber auch möglich, aus einer derartigen Masse Form¬ körper bzw. Steine zu bilden und diese nebeneinander zur Bildung einer Drainageschicht zu verlegen.
Die Drainageschicht 5 im Aufnahmeteil 3 der Auffanggrube 1 liegt auf der Oberseite 7 von Bodenplatten 8, welche mit Abstand vom Grubenboden 9 über diesem Boden angeordnet sind. Der Abstand zwischen dem Grubenboden 9 und den Bodenplatten 8 wird durch Füße 10 hergestellt, welche an der Unterseite der Bodenplatten 8 angeformt sind; ein solcher Abstand kann aber auch durch andere Auflagen, Distanzstücke oder dergl. herge¬ stellt werden. Die Bodenplatten 8 sind tragfähig ausgebildet, so daß sie die Belastung, die sich bei einem Einfließen von schmelzflüssigem Metall in die Auffanggrube ergibt, aufnehmen können, und es bestehen diese Bodenplatten 8 aus einem Feuer¬ festmaterial.
Auf der Oberseite 7 der Bodenplatten 8 sind Erhebungen 11 vorgesehen, welche über die Plattenoberseite verteilt angeord¬ net sind und in die Drainageschicht 5 ragen. Die Höhe dieser Erhebungen 11 entspricht vorzugsweise der Schichtdicke der Drainageschicht. Die Drainageschicht kann aber auch dicker sein und in Sonderfällen auch dünner sein als die Höhe dieser Erhebungen 11. Die Erhebungen 11 bilden AbStützungen in der Drainageschicht und erleichtern die Manipulation hinsichtlich der Einhaltung einer vorgewählten Schichtdicke dieser Schicht bei deren Herstellung. In der in Fig. 1 dargestellten Drauf¬ sicht sind die Bodenplatten von der Drainageschicht überdeckt, und es ist eine dieser Bodenplatten 8 zur Illustration ohne die darüberliegende Drainageschicht dargestellt.
In Fig. 2 sind eine der Bodenplatten 8 und das zwischen den Erhebungen 11 liegende Drainageschichtmaterial im Schnitt dargestellt; eine Anzahl weiterer Bodenplatten 8 erscheint
durch eine etwas versetzte Lage der Schnittebenen in Seiten¬ ansicht.
Am Rand der Bodenplatten 8 sind Abflußöffnungen 12 gebil¬ det, welche einen Durchtritt von Wasser in den zwischen den Bodenplatten 8 und dem Grubenboden 9 vorliegenden Raum 13 ermöglichen. In den Aufnahmeteil 3 der Auffanggrube 1 auf die Drainageschicht 5 gelangendes Wasser kann so die Drainage¬ schicht mit verhältnismäßig kurzem Fließweg in dieser Schicht passieren und durch die Abflußöffnungen 12 in den Raum 13 und weiter in einen Abfluß 14 gelangen. Das rasche Passieren der Drainageschicht 5 wird dabei dadurch, daß die zwischen den Erhebungen 11 gelegenen Zonen der Oberseite der Bodenplatten 8 zu den Abflußöffnungen 12 hin abfallend ausgebildet sind, unterstützt. Anstatt am Rand der Bodenplatten, können solche Abflußöffnungen auch weiter innen in diesen Bodenplatten plaziert vorgesehen werden.
An den Seitenwänden des Aufnahmeteiles 3 der Auffanggrube 1 sind im Abstand von der Grubenwand 15 Wandplatten 16 ange¬ bracht, welche aus Feuerfestmaterial bestehen. Zwischen den Wandplatten 16 und der Grubenwand 15 ist solcherart ein Raum 17 freigelassen. Durch die Räume 13 und 17, welche sich zwischen den Bodenplatten 8 und dem Grubenboden 9 und den Wandplatten 16 und der Grubenwand 15 befinden, ist eine thermische Isolation geschaffen, welche im Fall des Ein- fließens von schmelzflüssigem Metall in den Aufnahmeteil 3 die Wärmeübertragung zum Grubenboden 9 und zur Grubenwand 15 hemmt, so daß die entstehende Aufheizung des Grubenbodens 9 und der Grubenwand 15 gering gehalten werden kann. Diese Auf- heizung kann dadurch weiter vermindert werden, daß man die Räume 13 und 17 als durchgehende Durchlüftungsräume ausbildet und für einen Luftdurchzug durch diese Räume sorgt; eine ständige Durchlüftung dieser Räume ermöglicht es, aus den Bodenplatten 8 und aus den Wandplatten 16 Feuchtigkeit abzu¬ führen, so daß diese Platten nach einer Befeuchtung verhält¬ nismäßig rasch trocknen; dies ist bedeutsam, weil feuchte Platten aus Feuerfestmassen oberflächlich Abplatzerscheinungen zeigen, wenn sie abrupt hoch erhitzt werden, wie dies beim
Anfließen von schmelzflüssigem Metall der Fall ist. Es kann auch gewünschtenfalls durch die Räume 13, 17, wenn.diese als durchgehende Durchlüftungsräume ausgebildet sind, mit Hilfe entsprechender Ventilatoren oder dergl. ein starker Luftstrom hindurchgeleitet werden, der beim Einfließen von schmelzflüs¬ sigem Metall in die Auffanggrube dessen Abkühlung wirksam unterstützt.
Die Abfuhr von Feuchtigkeit aus den Boden- und Wand¬ platten kann weiter dadurch, daß man dem Material, aus dem diese Platten hergestellt werden, ein mikroporöses Granulat, insbesondere ein Schlackengranulat, zusetzt, unterstützt werden. Durch die so gebildeten Poren kann Feuchtigkeit leichter aus dem Feuerfestmaterial entweichen. Als Feuer¬ festmaterial für die Boden- und Wandplatten kann man vorteil¬ haft Feuerfestbeton verwenden, der aus einem aus Feuerfest- material, z.B. Schamotte, bestehenden Zuschlag, einem mikro¬ porösen Granulat und einem feuerfesten Zement gebildet ist. Bodenplatten aus einem solchen Feuerfestmaterial mit einer Zusammensetzung von etwa 40 bis 50 Gew.% Schamotte, 20 bis 30 Gew.% Schlackengranulat und/oder geblähtem Perlit und 20 bis 30 Gew.% Tonerdeschmelzzement haben in der Praxis günstige Eigenschaften gezeigt. Das Schlackengranulat oder andere zu hohem Porenvolumen führende Additive begünstigen das Austrocknen der Bodenplatten.
Man sieht im Aufnahmeteil 3 der Auffanggrube 1 vorteil¬ haft doppelwandig ausgebildete Trennwände 18 vor, die aus Trennwandplatten 19 bestehen, die im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei der Zwischenraum 20 zwischen den Trenn¬ wandplatten 19 mit den Abflußöffnungen 12 am Rand der Boden¬ platten 8 fluchtet. Der Zwischenraum 20 zwischen den Trenn¬ wandplatten 19 schafft eine Kaminwirkung, welche die Belüftung des Raumes 13 unterstützt. Weiter kann durch eine intensive Luftströmung im Zwischenraum 20, welche mit Ventilatoren oder ähnlichen Mitteln hergestellt wird, die Abkühlung von Metall¬ schmelze, welche in die Auffanggrube eingeflossen ist, inten¬ siviert werden.
In den Trennwänden 18 sind in verschiedenen Höhen vom Boden Öffnungen 21 vorgesehen, durch welche im Störungsfall Wasser in den Zwischenraum 20 einfließen kann und welche im Normalfall die Belüftung der Bodenplatten und der Wandplatten unterstützen. Im Störungsfall in die Öffnungen 21 einfließen¬ des Wasser gelangt auf kurzem Wege durch die Abflußöffnungen 12 in den Raum 13 und weiter in den Abfluß 14.
Im Interesse einer einfachen Handhabung beim Einbau und bei allfälligen Reparaturarbeiten kann man die Trennwände 18 wie dargestellt zu Wandpaaren 33 zusammenfassen, welche rechtwinkelig zueinander verlaufen und miteinander zu einem kreuzförmigen Gebilde verbunden sind, welches mit einem Hebe¬ zeug leicht gehandhabt werden kann und problemlos abgestellt werden kann, ohne einer seitlichen Abstützung zu bedürfen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 1 nur zwei Wand¬ paare 33 und eine zur Ergänzung am Rand der Auffanggrube vor¬ gesehene Trennwand 18 eingezeichnet; es sind aber, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, die Trennwände 18, die überwiegend zu Wandpaaren 33 vereint sind, über den ganzen Aufnahmeteil 3 der Auffanggrube verteilt angeordnet.
Der hinter den Wandplatten 16 gelegene Raum 17 ist nach oben hin unter Freilassung von Belüftungsöffnungen 22 mit Abdeckplatten 23 abgedeckt und solcherart gegen das Hinein¬ fallen von Schmutz und anderen Fremdkörpern geschützt. In analoger Weise ist der Zwischenraum 20 der Trennwände 18 nach oben hin durch Deckleisten 24 geschützt. Die Abdeckplatten 23 sind in Fig. 1 am rechten Rand des Aufnahmeteiles der Auffang¬ grube weggelassen, um die Anordnung der Wandplatten 16 im Abstand von der Grubenwand 15 sichtbar zu machen.
Die im Zulaufteil 4 angeordnete Drainageschicht 6 ist nach oben hin mit Abdeckplatten 25 überdeckt, welche mit Öffnungen 26 versehen sind, durch welche Wasser in der Drai¬ nageschicht 6 gelangen kann. Dieses Wasser fließt die Draina¬ geschicht 6 entlang durch einen mit Drainageschichtmaterial gefüllten Durchlaß 27 zu einem an der Seite des Aufnahmeteiles 3 der Auffanggrube 1 vorgesehenen Abfluß 28. Schmelzflüssiges Metall, welches im Störungsfall aus der Metallschmelz- oder
Warmhalteeinrichtung 2 austritt, fließt, da es zufolge der vorstehend erwähnten Versinterung der Oberfläche der Drainage¬ schicht nicht in diese eindringen kann, auf den Abdeckplatten 25, welche miteinander eine nach unten geneigt verlaufende Fläche bilden, zum Aufnahmeteil 3 der Auffanggrube 1 und gelangt, einen Kronenstein 29 überfließend, in den Aufnahme¬ teil der Auffanggrube. Der Abfluß 28 ist an der dem Zulaufteil 4 zugewandten Grubenwand 15 mit einer Trennwand 34 und einer Abflußbodenwand 35 gebildet. An dieser Seite des Aufnahme- teiles 3 der Auffanggrube sind die Wandplatten 16 unter Frei¬ lassung eines Raumes 17 vor der Trennwand 34 angeordnet.
Die bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh- rungsform einer Au fanggrube im Aufnahmeteil 3 derselben vor¬ gesehenen Bodenplatten sind in den Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab und detaillierter dargestellt. Die Erhebungen 11, die sich auf der Oberseite 7 der Bodenplatten 8 befinden, sind stummelartig und zwar pyramidenstupfähnlich ausgebildet und schachbrettartig über die Oberseite 7 der Bodenplatten 8 ver¬ teilt angeordnet. Die Anordnung und Ausbildung dieser Erhebun¬ gen kann in verschiedener Weise variiert werden und man kann z.B. die Erhebungen rippenartig ausbilden, wobei derartige Rippen z.B. parallel zueinander über die Oberseite der Boden¬ platten verlaufen können oder strahlenförmig von der Mitte zum Rand der Bodenplatten verlaufen können. Die Bodenplatten 8 sind im dargestellten Fall an ihren Rand mit Abflußöffnungen 12 versehen, die in Form von Randausnehmungen ausgebildet sind. Die Abflußöffnungen können auch in Form von Durchgangs- löchern ausgebildet werden; man kann auch ohne eingeformte Abflußöffnungen das Auslagen finden, wenn man beim Verlegen der Bodenplatten zwischen benachbarten Bodenplatten jeweils einen Abstand vorsieht.
Die zwischen den Erhebungen 11 gelegenen Zonen 30 der Oberseite 7 der Bodenplatten 8 sind zu den Abflußöffnungen 12 hin abfallend ausgebildet. Diese Zonen 30 sind in Art von Rinnen mit konkav ausgerundetem Boden 31 ausgebildet. Diese Formgebung ist mehrfacher Hinsicht vorteilhaft; zum einen erleichtert sie das Ausformen der Bodenplatten bei der Her-
Stellung derselben, und begünstigt zum anderen das Abfließen des Wassers in der Drainageschicht zu den Abflußöffnungen, und erleichert auch das Entfernen von Drainageschichtmaterial aus den zwischen den Erhebungen 11 befindlichen Zonen 30, wenn die Drainageschicht 5 ausgewechselt werden soll. In den Ecken der Bodenplatten sind Ecksäulen 32 angeformt, welche die Trenn¬ wände 18 tragen.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Auffanggrube ermöglicht es, eine wirksame Drainage mit verhältnismäßig geringem Raum¬ bedarf zu erstellen. Es kann z.B. bei einer Größe der Boden¬ platten von etwa 60 x 60 cm mit einer Gesamthöhe des unter den Bodenplatten 8 gelegenen Raumes 13, der Bodenplatten 8 und der Drainageschicht 5 von etwa 12 bis 15 cm das Auslagen gefunden werden, was einen wesentlichen Vorteil darstellt.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Auffanggrube 1 ist der Zulaufteil 4 analog wie bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform mit einer von Abdeckplatten 25 überdeckten Drainageschicht 6 gebildet; die Abdeckplatten 25 haben Öffnungen 26; an die Drainageschicht 6 schließt ein Durchlaß 27 an, der zum Abfluß 28 führt, welcher seinerseits in einen Wasserschacht 36 mündet. Metallschmelze gelangt über den Kronenstein 29 fließend in den Aufnahmeteil 3 der Auffang¬ grube. Im Aufnahmeteil 3 sind am Grubenboden 9 Bodenplatten 8 mit Abstand über diesem Boden angeordnet. Auf den Bodenplatten 8 befindet sich die Drainageschicht 5. Aus dem Raum 13 unter den Bodenplatten 8 führt der Abfluß 14 in den Wasserschacht 36. Abweichend vom Beispiel nach den Fig. 1 und 2 ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 im Raum 13 und weiter auch im Raum 17 zwischen den Wandplatten 16 und der Gruben¬ wand 15 Drainagematerial angeordnet. Auch dabei ergibt sich eine gewisse Durchlüftungs- bzw. Trocknungswirkung. Es kann auch die Drainageschicht im Aufnahmeteil 3 nur unter den Bodenplatten plaziert sein. In Fig. 5 sind, um die Wandplatten 16 und den Raum 17 sichtbar zu machen, die Abdeckplatten 23 abgenommen. Zur Unterteilung des Raumes des Aufnahmeteiles 3 sind in diesem Rohre 37 aus Lochblech lotrecht stehend mit Abstand nebeneinander aufgestellt. Der Zwischenraum 38
zwischen den Rohren 37 ist mit Drainageschichtmasse ge¬ füllt. Die Rohre 37 sind oben mit Deckeln 39 aus Metallblech, in denen Lüftungsöffnungen 40 angeordnet sind, abgedeckt. Ein solcher Deckel ist in Fig. 5 abgenommen, und es ist in dem diesen Deckel zugeordneten Rohr am Bodenende desselben die Drainageschicht entfernt, so daß die darunterliegenden Boden¬ platten 8, welche in diesem Fall unterschiedliche Größen haben, sichtbar sind. Durch die Löcher der Lochblechrohre 37 erfährt das Drainagematerial im Zwischenraum 38 eine ständige Durchlüftung und Trocknung. Fließt Metallschmelze in den Auf¬ nahmeteil 3 der Auffanggrube, schmelzen die Deckel 39, und die Schmelze gelangt in die durch die Rohre 37 gebildeten Räume, wo sie erstarrt.