DE2612309A1

DE2612309A1 - Giesspfannenauskleidung

Info

Publication number: DE2612309A1
Application number: DE19762612309
Authority: DE
Inventors: Michael Donald Labate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-23
Filing date: 1976-03-23
Publication date: 1977-09-29

Description

Gießpfannenauskleidung
Die Erfindung bezieht sich auf sogenannte tundishs, d. h. Zwischengießpfannen, in die die Metallschmelze von der Abstichpfanne gegossen wird und aus der Stahl durch eine oder zwei kleinere Ausgießdüsen der Pfanne in Formen gegossen werden kann. Das Tundish-Gießen bietet eine bessere Möglichkeit dafür, daß nichtmetallische Einschlüsse vom Metall getrennt werden, weniger Spritzen in der Form auftritt, eine bessere Kontrolle der Gießgeschwindigkeit erhalten wird und sich die Gießtemperatur reduzieren läßt.
Bekannt sind die typisch herkömmlichen Zwischengießpfannen, die als ein oben offenes Metallgefäß mit einer feuerfesten Ausmauerung und einer oder mehreren Ausgießdüsen im Bodenteil ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung für Zwischengießpfannen zu entwickeln, die leicht anbringsbar und mit bestimmter, für einen vollständigen Metallschmelzenguß ausreichender Geschwindigkeit verzehrbar ist.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine ausgekleidete Zwischengießpfanne fAr Metallscnmelzen mit einem oben offenen Metallgefäß mit wenigstens einer öffnung und einer Ausgießddse in der öffnung, mit dem Kennzeichen, daß die Auskleidung ein schützendes verbrauchbares bzw. verzehrbares Material aufweist, das die Innenwände des Metallgefäßes bedeckt und je eine zu jeder Ausgießdüse ausgerichtete Öffnung enthält und das die Gestalt einer Mehrzahl von geformten Einsatzstücken aus brennbarem Material mit bekannter Verzehrbarkeitsdauer aufweist, die zur Vollendung eines Gusses der Metallschmelze ausreichend lang ist.
Die erfindungsgemäße Auskleidung für Zwischengießpfannen weist also die Form von aufbrauchbaren Einsatzsticken aus verzehrbarem Material zur Verwendung als Schutz des Metallgefäßes und einer gegebenenfalls vorhandenen feuerfesten Ausmauerung und zum Verhindern eines Anfrierens von in die Zwischengießpfanne gegossenem Metall an dem Metallgefäß auf. Die Einsatzstücke, woraus die Auskleidung gebildet wird, sind isolierend und/oder exotherm reagierend und können in Weiterbildung der Erfindung orrnungen oder Kanäle zur Einfügung äußerer Heizelemente aufweisen. Vorzugsveise sind die Einsatzstücke so gestaltet, daß sie sich selbst in ihrer Lage halten, wenn sie am Boden der Zwischengießpfanne und an deren Wänden angebracht werden.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranscnaulichten Ausführungsbeispieh nkher erläutert; darin zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht einer Zwischengisßpfanne mit den die Auskleidung bildenden Einsatzstücken; Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 in Fig 1; Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils einer mderen Zwischengießp£anne, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt dargestellt sind; und Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils einer weiteren Zwischengießpfanne, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt dargestellt sind und die Auskleidung zusätzliche Heizelemente aufnimmt.
In den Fig. 1 und 2 erkennt man, daß das Metallgefäß 10 einer ZwischengieSpfanne eine vordere Metallwand 11, eine hintere Metallwand 12, Stirnwände 13 und 14 und einen damit einstückigen Boden 15 aufweist. Der Boden 15 enthält wenigstens eine öffnung 16, und feuerfeste Steine 17 bilden eine Ausmauerung an der Innenseite der vorderen Wand 11, der hinteren Wand 12, der Stirnwände 13 und 14 und des Bodens 15. Feuerfeste Ausgießdüsen 18 sind in den ordnungen 16 ungeordnet, und ein Ausguß 19 ist in Verbindung mit einem Einschnitt 20 an der Qberkante der vorderen Wand 11 des Metallgefäßes 10 ausgebildet.
Fachleute werden erkennen, daß der bisher beschriebene Tundish dei herkömmlichen Aufbau entspricht.
In Fig. 1 und 2 erkennt man weiter, daß ein horizontal liegendes Bodeneinsatzstück 21 im Metallgefäß 10 auf der feuerfesten Ausmauerung 17 am Boden angeordnet ist, wobei Öffnungen 22 im Einsatzstück 21 passend zu den feuerfesten Düsen 18 angebracht sind. Ein Vordereinsatzstück 23 und ein Hintereinsatzstück 24 sind an die feuerfesten Steine 17 an der vorderen Wand 11 bew. der hinteren Wand 12 und Einsatzstücke 25 und 26 an die feuerfesten Steine 17 an den Stirnwänden 13 und 14 der Zwischengießpfanne angelegt.
Die jeweiligen Enden der Einsatzstücke 23, 24, 25 und 26 weisen eine Gehrung auf, so daß sich die Einsatzstücke von selbst in ihrer Lage bündig halten und eine geeignete Auskleidung bilden, die das gesamte Innere der Zwischengießpfanne abdeckt. Das Einsatzstück 23 ist bei 27 eingeschnitten, so daß es zum Einschnitt 20 in der vorderen Wand 11 des Metallgeräßes 10 und zu dem dort angesetzten Ausguß 19 passend ausgerichtet ist.
Die Einsatzstücke 21, 23, 24, 25 und 26 sind aus verzehrbarem Material gebildet, wie es in der US-PS 3 212 749 beschrieben ist, und enthalten eine Mischung, die im wesentlichen aus etwa 15 Gev. % Sägemehl, etwa 54 Gev. % Dolomit und etwa 31 Gev. S Natriumsilikat besteht. Alternativ kann noch exothermreagierendes Material in einer solchen Mischung vorliegen, das folgende Zusammensetzung haben kann: % FeO .................... 10,50 Fe2O3 .................... 36,30 SiO2 .................... 2,48 MnO .................... 0,37 CaO .................... 1,40 MgO .................... 2,06 AL .................... 24,48 AL2O3 .................... 15,46 CuO .................... 1,20 NaCl .................... 5,75 Alternativ können die Einsatzstücke aus Holzfasern bzw. Holzwolle, Dolomit und Siliziumdioxid gebildet sein, wobei eine typische Mischung Siliziumdioxid in Gewichtsteilen zwischen 50 und 80, Dolomit in Gewichtsteilen zwischen 15 und 20, Holzfasern bzw. -wolle in Gewichtsteilen zwischen 3 und 9, Schlackenwolle in Gewichtsteilen zwischen 30 und 40 und Rosaton in Gewichtsteilen zwischen 2 und 6 enthält.
Die Einsatzstücke haben eine Dicke und Dichte, die zu einer gewünschten Aufzehrungsgeschwindigkeit führen, wobei die Dicken in einer typischen Anlage im Durcnschnitt bei 25>4 mm liegen und die Dichte eines typischen Einsatzstücks der eines gegossenen feuerfesten Stoffes gleichwertig ist. Es ist auch möglich, die Zwischengießpfanneninnenwände durch Stampfen und Formen des Materials direkt gegen diese und ohne vorherigen Guß der Einsatzstücke auszukleiden. Das typische spezifische Gewicht eines solchen Materials variiert zwischen 2,43 und 2,59 g/cm3. Fachleute werden beobachten, daß die hier offenbarten isolierenden Einsatzstücke als Auskleidung in einem ZwischengieBpfannen-Metallgefäß auch verwendet werden können, worin sich keine übliche feuerfeste Steinausmauerung befindet. Die erfindungsgemäßen Einsatzstücke schützen das Zwischengießpfanneninnere völlig gegenüber einem Kontakt oder Durchdringen seitens der Metallschmelze. Es ist weiter festzustellen, daß es nicht nötig ist, die Zwischengießpfanne vorzuheizen oder zu brennen oder auf höhere Temperatur zu bringen, bevor Metallschmelze eingefürt wird, da sich diese nur im Kontakt mit den isolierenden Einsatzstücken gemäß der Erfindung befindet. Außerdem ist zu bemerken, daß der evtl. erfolgende Zusatz von exotherm reagierendem Material zu den isolierenden Einsatzstücken es ermöglicht, die Metalltemperatur für eine längere Zeitdauer beizubehalten, als es sonst möglich wäre, oder bis das Gießen oder Ausgießen beginnt, und wenn das Ausgießen beendet ist, kann die Zwischengießpfanne abgestellt werden, um die restlichen Teile der isolierenden Einsatzstücke zu beseitigen, worauf die Zwischengießpfanne abgexünlt, mit neuen Einsatzstücken erneut ausgekleidet und innerhalb von 2 bis 4 Stunden wieder zum Gießen verwendet wird, so daß somit die Zahl der in einem typischen 24-Stunden-Zyklus erforderlichen Zwischengießpfannen erheblich verringert wird.
In Fig. 3 ist ein Teil einer Zwischengießpfanne erkennbar, wobei Teile weggebrochen und Teile im Querschnitt dargestellt sind und das Metallgefäß 29 isolierende und/ oder exotherm reagierende Einsatzstücke 30 und 31 an den Seitenwänden bzw. dem Boden aufweist, die direkt am Metallgefäß 29 an liegen. Eine feuerfeste Ausgießdtlse 32 ist in einer öffnung 33 im Boden des Metallgefäßes 29 angebracht, und Fig. 3 veranschaulicht die Verwendung der isolierenden und/oder exotnerm reagierenden Einsatzstücke gemäß der Erfindung, wenn sie eine Auskleidung für eine ZwischengieA-pfanne ohne die übliche feuerfeste Ausmauerung bilden.
In Fig. 4 erkennt man eine abgeänderte Ausfünrungsart der Zwischengießpfannen-Auskleidung aus isolierenden und/oder exotherm reagierendes Material enthaltenden Einsatzstücken, wobei das Metallgefäß 35 eine feuerfeste Ausmauerung 36, eine Ausgießdüse 37 in einer öffnung 38 am Boden des Metallgefäßes 35 und Einsatzstücke 39 und 40 aufweist, die an den inneren Seitenwänden und auf dem Boden angeordnet sind. Die Seitenwandeinsatzstücke 39 weisen öffnungen oder Kanäle 41 auf, in denen man Heizelemente 42 anbringen kann, so daß die Temperatur der isolierenden und/oder exotherm reagierendes Material enthaltenden Einsatzstücke 39 auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann. Zusätzlich oder wahlweise können Spulen 43 um den Außenumfang des Zwischengießpfannen-Metallgefäßes 35 herum angebracht werden, so daß man mittels dieser Spulen eine Widerstands- oder Induktionsheizung durchführen kann.
Man stellt somit fest, daß verbrauchbare oder verzehrbare Auskleidungen für Zwischengießpfannen in den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und Mittel zur Steigerung der Temperatur der aus solchen Einsatzstücken gebildeten Auskleidungen offenbart sind. Die Einsatzstücke, woraus die Zwischengießpfannen-Auskleidungen gebildet werden, sind zur wirtschaftlichen Herstellung, Verteilung und raschen Anbringung geeignet, und ihre Verwendung verbessert das Zwischengießpfannen-Gießverfahren von Stanlschmelzen u. dgl. erheblich.

Claims

Patent ansprüche 1. Ausgekleidete Zwischengießpfanne für Metallschmelzen mit einem oben offenen Metallgefäß mit wenigstens einer öffnung und einer Ausgießdüse in der Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung ein schützendes verbrauchbares bzw.

verzehrbares Material aufweist, das die Innenwände (z. B.

11-15) des Metallgefäßes (10; 29; 35) bedeckt und je eine zu jeder Ausgießdüse (18; 32; 37) ausgerichtete OfNnung (16; 33; 38) enthält und das die Gestalt einer Mehrzahl von geformten Einsatzstücken (21, 23-26; 30, 31; 39,40) aus brennbarem Material mit bekannter Verzehrbarkeitadauer aufweist, die zur Vollendung eines Gusses der Metallschmelze ausreichend lang ist.
2. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare verzehrbare Material der Einsatzstücke (21, 23-26; 30, 31; 39,40) exotherm reagierendes Material enthält.
3. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare verzehrbare Material eine Mischung aufweist, die im wesentlichen aus etwa 15 Gew. % Sägemehl, etwa 54 Gew. % Dolomit und etwa 31 Gew. S Natriumsilikat besteht.
4. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Material eine Mischung aufweist, die im wesentlichen aus etwa 15 Gew. % Sägemehl, etwa 54 Oew. % Dolomit und etwa 31 Gew. % Natriumsilikat besteht, und daß dieser Mischung exotherm reagierendes Material in ausreichender Menge zum Beibehalten einer gewünschten hohen Temperatur für eine bestimmte Zeit zugesetzt ist.
5. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine feuerfeste Ausmauerung (17; 36) in dem Metallgefäß (10; 35) angebracht ist und sich die Auskleidung aus den Einsatzstücken (21, 23-26; 39, 40) darüber befindet.
6. Pfanne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das exotherm reagierende Material folgende Gewichtsprozentzusammensetzung aufweist: FeO .................... 10,50 Fe2O3 .................... 36,30 SiO2 .................... 2,48 MnO .................... 0,37 CaO .................... 1,40 MgO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ,06 AL .................... 24,48 AL2O3 .................... 15,46 CuO .................... 1,20 NaCl . . . . . . 5,75
7. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Material eine Mischung aufweist, die aus 50 bis 80 Gewichtsteilen Siliziumdioxid, 15 bis 20 Gewichtsteilen Doloait, 3 bis 9 Gewichtzteilen Holzfasern, 30 bis 40 Gewichtzteilen Schlackenwolle und 2 bis 6 Gewientsteilen flosaton besteht.
8. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Einsatzstücke (21, 23-26) in ihren Abmessungen auf die Innenwände (11-15) passend abgestimmt sind.