DE3115785A1 - Gas-permeable, refractory bubble brick for fusion-metallurgical purposes, process for its manufacture, and uses - Google Patents
Gas-permeable, refractory bubble brick for fusion-metallurgical purposes, process for its manufacture, and usesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen gasdurchlössigen, feuerfesten Spül-The invention relates to a gas-permeable, fireproof flushing
stein für schmelzmetallurgische Zwecke, ein Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung.stone for smelting metallurgical purposes, a process for its manufacture and use.
Der Einsatz von gasdurchlässigen, feuerfesten Spülsteinen ist im metallurgischen Bereich, vor allem bei der Stahlherstellung, seit längerer Zeit bekannt. So werden bereits seit einigen Jahren Stahlpfannen mit feuerfesten, gasdurchlässigen Spülkegeln ausgerUstet, die es gestatten, Gase, wie z.B. Stickstoff oder Argon, in die flüssige Schmelze einzuleiten. Hierdurch werden eine Verbesserung des oxidischen Reinheitsgrades und eine Absenkung der Schmelztemperatur erreicht. Solche Steine werden auch bei Eintauchausgüssen im Stranggußverfahren mit der gleichen Zielsetzung eingesetzt.The use of gas-permeable, refractory purging plugs is in the metallurgical Area, especially in steel production, has been known for a long time. Be like that Steel pans with fireproof, gas-permeable flushing cones for several years equipped that allow gases such as nitrogen or argon to be introduced into the liquid Initiate melt. This improves the oxidic degree of purity and a lowering of the melting temperature is achieved. Such stones are also used at Immersion nozzles are used in the continuous casting process with the same objective.
Weiterhin beschreibt die DE-OS 14 33 465 ein Verfahren zum Frischen von Roheisen zu Stahl in dem Sauerstoff, ggf. unter Zugabe eines inerten oder teilweise oxidierenden Gases, durch poröse, feuerfeste Elemente eingeblasen wird.Furthermore, DE-OS 14 33 465 describes a process for freshening from pig iron to steel in the oxygen, optionally with the addition of an inert or partial oxidizing gas, is blown through porous, refractory elements.
Gasdurchlässige, feuerfeste Spülstein werden neuerdings Uberwiegend bei Stahlherstellungsverfahren eingesetzt, bei denen zur Intensivierung der Badbewegung und demgemäß zur Beschleunigung der Frischreaktionen, sowie zur Verbesserung des Konzentrationsausgleiches zwischen Bad und Schlacke bei fortgesetztem Aufblasen von Sauerstoff Ruhrgase unterhalb der Badoberflöche bzw. durch poröse Spülsteine im Konverterboden eingeblasen werden.Gas-permeable, fireproof purging stones have recently become predominant Used in steelmaking processes where the bath movement is intensified and accordingly to accelerate the fresh reactions, as well as to improve the Concentration equalization between bath and slag with continued inflation of oxygen, Ruhr gases below the bath surface or through porous purging stones be blown into the converter base.
FUr den schmelzmetallurgischen Einsatzbereich gibt es eine Vielzahl von Entwicklungen an gasdurchlässigen, feuerfesten Spulsteinen. Allerdings stellte sich recht bald heraus, daß die zuerst entwickelten, sehr porösen Steine einem starken und schnellen Verschleiß ausgesetzt waren. Daher verwendete man in der Folgezeit dichteres und widerstandsfähigeres, aber weniger poröses Feuerfestmaterial, wobei der Gasdurchtritt vom eigentlichen Spülstein auf die Fuge zwischen dem SpUlstein und der seitlichen Blechummantelung verlagert wurde. Diese Fuge ist mit feuerfestem, gasdurchlässigem Mörtel ausgefUllt. Da aber die Fugen sehr eng sind, ist eine voll-und gleichmäßige Füllung mit Mörtel oft nicht gewährleistet und der Gasdurchtritt erfolgt ungeregelt und ungleichmtißig. Nach diesem Prinzip arbeiten heutzutage die meisten Gasspulsteine.There are a large number of applications for smelting metallurgy of developments in gas-permeable, refractory sink stones. However, noted It soon turned out that the very porous stones developed first were a strong one and were exposed to rapid wear and tear. Therefore one used in the following time denser and more resistant, but less porous refractory material, whereby the passage of gas from the actual sink to the joint between the sink and the side sheet metal casing has been relocated. This joint is made of fireproof, gas-permeable mortar. But since the joints are very tight, one is full and Even filling with mortar is often not guaranteed and gas penetration occurs unregulated and uneven. Most people nowadays work according to this principle Gas Pulstones.
Eine neue Entwicklung (EP-A - 0021861) beschreibt einen gasdurchltlssigen, feuerfesten und nicht porösen Stein. Dieser enthält eine Anzahl von Kanälen, die den Gasdurchlaß ermöglichen. In einer weiteren Ausbildungsform ist der Stein scheibenartig zusommengesetzt und ermöglicht den Gasdurchtritt durch die somit geschaffenen Fugen.A new development (EP-A - 0021861) describes a gas-permeable, refractory and non-porous stone. This contains a number of channels that allow gas to pass through. In a further embodiment, the stone is disk-like added and allows gas to pass through the joints thus created.
Allen bisher bekannten SpUlsteinen haftet aber der Nachteil an, daß das Gas nicht oder nur in geringem Umfang durch die offenen Poren des Spülsteinmaterials hindurch strömt und sich somit fein und gleichmäßig verteilt, sondern durch die Mörtelfugen, Spalten und Kanäle durchtritt, wodurch ein starker, unregelmäßiger und ungleichmäßiger Gasstrom entsteht.However, all of the previously known SpUlsteins have the disadvantage that the gas not or only to a small extent through the open pores of the sink material flows through it and is thus finely and evenly distributed, but through the Mortar joints, crevices and channels penetrate, creating a strong, irregular and uneven gas flow occurs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aufgefUhrten Mängel zu beheben, d. h. das SpUlgas Uber die gesamte zur Verfügung stehende Fläche eines gasdurchlässigen, feuerfesten Spülsteins gleichmäßig zu verteilen.The invention is therefore based on the stated deficiencies to fix, d. H. the purge gas over the entire available area of a evenly distribute gas-permeable, fireproof purging stone.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß ein Spülstein nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen wird, der durch eine gasundurchlassige Randzone gekennzeichnet ist.According to the invention, the object is achieved in that a sink according to the preamble of claim 1 is proposed by a gas-impermeable edge zone is marked.
Durch die Ausbildung des Gasspülsteins nach der Erfindung werden folgende Vorteile erreicht: 1. Das Gas wird nur durch den SpUlstein und nicht auch durch die Fugen in die Schmelze eingeleitet, wodurch eine gleichmäßige Strömungsführung des Gases und Beaufschlagung der gasdurchlässigen Spülsteinfläche gewährleistet wird.The design of the gas purging plug according to the invention results in the following Advantages achieved: 1. The gas is only through the sink and not through the joints introduced into the melt, creating a uniform flow of the gas and admission of the gas-permeable sink surface guaranteed will.
2. Der Gasstrom gelangt in die Schmelze durch die porösen SpUlsteine in Form feinverteilter Bläschen.2. The gas flow enters the melt through the porous puddles in the form of finely divided bubbles.
Bei dem erfindungsgemäßen Spülstein kann das Gas ohne Einschränkung der vorgenannten Vorteile mit dem erforderlichen Druck und in einer vorberechneten Menge in eine Schmelze eingeleitet werden.In the case of the flushing plug according to the invention, the gas can be used without restriction of the aforementioned advantages with the required pressure and in a pre-calculated Amount to be introduced into a melt.
Die speziellen Ausführungen zum Anspruch 1 sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.The specific statements relating to claim 1 are the subject matter of the claims 2 to 6.
Zur Herstellung von gasdurchlässigen, feuerfesten SpUlsteinen nach den Ansprüchen 2, 3, 5 und 6 gehören Verfahren, die Gegenstand der Anspruche 7 bis 11 sind.For the production of gas-permeable, fireproof plugs according to Claims 2, 3, 5 and 6 include methods which are the subject of claims 7 to 11 are.
Die Verwendung eines GasspUlsteins nach vorliegender Erfindung erstreckt sich auf die Be- und Entgasung von schmelzflüssigem Gußeisen, auf die Spülgasbehondlung von schmelzflüssigem Roheisen und Stahl, auf das Schutzgasgießen von schmelzflussigem Gußeisen und Stahl und auf die Wärmebehandlung von erhitztem, ungeschmolzenen Gußeisen und Stahl.The use of a gas plug according to the present invention extends on the gassing and degassing of molten cast iron, on the flushing gas treatment from molten pig iron and steel, to the inert gas casting of molten metal Cast iron and steel and the heat treatment of heated, unmelted cast iron and steel.
Zur Verdeutlichung der Erfindung sind in Zeichnungen Ausführungsbeispiele der gasdurchlässigen, feuerfesten Spülstein dargestellt.To illustrate the invention, exemplary embodiments are shown in the drawings the gas-permeable, fireproof sink is shown.
Dabei zeigt Fig. 1 einen GasspUlstein 1 herkömmlicher Art mit engen, undefinierten Fugen zwischen dem Spülstein und der seitlichen Blechummantelung 2, die Gaszuleitung 3 und die Gaseintrittskammer 4.1 shows a gas plug 1 of the conventional type with narrow, undefined joints between the sink and the lateral sheet metal casing 2, the gas supply line 3 and the gas inlet chamber 4.
Fig. 2 zeigt einen Gasspulstein 1 mit einer mit ff-Material verdichteten Randzone 2a von einer Breite von mehr als 3 mm, vorzugsweise mehr als 8 mm.Fig. 2 shows a gas pulse stone 1 with a compacted with FF material Edge zone 2a with a width of more than 3 mm, preferably more than 8 mm.
In Fig. 3 ist das ff-Material der Randzone 2b mit Sinterhilfsstoffen angereichert und glasphasig gasdicht versintert.In Fig. 3 the ff material of the edge zone 2b is with sintering aids Enriched and sintered in a gas-tight glass phase.
In Fig. 4 ist die Randzone 2a bzw. 2b an der kalten Gaseintrittsseite 4 mit einer Kunststoffdichtung 5 ausgestattet. Sie verbessert die Gasdurchlässigkeit in der verdichteten Fuge 2a und stellt die Gasundurchlässigkeit in der Fuge 2b sicher, bis durch die Erwärmung der Sinterhilfsstoffe in der Mörtelfuge die undurchlässige Glasphase entstanden ist.In Fig. 4, the edge zone 2a or 2b is on the cold gas inlet side 4 equipped with a plastic seal 5. It improves gas permeability in the compacted joint 2a and ensures gas impermeability in the joint 2b, until the impermeable one through the heating of the sintering additives in the mortar joint Glass phase has arisen.
In Fig. 5 ist ein SpUlstein 1 dargestellt, dessen äußere Begrenzung des Steinmaterials gasdicht mit einer seitlichen Blechummantelung verschmolzen wurde. Die gasdichte Verschmelzung besteht entweder aus einer durch Plasma aufgespritzten Metallschicht 2c oder aus einer durch Plasma aufgespritzten Keramikschicht 2d. Von den bekannten thermischen Spritzverfahren wie Lichtbogenspritzen, Flammenspritzen und Plasmaspritzen bietet das Plasmaspritzen erfahrungsgemäß am ehesten die Möglichkeit, gasdichte UberzUge zu erzeugen.In Fig. 5, a SpUlstein 1 is shown, its outer boundary of the stone material was fused gas-tight with a lateral sheet metal casing. The gas-tight fusion consists either of a plasma sprayed on Metal layer 2c or a ceramic layer 2d sprayed on by plasma. from the well-known thermal spraying processes such as arc spraying, flame spraying and plasma spraying, experience has shown that plasma spraying is most likely to to produce gas-tight coatings.
Allerdings ist anzuraten, den SpUlstein vor der Plasmaaufspritzung aufzuwärmen, um Temperaturschocks und somit eventuelle Rißbildungen zu vermeiden.However, it is advisable to remove the sink stone before plasma spraying warm up in order to avoid temperature shocks and thus possible cracks.
Gasdichte Keramik-Schichten wurden bisher hauptsächlich durch Aufspritzen von Al203, Spinell und Zirkonoxid oder Magnesiumoxid erzeugt. Hierbei ist es zweckmäßig, die Beschichtung in ihrer Zusammensetzung ähnlich dem Werkstoff des feuerfesten Spülsteins zu wählen, damit es aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungen nicht zu Spannungen und ggf. sogar zu einer Schichtablösung kommen kann.Up to now, gas-tight ceramic layers have mainly been produced by spraying produced from Al203, spinel and zirconium oxide or magnesium oxide. It is useful to the coating in its composition is similar to the material of the refractory To choose a sink, so that it does not have to due to different thermal expansions Tensions and possibly even a delamination can occur.
Da es beim Transport oder beim Einbau der GasspUlsteine aber auch zu Beschädigungen der spröden, keramischen Beschichtung kommen kann, ist es in manchem Verwendungszweck gUnstiger, Metall, vorzugsweise Stahl, aufzuspritzen. Eine Stahlbeschichtung entspricht vom Material her gesehen der bisher Ublichen Blechummantelung. Infolge der gänzlich anders gearteten Ummantelungstechnik wird jedoch ein fugenloser inniger Kontakt zwischen Feuerfestmaterial und Stahlmantel geschaffen. Die Darstellung in Fig. 7, die einer 50-fach vergrößerten mikroskopischen Querschnittsaufnahme entspricht, zeigt, daß sich zwischen beiden Materialien keinerlei Spalt gebildet hat; es hat sich überraschenderweise sogar eine sehr gute Verklammerung zwischen beiden Materialien ergeben. Diese innige Verklammerung bietet eine sehr gute Gewähr dafür, daß jede unerwünschte Randgdngigkeit des SpUlgases vermieden werden kann.Since it is during the transport or installation of the gas flush blocks Damage to the brittle, ceramic coating can occur in some cases Intended use More economical to spray on metal, preferably steel. A steel coating In terms of material, it corresponds to the sheet metal cladding that has been customary up to now. As a result However, the completely different sheathing technique becomes a seamless, intimate one Contact created between the refractory material and the steel jacket. The representation in 7, which corresponds to a microscopic cross-sectional photograph enlarged 50 times, shows, that no gap is formed between the two materials Has; surprisingly, there is even a very good bracketing between result from both materials. This close interlocking offers a very good guarantee that any undesirable marginal clearance of the purge gas can be avoided.
Eine aufgespritzte Stahlschichtdicke von 0,5 - 1,0 mm ist in den meisten Fällen bereits ausreichend. Bei ausnahmsweise sehr porösem Feuerfestmaterial übertragen sich jedoch Ungleichmäßigkeiten bis an die Oberfläche, so daß es dann zweckmäßig ist, die Metallschichtstärke stärker als 1 mm zu wöhlen.A sprayed-on steel layer thickness of 0.5 - 1.0 mm is in most Cases already sufficient. With exceptionally very porous refractory material transferred However, irregularities up to the surface, so that it is then expedient is to choose the thickness of the metal layer thicker than 1 mm.
Fig. 6 stellt einen Spülstein gemäß der vorliegenden Erfindung dar, dessen seitliche Oberflächen 2e mit Hilfe eines Plasmabrenners behandelt und dadurch gasdicht verschmolzen wurde. Auch hier ist es zweckmäßig, den Spülstein vor der thermischen Behandlung vorzuwärmen, um Thermoschocks und Spannungen im Spülstein zu vermeiden.Fig. 6 shows a sink according to the present invention, its side surfaces 2e treated with the aid of a plasma torch and thereby was fused gas-tight. Again, it is useful to put the sink in front of the thermal treatment to preheat thermal shocks and tension in the sink to avoid.
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Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813115785 DE3115785C2 (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Process for the production of a gas-permeable, refractory purging stone for metallurgical purposes as well as further possible uses of a purging stone manufactured according to this process |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19813115785 DE3115785C2 (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Process for the production of a gas-permeable, refractory purging stone for metallurgical purposes as well as further possible uses of a purging stone manufactured according to this process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3115785A1 true DE3115785A1 (en) | 1982-10-28 |
| DE3115785C2 DE3115785C2 (en) | 1985-08-01 |
Family
ID=6130484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813115785 Expired DE3115785C2 (en) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | Process for the production of a gas-permeable, refractory purging stone for metallurgical purposes as well as further possible uses of a purging stone manufactured according to this process |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3115785C2 (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3115785C2 (en) | 1985-08-01 |
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