DE3120053A1

DE3120053A1 - Verfahren zur instandsetzung von schieberplatten

Info

Publication number: DE3120053A1
Application number: DE19813120053
Authority: DE
Inventors: Egon 5650 Solingen Evertz; Jürg 4330 Mülheim Pirdzun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1982-12-09
Also published as: DE3120053C2

Description

BESCHREIBUNG:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.
Schieberplatten finden bei Schieberverschliissen Anwendung, die zur Steuerung bzw. wahlweisen Uffnung des Ausflusses von Metallen aus metallurgischen Behältern dienen. Aus diesem Grunde besitzen die Schieberplatten wenigstens eine Durchgangsöffnung für den flüssigen Metallstrahl, während sie durch Drehen oder geradlinige Verschiebung weiterhin mit ihrem geschlossenen Bereich den Metallstrahl unterbrechen können. Während des Betriebes unterliegen derartige Schieberplatten einer beträchtlichen thermischen sowie chemischen Beanspruchung durch das flüssige Metall. Daher kommt es nach einiger Betriebszeit zum Verschleiß der Öffnung, woraufhin dann häufig eine an einer anderen Stelle der Schieberplatte befindliche UCVnung für den weiteren Betrieb benutzt wird. Der Verschleiß tritt durch Erosion und Korrosion besonders dort auf,- wo der Strahl des flüssigen Metalls noch zusätzlich mechanisch zur Einwirkung auf das feuerfeste Material gelangt. Dies ist regelmäßig an- der Umfangsstelle einer Ufnung der Fall9 die in Richtung des Verschiebeweges liegt, entlang welchen Weges die Säule flüssigen Metalls auf der Schieberplatte lastet, wenn letztere in ihre Schließstellung überführt wird. Wenn eine Schieberplatte mit ihrer Uffnung in beiden Winkel richtungen der Verschiebung beweglich ist, treten die Verschleißerscheinungen regelmäßig an zwei sich gegenberliegenden Umfangsstellen der UPfnq auf. Neben diesen durch Materialabtrag bedingten Beschädigungn konimt es zu weiteren Schäden, die durch Rißbildung im Werkstoff der Schieberplatten verursacht werden. Diese Risse gehen etwa radial von den Uffnungen aus und setzen sich teilweise sogar bis in die Nähe des Außenrandes der Schieberplatte fort. Solange der Material zusammenhang jedoch noch nicht unterbrochen wird, führen derartige Risse vorl sich aus noch nicht zum Unbrauchbarwerden einer Schieberplatte. Wohl aber machen die Auswaschungen der Oeffnung einen Austausch der Schieberplatte erforderlich, für welche die Kosten erheblich sind.
Um den genannten Kostenaufwand zu senken, werden deshalb die Schieberplatten nach dem Ausbau oft mit einer Einsatzbüchse aus feuerfestem Material instandgesetzt, die in die Uffnung in der Schieberplatte eingesetzt wird, zu welchem Zweck die Uffnung oft noch in begrenztem Ausmaß konzentrisch vergrößert wird. Man kommt somit zwar zu einer sauber begrenzten, neuen Uffnung innerhalb der Schieberplatte, jedoch wirkt nach einer Verschiebebewegung der Schieberplatte die Säule flüssigen Metalls zumindest vorübergehend auch auf den Außenrand der Büchse ein, wobei dieser Außenrand seinerseits in Verbindung mit dem sich anschließenden Netzwerk von Spannungsrissen steht. Somit kann an dieser Stelle ungewollt flüssiges Material austreten und die Schieberplatte schließlich ganz unbrauchbar machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schieberplatte der beschriebenen Art so instandzusetzen, daß die vorerwähnten Störungen infolge Eindringens von flüssigem Metall in den Spalt zwischen dem Außenumfang der Schieberplatte und dem Netzwerk der Risse vermieden wird. Darüber hinaus soll die Repa-ratur einer unbrauchbar gewordenen Schieberplatte erheblich vereinfacht werden.
Diese Aufgabenstellung wird nach dem Vorschlag des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst,fü welchen die Unteransprüche 2 bis 11 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.
Durch die radikale Entfernung des gesamten Bereiches, in welchem das flUssige Metall überhaupt mit der Schieberplatte in Berührung gelangen kann, einschließlich eines diesen Bereich umgebenden Saums ermöglicht einen vollständigen Ersatz in diesem genannten Bereich. Dadurch wird völlig ausgeschlossen, daß flüssiges Metall beim Betrieb einer auf diese Weise instandgesetzten Schieberplatte in Rissfugen und dergl.
eindringen kann. Demgemäß besitzt eine derart instandgesetzte Schieberplatte eine erheblich verlängerte Haltbarkeit, so daß die Instandsetzung die Erzeugunyskosten insbesondere von Stahl zuverlässig vermindern kann.
Der in Rede stehed Bereich wird aus der Schieberplatte durch Schlagen oder Stemmen entfernt. Man kann dann entweder einen vorgefertigten Einsatz in diesen Bereich einbringen oder aber ihn mit feuerfestem Material ausfüllen, welches wiederum als Gießmasse oder als Stampfmasse eingebracht werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man bei dem feuerfestem Material in dem genannten Bereich das Porenvolumen unter 10% des Gesamtvolumens verringert. Dies geschieht in besonders zuverlässiger Weise durch eine Vibrationsbehandlung.
Das feuerfeste Material kann unterschiedlicher Zusammensetzung sein.
Insbesondere kann es ein feuerfester Mörtel sein, der zunächst hydraulisch abbindet und sodann im Verlaufe einer Wärmebehandlung eine keramische Verfestigung erfährt. Derartige Mörtel lassen sich auch verwenden, um einen vollständigen Einsatz im Restbereich der ursprünglichen Schieberplatte zu fixieren.
Der Anwendbarkeit des neuen Verfahrens steht nicht entgegen, daß sich einzelne Risse bis in den Randbereich der Schieberplatte fortsetzen und somit Uber den Bereich, der ausgetauscht wird, hinausgehen.
Während für den Einsatz eines vorgefertigten Körpers bei Stahl hochtonerdehaltige Werkstoffe mit mehr als etwa 75% Tonerde und als Rest im wesentlichen Siliziumoxyd in Frage kommen, findet für den feuerfesten Mörtel zweckmäßig eine Mischung mit mehr als 90% Tonerde Verwendung. Der Mischung kann weiterhin Graphit beigesetzt sein.
Insbesondere kann die Mischung auch mit Teer gebunden und einer Vakuumbehandlung unterworfen werden.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen.
Man erkennt eine Schieberplatte 1, durch die der schematisch dargestellte Strahl 2 aus flüssigem Metall geführt ist, wobei eine Uffnung 3 von dem Strahl 2 durchsetzt wird. Es sei angenommen, daß die Schieberplatte durch geradlinige Verschiebung betätigt wird. Zu diesem Zweck ist sie in den beiden Richtungen des Doppelpfeiles 4 verschieblich geführt.
Sie kann aus der dargestellten Lage in eine Sperrstellung überführt werden, in welcher der Strahl 2 flüssigen Metalls unterbrochen wird, indem die von ihm gebildete Säule dann etwa in der Mitte der Schieberplatte 1 steht. Sowie die Uffnung 3 verschlissen ist, kann man noch auf eine weitere Uffnung 5 ausweichen, aus der ebenfalls ein Schließen des Ausgusses möglich ist, indem eine Verschiebung in geradliniger Richtung erfolgt, so daß dann gleichfalls wieder die Säule flüssigen Metalls in der Mitte der Schieberplatte 1 steht.
Bei den erwähnten Verschiebebewegungen tritt eine starke Material abtragung an der Stelle 6 der Uffnungen 3 bzw. 4 auf, welche Stellen 6 sich in die Richtung der Verschiebung erstrecken. Wie der linke Teil der Zeichnung erkennen läßt, könnte man in Anwendung des bekannten Verfahrens entlang der gestrichelten Umfangslinie 7 beim Verschleiß der Uffnung 3 das Material abtragen und sodann eine Büchse einsetzen, deren Innenmaß mit dem der ursprünglichen oeffnung 3 Ubereinstimmen würde. Dies würde indes dazu fUhren, daß die Säule flüssigen Metalls zumindest während der Verschiebebewegung liii Fugenspalt am Rande der BUchse 7 und den angrenzenden Radialrlssen 8 auf die Schi eberplatte 1 einwirkt, wobei dann flüssiges Metall in die erwähnten Fugen gelangen würde. Dies setzt die Haltbarkeit auch einer instandgesetzten Schieberplatte empfindlich herab.
Demgemäß sieht die Lehre der Erfindung vor, den gesamten Bereich 9 der Schieberplatte 1 zu entfernen und durch neues Material zu ersetzen.
Dabei kann durchaus zugelassen werden, daß sich einzelne Längsrisse 10 auch noch in dem nicht ersetzten Teil der ursprünglichen Schieberplatte 1 befinden, sofern diese nicht zu einer durchgreifenden Materialtrennung führen. Da der gesamte Bereich 9 ausgetauscht wird, besitzt die neue Schieberplatte nicht nur neue Durchgangsöffnungen für den Metallstrahl 2, sondern darüber hinaus auch in der Umgebung desselben wiederum eine völlig dichte Fläche, so daß auch in der Sperrstellung bzw. beim übergang in dieselbe kein flüssiges Metall in Fugen oder dergl.
eindringen könnte. Dies führt dazu, daß die erfindungsgemäß instandgesetzte Schieberplatte praktisch wieder von-gleicher Lebensdauer wie eine völlig neue Schieberplatte ist.
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Claims

Verfahren zur Instandsetzung von Schieberplatten PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Instandsetzung von feuerfesten Schieberplatten von Verschlüssen bei metallurgischen Gefäßen, insbesondere bei Gießpfannen und Zwischenbehältern für das Stranggiessen, wobei die Schieberplatte wahlweise je nach ihrer Stellung den Strahl flüssigen Metalls mit einer Durchgangsöffnung freigibt bzw. ihn mit einem geschlossenen Abschnitt unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte bei Verschleiß ihrer @ffnung aus demVerschluß ausgebaut und im gesamten Verschiebebereich, in welchem während des Betriebes der flüssige Metallstrahl sowohl in den beiden Endstellungen als auch zwischen denselben auf die Schieberplatte einwirkts ein schlief3lich eines diesen Bereich umgeben-dn Saums entfernt und durch neues feuerfestes Material ersetzt wird 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als neues feuerfestes Material ein vorgefertigter Einsatz in den Bereich der Schieberplatte eingesetzt wird 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als neues feuerfestes Material eine aus feuerfestem Material bestehende Masse in den Bereich der Schieberplatte eingebracht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material im Bereich der Schieberplatte auf eine Porösität von weniger als 10% Porenvolumen, bezogen auf das Gesamtvolumen, gebracht wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material als Gießmasse eingebracht wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material als Stampfmasse eingebracht wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material im Bereich der Schieberplatte durch eine Vibrationsbehandlung verdichtet wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material als ein feuerfester Mörtel eingebracht wird, der nach seiner hydraulischen Abbindung durch eine Wärmebehandlung keramisch verfestigt wird.

9. Verfahren nach den AnsprUchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material einen Tonerdegehalt von mehr als 75% aufweist.

10. Verfahren nach den AnsprUchen 1 sowie 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material einen Tonerdegehalt von mehr als 90% aufweist.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 9 bis 10,- dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material mit Teer gebunden und einer Vakuumbehandlung unterzogen wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material neben Tonerde SiO2 sowie Graphit aufweist.