DE3120053C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Schieberplatten finden bei Schieberverschlüssen Anwendung, die zur Steuerung bzw. wahlweisen Öffnung 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 Öffnung 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 Öffnung der Fall, 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 Öffnung in beiden Winkelrichtungen der Verschiebung beweglich ist, treten die Verschleißerscheinungen regelmäßig an zwei sich gegenüberliegenden Umfangsstellen der Öffnung auf. Neben diesen durch Materialabtrag bedingten Beschädigungen kommt es zu weiteren Schäden, die durch Rißbildung im Werkstoff der Schieberplatten verursacht werden. Diese Risse gehen etwa radial von den Öffnungen aus und setzen sich teilweise sogar bis in die Nähe des Außenrandes der Schieberplatte fort. So lange der Materialzusammenhang jedoch noch nicht unterbrochen wird, führen derartige Risse von sich aus noch nicht zum Unbrauchbarwerden einer Schieberplatte. Wohl aber machen die Auswaschungen der Öffnung einen Austausch der Schieberplatte erforderlich, für welche die Kosten erheblich sind.

Um den genannten Kostenaufwand zu senken, werden deshalb Schieberplatten nach dem Ausbau instandgesetzt. Hierfür sieht die DE-OS 26 30 174 basische, feuerfeste, chemisch gebundene Reparaturmassen aus Magnesia oder Mischungen von Magnesia und Chromerz mit MgO-Gehalten von 55 bis 98,5% vor, insbesondere bis 98,5%, sowie mit Chromaten und/oder Phosphaten als Bindemittel. Die Massen werden kurz vor ihrer Verwendung mit Wasser versetzt und können in ungebrannten Zustand eingesetzt werden. Auf die Möglichkeit, den Aufwand für die Schieberplatten durch Reparatur zu senken, macht weiterhin die Veröffentlichung "Radexrundschau", 1979, Seite 1157, linke Spalte, aufmerksam. Dabei handelt es sich um die Reparatur kleinerer Beschädigungen der beanspruchten Kanten. Nach Seite 1158 der gleichen Druckschrift werden austauschbare Ringe im Durchflußbereich verwendet, die sich einmörteln lassen.

Gemeinsam ist den bekannten Reparaturverfahren, daß die mit dem gebrauchten Material zu verbindende Reparaturmasse keine wirkungsvolle Verankerung erfährt, so daß sich beim Trocknen oder Abbinden derselben Ablösungserscheinungen ergeben können, die im betrieblichen Einsatz dazu führen können, daß flüssiges Metall in die sich bildenden Spalten eindringen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, derartige Störungen auszuschalten und die Reparatur unbrauchbar gewordener Schieberplatten erheblich zu vereinfachen.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung nach dem Vorschlag des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1, für welchen die Unteransprüche 2 bis 7 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.

Durch die radikale Entfernung des gesamten Bereiches, in welchem das flüssige Metall überhaupt mit der Schieberplatte in Berührung gelangen kann, wird eine stark zerklüftete Abtragungsfläche geschaffen, wie es der üblichen Behandlung durch Schlagen und durch Stemmen entspricht. Auf Grund einer derartigen Gestaltung der für die Ausbesserung in Betracht kommenden Bereiche kommt es zu einer Verankerung der eingestampften oder eingegossenen Reparaturmasse, die der Bildung von Trennungsspalten während des Abbindens bzw. Schwindens der Reparaturmasse entgegensteht. Dabei gewährleistet die flächenmäßige Ausdehnung der Abtragung, daß kein flüssiges Metall beim späteren Betrieb in Rißfugen und dergleichen eindringen kann. Die Haltbarkeit der Schieberplatte wird auf diese Weise beträchtlich gesteigert.

Die abschließende Vibrationsbehandlung führt dazu, daß die Reparaturmasse im noch plastischen Zustand in sämtliche Bereiche der zerklüfteten Verbindungsfläche der zu reparierenden Schieberplatte gelangt und sich dort verankert. Dies wird begünstigt dadurch, daß nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung das feuerfeste Material im Bereich der Schieberplatte auf eine Porosität von weniger als 10% Porenvolumen, bezogen auf das Gesamtvolumen, gebracht wird.

Das feuerfeste Material, aus welchem die Reparaturmasse besteht, kann unterschiedlicher Zusammensetzung sein. Besonders zweckmäßig ist ein feuerfester Mörtel, der zunächst hydraulisch abbindet und sodann im Laufe einer Wärmebehandlung eine keramische Verfestigung erfährt. Der Tonerdegehalt sollte mehr als 75%, in besonders beanspruchten Fällen sogar mehr als 90% betragen.

Der feuerfesten Masse kann schließlich noch SiO₂ zugesetzt werden. Vor allem kann die hochtonerdhaltige Mischung mit mehr als 90% Al₂O₃ noch Graphit enthalten.

Insbesondere kann die Mischung auch mit Teer gebunden und einer Vakuum­ behandlung 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 Öffnung 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 Öffnung 3 verschlissen ist, kann man noch auf eine weitere Öffnung 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 Materialabtragung an der Stelle 6 der Öffnungen 3 bzw. 5 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 Öffnung 3 das Material abtragen und sodann eine Büchse einsetzen, deren Innenmaß mit dem der ursprünglichen Öffnung 3 übereinstimmen würde. Dies würde indes dazu führen, daß die Säule flüssigen Metalls zumindest während der Verschiebebewegung im Fugenspalt am Rande der Büchse 7 und den angrenzenden Radialrissen 8 auf die Schieberplatte 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 Material­ trennung 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 völlige 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.

Claims (7)

1. Verfahren zur Instandsetzung von feuerfesten Schieberplatten, die je nach ihrer Stellung einen Strahl flüssigen Metalls mit einer Durchgangsöffnung freigeben bzw. ihn mit einem geschlossenen Abschnitt unterbrechen, bei Verschlüssen von metallurgischen Gefäßen, insbesondere bei Gießpfannen und Zwischenbehältern für das Stranggießen, wobei verschlissene Teile der aus ihrem Verschluß ausgebauten Schieberplatte mittels feuerfester Stampf- oder Gießmasse ersetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausbau der Schieberplatte zunächst der gesamte Verschiebebereich, in welchem während des Betriebes das flüssige Metall sowohl in den beiden Endstellungen als auch zwischen denselben auf die Schieberplatte einwirkt, einschließlich eines diesen Bereich umgebenden Saums, sowie ausschließlich des Randbereichs der Schieberplatte, durch schlagende oder stemmende Abtragung entfernt und danach durch die feuerfeste Stampf- oder Gießmasse ersetzt wird, die durch eine Vibrationsbehandlung verdichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material im Bereich der Schieberplatte auf eine Porosität von weniger als 10% Porenvolumen, bezogen auf das Gesamtvolumen, gebracht wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material als ein feuerfester Mörtel eingebracht wird, der nach seiner hydraulischen Abbindung durch eine Wärmebehandlung keramisch verfestigt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material mit einem Tonerdegehalt von mehr als 75% verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material mit einem Tonerdegehalt von mehr als 90% verwendet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material mit Teer gebunden und einer Vakuumbehandlung unterzogen wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß feuerfestes Material verwendet wird, welches neben Tonerde noch SiO₂ sowie Graphit aufweist.