DE19718075A1 - Fertigteile aus feuerfester Auskleidung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Fertigteile, die aus feuerfester Auskleidung
gewonnen werden, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
Vorrichtungen wie Schmelzöfen in der Eisen- und Stahlindustrie und in anderen
Schmelzverfahren sind mit feuerfeste Auskleidung versehen. Diese Vorrichtungen
werden allgemein als Aggregate bezeichnet. Das Material der feuerfesten
Auskleidung wird durch sehr heißen Inhalt, wie flüssiges Metall und geschmolzene
Schlacke sehr stark belastet. Das Material muß bedingt durch einen natürlichen
Verschleiß aus dem Aggregat ausgebrochen werden. Neues Material muß dann als
feuerfeste Auskleidung in das Aggregat eingeführt werden. Das Aggregat wird neu
zugestellt.
Das ausgebrochene Material wird zum großen Teil auf Deponien entsorgt. Es ist
auch bekannt, das Material zu zerkleinern und Recycling zuzuführen. Dabei wird das
Material gemahlen, gesiebt und mit Bindungssubstanzen vermischt. Das recycelte
Material kann zur Herstellung von feuerfesten Fertigteilen verwendet werden. Dazu
wird eine bestimmte Form benötigt, in welcher die monolithischen feuerfesten
Produkte aushärten. Nach dem Aushärten wird das Material thermisch behandelt,
wodurch die geforderte Temperaturbeständigkeit erhalten wird. Die thermische
Nachbehandlung muß sehr genau eingehalten werden. Sie erfordert eine
komplizierte Einrichtung für die Aufheizung mit Meß- und Regeleinheiten. Während
der Aufheizung kann es leicht zu lokalen Überhitzungen oder Unterkühlungen
kommen, wodurch lokale Schwachstellen entstehen. Das zur Zeit durchgeführte
Verfahren ist insgesamt technologisch sehr aufwendig und kostenintensiv sowie
nicht sehr umweltschonend.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, Fertigteile aus feuerfester
Auskleidung und ein ökonomisches und ökologisches Verfahren zur Herstellung der
Fertigteile bereitzustellen.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch Fertigteile
aus feuerfesten Auskleidung mit einer Länge von 5 cm bis 200 cm, Breite von 5 cm
bis 150 cm und Dicke von 3 cm bis 30 cm gelöst.
Der Ausbruch der verschlissenen feuerfesten Auskleidung einer metallurgischen
Vorrichtung wird erfindungsgemäß so gesteuert, daß möglichst wenige und große
Teile von dem Ausbruchgerät, wie Bagger mit Meißel oder Hydraulikhammer
herausgelöst werden. Diese Teile weisen bevorzugt eine Länge von 5 cm bis 250
cm, Breite von 5 cm bis 200 cm und Dicke von 3 cm bis 50 cm auf. Das
ausgebrochene Material wird darauf geprüft, ob es noch einsatzbereit ist oder, ob
schon die Zerstörung der Bindungen eingesetzt hat. Das Material dessen Bindungen
physikalisch oder chemisch nicht geschwächt sind, wird von dem verschlissenen
Material abgetrennt und aussortiert. Die brauchbaren großen Teile werden nicht
weiter zerkleinert und gemahlen, sondern erfindungsgemäß unversehrt auf eine
gewünschte und fixierte Form zugeschnitten. Die Formgebung der Fertigteile erfolgt
mittels einer mobilen Säge, bevorzugt am anfallenden Einsatzort. Die Fertigteile
können dort auch verwendet werden, wodurch Kosten für den Transport der
Fertigteile zum Verbraucher eingespart werden. Diese Fertigteile werden einer
weiteren Verwendung direkt zugeführt.
Die Fertigteile gemäß der vorliegenden Erfindung weisen überraschende und
unerwartete Vorteile auf. Das Ausbruchsmaterial wird nicht zu einem
Aufbereitungszentrum gefahren. Die komplizierten und aufwendigen
Aufbereitungsverfahren, wie Brechen, Mahlen, Sieben und Klassifizieren entfallen.
Bindesubstanzen werden dem Ausbruchsmaterial nicht zugegeben. Die Fertigteile
werden nicht geformt und müssen daher nicht langwierig und mit hohem
Energieverbrauch getrocknet und erhitzt werden. Die Fertigteile gemäß der
vorliegenden Erfindung weisen durch den Einsatz während einer hohen
Temperaturbelastung eine homogene Festigkeit gegen hohe Temperatur auf und
können somit als Material mit hoher Temperaturbeständigkeit eingesetzt werden.
Die Menge des zu deponierenden Ausbruchsmaterials wird erheblich reduziert. Die
Umwelt wird dadurch geschont und Kosten für die Deponierung werden eingespart.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insgesamt technologisch nicht aufwendig, sehr
wirtschaftlich und sehr umweltschonend.
Bevorzugt sind Fertigteile mit einer Länge von 20 cm bis 150 cm, Breite von 20 cm
bis 100 cm und Dicke von 10 cm bis 20 cm gelöst. Fertigteile mit diesen Ausmaßen
können vorteilhaft verwendet werden.
Besonders bevorzugt sind Fertigteile mit einer Länge von 40 cm bis 100 cm, Breite
von 30 cm bis 80 cm und Dicke von 15 cm bis 20 cm gelöst. Fertigteile mit diesen
Ausmaßen können sehr vorteilhaft verwendet werden.
Die Fertigteile enthalten Al2O3, SiO2, SiC und C. Diese Bestandteile verleihen den
Fertigteilen eine besonders hohe Beständigkeit gegen hohe und über längere Zeit
einwirkende Temperaturbelastung. Die bevorzugten Bereiche für die Anteile der
Bestandteile sind
Al2O3 = 55 Gew.-% bis 90 Gew.-%,
SiO2 = 3 Gew.-% bis 9 Gew.-%,
SiC = 3 Gew.-% bis 45 Gew.-% und
C = 2 Gew.-%bis 6 Gew.-%.
Al2O3 = 55 Gew.-% bis 90 Gew.-%,
SiO2 = 3 Gew.-% bis 9 Gew.-%,
SiC = 3 Gew.-% bis 45 Gew.-% und
C = 2 Gew.-%bis 6 Gew.-%.
Die Fertigteile mit dieser Zusammensetzung weisen eine sehr hohe
Temperaturbeständigkeit auf.
Die ganz besonders bevorzugten Bereiche für die Anteile der Bestandteile sind
Al2O3 = 65 Gew.-% bis 80 Gew.-%,
SiO2 = 4 Gew.-% bis 7 Gew.-%,
SiC = 5 Gew.-% bis 35 Gew.-% und
C = 3 Gew.-% bis 5 Gew.-%.
Al2O3 = 65 Gew.-% bis 80 Gew.-%,
SiO2 = 4 Gew.-% bis 7 Gew.-%,
SiC = 5 Gew.-% bis 35 Gew.-% und
C = 3 Gew.-% bis 5 Gew.-%.
Die Fertigteile mit dieser Zusammensetzung weisen eine außerordentlich hohe
Temperaturbeständigkeit auf.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung von Fertigteilen vorgesehen,
wobei
- a) der Ausbuch der feuerfesten Auskleidung einer metallurgischen Vorrichtung so gesteuert wird, daß möglichst wenige Teile von dem Ausbruchgerät herausgelöst werden,
- b) das Material dessen Bindungen physikalisch oder chemisch noch nicht geschwächt sind, von dem verschlissenen Material abgetrennt wird,
- c) die großen Teile des weiterverwendeten Materials auf die vorgesehene Form zugeschnitten werden.
Erfindungsgemäß ist die Verwendung der Fertigplatten als wiedereinsetzbare
Fertigteile für Dauer- und/oder Verschleißfutter, als feuerfeste Auskleidung in
Stranggießanlagen, insbesondere als Verteiler, als Wandelement eines
Stranggießverteilers, als Rinnensystem eines Hochofens oder Kupolofens und als
Schnäbel von Rinnen und als Prallplatten, Schikanen sowie Barrieren vorgesehen.
Im Auftragsbereich des Gießstrahles eines Pfannenausgusses im
Stranggießverteiler wird der voreilende Verschleiß der feuerfesten Auskleidung
dadurch bekämpft, daß man an dieser Stelle sogenannte Prallplatten einsetzt. Die
Prallplatten weisen eine besonders hohe Festigkeit auf. Sie werden aus
monolithischem Beton gegossen und vor dem ersten Einsatz einer speziellen
Temperaturbehandlung unterzogen. Diese Prallplatten sind sehr teuer und können
ohne weiteres durch gebrauchte Fertigteile ersetzt werden, denn die für die hohe
Temperaturbelastung benötigte Festigkeit gegen hohe Temperatur war bereits durch
den vorherigen Einsatz gegeben.
Wandelemente eines Verteilers können durch eine spezielle Sägetechnik behandelt
werden. Die Oberfläche kann mit einem Profil versehen werden, wodurch die
Konvektion innerhalb des Verteilers beeinflußt und der metallurgische Reinheitsgrad
verbessert wird.
Im Rinnensystem eines Hochofens oder Kupolofens können die erfindungsgemäßen
Fertigteile anstelle von flüssigem Beton eingesetzt werden.
Schnäbel von Rinnen als Übergabestelle von einem Aggregat zum anderen
verschleißen durch Erosion besonders stark. Die erfindungsgemäßen Fertigteile
können dabei besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Die Fertigteile können
schnell ausgewechselt werden. Die Reparatur ist daher einfacher und schneller als
eine übliche Reparatur durch Nachgießen.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert.
Die feuerfeste Auskleidung eines Schmelzofens in der Eisen- und Stahlindustrie
wurde ausgebrochen. Dazu wurde ein Hydraulikhammer verwendet. Es wurde eine
Fläche von 1 m2 mit einem Gewicht an Auskleidung von 600 kg ausgebrochen. Der
Ausbruch wurde so gesteuert, daß 90 Gew.-% der ausgebrochenen Teile mit einem
Gewicht von <30 kg von dem Ausbruchgerät herausgelöst wurden. Das Material
wurde von dem Material mit kleineren Ausmaßen abgetrennt. Die abgetrennten
großen Teile wurden mit einer Säge der auf die vorgesehene Form mit einer Länge
von 120 cm, Breite von 50 cm und Dicke von 15 cm zugeschnitten. Dabei fiel
insgesamt eine Restfraktion von 15 Gew.-% mit einer mittleren Korngröße von <5cm
an, die dem Recycling zugeführt wurde. Den so gewonnenen Fertigteilen wurden
keine Bindemittel zugeführt. 50 Gew-.%. des ausgebrochenen Materials der
Auskleidung wurden direkt zur Herstellung eines Rinnensystems eines Hochofens
und 35 Gew.-% wurden als Prallplatte in Strangießverteiler verwendet.
Die hergestellten Fertigteile haben eine Länge von 50 cm, Breite von 40 cm und
Dicke von 20 cm. Das hergestellte Material weist eine Temperaturbeständigkeit von
1600°C auf.
Die feuerfeste Auskleidung eines Schmelzofens in der Eisen- und Stahlindustrie
wurde ausgebrochen. Es wurde eine Fläche von 1 m2 mit einem Gewicht an
Auskleidung von 620 kg ausgebrochen. Das Material wurde auf eine mittlere
Korngröße von 0.6 cm gebrochen und dann auf eine mittlere Korngröße von 0.3 cm
gemahlen. Dem Material mit einer mittleren Korngröße von 0.3 cm wurde das
Bindemittel Tonerdeschmelzzement der Firma Lafarge Refractaires Monolitiques
zugegeben. Dann wurden Fertigteile mit einer Form mit einer Länge von 400 cm,
Breite von 300 cm und Dicke von 25 cm geformt. Die geformten Fertigteile wurden
nach einem Aufheizprogramm bis 800°C über 12 Stunden erhitzt. Eine Restfraktion
von 25 Gew.-% wurde dem Recycling zugeführt. 75 Gew-.%. des ausgebrochenen
Materials der Auskleidung wurden nach der Verarbeitung zur Herstellung eines
Rinnensystems eines Hochofens verwendet.
Die hergestellten Fertigteile haben eine Länge von 50 cm, Breite von 40 cm und
Dicke von 20 cm. Das hergestellte Material weist eine Temperaturbeständigkeit von
1600°C auf.
Der Vergleich zwischen dem Beispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt, daß bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren die Menge des zu deponierenden
Ausbruchsmaterials erheblich reduziert wird. Die Umwelt wird dadurch geschont und
die Kosten für die Deponierung werden eingespart.
Claims (8)
1. Fertigteile aus feuerfesten Auskleidung mit einer Länge von 5 cm bis 200 cm,
Breite von 5 cm bis 150 cm und Dicke von 3 cm bis 30 cm.
2. Fertigteile nach Anspruch 1, mit einer Länge von 20 cm bis 150 cm, Breite
von 20 cm bis 100 cm und Dicke von 10 cm bis 20 cm gelöst.
3. Fertigteile nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Länge von 40 cm bis 100 cm,
Breite von 30 cm bis 80 cm und Dicke von 15 cm bis 19 cm gelöst.
4. Fertigteile nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend die
Bestandteile Al2O3, SiO2, SiC und C.
5. Fertigteile nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend 55
Gew.-% bis 90 Gew.-% Al2O3, 3 Gew.-% bis 9 Gew.-% SiO2, 3 Gew.-% bis 45
Gew.-% SiC und 2 Gew.-% bis 6 Gew.-% C.
6. Fertigteile nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend 65
Gew.-% bis 80 Gew.-% Al2O3, 4 Gew.-% bis 7 Gew.-% SiO2, 5 Gew.-% bis 35
Gew.-% SiC und 3 Gew.-% bis 5 Gew.-% C.
7. Verfahren zur Herstellung von Fertigteilen nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ausbuch der feuerfesten Auskleidung einer
metallurgischen Vorrichtung so gesteuert wird, daß möglichst wenige Teile
von dem Ausbruchgerät herausgelöst werden, das Material dessen
Bindungen physikalisch oder chemisch noch nicht geschwächt sind, von dem
verschlissenen Material abgetrennt wird, die großen Teile des
weiterzuverwendenden Materials auf die vorgesehene Form zugeschnitten
werden.
8. Verwendung von Fertigteilen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
6 in Straßenanlagen, insbesondere als Verteiler, als wiedereinsetzbare
Fertigteile für Dauer- und/oder Verschleißfutter, als feuerfeste Auskleidung in
Stranggießanlagen, insbesondere als Verteiler, als Wandelement eines
Stranggießverteilers, als Rinnensystem eines Hochofens oder Kupolofens, als
Schnäbel von Rinnen. Prallplatten, Schikanen und Barrieren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19718075A DE19718075A1 (de) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | Fertigteile aus feuerfester Auskleidung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19718075A DE19718075A1 (de) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | Fertigteile aus feuerfester Auskleidung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19718075A1 true DE19718075A1 (de) | 1998-11-05 |
Family
ID=7828099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19718075A Withdrawn DE19718075A1 (de) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | Fertigteile aus feuerfester Auskleidung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19718075A1 (de) |
Citations (5)
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DE2149528A1 (de) * | 1971-10-04 | 1973-04-12 | Plibrico Co Gmbh | Verfahren zum herstellen von feuerfesten fertigteilen |
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DE3331853A1 (de) * | 1982-10-11 | 1984-05-30 | VEB Silikatwerk Brandis im VEB Qualitäts- und Edelstahl-Kombinat Brandenburg, DDR 7253 Brandis | Verbundoberofenelement |
EP0271557B1 (de) * | 1986-06-24 | 1990-11-14 | Somafer S.A. | Behandlung von feuerfestenausmauerungen |
-
1997
- 1997-04-29 DE DE19718075A patent/DE19718075A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE-B.: F.Harders u. S.Kienow "Feuerfestkunde" Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S.877, Abs.2 * |
DE-Z.: Dr.-Ing. Karl-Ernst Granitzki u. Dipl.-Ing.Schiefer "Neue Zustellverfahren für Hochofenrin- nen" in Fachberichte Hüttenpraxis Metallweiterver-arbeitung, Vol.20, No.5, 1982, S.318-325 * |
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