DE2836953C2

DE2836953C2 - Verfahren für die Zustellung von Abstichrinnen mit hochwertigen feuerfesten Stampfmassen

Info

Publication number: DE2836953C2
Application number: DE19782836953
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Esfeld; Heinrich Ing.(grad.) 3320 Salzgitter Kaiser
Original assignee: Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Current assignee: Preussag Stahl AG
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1985-03-14
Also published as: DE2836953B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Zustellung von Roheisenabstichrinnen an Hochöfen mit hochwertigen feuerfesten Stampfmassen, die lagenweise aufgeschüttet und in einzelnen Lagen nacheinander mechanisch verdichtet werden, wobei jeweils die Oberfläche einer verdichteten Lage voi dem Aufbringen der nächsten Lage aufgebrochen wird zur Bildung einer aufgelockerten krümeligen und aus verdichteten Bruchstücken bestehenden Schicht

Zur Herstellung eines Verschleißfutters aus feuerfesten ungeformten Massen ist es erforderlich, die Massen in mehreren Lagen aufzuschütten und die einzelnen Lagen jeweils festzustampfen, um möglichst eine hohe Dichte der losen Teilchen in der Zustellung zu erreichen.

Eine hohe Verdichtung der ungeformten feuerfesten Massen ist für die Erzielung einer langen Standzeit unerläßlich.

Es hat sich gezeigt, daß zwischen einer bereits gestampften Schicht und der folgenden aufzustampfenden Lage eine Materialtrennung in Form eines Lagenrisses entsteht und an dieser Trennfuge durch die mechanische und chemische Beanspruchung ein besonders starker Verschleiß entsteht, der zu einer verkürzten Standzeit des Bauteiles führt Durch die Errichtung von GroBhochöfen hat sich das Problem des kurzfristigen Verschleißes der Abstichrinnen noch vergrößert, da die wesentlich höheren Roheisenabstichtemperaturen eine erhöhte Beanspruchung der Abstichrinnen darstellen.

Die Ursache der Lagentrennung ist darin zu sehen, daß das Restmauerwerk des Dauerfutters in der zu reparierenden Abstichrinne noch so viel Wärme enthält und dadurch die eingestampfte neue feuerfeste Masse schnell erwärmt und oberflächlich ausgetrocknet wird. Zwischen der angetrockneten verdichteten Lage und der folgenden aufzustampfenden Schicht entsteht keine Verbindung mehr.

Die Fachleute haben versucht, der bisher unvermeidlichen Materialtrennung zwischen den einzelnen gestampften Lagen durch Aufrauhen der gestampften < >5 Lage mit profilierten Stampfhämmern zu begegnen.

So ist auch aus Harders-Kienow »Feuerfestkunde«, Springer-Verlag, I960, Seite 772 bekannt, daß bei der Verarbeitung von üblichen feuerfesten Stampfmassen der Stampfmasse eine Bindesubstanz zugesetzt und die Stampfmasse schichtweise aufgebracht und verdichtet wird, wobei die Oberflachen vor dem Aufbringen der nächsten Schicht aufgerauht werden. Diese Maßnahmen haben sich jedoch in der Praxis als nicht ausreichend erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist, die bisher unvermeidbaren Lagenrisse zwischen den einzelnen lagen vor feuerfesten Stampfmassen zu vermeiden und dadurch die Standzeit von Roheisenabstichrinnen wesentlich zu erhöhen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren für die Zustellung vcn Roheisenabstichrinnen an Hochöfen mit hochwertigen feuerfesten Stampfmassen vorgeschlagen, die lagenweise aufgeschüttet und in einzelnen Lagen nacheinander mechanisch verdichtet werden, wobei jeweils die Oberfläche einer verdichteten Lage vor dem Aufbringen der nächsten Lage aufgebrochen wird zur Bildung einer aufgelockerten krümeligen und aus verdichteten Bruchstücken bestehenden Schicht, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Schicht bis zum noch festen Untergrund der jeweilige./ Lage mit einem chemischen Feuerfestbinder benetzt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Tiefe der aufgebrochenen Schiebt etwa das 2- bis 3fache der maximalen Korngröße der feuerfesten Stampfmasse beträgt. Das Benetzen mit dem Feuerfestbinder hat den Zweck, die bereits verloren gegangene Bindekraft der feuerfesten Masse wiederzuerlangen. Wenn der Feuerfestbinder, wie z. B. Aluminiumorthophosphat, eine hohe Feuerfestigkeit besitzt, so ist dies im Sinne der Anwendung durchaus erwünscht

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß die neuaufgetragene Slfcmpfmu&se zwischen den angetrockneten und verdichteten Bruchstücke bis zum festen Untergrund der jeweils darunterliegenden Stampfschicht eindringt, sich mit der vergrößerten Oberfläche des aufgebrochenen festen Untergrundes fest verankert und die vorverdichteten angetrockneten Bruchstücke von der neuaufgetragenen formlosen feuerfesten Masse eingebettet werden.

Dadurch entsteht von der zuerst eingeschütteten feuerfesten Masse bis zur letzten Schicht ein nahtloses gleichmäßiges Gefüge in der gesamten Zustellung.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden.

Dies.: zeigt

Fig. la einen Querschnitt durch eine Abstichrinne mit aufgestampften Lagen aus feuerfestem Material nach bisher üblichen Verfahren,

Fig. Ib einen Querschnitt durch eine Abstichrinne mit aufgestampften Lagen aus feuerfestem Material nach dem erfindungsgemäßen Verfahrtn,

Fig.2 eine schematische Darstellung der Bearbeitung einer Stampfschich! gemäß F i g. Ib.

In den Fig. la und Ib ist eine Abstichrinne 1 im Querschnitt dargestellt, in der die Stampfmassen 2 lagenweise zwischen dem Dauerfutter 3 und einer Schablone 4 zur Bildung einer Mulde 5 für das Roheisen eingestampft werden.

Die Querschnittshälfte Fig. la zeigt die bisher übliche Zustellung der Stampfmassen 2. In den einzelnen Schichten 6 entsteht durch das Einstampfen der Schichten ein Gefüge unterschiedlicher Dichie. Während im unteren Bereich 7 einer Stampfschicht 6 nur eine geringe Verdichtung stattfindet, wird im oberen

Bereich 8 einer Stampfschicht 6 eine sehr hohe Verdichtung erreicht. Nach dem Einbringen einer folgenden Stampfschicht 6 ist bereits die darunterliegende Stampfschicht 6 im oberen Bereich 8 durch die Restwärme des Dauerfutters 3 angetrocknet Die Rißbildung 9 ist daher bei dieser bekannten Methode des Einstampfens von feuerfesten Massen nicht zu vermeiden, da zwischen zwei Stampfschichten 6 eine hochverdichtete Oberfläche im Bereich 8 mit einer Schicht geringerer Verdichtung im Bereich 7 zusammengebracht werden. Ferner ist die Stampfschicht im Bereich 8 angetrocknet und fest, während im Bereich 7 der neuen Stampfschicht die feuerfeste Masse einen höheren Feuchtigkeitsgrad aufweist und locker ist

Diese krassen Unterschiede im Verdichtungsgrad, in der Temperatur und dem Feuchtigkeitsgrad zwischen zwei aufeinanderliegenden Stampfschichten 6 verhindern eine innige Verbindung und führen zur kurzfristigen Zerstörung durch Rißbildung 9 und Ablösung der eingestampften Zustellung.

Nach der vorliegenden Erfindung wird nach fig. Ib eine lagenweise gestampfte Zustellung 2| erzielt, die ein nahtloses zusammenhängendes Gefüge aufweist Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines solchen Gefüges hoher Standfestigkeit ist schematisch in F i g. 2 dargestellt

Zunächst wird, wie nach der bekannten Methode, eine Stampfschicht 6 verdichtet Im oberen Bereich 6 ist die Stampfschicht 6 hochverdichtet, trocken und fest im unteren Bereich 7 weniger verdichtet, feuchter und noch χ nicht fest Die obere Schicht wird mittels Werkzeugen derart aufgebrochen, daß eine lockere Schicht 13 hochverdichteter trockner Bruchstücke 10 gebildet wird. Darauf werden die Bruchstücke 10 mit einem bekannten chemischen Feuerfestbinder, z. B. Aluminiumorthophosphat bis zum noch festen Untergrund 11 benetzt so daß eine IPlastifizierung der benetzten Oberfläche eintritt Auf die so behandelte obere Schicht 8 der Stampfschicht 6 wird die folgende Schicht der losen feuerfesten Massen 2 aufgetragen, die bei der folgenden mechanischen Vorfestigung J 2 bis zum festen Untergrund 11 eindringen und die angetrockneten hochverdichteten Bruchstücke 10 in die Stampfmasse 2 einbetten.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Zustellung 2i erreicht, die rißfrei bei hoher Beanspruchung bleibt und eine lange Standzeit erreicht

Die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen gegenüber den bisher bekannten üblichen Verfahrensweisen wurde durch Versuche bestätigt:

Mit einer Fischerramme wurde eine 40 mm hohe feuerfeste Schicht gestampft und diese entsprechend den Betriebsbedingungen 15 Minuten bei etwa 60° C getrocknet und danach entsprechend der bekannten Verfahrensweise eine zweite gleichhohe Schicht aufgestampft (vgl. Tabelle Ziffer 1).

Des weiteren wurde vor dem Aufbringen der X Schicht die erste Schicht mit Feuerfestbinder benetzt (vgL Tabelle Ziffer 2). Und Schließlich wurde, gemäß der Erfindung die Oberfläche der zuerst gestampften Schicht vor der Benetzung mit Feuerfestbinder aufgebrochen und erst danach eine zv, !te gleichstarke Schicht aufgestampft (vgi. Tabeiie Ziffer 3). in allen Fällen wurde die Zugfestigkeit gemessen.

Die Tabelle zeigt eine Steigerung der erzielten Festigkeiten. Es handelt sich hierbei um Zugfestigkeiten, die nach ^stündigem Brand bei 1350° C an zylinderförmigen Stäben von 50 mm Durchmesser ermittelt wurden.

Tabelle

Zugfestigkeit
N/mm²

1. Aufstampfung ohne Aufbrechen
und ohne Binder

2. Aufstampfung unter Verwendung
von feuerfestem Binder

3. Aufstampfung unter Verwendung
von feuerfestem Binder und Aufbrechen der Oberfläche

8,6
19,0

Aus den Zahlen geht eindeutig der mit der Erfindung erzielbare Vorteil hervor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Paten unsprfiche:

1. Verfahren für die Zustellung von Roheisenabstichrinnen an Hochöfen mit hochwertigen feuerfesten Stampfmassen, die lagenweise aufgeschattet und in einzelnen Lagen nacheinander mechanisch verdichtet werden, wobei jeweils die Oberfläche einer verdichteten Lage vor dem Aufbringen der nächsten Lage aufgebrochen wird zur Bildung einer aufgelockerten krümeligen und aus verdichteten Bruchstücken bestehenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht bin zum noch festen Untergrund der jeweiligen Lage mit einem chemischen Feuerfestbinder benetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ών Tiefe der aufgebrochenen Schicht etwa das 2- bis Sache der snaxisiutien Korngröße der feuerfesten Stampfmasse beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Feuerfestbinder Aluminiumorthophosphat verwindet wird.