DE3228155A1 - Temperature-resistant protective and sealing material - Google Patents
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Description
a ■ .. ■a ■ .. ■
Erfinder: PA 138 Inventor : PA 138
Dr.-Ing. Karl-Ernst SeitzDr.-Ing. Karl-Ernst Seitz
Dipl.-Ing, oec. Christoph. RiedelDipl.-Ing, oec. Christoph. Riedel
Jürgen KöhlerJürgen Koehler
Dipl.-Ing. Joachim SchulzDipl.-Ing. Joachim Schulz
Vertreter; IPC: B 22 D 11/08 Representative ; IPC: B 22 D 11/08
Ernst-Karl Vollbrecht C 04 B 43/00Ernst-Karl Vollbrecht C 04 B 43/00
-Büro für Schutzrechte--Office for property rights-
VBB Stahl- und Walzwerk "Wilhelm Florin" VSB Qualitäts- und Edelstahl-Kombinat 1422 Hennigsdorf VBB steel and rolling mill "Wilhelm Florin" VSB quality and stainless steel combine 1422 Hennigsdorf
Veltener StraßeVeltener Strasse
Temperaturbeständiges Schutz- und DichtmaterialTemperature-resistant protective and sealing material
Die Erfindung betrifft ein temperaturbeständiges Schutz- und Dichtmaterial, das für den Schutz von Bauteilen gegen Hitzeeinwirkung und Flüssigmetallspritzer sowie für die Abdichtung von Ausgüssen von mit Flüssigmetall gefüllten metallurgischen Gefäßen geeignet ist. Derartige ?/ärmeschutzmaterialien werden in den Industriezweigen benötigt, bei denen im Produktionsprozeß glühende Metallfunken oder Flüsßigmetallspritzer auftreten, die die Funktion der Anlagen und das Bedieungspersonal gefährden. Solehe Produktionsbedingungen findet man in Schweißereien, Stahlwerken, Gießereien, im Industrieofenbau und ähnlichen Betrieben^ also vorrangig in der Metallurgie und metallverarbeitenden Industrie. Ein besonderer Anwendungsfall ist hierbei in den Stahlwerken gegeben, die Stranggußanlagen mit stopfenlosen Zwischenpfannen betreiben, wobei derartige Materialien u..a. zum Verschließen der Verteilerausgüsse eingesetzt werden. The invention relates to a temperature-resistant protective and sealing material that is used to protect components against the effects of heat and liquid metal splashes as well as for the sealing of spouts of metallurgical filled with liquid metal Vessels is suitable. Such? / Thermal insulation materials are required in branches of industry in which glowing metal sparks or liquid metal splashes in the production process occur that endanger the function of the systems and the operating personnel. Sole production conditions can be found in welding shops, steelworks, foundries, in industrial furnace construction and similar businesses ^ so primarily in the metallurgy and metalworking industry. A special application is in steelworks given that operate the continuous casting plants with stopperless intermediate pans, such materials u..a. can be used to close the distributor spouts.
Bs ist bekannt, daß bisher für die vorstehend genannten Anwendungsgebiete Schutz·*- und Dichtungsmaterialien auf der Grundlage von Asbest oder asbesthaltigen, mineralischen Stoffen sowie keramischen oder feuerfesten Stoffen in verschiedenen Verarbeitungsformen eingesetzt werden. Ausschlaggebend für die Ttfahl von Asbest war dessen Schmelztemperatur von rund 1550 0C, die damit über der Erstarrungstemperatur vieler großtechnisch gewonnener Metalle oder Metallegierungen liegt.It is known that protective and sealing materials based on asbestos or asbestos-containing mineral substances as well as ceramic or refractory substances in various processing forms have hitherto been used for the above-mentioned areas of application. Crucial to the T tfahl of asbestos whose melting point was that thus is of around 1550 0 C above the solidification temperature of many industrially-derived metals or metal alloys.
Die Herstellung und Anwendung dieser Materialien ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Oft sind die Anforderungen an die Dicht- und Isoliermaterialien ihren physikalischen Eigenschaften nur ungenügend angepaßt, woraus sich ein erhöhter materieller und finanzieller Aufwand bei der Herstellung und Anwendung ergibt. Andererseits ist zur Herstellung oder Umwandlung von hochschmelzenden Stoffen, wie z. B. bestimmte ff-Materialien ein relativ hoher spezifischer Energieaufwand erforderlich, wobei jedoch bei niedriger schmelzenden Materialien eine Senkung des spezifischen Energieaufwandes möglich ist.The manufacture and use of these materials are associated with a number of disadvantages. Often the requirements are the physical properties of the sealing and insulating materials are not adequately adapted, from which there is an increased material and financial expense in production and use. On the other hand is for Manufacture or transformation of high melting point materials, such as B. certain ff materials a relatively high specific Energy expenditure required, but with lower melting materials a lowering of the specific Energy expenditure is possible.
Wird Asbest höheren Temperaturen ausgesetzt, dann tritt in diesem Werkstoff ein Versprödungseffekt ein. Hierbei können bei der Handhabung derartig versprödeter Dichtungen oder Isolierungen asbesthaltige, fibrogene Stäube entstehen, die auf das Bedienungspersonal gesundheitsschädigend einwirken. If asbestos is exposed to higher temperatures, this material has an embrittlement effect. Here you can when handling such embrittled seals or Insulations containing asbestos, fibrogenic dusts arise, which have a harmful effect on the health of the operating personnel.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Dichtungen oder Isolierungen unter dem Einfluß strömender Gase oder Flüssigkeiten zerfasern können und damit ihre Isolierwirkung teilweise oder ganz verlieren. Gelangen solche Asbestfasern in Gas- oder Flüssigkeitsieitungen so kann dies zu Störungen des technologischen Ablaufs und dem Ausfall technischer Anlagen führen.Another disadvantage is that seals or insulation under the influence of flowing gases or liquids can fray and thus partially or completely lose their insulating effect. Get such asbestos fibers in gas or liquid lines this can lead to malfunctions the technological process and the failure of technical systems.
Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Schutz- und Dichtmaterialien zu vermeiden und ein asbestfreies Material zu finden mit dem die Arbeitssicherheit erhöht wird und das auf wirtschaftliche Weise herstellbar ist.The invention aims to avoid the disadvantages of the known protective and sealing materials and an asbestos-free To find material with which the occupational safety is increased and which can be produced in an economical way.
Darlegung des Wesens der Erfindung Explain the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Schutz- und Dichtmaterial eine Materialkombination zu finden, die oin verbessertes Dichtverhalten und gegenüber Asbest eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß es aus mehr als 50 % anorganische Fasern oder Fäden und bis zu 50 % aus schwer entflammbaren, unter Hitzeeinwirkung Gas abspaltenden Fasern oder Fäden aus polymeren Kunststoffen besteht, wobei die Faser- oder Fadenkomponenten einzeln oder als Faseroder Fadengemenge zu einem textlien Verbundkörper mit schnur-, strick-, seil-, schlauch-, bandförmigen oder flächigem Aufbau verarbeitet sind. Hierbei besteht die anorganische Faser- oder Fadenkomponente aus Glasseiden-, Mineral-, Keramik- oder Quarzfasern einzeln oder im Gemisch. Die organische Faserkomponente besteht aus Fasern oder Fäden aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, modifiziertem Acrylnitril, Polyvinylbromid, Polytetrafluoräthylen oder ähnlichen Kunststoffen einzeln oder im Gemisch. Somit besteht das temperaturbeständige Schutz- und Dichtmaterial aus zwei Faser- oder Fadenkomponenten, die in ihrer Kombination folgende Eigenschaften aufweisen?The invention is based on the object of finding a combination of materials for a protective and sealing material which o in improved sealing behavior and in relation to asbestos one has increased thermal conductivity. According to the invention this task was solved by the fact that it consists of more than 50% Inorganic fibers or threads and up to 50% of flame-retardant fibers that split off gas when exposed to heat or threads made of polymeric plastics, the fiber or thread components individually or as fibers or Mixture of threads to form a textile composite body with a cord, knit, rope, hose, band or flat Structure are processed. The inorganic fiber or thread component consists of fiberglass, mineral, Ceramic or quartz fibers individually or as a mixture. The organic fiber component consists of fibers or threads made of polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, modified acrylonitrile, polyvinyl bromide, polytetrafluoroethylene or similar plastics individually or in a mixture. So there is the temperature-resistant protective and sealing material made of two fiber or thread components that in their combination have the following properties?
Eine Komponente weist bei erhöhten Temperaturen ein Schmelzerweichungsverhalten auf.One component exhibits melt softening behavior at elevated temperatures on.
Die andere Komponente spaltet bei Temperaturen, die im Intervall der Schmelzerweichung der ersten Komponente liegen, Gas ab und bildet gleichzeitig ein sich ver-The other component splits at temperatures that are in the interval the melt softening of the first component, gas and at the same time a deforming
festigendes, beginnenden Schmelzfluß der ersten Komponente stabilisierendes Gerät, beispielsweise durch Verkokung. Das abgespaltene Gas bläht beginnenden Schmelzfluß porig auf, während das sich verfestigende Gerüst das Abfließen der aufschmelzenden Komponente verhindert. Aus dieser Kombination dieser Komponenten wird eine verbesserte Dicht- und Isolierwirkung sowie eine erhöhte ""/ärmeleitfähigkeit erzielt. Das erfindungsgemäße Schutz- und Dichtmaterial kann durch die herkömmlichen Verfahren der Textilverarbeitung in den jeweils geforderten Konfektionierungszustand gebracht werden. So kann dieses Dichtmaterial zu Schnüren, Stricken, Seilen, Schläuchen, Bändern oder auch flächigen Gebilden verarbeitet werden.firming, incipient melt flow of the first component stabilizing device, for example by coking. The split-off gas expands the melt flow which is beginning porous, while the solidifying framework prevents the melted component from flowing off. the end This combination of these components results in an improved sealing and insulating effect and increased "" / thermal conductivity achieved. The protective and sealing material according to the invention can be produced by conventional textile processing methods in the required state of assembly to be brought. This sealing material can be made into cords, ropes, ropes, hoses, tapes or even flat structures are processed.
1, Bs wurde eine Materialkombination aus zwei Faserkomponenten entwickelt, wovon die Hauptkomponente aus Glasseidenfäden und die.Mebenkomponente aus modifiziertem PoIyacry!fäden bestand. Diese Materialkombination wurde zu einem Schlauch von 5 ™n äußerem Durchmesser verklöppelt. In diesen Schlauch wurde ein Fadenbündel der gleichen Materialkombination, durchgehend über die gesamte Länge, eingelegt. Der Schmelzerweichungspunkt dieses Materials wurde zu 1050 0C bestimmt.1, Bs, a material combination of two fiber components was developed, the main component of which consisted of fiberglass threads and the fabric component of modified polyacrylic threads. This combination of materials was braided into a hose with an outer diameter of 5 ™ n. A thread bundle of the same material combination was inserted into this tube, continuously over the entire length. The Schmelzerweichungspunkt of this material was determined to be 1050 0C.
Die so beschaffene Schnur wurde zu einem Bündel mehrfach zusammengelegt.und an einem Ende mit selbstklebendem Band fest umwickelt. Mit diesem so gebildeten "Kropfen" wurden die stopfenlosen Ausgüsse von Stranggußverteilern vor dem Einfüllen des zu vergießenden, flüssigen Stahls verschlossen.The cord thus created became a bundle several times folded. and at one end with self-adhesive tape tightly wrapped. With this so formed "Kropfen" were the plugless spouts of continuous casting distributors are closed before the liquid steel to be poured is poured in.
Das Erreichen der technologisch vorgeschriebenen Füllhöhe des Stahls im Verteiler, was etwa 5Minuten nach Füllbeginn eintrat, wurde der Verschlußpfropfen herausgezogen und so der Gießvorgang eingeleitet.Reaching the technologically prescribed fill level of the steel in the distributor, which is about 5 minutes after the start of filling entered, the stopper was pulled out and the casting process started.
Das verwendete, asbestfreie Material veränderte unter der Einwirkung der, seine Schmelzerweichungstemperatur um mehr als 450 K übersteigende Temperatur des flüssigen Stahls, seinen Zustand in der vorgesehenen Weise.The asbestos-free material used changed under the Exposure to the molten steel temperature exceeding its melt softening temperature by more than 450 K, its condition as intended.
Die Betriebssicherheit bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Materialkombination anstelle Asbest konnte durch eine repräsentative Anzahl von Vorgängen der geschilderten Art nachgewiesen werden. The operational safety when using the combination of materials according to the invention instead of asbestos was achieved a representative number of processes of the type described can be detected.
2. Für die Isolierung von Gummischläuchen gegenüber Spritzern flüssigen Stahls und ge^en Strahlungswärme innerhalb der sogenannten Spritzkammer von Stranggießanlagen wurde eine Umwicklung mit einem bandförmig gewebten Material aus einer Materialkombination, bestehend aus der Hauptkomponente, Glasfaser und der Ifebenkomponente FVC-IPaser angebracht. Dieses Isoliermaterial wies ein bedeutendes Saugvermögen für ".'asser auf, welches in der Spritzkammer von Stranggießanlagen ausreichend vorkommt. Dadurch und durch das geschilderte Wirkprinzip bei der Einwirkung höherer Temperaturen auf das Isoliermaterial wurde ein ausreichender Schutz der Gummischläuche durch das erfindungsgemäße Dichtmaterial erreicht.2. For the insulation of rubber hoses against splashes of liquid steel and ge ^ en radiant heat within the So-called injection chamber of continuous casting plants was wrapped with a band-shaped woven material made of a Material combination, consisting of the main component, glass fiber and the secondary component FVC-IPaser attached. This insulating material had a significant pumping speed for ".''asser, which in the injection chamber of continuous casting plants occurs sufficiently. As a result of this and the above-described operating principle when exposed to higher temperatures on the insulating material was a sufficient protection of the rubber hoses by the sealing material according to the invention achieved.
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