DE3246937A1 - Feuerfeste formteile und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Feuerfeste formteile und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft feuerfeste Formteile, insbesondere derartige Formteile, welche aufgrund ihrer Verwendung eine
gesteuerte Durchlässigkeit aufweisen müssen.
Es gibt verschiedene Einsatzgebiete für feuerfeste Formteile,
bei denen die Möglichkeit gegeben sein muß, ein Gas durch das feuerfeste Material hindurchzuleiten.' So gibt es beispielsweise
sogenannte poröse Stopfen oder poröse Düsen, welche am Ende einer metallurgischen Lanze befestigt werden, und es
gibt die Bettplatten bei Wirbelschichtanlagen. Bisher führte die Herstellung derartiger feuerfester Formteile entweder zu.
einer ungesteuerten oder unkontrollierbaren Durchlässigkeit oder es waren äußerst kostenaufwendige technische Verfahren
erforderlich, bei denen ein Brand bei hoher Temperatur erforderlich sein kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein durchlässiges feuerfestes Formteil zu schaffen, welches preiswert herstellbar
sein soll und dennoch eine praktisch vollgesteuerte Durchlässigkeit besitzt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines richtungsabhängig
porösen oder durchlässigen feuerfesten Formteiles ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in das
feuerfeste Material Stränge aus. niedrigschmelzendem Material, mit einem vorgegebenen Durchmesser, in einer vorgegebenen
Anzahl und in einer vorgegebenen Orientierung eingebettet werden und das aus dem feuerfesten Material mit den eingebetteten
Strängen anschließend geformte Formteil alsdann bei
BAD
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einer derartigen Niedertemperatur getrocknet wird, daß die
Stränge aus niedrigschmelzendem.Material herausschmelzen und ein gewünschtes Maß an richtungsabhängiger Porosität oder .
Durchlässigkeit im Formteil hinterlassen.
Die Stränge aus niedrigschmelzendem Material, bei denen es
sich um Einzelstränge oder Mehrfachstränge handeln kann,
können einzeln im feuerfesten Material angeordnet werden oder sie können auch nach Art eines Metzwerkes oder Geflechtes
miteinander verbunden werden. Dabei können diese Stränge einzeln mehrfach oder auch miteinander verbunden durch die
gesamte Länge des Formteiles hindurchlaufen, sodaß ein Gas durch das Formteil in ganzer Länge hindurchgeleitet werden
kann. Alternativ können die Stränge auch innerhalb des Formteiles zum Ende eines im Formteil befestigten Gaseinlaßrohres
hin konvergieren.
Das niedrigschmelzende Material der Stränge kann eine niedrigschmelzende
Legierung sein, doch wird vorzugsweise ein niedrigschmlezender Kunststoff wie ein organisches Polymer, z.B.
Polyäthylen oder Polypropylen verwendet.
Die Erfindung erlaubt daher die Verwendung von ungebrannten
feuerfesten Produkten mit hoher Dichte, welche einem speziellen Einsatz entsprechend speziell ausgewählt werden können.
So können Tone oder Lehm, gebrannt und ungebrannt, ebenso
verwendet werden sie Andalusit, Bauxit, Masse mit hohem
Aluminiumoxidgehalt, Aluminiumoxid (Tonerde), Alumosilikate,
MuIlit, Zirkonerde, Zirkoniurnsilikat, Magnesia, Chrom, Dolomit
-found deren Mischungen. Vorzugsweise wird ein Tieftemperaturbinder
verwendet wie ein hydraulischer Binder oder ein chemisch erhärtender Binder, 2.B. Kalziumaluminat-Bindemittel
oder eines einer Anzahl von chemischen Bindemittelsystemen wie Phosphatsalze oder alkalische Silikatbinder.
Das richtungsabhängig poröse oder durchlässige feuerfeste
Formteil kann als Lanze oder als Düse für eine Lanze dienen. Es kann auch irgendein Gußblock sein,, wo richtungsabhängige
Porosität oder Durchlässigkeit gefordert wird, wobei diese
Blöcke mit Metall, z.B. Draht oder Stahlfasern, verstärkt sein können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert; es zeigt
Fig.l eine Draufsicht auf eine Düse für eine-metallurgische
Lanze; ■ ·
Fig.2 einen Schnitt durch.Fig.l längs der Linie H-II; und
Fig.3 ein Metallrohr der Düse mit Kunststoffsträngen vor
der Einbettung in das. feuerfeste Material der Düse.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Düse 1, die am Ende einer metallurgischen Lanze (nicht dargestellt) befestigt
werden soll, besitzt einen Körper 2, der aus einem feuerfesten Beton hergestellt ist, welcher zu 70-faO Gew.-% aus
BAD ORIGINAL
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tafeliger Tonerde, zu 10-20 Gew.-$ aus geschmolzener Tonerde,
zu 5-15 Gew.-% aus Bindemittel mit hohem Aluminiumoxidgehalt
und bis zu 5 Gew.-^ aus Stahlfasern besteht'. Dieser Körper 2
ist um ein hohles Metallrohr j5 gegossen, dessen äußeres, aus
dem Gußkörper herausragt und· ein Gewinde -4 aufweist, mit dem
das Ganze mit einer Lanze verschraubt werden kann»
Wie Fig. j5 zeigt, trägt das Metallrohr >
ursprünglich ein im allgemeinen konisch geformtes Kunststoffgeflecht 5* z.B. aus
Polyäthylen, welches in der Bohrung am einen Ende des Rohres 3 befestigt ist. Dieses Kunststoffgeflecht 5 wird zusammen
mit dem Rohr 3 mit dem feuerfesten Material umgössen.
Nach dem Guß läßt man das feuerfeste Material abbinden und
trocknet das Ganze dann bei annähernd 2Ö0°C. Bei dieser Temperatur schmilzt das Kunststoffgeflecht 5 aus und hinterläßt
eine Anzahl von richtungsabhängigen Poren oder Kanälen 6, die sich von der Bohrung des Rohres 3 bis zur Stirnfläche
des feuerfesten Körpers erstrecken..Diese· Poren oder Kanäle
haben einen gesteuerten Durchmesser, der. durch den Durchmesser der das Geflecht 5 bildenden Stränge bestimmt wird.
Leerseite
Claims (1)
- Andrejewski, Honke & PartnerPatentanwälteDiplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Kar! Gerhard MaschAnwaltsakte:59 750/Ti-th4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Posrf. 100254 16." Dezember 1982Patent- undGebrauchsmusterhilfsanmeldung GR-STEIN REFRACTORIES LIMITED Genefax House, Tapton Park Road, Sheffield, SlO 3FJ, EnglandFeuerfeste Formteile und Verfahren zu ihrer Herstellung.Patentansprüche:1> Feuerfestes Formteil mit richtungsabhängiger Porosität oder Durchlässigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Reihe von durch Schmelzung von in das Formteil eingebetteten Strängen aus niedrigschmelzendem Material beim Trocknungsvorgang des Formteiles entstandenen, in einer gewünschten Richtung verlaufenden Poren oder Kanälen (6) aufweist.Andrejewslci, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen— 2 —2. Verfahren zur Herstellung eines richtungsabhängig porösen oder durchlässigen feuerfesten Formteiles, dadurch gekennzeichnet, daß in das feuerfeste Material Stränge aus niedrigschmelzendem Material mit einem vorgegebenen Durchmesser, in einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Orientierung eingebettet werden und das aus dem feuerfesten Material mit den eingebetteten Strängen anschließend geformte Formteil alsdann bei einer derartigen Niedertemperatur getrocknet wird, daß die Stränge aus niedrigschmelzendem Material herausschmelzen und ein gewünschtes Maß an richtungsabhängiger Porosität oder Durchlässigkeit im Formteil hinterlassen.3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus Einzelsträngen oder einzeln im feuerfesten Material angeordneten Mehrfachsträngen bestehen.4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge, in Einzel- oder Mehrfachsträngen, nach Art eines Netzwerkes miteinander verbunden sind.5· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge sich vorn einen Ende des Formteiles zum gegenüberligenden Ende erstrecken und dadurch ein Gasstrom durch das gesamte Formteil hindurchführbar ist.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge derart im Formteil angeordnet werden, daß sie innerhalb des Formteiles zu einer Stelle konvergieren, an welcher das Ausströmende eines im Formteil befestigten Gaseinlaßrohres liegt.BAD ORIGINALAndrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen7· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus einer niedrigschmelzenden Legierung hergestellt werden.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus Kunststoff mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt werden.9· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis l>, dadurch gekennzeichnet, daß das Porrr.teil aus ungebranntem feuerfestem Material hergestellt wird.10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß dem feuerfesten Material ein Bindemittel für niedrige Temperaturen beigemischt wird.11. Lanzendüse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem vorzugsweise zylindrischen feuerfesten Formteil (2) besteht, in welchem ein mit dem vorderen Ende einer Lanze verbindbares Rohrstück (3) mit einem in seinem Ausströmende befestigten, im allgemeinen konisch verlaufenden Netzwerk (5) aus niedrigschmelzendem Strangmaterial koaxial eingebettet ist und dieses Netzwerk bei der Trocknung des Formteiles unter Aussparung einer Anzahl von Gasdurchlässen (6) herausgeschmolzen ist, welche von der Bohrung des Rohrstückes zur Stirnfläche des Formteiles verlaufen.~BAD ORlGIIMAL
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