DE4230161A1 - Trockene basische Abdeckmasse für metallurgische Schmelzen - Google Patents
Trockene basische Abdeckmasse für metallurgische SchmelzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine trockene basische Abdeckmasse
für metallurgische Schmelzen.
Derartige Massen werden zur thermischen Abdeckung von
metallurgischen Schmelzen, wie flüssigem Roheisen oder Stahl
in metallurgischen Gefäßen wie Pfannen, Verteilern oder
Kokillen verwendet.
Basisch zugestellte metallurgische Gefäße werden
üblicherweise mit sauren Abdeckpulvern abgedeckt. Dies führt
zu Reaktionen mit den basischen feuerfesten Auskleidungen
der metallurgischen Gefäßen und damit zu Verringerungen der
Haltbarkeit. Insoweit weisen basische Abdeckmassen für
basisch zugestellte metallurgische Gefäße Vorteile auf.
Eine solche basische Masse ist aus der DE 38 16 715 A1
bekannt. Die Masse besteht aus zerkleinerten, anorganischen,
feuerfesten Zuschlagstoffen, beispielsweise Rohmagnesit und
Bindemitteln auf der Basis von Phosphaten, Silikaten oder
Sulfaten. Die Masse wird granulatartig konfektioniert. Die
zugegebenen Bindemittel und das Granulieren verteuern die
Masse.
Eine Abdeckmasse, bestehend aus Pellets, ist aus der
DE 37 42 415 C1 bekannt. Die feuerfeste Komponente besteht
aus Olivin. Leicht-Zuschläge wie Holzmehl, Papiermehl,
Vermikulit oder dergleichen können bei der Herstellung der
Pellets zugemischt werden. Auch hier gilt, daß das
Aufbereitungsverfahren aufwendig und teuer ist. Zur
Konfektionierung der Pellets sind außerdem Bindemittel
notwendig, die zum Teil Kohlenstoff einbringen, der
metallurgisch unerwünscht ist, weil er zu einer Aufkohlung
des Stahls führen kann.
Eine ähnliche Abdeckmasse beschreibt die DE 37 27 619 C1.
Die Pellets aus Magnesitpulver werden dort mit einem Überzug
aus Schlacke versehen.
Eine bindemittelfreie Abdeckmasse offenbart die
DE 90 10 129 U1, wobei die Masse aus einem Kompaktat aus
verschiedenen Salzen besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine basische
Abdeckmasse anzubieten, die bindemittelfrei und weitest
gehend trocken ist, eine hohe thermische Isolierung
ermöglicht und vorzugsweise nicht staubend ist. Beim
Ausbringen bekannter Abdeckmassen hat sich als nachteilig
erwiesen, daß feinteilige Massen stauben, weshalb im Stand
der Technik in der Regel Bindemittel verwendet werden, um
die Staubanteile zu binden.
Überraschend wurde nun festgestellt, daß sich eine basische
Abdeckmasse für metallurgische Schmelzen auch bindelmittel
frei herstellen läßt, und zwar unter ausschließlicher
Verwendung einer gekörnten feuerfesten Komponente A und
eines gekörnten, geblähten Leichtzuschlages.
In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die
Erfindung danach eine trockene basische Abdeckmasse für
metallurgische Schmelzen, bestehend aus
Komponente A: 80 bis 98 Gew.-% Rohdolomit, Rohmagnesit, Sinterdolomit und/oder Sintermagnesit der Körnung 0,1 bis 4,0 mm und
Komponente B: 2 bis 20 Gew.-% eines geblähten vulkanischen Glases, geblähten Phyllo silicaten und/oder geblähtem Glimmer der Körnung 0,1 bis 4,0 mm.
Komponente A: 80 bis 98 Gew.-% Rohdolomit, Rohmagnesit, Sinterdolomit und/oder Sintermagnesit der Körnung 0,1 bis 4,0 mm und
Komponente B: 2 bis 20 Gew.-% eines geblähten vulkanischen Glases, geblähten Phyllo silicaten und/oder geblähtem Glimmer der Körnung 0,1 bis 4,0 mm.
Obwohl kein Bindemittel zugegeben wird, steht damit eine
hervorragend ausbringbare Abdeckmasse zur Verfügung, die
keine Entmischungserscheinungen zeigt. Dies ist im
wesentlichen darauf zurückzuführen, daß der Feinkorn
bereich (unter 0,1 mm) entfällt und beide Komponenten in
einem ähnlichen Kornspektrum vorliegen.
Eine weitere Optimierung in diesem Sinne läßt sich durch
eine Körnung der Komponenten A, B im Bereich 0,1 bis 1,5 mm
erreichen. Weitere Kornspektren beschreiben die Ansprüche.
Die Massenanteile der Komponenten A und B lassen sich so
aufeinander abgestimmt, daß ihr Volumenverhältnis ungefähr
50 : 50% beträgt.
Entsprechend sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor,
das Gesamt-Schüttgewicht zwischen 0,7 und 1,2 g/cm3 einzu
stellen.
Eine solche Masse aus einer homogenen Mischung der
Komponenten A und B kann in relativ dünner Schicht
ausgebracht werden und führt zur Bildung eines sehr dünnen
Schmelzfilmes auf dem Metallbad. Dieser dünne Schmelzfilm
ist insofern günstig, da die Wärmeleitfähigkeit gering
gehalten werden kann (entsprechend einer Aufrechterhaltung
der hohen Isolierfähigkeit der Restmasse). Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß der dünne Schmelzfilm, zum
Beispiel beim Eintauchen von Schattenrohren, nicht
aufgerissen wird, vielmehr schmiegt sich der Schmelzfilm an
das eintauchende Schattenrohr an und läßt die Isolierschicht
praktisch unverletzt.
Über den Schmelzfilm können gleichzeitig aber auch oxidische
Verunreinigungen aus der Metallschmelze aufgenommen werden.
Die erfindungsgemäße Masse stellt eine physikalische
Mischung der Komponenten A und B dar. Jede weitere
Aufbereitung zu einem Granulat, zu Pellets oder dergleichen
sowie jede Zugabe eines Bindemittels kann entfallen.
Trotzdem oder gerade deshalb wurden in Versuchen extreme
Haltbarkeiten festgestellt, die bis zu dem 3-fachen über
bekannten Abdeckmassen aus Reisschalenasche liegen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Abdeckmasse
besteht darin, daß sie ausschließlich aus Naturprodukten
besteht, so daß keine Umweltprobleme durch Ausdampfungen
irgendwelcher Schadstoffe entstehen können. Durch die
Vermeidung eines Bindemittels werden auch unerwünschte
zusätzliche Schmelzphasen verhindert.
Dadurch, daß die Masse keinen nennenswerten Feinanteil
(kleiner 0,1 mm) aufweist, tritt das Problem des Staubens
praktisch nicht auf. Die hohe Feuerfestigkeit der Masse
verhindert auch eine unerwünschte "Hautbildung" und ein
unerwünschtes "Durchglühen" der Masse auf dem Schmelzbad.
Ein weiterer Vorteil der Masse besteht darin, daß sie keine
freie Kieselsäure enthält, die zu unerwünschten Schmelz
phasen und zu metallurgischen Problemen wie einer Aufoxi
dation führen würde. Diese metallurgischen Probleme werden
auch dadurch reduziert, daß in der Masse kein Kohlenstoff
vorhanden ist oder allenfalls nur in sehr geringer Menge.
Die feuerfeste Komponente A besteht vorzugsweise aus
eisenarmem, kryptokristallinem Rohmagnesit; aber auch
Sintermagnesit erfüllt die erfindungsgemäßen Eigenschaften
in besonderer Weise.
Von den als Komponente B vorgestellten geblähten Leichtzu
schlägen hat sich geblähter Vermikulit als besonders
vorteilhaft herausgestellt. Zwar ist die Verwendung von
Vermikulit in Abdeckmassen als solche bekannt
(DE 37 42 415 C1); jedoch ausschließlich in der
Konfektionierung von Pellets unter Verwendung von
Bindemitteln.
Dies gilt auch für den alternativen Leicht-Zuschlag Perlit,
ein vulkanisches Gesteinsglas von rhyolithischer
Zusammensetzung.
Das Schüttgewicht von geblähtem Vermikulit/Perlit liegt
beispielsweise im Bereich 0,15 bis 0,25 g/cm3. Das
Schüttgewicht der Komponente A ist etwa um das 10-fache
höher. In den genannten Gewichtsanteilen zusammengemischt
ergibt sich dabei eine trockene, basische Abdeckmasse von
Volumenanteilen etwa gleicher Größenordnung der Komponente A
und B mit dem erwünschten niedrigen Gesamt-Schüttgewicht,
vorzugsweise zwischen 0,7 und 1,2 g/cm3. Die Feinporigkeit
der Komponenten verbessert die Isolierwirkung zusätzlich.
Die beschriebene Abdeckmasse ist leicht herzustellen und
kann zum Beispiel über big-bags auf die Metallschmelze
ausgebracht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs
beispieles näher beschrieben:
Die Masse wird hergestellt aus den Komponenten:
A: eisenarmer, kryptokristalliner Rohmagnesit der Körnung 0,4 bis 1,0 mm: 92 Gew.-%
B: geblähter Vermikulit der Körnung 0,1 bis 1,0 mm: 8 Gew.-% Die Komponenten A und B werden homogen miteinander gemischt und in einen big-bag abgepackt.
A: eisenarmer, kryptokristalliner Rohmagnesit der Körnung 0,4 bis 1,0 mm: 92 Gew.-%
B: geblähter Vermikulit der Körnung 0,1 bis 1,0 mm: 8 Gew.-% Die Komponenten A und B werden homogen miteinander gemischt und in einen big-bag abgepackt.
Im Stahlwerk wird die Abdeckmasse aus dem big-bag auf den
flüssigen Stahl in einer Pfanne aufgebracht, und zwar in
einer Dicke von 2 cm (generell sollte die Masse in einer
Schichtdicke zwischen 1 und 6 cm aufgebracht werden)
Aufgrund der Stahltemperatur bildet sich kurzfristig ein
dünner Schmelzfilm im Kontaktbereich Stahl/Abdeckmasse aus,
während der übrige Teil der Masse im festen Zustand
verbleibt.
Während des Ausbringens der Masse ist keine störende Staub
entwicklung zu beobachten. Es treten keine verschleißrele
vanten Reaktionen mit dem Feuerfestmaterial der basisch
zugestellten Pfanne auf.
Ebenfalls wurden keine negativen Reaktionen zwischen
Abdeckmasse und Metallschmelze beobachtet.
Im Vergleich mit der zuvor verwendeten Abdeckmasse auf Basis
Reisschalenasche wurde eine dreifach längere Haltbarkeit
erreicht.
Claims (8)
1. Trockene basische Abdeckmasse für metallurgische
Schmelzen, bestehend aus:
A: 80 bis 98 Gew.-% Rohdolomit, Rohmagnesit, Sinter dolomit und/oder Sintermagnesit der Körnung 0,1 bis 4,0 mm und
B: 2 bis 20 Gew.-% eines geblähten vulkanischen Glases, geblähten Phyllosilicates und/oder geblähten Glimmers der Körnung 0,1 bis 4,0 mm.
A: 80 bis 98 Gew.-% Rohdolomit, Rohmagnesit, Sinter dolomit und/oder Sintermagnesit der Körnung 0,1 bis 4,0 mm und
B: 2 bis 20 Gew.-% eines geblähten vulkanischen Glases, geblähten Phyllosilicates und/oder geblähten Glimmers der Körnung 0,1 bis 4,0 mm.
2. Abdeckmasse nach Anspruch 1, bei der die Komponenten A
und B in einer Kornfraktion zwischen 0,1 und 1,5 mm
vorliegen.
3. Abdeckmasse nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kompo
nente A in einer Kornfraktion zwischen 0,4 und 1,5 mm
vorliegt.
4. Abdeckmasse nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kompo
nete B in einer Kornfraktion zwischen 0,4 und 1,5 mm
vorliegt.
5. Abdeckmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem
Gesamt-Schüttgewicht zwischen 0,7 und 1,2 g/cm3.
6. Abdeckmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
die Komponente B aus geblähtem Vermikulit besteht.
7. Abdeckmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
die Komponente B aus geblähtem Perlit besteht.
8. Abdeckmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der
Komponente A aus eisenarmem Rohmagnesit besteht.
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| Publication Number | Publication Date |
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