DE7534663U - Feuerfester stein mit einer durchlassoeffnung fuer fluessiges metall - Google Patents

Description

/Feuerfester Stein mit einer Durchlassöffnung für flüssiges Metall

Die Neuerung betrifft einen feuerfesten Stein aus einem keramisch sinterbaren Material mit einer Durchlassöffnung für flüssiges Metall und mindestens einer den Stein durchdringenden Gasleitung, welche an dem einen Ende an eine Speiseleitung anschliessbar ist und an dem anderen Ende in die Durchlassöffnung einmündet, wobei die Gasleitung an dem anderen Ende in einer auf einen Bruchteil des Durchmessers der Gasleitung verengten Leitung in die Durchlassöffnung mündet.

Zum Vergiessen von Metallen v/erden Gefässe wie Giesspfannen und gegebenenfalls, wie z.B. beim Stranggiessen, auch Zwischenbehälter verwendet, aus denen die Schmelze, meist mengenmässiij kontrolliert, ausfliesst und in zweckmässige Formen geleitet wird. Dabei werden am Auslass solcher Gefässe feuerfeste Formsteine verwendet, die eine Durchlass öffnung für das flüssige Metall aufweisen und die aus einem hochwertigen, verschleissfesten Material bestehen. Bei solchen Formsteinen handelt es sich in der Regel um Pfannen oder Zwischenbehälterausgüsse, um Tauchrohre oder um Teile

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von Schieberverschlüssen, wie Lochsteine, Lochsteinhülsen, Bodenplatten, Schieberplatten und Ausgüsse. Allen diesen

Steinen ist gemeinsam, dass sie eine Durchlassöffnung für flüssiges Metall aufweisen und folglich mindestens in diesem Bereich während des Giessens mit der Schmelze in Berührung sind.

Beim Abgiessen von schmelzflüssigem Metall, insbesondere Stahl, besteht häufig die Notwendigkeit, die Schmelze unmittelbar vor oder beim Verlassen des Giessgefässes mit einem Gas zu behandeln. Mit inerten Gasen kann zum Beispiel verhindert werden, dass sich Oxyde in der Durchlassöffnung ablagern, oder man erreicht, dass das Ausscheiden der Oxydpartikel begünstigt wird. Mit Sauerstoff wird beispielsweise bezweckt, dass unberuhigte Schmelzen intensiver kochen oder dass zugefrorene Ausgüsse wieder aufgebrannt werden. Nebst diesen rein metallurgischen Wirkungen können solche Behandlungsgase auch zur Beeinflussung des Giessstrahls im Sinne einer Bremsung beziehungsweise Drosselung zur Anwendung gelangen. Es hat sich in einigen Fällen als vorteilhaft, in anderen als unumgänglich erwiesen, das Gas direkt in die Durchlassöffnung des betreffenden Steins einzubringen.

Zu diesem Zwecke ist es bekannt, den Stein als Ganzes oder mindestens einen der Durchlassöffnung unmittelbar benachbarten Teil davon aus einem porösen, feuerfesten Material herzustellen und das Gas durch die Poren hindurch in die Durchlauföffnung zu pressen. Diese Art der Gaszuführung hat sich nicht bewährt, weil das poröse, also gasdurchlässige Material zu wenig verschleissfest ist, d.h- den Anforderungen an die Standzeit unter Betriebsbedingungen, wie Fie beim Fliessen von z.B. flüssigem Stahl an den Wandungsteilen der Durchlassöffnung herrschen, bei weitem nicht entspricht.

Weiter ist ein feuerfester Stein bekannt (Oe-TS 314 114),

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der mit einer Durchlassöffnung für flüssiges Metall versehen ist und mehrere, den Stein durchdringende Gasleitungen aufweist/ die an dem einen Ende an eine Speiseleitung angeschlossen sind und air anderen Ende in die Durchlassöffnung feinmünden. Diese Gasleitungen weisen auf ihrer ganzen Länge einen gleichbleibenden Querschnitt auf. Ist dieser Querschnitt jedoch verhältnismässig gross, kann bei Fehlen eines genügenden Gasdruckes das flüssige Metall in diese eindringen und das weitere Durchströmen des Gases verhindern. Es ist aber bis heute nicht gelungen, Gasleitungen mit derart geringem Durchmesser - nicht mehr als einige Zehntel Millimeter - im Rahmen der Fabrikation von feuerfesten Steinen herzustellen, welche das Eindringen des flüssigen Metalls verhindern würden. Die Steine bestehen aus einem Material mit einem hohen Anteil an Korund; ihre grosse Härte sowie der erforderliche kleine Durchmesser der Gasleitungen schliessen die Verwendung von herkömmlichen Werkzeugen zur Erstellung von Bohrungen in den fertigen, gebrannten Steinen aus.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen feuerfesten Stein der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, dass der Stein die erwähnten Nachteile der bekannten Steine vermeidet und bei Einhaltung der geforderten Verschleissfestigkeit des Steins die Einführung eines Behandlungsgases in die Durchlassöffnung desselben ohne Risiko des Eindringens von flüssigem Metall in die Gasleitungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird gemäss der Neuerung dadurch gelöst, dass ] die verengte Leitung eine Ka₁JiHare und Bestandteil eines i

an dem anderen Ende in die Gasleitung eingesetzten kerami- j

sehen Körpers ist. ]

] Die Neuerung ist in Form eines Ausführungsbeispiels- darge- | stellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

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Fig. 1 einen schematisch dargestellten Vertikalschnitt einer im Boden einer Giesspfanne einbaubaren Ausgusspartie mit einem Plattenschieber-Versch.luss,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform einer Gasleitung in einer Lochsteinhülse und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Gasleitung.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausgusspartie weist eine Lochsteinhülse 1, eine mit dieser durch eine Vor- und Rücksprunganordnung 2 zentrierte feststehende Bodenplatte 3 eines Zweiplattenschiebers, eine mit der Bodenplatte 3 zusammenwirkende längsbswegliche Schieberplatte 4 und einen an der Schieberplatte 4 durch eine Vor- und Rücksprunganordnung zentrierten Ausguss 6 auf.

Die strichpunktierten Linien 7 bezeichnen die Umrisse der an die Ausgusspartie anschliessenden Teile. Zwischen den durch die strichpunktierten Linien 7 begrenzten Teilen und der Ausgusspartie sowie zwischen den Teilen 1, 3 bzw. 4, 6 sind Mörtelfugen "8, 9, 10 vorgesehen, die einerseits der Einbettung der einzelnen Teile und andererseits der Abdichtung dienen.

Die Ausgusspartie ist mit geschlossenem Zweiplattenschieber dargestellt, indem die Durchlassöffnungen 11, 13 der Lochsteinhülse 1 bzw. der Bodenplatte 3 von den Durchlassöffnungen 14, 16 der Schieberplatte 4 bzw. des Ausgusses 6 getrennt sind. In der Wandung der Lochsteinhülse 1 ist eine Gasleitung mit einer Kapillare 18 angeordnet, welch letztere in die Durchlassöffnung 11 mündet. Ein am Aussenumfang der Lochsteinhülse 1 angeordnete! Ringkanal 19 verbindet die Gas-

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leitung 17 mit einer z.B. im Lochstein eingebetteten Speiseleitung 20, die an einem den Ringkanal 19 abdeckenden Blechmantel 21 an einer Stelle mit einer Bohrung 22 anschliesst.

I In Fig. 1 ist nur eine Gasleitung 17 dargestellt, doch

I könnten noch weitere Gasleitungen 17 um die Durchlassöffnung

1 11 angeordnet werden, die alle über den Ringkanal 19 gespeist

I werden. Die Gasleitungen 17 brauchen hierbei nicht senkrecht

I zur Achse der Durchlassöffnung 11 angeordnet sein, sondern

I körnten in oder entgegen der Strömungsrichtung des flüssigen

". Metalls geneigt sein. Eine weitere Gasleitung 17 ist in der

f. feststehenden Bodenplatte 3 strichpunktiert angedeutet, um

I zu zeigen, dass die Gasleitung 17 in verschiedenen Teilen

ί der Ausgusspartie angeordnet sein kann.

h Die beschriebene Lösung geht von der Ueberlegung aus, dass

f die Verschleissfestigkeit eines feuerfesten Steins dann

f gewahrt ist, wenn mindestens der Bereich in der Nähe der

j; Durchlassöffnung, z.B. auf einer Tiefe von etwa 20 - 25 mm,

t im wesentlichen ungeschwächt bleibt, während ausserhalb

I dieses Bereichs eine verhältnismässig grosse Bohrung als

I Gasleitung vorgesehen werden kann. Dadurch wird die HersteL-

I lung einer Gasleitung mit einer Kapillare überhaupt erst

I ermöglicht. Eine Weiterentwicklung dieses Gedankens ist in

I Fig. 2 und 3 dargestellt. Die dort gezeigten Gasleitungen

I sind in der Lochsteinhülse 1 angeordnet, doch könnten sie in

I analoger Weise auch in einem anderen Teil der Ausgusspartie angeordnet sein. Die Lösung besteht darin, dass die Gasleitung 17 mit einem verhältnismässig grossen Durchmesser bis zur Durchlassöffnung 11 hergestellt und der im Bereich der Durchlassöffnung 11 entstandenen Materialschwächung durch einen Einsatz begegnet wird, in dem sich die Kapillare befindet. In Fig. 2 ist der Einsatz 12 zylinderförmig ausgebildet und ist mit der Wandung der Durchlassöffnung 11 bündig. Der Einsatz 12 ist ein keramischer Körper, in welchem

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die Kapillare IS angeordnet ist. Der Ringkanal 19 und der Blechmantel 21, der vor allem das. Eindringen von Mörtel in den Ringkanal 19 verhindern soll, sind gleich wie in Fig. aus gebi lde t.

In Fig. 3 ist der Einsatz 15 mit der Kapillare 18 konisch ausgebildet und wird mit einer Mörtel- oder Kittschicht 23 in die Gasleitung 17 eingeführt und mit der Wand der Durchlassöffnung 11 bündig angeordnet.

Die Herstellung der Kapillare 18 erfolgt vor dem Brennen des feuerfesten Steins, wobei der Stein selbst durch Pressen oder durch Giessen geformt wird. Hierbei ist es möglich, die Gasleitung 17 mit der Kapillare 18 nach dem Pressen bzw. Giessen, jedoch vor dem Brennen, durch Bohren herzustellen. Hierbei kann die Kapillare 18 auch mittels einer Nadel gestochen werden.

Wird der feuerfeste Stein gegossen, so kann die Gasleitung 17 mit der Kapillare 18 als Kern in die Form eingelegt werden.

Wird ein keramischer Körper als Einsatz 12 nach Fig. 2 vor dem Brennen des Steins spielfrei in die Gasleitung 17 eingesetzt, so v/ird er beim Brennen wegen der eintretenden Schrumpfung festgeklemmt und unverrückbar gehalten.

Der in Fig. 3 dargestellte Einsatz 15 kann dagegen nach dem Brennen des Steins in die Gasleitung 17 eingesetzt werden.

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Claims (2)

TlEDTKE - BuHLlNG - K Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. P. Grupe BavarJarlng 4, Postfach 20 24 8000 München Te!.: [0 89^ 53 96 Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent München. 15. Februar 1978 Gebrauchsinusteranmeldung G ?5 34 663.3 B 6940 / case If BE 17'669 My Schutzansprüche

1. Feuerfester Stein aus einem keramisch sinterbaren Material mit einer Durchlassöffnung für flüssiges

i Metall und mindestens einer den Stein durchdringenden

1 Gasleitung, welche an dem einen Ende an eine Speise-

I leitung angeschlossen ist und an dem anderen Ende in

J. die Durchlassöffnung einmündet, wobei die Gasleitung

ψ an dem anderen Ende in einer auf einen Bruchteil des

I Durchmessers der Gasleitung verengten Leitung in die

} Durchlassöffnung mündet, dadurch gekennzeichnet, dass

j die verengte Leitung eine Kapillare (18) und Bestand-

j teil eines an dem anderen Ende in die Gasleitung (17)

] eingesetzten keramischen Körpers (12, 15) ist.

2. Feuerfester Stein nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

I zeichnet, dass die Kapillare (18) einen Durchmesser von

weniger als 1 mm aufweist*

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