DE29503495U1 - Refractory lining for steel pans - Google Patents
Refractory lining for steel pansInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Feuerfestauskleidung für metallurgische Gefäße, insbesondere Stahlpfannen, bestehend aus einem der Schmelze zugewandten gegossenen Verschleißfutter und einem zwischen der inneren Pfannenwandung und dem Verschleißfutter angeordneten Dauerfutter.The invention relates to a refractory lining for metallurgical vessels, in particular steel ladles, consisting of a cast wear lining facing the melt and a permanent lining arranged between the inner ladle wall and the wear lining.
Bei der Herstellung von Stahl wird die erzeugte Stahlschmelze 0 zum Transport, aber auch zur Durchführung metallurgischer Arbeiten wie Legierungseinstellung, Entschwefelung und dergleichen, in sogenannte Pfannen eingefüllt, die aus einem Stahlbehälter mit einer inneren Feuerfestauskleidung bestehen. Diese Feuerfestauskleidung unterliegt, besonders im oberen 5 Bereich der Schlackenbildung, einem chemischen und mechanischen Verschleiß, so daß die Pfannenzustellung von Zeit zu Zeit erneuert werden muß.During the production of steel, the molten steel produced is poured into so-called ladles for transport, but also for carrying out metallurgical work such as alloy adjustment, desulfurization and the like. These ladles consist of a steel container with an internal refractory lining. This refractory lining is subject to chemical and mechanical wear, particularly in the upper 5 area of slag formation, so that the ladle lining must be renewed from time to time.
Während früher die Feuerfestauskleidung hauptsächlich aus gemauerten Feuerfeststeinen bestand, ist man in jüngster Zeit mehr und mehr dazu übergegangen, die Feuerfestauskleidung aus vergossenen und verdichteten Feuerfestmassen herzustellen. Dazu wird in den Innenraum der Pfanne eine sich* in der Regel nach unten verjüngende Pfannenschablone derart eingesetzt, daß zwischen der inneren Pfannenwandung und der Schablone ein Spalt entsteht, der der gewünschten Dicke der späteren Feuerfestzustellung entspricht und in dem eine Gießmasse eingefüllt wird. Diese wird durch z. B. Vibration verdichtet und an-While previously the refractory lining mainly consisted of bricked refractory bricks, recently the refractory lining has been increasingly made of cast and compacted refractory materials. To do this, a ladle template, usually tapering downwards, is inserted into the interior of the ladle in such a way that a gap is created between the inner ladle wall and the template that corresponds to the desired thickness of the subsequent refractory lining and into which a casting material is poured. This is compacted by vibration, for example, and then
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schließend getrocknet bzw. gebrannt.2
finally dried or fired.
Da die Pfannen beim Unterschreiten einer bestimmten Mindestdicke der Feuerfestzustellung aus Sicherheitsgründen nicht mehr verwendet werden dürfen, jedoch nach wie vor eine nicht unerhebliche Restschichtstärke des Futters vorhanden ist, hat man die Feuerfestzustellung zweischichtig derart aufgebaut, daß unmittelbar auf der Pfannenwandung zunächst ein sogenanntes Dauerfutter angeordnet ist, dem sich das innenliegende eigentliche Verschleißfutter anschließt.Since the ladles can no longer be used for safety reasons if the refractory lining falls below a certain minimum thickness, but there is still a considerable residual layer of lining, the refractory lining has been constructed in two layers in such a way that a so-called permanent lining is arranged directly on the ladle wall, followed by the actual wear lining on the inside.
Dadurch muß bei der Neuzustellung der Pfanne lediglich das restliche Verschleißfutter entfernt werden.This means that when relining the pan, only the remaining wear lining needs to be removed.
Das nach dem Stand der Technik verwendete Dauerfutter besteht aus Feuerfestplatten, die etwa 20 mm dick sind und zur Vermeidung von durchgehenden Fugen versetzt übereinander aufgeklebt werden.The permanent lining used in accordance with the state of the art consists of fireproof panels that are approximately 20 mm thick and are glued on top of each other in an offset manner to avoid continuous joints.
Bei einschichtig aufgebauten Feuerfestauskleidungen ist, beispielsweise aus der europäischen Patentschrift 0 514 383, ein Verfahren bekanntgeworden, wonach die verbleibende Auskleidung durch mechanische Bearbeitung teilweise abgetragen bzw. aufgerauht wird, bevor eine Neuzustellung der Pfanne erfolgt. Diese mechanische Bearbeitung der monolitischen Zustellung ist jedoch vergleichsweise aufwendig, außerdem besteht die Gefahr, daß sich im verbleibenden Restfutter Risse bilden.In the case of single-layer refractory linings, a process has become known, for example from European patent specification 0 514 383, whereby the remaining lining is partially removed or roughened by mechanical processing before the ladle is relined. However, this mechanical processing of the monolithic lining is comparatively complex, and there is also the risk of cracks forming in the remaining lining.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Feuerfestauskleidung zu schaffen, bei der ein Aufbringen des Verschleißfutters vereinfacht ist.The invention is based on the object of creating a generic refractory lining in which the application of the wear lining is simplified.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dauerfutter aus einer mit Hilfe einer Schalungsschablone gegossenen Feuerfestmasse besteht, die mit Hilfe von Ankerelementen mit der inneren Pfannenwandung verbunden ist.This task is solved by the permanent lining consisting of a refractory mass cast using a formwork template, which is connected to the inner ladle wall using anchor elements.
Bei der erfindungsgemäßen Feuerfestauskleidung ist es zunächstIn the refractory lining according to the invention, it is first
möglich, daß Dauerfutter mit Hilfe einer Schalungsschablone monolitisch herzustellen. Dadurch kann auf vorgefertigte Feuerfestformteile, wie sie bisher verwendet wurden, verzichtet werden. Auch entfällt das vorher erforderliche Aufkleben der einzelnen Feuerfestplatten auf die innere Pfannenwandung.It is now possible to produce the permanent lining monolithically using a formwork template. This means that prefabricated refractory molds, as previously used, are no longer required. The previously required gluing of the individual refractory panels to the inner wall of the ladle is also no longer necessary.
Das erfindungsgemäß aufgebrachte Dauerfutter ist mit Hilfe von Ankerelementen, die an der inneren Pfannenwandung angeordnet sind, fest mit dieser verbunden, so daß insgesamt, die Form-Stabilität der Pfanne bzw. des Dauerfutters erhöht ist.The permanent lining applied according to the invention is firmly connected to the inner wall of the pan by means of anchor elements arranged on the inner wall of the pan, so that overall the shape stability of the pan or the permanent lining is increased.
Die Schichtdicke des Dauerfutters liegt vorzugsweise zwischen 60 und 150 mm, ist also gegenüber dem Stand der Technik wesentlich erhöht. Aus diesem Grunde ist die restliche abzuarbeitende Schicht des Verschleißfutters relativ dünn, so daß die Menge der zu entsorgenden Reststoffe ebenfalls vergleichsweise gering ist.The layer thickness of the permanent lining is preferably between 60 and 150 mm, which is significantly increased compared to the state of the art. For this reason, the remaining layer of the wear lining to be removed is relatively thin, so that the amount of residual materials to be disposed of is also comparatively small.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dauerfutters ergibt sich dadurch, daß das restliche Verschleißfutter beispielsweise mit Hilfe eines Meißels bis zur Fuge zwischen dem Dauerfutter und dem restlichen Verschleißfutter linienförmig von oben nach unten aufgeschlitzt werden kann, so daß sich je nach Anzahl der Schlitze zwei oder mehrere kreissegmentartige Verschleißfutterbereiche ergeben, die, beispielsweise durch Kippen der Pfanne, bequem vom Dauerfutter gelöst werden können.Another significant advantage of the permanent lining according to the invention results from the fact that the remaining wear lining can be slit linearly from top to bottom, for example with the help of a chisel, up to the joint between the permanent lining and the remaining wear lining, so that, depending on the number of slits, two or more circular segment-like wear lining areas are created, which can be easily detached from the permanent lining, for example by tilting the pan.
Auf diese Weise ist eine Neuzustellung des Verschleißfutters in wesentlich kürzerer Zeit möglich als bei den bisher bekannten Feuerfestauskleidungen.In this way, the wear lining can be relined in a much shorter time than with previously known refractory linings.
Erfahrungsgemäß zeigen die Stahlpfannen in vertikaler Richtung ein unterschiedliches Verschleißverhalten derart, daß der Verschleiß im oberen Pfannenbereich wesentlich erhöht ist. Dies liegt zum einen an der höheren Badtemperatur im oberen Schmelzenbereich, zum anderen schwimmt auf der Stahlschmelze eine chemisch sehr aggressive Schlacke auf, die das Futter inExperience has shown that steel ladles show different wear behavior in the vertical direction, such that wear is significantly higher in the upper ladle area. This is due on the one hand to the higher bath temperature in the upper melt area, and on the other hand to the fact that a chemically very aggressive slag floats on the molten steel, which corrodes the lining in
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diesem Bereich sehr intensiv angreift. Demzufolge ist es vorteilhaft, die Schichtdicke des Dauerfutters im unteren Pfannenbereich zu erhöhen, so daß durch diese Maßnahme die zu entfernende restliche Verschleißfutterschicht überall relativ dünn ist.this area is attacked very intensively. It is therefore advantageous to increase the thickness of the permanent lining in the lower pan area, so that the remaining wear lining layer to be removed is relatively thin everywhere.
Die bereits erwähnten Ankerelemente sind vorzugsweise schwalbenschwanz förmig ausgebildet und werden, beispielsweise mit dem bekannten Bolzenschweißverfahren, an der inneren Pfannenwandung verschweißt. Diese Ankerelemente sorgen für eine hervorragende Befestigung des Dauerfutters und eine Stabilitätserhöhung der Pfanne. Es ist bei der erfindungsgemäßen Feuerfestauskleidung möglich, zwischen der inneren Pfannenwandung und dem eigentlichen Dauerfutter einen Faserdämmstoff vorzusehen, der eine deutliche Verbesserung der Isolationswirkung zur Folge hat, so daß die Außentemperatur der Pfanne von üblicherweise ca. 300 0C auf etwa 200 0C sinkt. Die Faserdämmstoffmatten können in bekannter Weise auf die Innenfläche der Pfannenwandung zwischen den Ankerelementen aufgeklebt werden, wobei die Ankerelemente mit den integrierten Sockeln des gegossenen Feuerfestmaterials ein Zusammendrücken der Fasermatten verhindern.The anchor elements already mentioned are preferably dovetail-shaped and are welded to the inner ladle wall, for example using the known stud welding process. These anchor elements ensure excellent fastening of the permanent lining and an increase in the stability of the ladle. With the refractory lining according to the invention, it is possible to provide a fiber insulation material between the inner ladle wall and the actual permanent lining, which results in a significant improvement in the insulation effect, so that the outside temperature of the ladle drops from usually around 300 0 C to around 200 0 C. The fiber insulation mats can be glued in a known manner to the inner surface of the ladle wall between the anchor elements, whereby the anchor elements with the integrated bases of the cast refractory material prevent the fiber mats from being compressed.
Dies war bei den bisherigen Feuerfestauskleidungen nicht möglieh, da die Faserdämmstoffmatten durch den Druck des eigentlichen Futters zusammengepreßt und zerstört wurden.This was not possible with previous refractory linings, as the fiber insulation mats were compressed and destroyed by the pressure of the actual lining.
Das für das Dauerfutter verwendete Feuerfestmaterial kann Stahlnadeln enthalten, die beispielsweise in einer Menge von ca. 1 % zugemischt werden. Durch diese innere Bewehrung können z. B. Wärmespannungen leichter aufgefangen bzw. abejebaut werden, so daß die Rißanfälligkeit des Futters sinkt.The refractory material used for the permanent lining can contain steel needles, which are mixed in, for example, in a quantity of approx. 1%. This internal reinforcement makes it easier to absorb or reduce thermal stresses, for example, so that the lining's susceptibility to cracking is reduced.
Das auf das Dauerfutter aufzubringende Verschleißfutter besteht üblicherweise aus einer Spinell-bildenden Gießmasse, so daß es vorteilhaft ist, das Dauerfutter vor dem Aufbringen des Verschleißfutters zu trocknen, damit die Spinell-bildenden Massen nicht durch zusätzlichen Wasserdampf des DauerfuttersThe wear lining to be applied to the permanent lining usually consists of a spinel-forming casting compound, so that it is advantageous to dry the permanent lining before applying the wear lining so that the spinel-forming compounds are not damaged by additional water vapor from the permanent lining.
hydratisiert werden können.can be hydrated.
Die für das Dauer- und das Verschleißfutter verwendeten Gießmassen sind vorzugsweise thixotrop eingestellt, so daß sie mit Hilfe bekannter Pump- und Verteilungssysteme problemlos in den Spalt zwischen der Pfannenwandung und der Schalungsschablone eingebracht werden können.The casting compounds used for the permanent and wear lining are preferably thixotropic so that they can be easily introduced into the gap between the pan wall and the formwork template using known pumping and distribution systems.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschau- &Ggr; licht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im ein- <--^ zelnen erläutert.The invention is illustrated by way of example in the drawing and is explained in detail below with reference to the drawing.
Die Zeichnungsfigur zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Stahlpfanne 1 mit einer Feuerfestzustellung 2. Die Feuerfestzustellung 2 besteht aus einem Verschleißfutter 3, das der Schmelze zugewandt ist und einem Dauerfutter 4, das sich an die innere Pfannenwandung 5 anschließt. Das Dauerfutter 4 ist an der Pfannenwandung 5 mit Hilfe von SchwalbenschwanzankernThe drawing shows a vertical section through a steel ladle 1 with a refractory lining 2. The refractory lining 2 consists of a wear lining 3, which faces the melt, and a permanent lining 4, which is connected to the inner ladle wall 5. The permanent lining 4 is attached to the ladle wall 5 using dovetail anchors
6 befestigt.
206 attached.
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Beim Abgießen der Pfannenzustellung 2 werden im BodenbereichWhen pouring the ladle lining 2, the bottom area
7 der Pfanne Kerne eingesetzt, um entsprechende Freiräume bzw. Freiflächen zum Einsetzen eines Gasspülsteins 8 bzw. eines Gießlochsteins 9 zu schaffen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel endet das Dauerfutter 4 kurz unterhalb der Schlackenzone 10.7 of the ladle in order to create appropriate free spaces or open areas for inserting a gas purging brick 8 or a pouring hole brick 9. In the embodiment shown, the permanent lining 4 ends just below the slag zone 10.
Zwischen der inneren Pfannenwandung 5 und dem Dauerfutter 4 sind Faserdämmstoffmatten 11 vorgesehen, wobei sich das Dauerfutter 4 mit Hilfe der Schwalbenschwanzanker 6 bzw. der sie umgebenden Sockel 12 gegen die Pfannenwandung 5 abstützt.Between the inner pan wall 5 and the permanent lining 4 fiber insulation mats 11 are provided, whereby the permanent lining 4 is supported against the pan wall 5 by means of the dovetail anchors 6 or the bases 12 surrounding them.
Claims (9)
gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Dauerfutters zwischen 60 und 150 mm liegt.2. Refractory lining according to claim 1, characterized
characterized in that the layer thickness of the permanent lining is between 60 and 150 mm.
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