LU86363A1

LU86363A1 - FIRE-RESISTANT WEAR-RESISTANT SPOUT AND SUBMERSIBLE SPOUT

Info

Publication number: LU86363A1
Application number: LU86363A
Authority: LU
Inventors: Heinrich Geller; Willi Weiss; Ortwin Rave
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1986-06-24
Also published as: JPS623869A; BE904992A; FR2584000A1; DE3523420C1

Description

Feuerfester verschleißfester Ausguß und EintauchausgußRefractory wear-resistant spout and immersion spout

Feuerfester verschleißfester Ausguß und Eintauchausguß aus einem Grundkörper und einer Schicht im Durchlaufkanal für das Vergießen von aluminiumberuhigten oder wenig über der Liquidustemperatur vergossenen Stählen.Refractory, wear-resistant spout and immersion spout made of a base body and a layer in the flow channel for the casting of steels that have been calmed down or have been cast slightly above the liquidus temperature.

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Feuerfeste Ausgüsse mit mehreren Schichten für Pfannen zum Vergießen von Stahl sind bekannt. Der Ausguß nach dem DE-GM 19 19 221 besteht aus einem wärmeisolierenden Mantel aus Schamotte und einer den Durchlauf bildenden mit dem Mantel oberflächig keramisch verbundenen Schicht aus korrosionsbeständigem Material, wie Zirkonsilikat, Siliciumcarbid, Silika, Magnesit oder Korund. Dieser Verbundausguß soll eine hohe Verschleißfestigkeit und insbesondere eine geringe Wärmeleitfähigkeit und gute Temperaturwechselbeständigkeit haben. Die wesentlich von der mit dem Mantel verbundenen Schicht abhängige Haltbarkeit des Ausgusses ist im Betrieb aber unbefriedigend.Refractory spouts with several layers for pans for casting steel are known. The spout according to DE-GM 19 19 221 consists of a heat-insulating jacket made of fireclay and a layer of corrosion-resistant material, such as zirconium silicate, silicon carbide, silica, magnesite or corundum, which is ceramically bonded to the jacket on the surface. This composite spout should have a high wear resistance and in particular a low thermal conductivity and good resistance to temperature changes. The durability of the spout, which essentially depends on the layer connected to the jacket, is unsatisfactory in operation.

Bei Ausgüssen werden in den Durchlaufkanal ferner Hülsen aus feuerfestem Material eingesetzt, um eine höhere Haltbarkeit zu erreichen (DE-OS 21 65 537).In the case of spouts, sleeves made of refractory material are also used in the flow channel in order to achieve greater durability (DE-OS 21 65 537).

Ausgüsse aus Werkstoffen auf der Basis von tonerdereichem Tonerdesilikat, Tonerde, Graphit und Tonerde, Zirkoniumsilikat und Zirkonoxid bewähren sich im Betrieb durch eine hohe Verschleißfestigkeit, es treten jedoch insbesondere beim Vergießen von aluminiumberuhigten oder wenig über der Liquidustemperatur vergossenen Stählen in einzelnen Bereichen des Durchlaufkanals Ansätze auf, die das sogenannte Zuschmieren des Gießkanalquerschnitts, das Einfrieren des Gießstrahls (clogging) und die weitere Behinderung des Gießprozesses bewirken. Die Bildung der Ansätze wird auf die verhältnis- -3- -3- mäßig hohe Wärmeleitfähigkeit der verschleißfesten feuerfesten Werkstoffe zu-riickgeführt. Um der Bildung der Ansätze entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen, in den Durchlaufkanal Rohre aus feinkörnigen Quarzgut einzukitten. Dieses Quarzgutmaterial zeichnet sich durch eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aus. Derartige Ausgüsse mit dem vorher in einem getrennten Verfahren hergestellten Einsatz aus porösem Quarzgut, der eine Wandstärke von mindestens 9 mm hat, sind aber in der Herstellung aufwendig. Sie zeigen im Betrieb einen ungleichmäßig fortschreitenden Verschleiß, wodurch es in kurzer Zeit wieder zur Bildung von Ansätzen und zur Störung des Gießbetriebs kommen kann.Spouts made of materials based on high-alumina silicate, alumina, graphite and alumina, zirconium silicate and zirconium oxide have proven themselves in operation due to their high wear resistance, however, approaches occur in particular in the casting of aluminum-calmed steels or castings that are cast slightly above the liquidus temperature in individual areas of the flow channel , which cause the so-called lubrication of the pouring channel cross-section, the freezing of the pouring jet (clogging) and the further obstruction of the pouring process. The formation of the approaches is attributed to the relatively high thermal conductivity of the wear-resistant refractory materials. In order to counteract the formation of the approaches, it has already been proposed to cement pipes made of fine-grained quartz material into the flow channel. This quartz material is characterized by a low thermal conductivity. Such spouts with the previously made in a separate process from porous quartz material, which has a wall thickness of at least 9 mm, are complex to manufacture. They show irregularly progressive wear during operation, which can lead to the formation of batches and a malfunction of the casting operation in a short time.

Die Aufgabe besteht nun darin, bei einem Ausguß und Tauchausguß der eingangs genannten Art das Auftreten von Ansätzen beim Gießen zu vermeiden und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.The task now consists in avoiding the occurrence of approaches during casting in the case of a spout and immersion spout and to specify a method for its production.

Die Lösung der Aufgabe besteht nun nach Anspruch 1 darin, daß mit dem Grundkörper im Durchlaufkanal eine Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut direkt verbunden ist.The solution to the problem is now that a layer of porous fine-grained quartz material is directly connected to the base body in the flow channel.

Bei dem Ausguß oder Eintauchausguß ist die Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut 2 bis 20 und vorzugsweise 3 bis 7 mm dick. Vorteilhaft enthält die Schicht Quarzgut in der Korngröße von bis 0,5 mm.In the case of the pouring or immersion pouring, the layer of porous fine-grained quartz material is 2 to 20 and preferably 3 to 7 mm thick. The layer advantageously contains quartz material with a grain size of up to 0.5 mm.

Es wurde gefunden, daß die Herstellung des feuerfesten Ausgusses oder Eintauchausgusses dadurch erreicht wird, daß die Schicht aus Quarzgut nach dem Hohlgußverfahren durch Gießen eines Quarzgutschlickers in den Durchlaufkanal aufgebracht wird.It has been found that the production of the refractory spout or immersion spout is achieved in that the layer of quartz material is applied by pouring a quartz material slip into the flow channel by the hollow casting method.

Der Ausguß und Eintauchausguß nach der Erfindung enthält im Durchlaufkanal auf dem Grundkörper eine festhaftende Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut. Er kann im Betrieb ohne Vorheizen mit der Stahlschmelze beaufschlagt werden. Die Bildung von Ansätzen beim Gießen wird vermieden und auch mit dem eintretenden Verschleiß und der Abtragung der Quarzgutschicht in bestimmten Zonen des Durchlaufkanals tritt eine Störung des Gießens durch das Zusetzen des Gießkanals nicht ein. So verschleißt bei einem Ausguß die mit dem Grundkörper verbundene Schicht mit zunehmender -4- -4-The spout and immersion spout according to the invention contains a firmly adhering layer of porous fine-grained quartz material in the flow channel on the base body. During operation, the molten steel can be applied to it without preheating. The formation of deposits during casting is avoided, and even with the wear that occurs and the removal of the quartz material layer in certain zones of the through-channel, there is no disruption of the casting due to the clogging of the pouring channel. In the case of a pouring spout, the layer connected to the base body wears with increasing -4- -4-

Gießdauer, beim weiteren stetigen Verlauf des Gießens tritt aber ein Zusetzen und Einfrieren des Gießkanals nicht auf. Bei einem Eintauchausguß verschleißt nach dem Angießen die Schicht im unteren Teil des Gießkanals bald, durch die im oberen Bereich des Gießkanals weiter erhaltene Schicht wird aber nachfolgend ein Zusetzen beim Gießvorgang vermieden. Die hohe Verschleißfestigkeit der Werkstoffe des Grundkörpers kommt zur Geltung und durch das vorteilhafte Zusammenwirken der Schicht aus Quarzgut mit dem Grundkörper wird in überraschender Weise die Verlängerung der Standzeit erreicht.Pouring time, but with the continuous course of the pouring, there is no clogging and freezing of the pouring channel. In the case of an immersion spout, the layer in the lower part of the pouring channel soon wears out after pouring, but the layer which is still retained in the upper region of the pouring channel subsequently prevents clogging during the pouring process. The high wear resistance of the materials of the base body comes into play and the advantageous interaction of the layer of quartz material with the base body surprisingly extends the service life.

Der Grundkörper des feuerfesten Ausgusses und Eintauchausgusses aus Werkstoffen auf der Basis von tonerdereichem Tonerdesilikat, Tonerde, Graphit und Tonerde, Zirkoniumsilikat und Zirkonoxid wird nach üblichen keramischen Verfahren aus einer keramischen Mischung durch Pressen,The basic body of the refractory spout and immersion spout made of materials based on high-alumina silicate, alumina, graphite and alumina, zirconium silicate and zirconium oxide is made from a ceramic mixture by pressing according to customary ceramic processes,

Trocknen und Brennen hergestellt. Nach dem Brand liegt ein Werkstoff mit einer Porosität in der Größenordnung von 13 bis 20 Vol.-% vor. Der Durchlaufkanal des Ausgusses wird einseitig durch eine nichtsaugende Platte abgedichtet, so daß die Hohl form für die Aufnahme des Quarzgutschlickers entsteht. Im Kontakt des Quarzgutschlickers mit dem porösen saugenden Grundkörper bildet sich auf der Oberfläche des Durchlaufkanals ein Scherben aus Quarzgut nach dem Hohlgußverfahren. Nach dem Trocknen und Brennen bei etwa 1000 *C wird ein Ausguß mit einer fest verbundenen Schicht aus porösem feinkörnigen Quarzgut erhalten.Dried and fired. After firing, a material with a porosity in the order of 13 to 20 vol .-% is available. The flow channel of the spout is sealed on one side by a non-absorbent plate, so that the hollow shape for receiving the quartz slurry is created. In the contact of the quartz material slip with the porous absorbent base body, a shard of quartz material is formed on the surface of the flow channel by the hollow casting process. After drying and firing at about 1000 * C, a spout with a firmly connected layer of porous fine-grained quartz material is obtained.

Zur Herstellung der Schicht aus feinkörnigem Quarzgut wird von einem Quarzgutschlicker ausgegangen, der in üblicher Weise aus gemahlenem Quarzgut in der Körnung unter 10 pm und mit 50 Gew.-% unter 3 pm, . iTo produce the layer of fine-grained quartz material, a quartz material slip is used, which in the usual way consists of ground quartz material with a grain size below 10 pm and with 50% by weight below 3 pm. i

Verflüssiger und Wasser besteht. Dieser Quarzgutschlicker enthält vorzugsweise gemahlenes Quarzgut auch in gröberer Körnung bis 0,1 und bis 0,5 mm in einem Anteil von z.B. 30 Gew.-%, bezogen auf das Quarzgutmaterial.Condenser and water exist. This quartz material slip preferably contains ground quartz material also in coarser grain sizes up to 0.1 and up to 0.5 mm in a proportion of e.g. 30% by weight, based on the quartz material.

In der Zeichnung ist der feuerfeste verschleißfeste Ausguß 1 nach der Erfindung im Schnitt in Richtung des Durchlaufkanals 2 dargestellt. Im Durchlaufkanal 2 ist mit dem Grundkörper 3 eine Schicht 4 aus porösem feinteil i gen Quarzgut direkt verbunden.In the drawing, the refractory wear-resistant spout 1 according to the invention is shown in section in the direction of the flow channel 2. In the flow channel 2, a layer 4 of porous fine-particle quartz material is directly connected to the base body 3.

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Claims

1. Fireproof wear-resistant spout and immersion spout from a base body and a layer in the flow channel for the casting of aluminum-soiled or cast slightly above the liquidus temperature, characterized in that a layer of porous fine-grained quartz material is directly connected to the base body.

2. spout and immersion spout according to claim 1, characterized in that the layer of porous fine-grained quartz is 2 to 20 and preferably 3 to 7 mm thick.

3. spout and immersion spout according to the preceding claims, characterized in that the layer contains quartz in the grain size up to 0.5 mm.

4. A process for the production of the spout and immersion spout according to claim 1, characterized in that the flow channel is sealed on one side in the base body, quartz slip is poured into the resulting hollow mold and the excess slip is removed after the formation of a layer in contact with the base body and the Base body with the layer is dried and fired. -2-