DE2612309A1

DE2612309A1 - Tundish having expendable liner inserts - made of combustible and opt. exothermic material

Info

Publication number: DE2612309A1
Application number: DE19762612309
Authority: DE
Inventors: Michael Donald Labate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-23
Filing date: 1976-03-23
Publication date: 1977-09-29

Abstract

A tundish is provided with a lining of protective expendable material which is replaced after each pour of molten metal and is formed of shaped inserts of combustible material having a brown rate of consumability which is sufficiently long to complete a pour. The inserts fully protect the tundish from molten metal contact and preheating of the tundish is not required. After pouring, the tundish can be relined and put into service within 2-4 hrs., thus reducing the number of tundishes required. The inserts may be made of e.g. in one case a mixt. of 15 wt.% sawdust, 54 wt.% dolomite and 31 wt.% sodium silicate.

Description

Gießpfannenauskleidung Ladle lining

Die Erfindung bezieht sich auf sogenannte tundishs, d. h. Zwischengießpfannen, in die die Metallschmelze von der Abstichpfanne gegossen wird und aus der Stahl durch eine oder zwei kleinere Ausgießdüsen der Pfanne in Formen gegossen werden kann. Das Tundish-Gießen bietet eine bessere Möglichkeit dafür, daß nichtmetallische Einschlüsse vom Metall getrennt werden, weniger Spritzen in der Form auftritt, eine bessere Kontrolle der Gießgeschwindigkeit erhalten wird und sich die Gießtemperatur reduzieren läßt. The invention relates to so-called tundishs, i.e. H. Tundish pans, into which the molten metal is poured from the tapping pan and from the steel can be poured into molds through one or two of the pan's smaller pouring nozzles can. The tundish pouring offers a better way of doing that non-metallic Inclusions are separated from the metal, less splashing occurs in the mold Better control of the casting speed is obtained and the casting temperature can reduce.

Bekannt sind die typisch herkömmlichen Zwischengießpfannen, die als ein oben offenes Metallgefäß mit einer feuerfesten Ausmauerung und einer oder mehreren Ausgießdüsen im Bodenteil ausgebildet sind. The typical conventional tundish pans are known, which are known as an open top metal vessel with a refractory lining and one or more Pouring nozzles are formed in the bottom part.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung für Zwischengießpfannen zu entwickeln, die leicht anbringsbar und mit bestimmter, für einen vollständigen Metallschmelzenguß ausreichender Geschwindigkeit verzehrbar ist. The invention is based on the object of a lining for tundishes to develop that is easily attachable and with specific, for a complete Molten metal casting of sufficient speed is consumable.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine ausgekleidete Zwischengießpfanne fAr Metallscnmelzen mit einem oben offenen Metallgefäß mit wenigstens einer öffnung und einer Ausgießddse in der öffnung, mit dem Kennzeichen, daß die Auskleidung ein schützendes verbrauchbares bzw. verzehrbares Material aufweist, das die Innenwände des Metallgefäßes bedeckt und je eine zu jeder Ausgießdüse ausgerichtete Öffnung enthält und das die Gestalt einer Mehrzahl von geformten Einsatzstücken aus brennbarem Material mit bekannter Verzehrbarkeitsdauer aufweist, die zur Vollendung eines Gusses der Metallschmelze ausreichend lang ist. The invention, with which this object is achieved, is a Lined tundish for melting metal with a metal vessel open at the top with at least one opening and a pouring nozzle in the opening, with the identifier, that the lining comprises a protective consumable or edible material, that covers the inner walls of the metal vessel and one aligned with each pouring nozzle Orifice and that is in the shape of a plurality of molded inserts made of flammable material with a known shelf life necessary to complete a cast of the molten metal is sufficiently long.

Die erfindungsgemäße Auskleidung für Zwischengießpfannen weist also die Form von aufbrauchbaren Einsatzsticken aus verzehrbarem Material zur Verwendung als Schutz des Metallgefäßes und einer gegebenenfalls vorhandenen feuerfesten Ausmauerung und zum Verhindern eines Anfrierens von in die Zwischengießpfanne gegossenem Metall an dem Metallgefäß auf. Die Einsatzstücke, woraus die Auskleidung gebildet wird, sind isolierend und/oder exotherm reagierend und können in Weiterbildung der Erfindung orrnungen oder Kanäle zur Einfügung äußerer Heizelemente aufweisen. Vorzugsveise sind die Einsatzstücke so gestaltet, daß sie sich selbst in ihrer Lage halten, wenn sie am Boden der Zwischengießpfanne und an deren Wänden angebracht werden. The lining according to the invention for tundishes thus has the form of consumable insert sticks made of consumable material for use as protection of the metal vessel and any refractory brick lining that may be present and for preventing metal poured into the tundish from freezing on the metal vessel. The inserts from which the liner is formed are insulating and / or exothermic and can be used in a further development of the invention have orrations or channels for inserting external heating elements. Preferably the inserts are designed so that they hold themselves in place when they are attached to the bottom of the tundish and to its walls.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranscnaulichten Ausführungsbeispieh nkher erläutert; darin zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht einer Zwischengisßpfanne mit den die Auskleidung bildenden Einsatzstücken; Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 in Fig 1; Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils einer mderen Zwischengießp£anne, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt dargestellt sind; und Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils einer weiteren Zwischengießpfanne, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt dargestellt sind und die Auskleidung zusätzliche Heizelemente aufnimmt. The invention is illustrated with reference to the drawings Ausführungsbeispieh nkher explained; show in it: Fig. 1 is a plan view a tundish with the inserts forming the liner; Fig. Figure 2 is a vertical section along the line 2-2 in Figure 1; Fig. 3 is a side view of a Part of a modern intermediate pouring pillar, with parts broken away and parts cut are shown; and FIG. 4 is a side view of part of a further tundish, with parts broken away and parts shown in section and the liner accommodates additional heating elements.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man, daß das Metallgefäß 10 einer ZwischengieSpfanne eine vordere Metallwand 11, eine hintere Metallwand 12, Stirnwände 13 und 14 und einen damit einstückigen Boden 15 aufweist. Der Boden 15 enthält wenigstens eine öffnung 16, und feuerfeste Steine 17 bilden eine Ausmauerung an der Innenseite der vorderen Wand 11, der hinteren Wand 12, der Stirnwände 13 und 14 und des Bodens 15. Feuerfeste Ausgießdüsen 18 sind in den ordnungen 16 ungeordnet, und ein Ausguß 19 ist in Verbindung mit einem Einschnitt 20 an der Qberkante der vorderen Wand 11 des Metallgefäßes 10 ausgebildet. In FIGS. 1 and 2 it can be seen that the metal vessel 10 is an intermediate pouring pan a front metal wall 11, a rear metal wall 12, end walls 13 and 14 and has a bottom 15 integral therewith. The bottom 15 contains at least one Opening 16 and refractory bricks 17 form a brick lining on the inside of the front wall 11, rear wall 12, end walls 13 and 14 and the floor 15. Refractory pouring nozzles 18 are disordered in the order 16, and a spout 19 is in communication with an incision 20 in the top edge of the front wall 11 of the metal vessel 10 is formed.

Fachleute werden erkennen, daß der bisher beschriebene Tundish dei herkömmlichen Aufbau entspricht. Those skilled in the art will recognize that the tundish described so far dei corresponds to conventional structure.

In Fig. 1 und 2 erkennt man weiter, daß ein horizontal liegendes Bodeneinsatzstück 21 im Metallgefäß 10 auf der feuerfesten Ausmauerung 17 am Boden angeordnet ist, wobei Öffnungen 22 im Einsatzstück 21 passend zu den feuerfesten Düsen 18 angebracht sind. Ein Vordereinsatzstück 23 und ein Hintereinsatzstück 24 sind an die feuerfesten Steine 17 an der vorderen Wand 11 bew. der hinteren Wand 12 und Einsatzstücke 25 und 26 an die feuerfesten Steine 17 an den Stirnwänden 13 und 14 der Zwischengießpfanne angelegt. In Fig. 1 and 2 it can also be seen that a horizontally lying Floor insert 21 in the metal vessel 10 on the refractory lining 17 on the floor is arranged, with openings 22 in the insert 21 matching the refractory Nozzles 18 are attached. A front insert 23 and a rear insert 24 are to the refractory bricks 17 on the front wall 11 bew. the rear wall 12 and inserts 25 and 26 on the refractory bricks 17 on the end walls 13 and 14 of the tundish.

Die jeweiligen Enden der Einsatzstücke 23, 24, 25 und 26 weisen eine Gehrung auf, so daß sich die Einsatzstücke von selbst in ihrer Lage bündig halten und eine geeignete Auskleidung bilden, die das gesamte Innere der Zwischengießpfanne abdeckt. Das Einsatzstück 23 ist bei 27 eingeschnitten, so daß es zum Einschnitt 20 in der vorderen Wand 11 des Metallgeräßes 10 und zu dem dort angesetzten Ausguß 19 passend ausgerichtet ist. The respective ends of the insert pieces 23, 24, 25 and 26 have a Mitred so that the inserts hold themselves flush in their position and form a suitable liner covering the entire interior of the tundish covers. The insert 23 is cut at 27 so that it can be cut 20 in the front wall 11 of the Metallgeräßes 10 and to the spout attached there 19 is aligned appropriately.

Die Einsatzstücke 21, 23, 24, 25 und 26 sind aus verzehrbarem Material gebildet, wie es in der US-PS 3 212 749 beschrieben ist, und enthalten eine Mischung, die im wesentlichen aus etwa 15 Gev. % Sägemehl, etwa 54 Gev. % Dolomit und etwa 31 Gev. S Natriumsilikat besteht. Alternativ kann noch exothermreagierendes Material in einer solchen Mischung vorliegen, das folgende Zusammensetzung haben kann: % FeO .................... 10,50 Fe2O3 .................... 36,30 SiO2 .................... 2,48 MnO .................... 0,37 CaO .................... 1,40 MgO .................... 2,06 AL .................... 24,48 AL2O3 .................... 15,46 CuO .................... 1,20 NaCl .................... 5,75 Alternativ können die Einsatzstücke aus Holzfasern bzw. Holzwolle, Dolomit und Siliziumdioxid gebildet sein, wobei eine typische Mischung Siliziumdioxid in Gewichtsteilen zwischen 50 und 80, Dolomit in Gewichtsteilen zwischen 15 und 20, Holzfasern bzw. -wolle in Gewichtsteilen zwischen 3 und 9, Schlackenwolle in Gewichtsteilen zwischen 30 und 40 und Rosaton in Gewichtsteilen zwischen 2 und 6 enthält. The insert pieces 21, 23, 24, 25 and 26 are made of a consumable material formed as described in US Pat. No. 3,212,749 and contain a mixture which essentially consists of about 15 Gev. % Sawdust, about 54 Gev. % Dolomite and about 31 Gev. S consists of sodium silicate. Alternatively, exothermic reacting material can be used present in such a mixture, which can have the following composition: % FeO .................... 10.50 Fe2O3 .................... 36.30 SiO2. ................... 2.48 MnO .................... 0.37 CaO .................... 1, 40 MgO .................... 2.06 AL .................... 24.48 AL2O3 .................... 15, 46 CuO .................... 1.20 NaCl .................... 5.75 Alternatively, the inserts made of wood fibers or wood wool, dolomite and silicon dioxide, with a typical mixture Silicon dioxide in parts by weight between 50 and 80, dolomite in parts by weight between 15 and 20, wood fibers or wood wool in parts by weight between 3 and 9, slag wool in parts by weight between 30 and 40 and pink in parts by weight between 2 and 6 contains.

Die Einsatzstücke haben eine Dicke und Dichte, die zu einer gewünschten Aufzehrungsgeschwindigkeit führen, wobei die Dicken in einer typischen Anlage im Durcnschnitt bei 25>4 mm liegen und die Dichte eines typischen Einsatzstücks der eines gegossenen feuerfesten Stoffes gleichwertig ist. Es ist auch möglich, die Zwischengießpfanneninnenwände durch Stampfen und Formen des Materials direkt gegen diese und ohne vorherigen Guß der Einsatzstücke auszukleiden. Das typische spezifische Gewicht eines solchen Materials variiert zwischen 2,43 und 2,59 g/cm3. Fachleute werden beobachten, daß die hier offenbarten isolierenden Einsatzstücke als Auskleidung in einem ZwischengieBpfannen-Metallgefäß auch verwendet werden können, worin sich keine übliche feuerfeste Steinausmauerung befindet. Die erfindungsgemäßen Einsatzstücke schützen das Zwischengießpfanneninnere völlig gegenüber einem Kontakt oder Durchdringen seitens der Metallschmelze. Es ist weiter festzustellen, daß es nicht nötig ist, die Zwischengießpfanne vorzuheizen oder zu brennen oder auf höhere Temperatur zu bringen, bevor Metallschmelze eingefürt wird, da sich diese nur im Kontakt mit den isolierenden Einsatzstücken gemäß der Erfindung befindet. Außerdem ist zu bemerken, daß der evtl. erfolgende Zusatz von exotherm reagierendem Material zu den isolierenden Einsatzstücken es ermöglicht, die Metalltemperatur für eine längere Zeitdauer beizubehalten, als es sonst möglich wäre, oder bis das Gießen oder Ausgießen beginnt, und wenn das Ausgießen beendet ist, kann die Zwischengießpfanne abgestellt werden, um die restlichen Teile der isolierenden Einsatzstücke zu beseitigen, worauf die Zwischengießpfanne abgexünlt, mit neuen Einsatzstücken erneut ausgekleidet und innerhalb von 2 bis 4 Stunden wieder zum Gießen verwendet wird, so daß somit die Zahl der in einem typischen 24-Stunden-Zyklus erforderlichen Zwischengießpfannen erheblich verringert wird. The inserts have a thickness and density that make a desired one Rate of consumption, with the thicknesses in a typical plant im Average 25> 4 mm and the density of a typical insert is equivalent to that of a cast refractory material. It is also possible, the tundish inner walls by tamping and shaping the material directly to line against this and without prior casting of the insert pieces. The typical specific gravity of such Materials varies between 2.43 and 2.59 g / cm3. Those skilled in the art will observe that the insulating Inserts also used as a lining in a tundish metal vessel in which there is no conventional refractory brick lining. the Inserts according to the invention completely protect the interior of the tundish contact or penetration by the molten metal. It is further to be noted that it is not necessary to preheat or burn the tundish or bring it to a higher temperature before molten metal is poured in, as this is only in contact with the insulating inserts according to the invention. It should also be noted that the possible addition of exothermic reactants Material to the insulating inserts allows the metal temperature to maintain for a longer period of time than would otherwise be possible, or until that Pouring or pouring begins and when the pouring is finished the tundish can be parked in order to remove the remaining parts of the insulating inserts, whereupon the tundish tipped off and lined again with new inserts and is used again for casting within 2 to 4 hours, so that thus the number of tundishes required in a typical 24 hour cycle is reduced significantly.

In Fig. 3 ist ein Teil einer Zwischengießpfanne erkennbar, wobei Teile weggebrochen und Teile im Querschnitt dargestellt sind und das Metallgefäß 29 isolierende und/ oder exotherm reagierende Einsatzstücke 30 und 31 an den Seitenwänden bzw. dem Boden aufweist, die direkt am Metallgefäß 29 an liegen. Eine feuerfeste Ausgießdtlse 32 ist in einer öffnung 33 im Boden des Metallgefäßes 29 angebracht, und Fig. 3 veranschaulicht die Verwendung der isolierenden und/oder exotnerm reagierenden Einsatzstücke gemäß der Erfindung, wenn sie eine Auskleidung für eine ZwischengieA-pfanne ohne die übliche feuerfeste Ausmauerung bilden. In Fig. 3, a part of a tundish can be seen, wherein Parts broken away and parts shown in cross section and the metal vessel 29 insulating and / or exothermic reacting inserts 30 and 31 on the side walls or the bottom, which is directly on the metal vessel 29 to lie. A fireproof pouring nozzle 32 is in an opening 33 in the bottom of the metal vessel 29 attached, and FIG. 3 illustrates the use of the insulating and / or exotic responsive inserts according to the invention when they are a liner for an intermediate ladle without the usual refractory lining.

In Fig. 4 erkennt man eine abgeänderte Ausfünrungsart der Zwischengießpfannen-Auskleidung aus isolierenden und/oder exotherm reagierendes Material enthaltenden Einsatzstücken, wobei das Metallgefäß 35 eine feuerfeste Ausmauerung 36, eine Ausgießdüse 37 in einer öffnung 38 am Boden des Metallgefäßes 35 und Einsatzstücke 39 und 40 aufweist, die an den inneren Seitenwänden und auf dem Boden angeordnet sind. Die Seitenwandeinsatzstücke 39 weisen öffnungen oder Kanäle 41 auf, in denen man Heizelemente 42 anbringen kann, so daß die Temperatur der isolierenden und/oder exotherm reagierendes Material enthaltenden Einsatzstücke 39 auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann. Zusätzlich oder wahlweise können Spulen 43 um den Außenumfang des Zwischengießpfannen-Metallgefäßes 35 herum angebracht werden, so daß man mittels dieser Spulen eine Widerstands- oder Induktionsheizung durchführen kann. 4 shows a modified embodiment of the tundish lining made of inserts containing insulating and / or exothermic material, the metal vessel 35 having a refractory lining 36, a pouring nozzle 37 in an opening 38 at the bottom of the metal vessel 35 and insert pieces 39 and 40, which are arranged on the inner side walls and on the floor. The sidewall inserts 39 have openings or channels 41 in which heating elements 42 can be attached, so that the temperature of the insulating and / or exothermic reacting material containing Insert pieces 39 can be kept at a desired value. Additionally or alternatively, coils 43 may be provided around the outer periphery of the tundish metal vessel 35 are attached around so that you can use these coils a resistance or Can perform induction heating.

Man stellt somit fest, daß verbrauchbare oder verzehrbare Auskleidungen für Zwischengießpfannen in den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und Mittel zur Steigerung der Temperatur der aus solchen Einsatzstücken gebildeten Auskleidungen offenbart sind. Die Einsatzstücke, woraus die Zwischengießpfannen-Auskleidungen gebildet werden, sind zur wirtschaftlichen Herstellung, Verteilung und raschen Anbringung geeignet, und ihre Verwendung verbessert das Zwischengießpfannen-Gießverfahren von Stanlschmelzen u. dgl. erheblich. It is thus found that the linings are consumable or consumable for tundishes in the preferred embodiments of the invention and means to increase the temperature of the linings formed from such inserts are disclosed. The inserts from which the tundish linings are made are for economical manufacture, distribution and quick installation suitable, and their use improves the tundish casting process of FIG Stanlschmelzen and the like. Considerable.

Claims

Claims 1. Lined tundish for molten metal with a metal vessel open at the top with at least one opening and a pouring nozzle in the opening, characterized in that the liner is a protective expendable respectively.

Contains edible material that makes up the inner walls (e.g.

11-15) of the metal vessel (10; 29; 35) and one for each The pouring nozzle (18; 32; 37) contains aligned opening (16; 33; 38) and the Shape of a plurality of shaped insert pieces (21, 23-26; 30, 31; 39, 40) has combustible material with a known shelf life that leads to completion a cast of the molten metal is sufficiently long.

2. Pan according to claim 1, characterized in that the combustible edible material of the insert pieces (21, 23-26; 30, 31; 39, 40) reacting exothermically Contains material.

3. Pan according to claim 1, characterized in that the combustible edible material comprises a mixture which consists essentially of about 15 wt. % Sawdust, about 54% by weight of dolomite and about 31% by weight of sodium silicate.

4. Pan according to claim 1, characterized in that the combustible Material comprises a mixture which consists essentially of about 15% by weight of sawdust, about 54 oew. % Dolomite and about 31% by weight sodium silicate, and that sufficient amount of exothermic reacting material to retain this mixture is added to a desired high temperature for a certain time.

5. pan according to claim 1, characterized in that a refractory The lining (17; 36) is attached to the metal vessel (10; 35) and the lining from the insert pieces (21, 23-26; 39, 40) above it.

6. pan according to claim 4, characterized in that the exothermic reacting material has the following weight percentage composition: FeO .................... 10.50 Fe2O3 .................... 36.30 SiO2 .................... 2, 48 MnO .................... 0.37 CaO .................... 1.40 MgO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2, 06 AL .................... 24.48 AL2O3 .................... 15.46 CuO. ................... 1.20 NaCl. . . . . . 5.75

7. Pan according to claim 1, characterized in that the combustible material comprises a mixture consisting of 50 to 80 parts by weight Silicon dioxide, 15 to 20 parts by weight doloaite, 3 to 9 parts by weight wood fibers, 30 to 40 parts by weight of slag wool and 2 to 6 parts by weight of flosaton.

8. pan according to claim 1, characterized in that the shaped Insert pieces (21, 23-26) fit in their dimensions on the inner walls (11-15) are matched.