DE2048897B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von feuerfesten Gußkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von feuerfesten Gußkörpem durch Gießen von geschmolzenem feuerfestem Material in Gußformen und nachfolgendes Abkühlen.

In herkömmlicher Weise werden feuerfeste Schmelzgußkörper hergestellt, indem man die feuerfesten Materialien sowie Zusätze in geeigneten Mengenverhältnissen miteinander vermischt und die Mischung in einem elektrischen Ofen schmilzt. Die Schmelze wird sodann in eine geeignete Form gegossen.

Das Schmelzen der feuerfesten Materialien geschieht gewöhnlich bei Temperaturen oberhalb 2000 C. Daher ist es erforderlich, den feuerfesten Schmelzgußkörper langsam und gleichmäßig abzukühlen,

fio um örtlich konzentrierte Spannungen /u vermeiden, welche sich während der Abkühlung auf Grund des Auftretens von Temperaturgradienten leicht bilden können und welche Sprünge und Risse in den GuU-körper verursachen können. Bei den herkömmlichen

C15 Verfahren wurde diese Abkühlpiozcdur nach mehreren verschiedenen Techniken durchgeführt. Bei einer dieser Techniken wird die Schmelze mit einem »Temperpulver" bedeckt, d. h. mit einem pulverförmigen

Wärmeisolator, wie ζ. B. mit Diatomeenerde od. dgl. F i g. 1 einen schematischen ^"fg

Danich wird die abgedeckte Schmelze im natürlichen Ausführungsform der erfindungsgemaßen

^u^rSS^tramiL Glas-Email. 1950. 'Ti g. 2 einen schematichen Längsschnitt der S IS bis 361, ist es bekannt, den gegossenen feuer- 5 erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie festen Körper einige Stunden bei einer Temperatur A-A' in F i g. 1 und ι ö_no«chnitt der

S der Nähe des Erstarrungspunktes der Masse zu F i g. 3 einen schmauchen ^^¹-^

tempern und darauf langsam abzukühlen. Dazu muß erfindungsgemaßen Vorrichtung entlang der erstarrte Körper aus der Gießform genommen B-B' in F i g. 1. verfestieun« einer Schmelze

_werden. über den Erstarrungsvorgang ist nichts „ ^^^^^^^ann erfolgt ge^geSner .st es bereits aus der Patentschrift Nr. 22 465 wohnlich zunächst an der Oberfläche der Schmelze des Amtes für Erfindung* und Patentwesen in Ost- und schreitet bei ^^^ZeTlZr-Berlin bekannt, Glas durch Tempern partiell zur Inneren Jr Sch™ tehm^ or. JJanr _fe

Kristallisation zu bringen. Aus der deutschen Patent- ,₅ rung bilden ^J*™™*^^ _in welches eine schrift 952 514 ist es bekannt, die Abkühlung des Phasen eines knstalUnetv Materwis. _{

Surrten Gußkörpers zu xerzögcrn. In beiden Fallen glasartige Matrix oder^e, S ^ ^^e J^ _fort. ist richts über ei.ie Steuerung des fcrstarrungsvor- gesprenkelt ist.■ L-m zu ^r -- · _{des feuer}. p_m< gesagt. Die deutsche Patentschrift oeschreibt «^h™^teJ^d" ^^ auf-

das stufenweise Tempern in vorgewärmten Formen. «, festen Korpers ^Rl*™^du"= °^a» _{Fläche d}-s aesos-Schüeßlich ist es aus der deutschen Auslegeschrift tritt, ist es erforderhch d eau^J.^ _Auf _diese ; o

s stuf p g _{Fläche d}s a

hüeßlich ist es aus der deutschen Auslegeschrift tritt, ist es erforderhch d eau^J.^ _Auf _diese

₍:751 bekannt. Körper besonderer Zusammen- senen feuerfeste η ^o^zujso ^^

Techmken .,ben ,doch eine An- SSnu'ngen

S Vollkommen unterbunden. Theoretisch sollte abkühlt, m ^

"i ar die Verwendung eines Temperpulvers bei der Verfestigungsprozedur ei

Steuerung der Abkühlgeschwindigkcit wirksam sein. bereich ^aufrech!!^rha^^e" ^_rH,_{h welcher} während

Bis jetzt wurde jedoch noch kein sollkommen gee.g- 30 Der genaue Tempe aturbere...h * J _1SU

netes Temperpulver bekannt. Ein geeignetes Temper- der jeweil.gen AbkuhUmg^rozedur ^^ ^

pulver sollte die folgenden Einschalten »n sich yer- hangt von den spez eiLn Mate ^,^ _£r_

einigen: niedriger Kontraktionskoeffizient oder nied- Bildung der Schmelze «rwena« _der

ri«r Ausdehnungskoeffizient; hoher Erweichungs- gebrisse werden ,ma ^einen^ erz, _m

punkt: Fähiakeit. mit dem Gußkörper zu verschmel- 35 aus der Schmelze gego.sene ^^ _{; d lche}

Ln oder zu «agieren: niedrige thermische Leitfähig- Material I« «!!^f^St,, >hmelz-

keit und Wohlfeilheit und oder leichte Rückgewinn- zwischen der ^TemP^era'^ur °" '™ ~_{n des Κ}ο_Φε_Γ5

barkeit. Bestimmte andere Nachteile der Verwendung punktes der kr.st^Kom^"ten <»« gten

eines Temperpulvers treten insbesondere beim Arbe,- und ^" «^"'^,S^Komponenten des

ten in bestimmten Temperaturbereichen auf. So ist 40 Schmelzpunkt■ ^d«J™ ^ι™ _{y w}'_{enn alte},nativ

z.B. bei der Verwendung von Temperpulvern die Korpers hegend« ^mpera ur lieg ^ ^^

Abkühleeschwindigkeit oft derart niedrig, daß e.ne e,ne g·³»«^^^"^;⁰™^^ unterhalb des

vollkommene Abkühlung häufig mehrere Tage m Temperatur?renze etwa um - _$q

Anspruch nimmt. Ferner werden durch d.e Verwen- Erstarrungspunk es der lasar«, e· ^ ^

dune von Temperpuh-r die Arbe.tsbed.ngungen sehr 45 daß J^^^J.^f^e" Spannunaen auf einem

erschwert, was auf die Staubbildung zurückzuführen ^^^J^. Die Verfestigung* oder

''s ,st somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ^^f^Z ^mpeS?^

ein Verfahren und eine Vorrichtung zur wirtschaf - * bis 300 L «" schmelzenden kristallinen

liehen und gegebenenfalls kontinuierlichen Herste- 50 punktes d ram nie ^ _{Verfestig s}.

lune feuerfester Gußkörper zu schaffen welche be. ^ρ™^ ο^α _{ktes der} glasartigen

t Abkühlung ohne Verwendung punktes oder des trsu .

liehen und gg ^

lune feuerfester Gußkörper zu schaffen welche be. ^ρ™^ ο^α _{ktes der} glasartigen

schneller Besteuerter Abkühlung ohne Verwendung punktes oder des trsu .

von Temp^rpulver frei von Rißbildung und inneren ^Μ£[^™'ιΓζ^ die Erhitzungstemperaturen und

Spannungen sind. . _FrhitzunoSperroden, welche zu einer befnedigen-

Dies- Aufgabe wird crfindungsgemaß durch eine 55 ie Er tzun sper _{des ge}g_Ossenen

stufenweise Abkühlung gelöst, «obc. m erster Stufe den E '^^ _{s in dcr err},_ndmu,_Sg,mäßen \ er-

dic Schmelze in der CiuBform bc. cmer n.chl mc ^'J^^^r führen (heiße Zone),

als 300"C unterhalb des Schmelzpunktes dci am ^sU .n skanJ _Erfindung wird der feuerfeste

niedrigsten schmelzenden krislallmcn Komponenten Gun ß c^r u. ^ ^ ^^^ _angeg

liercnden Tcmpc.-atur /.um lirstarren gebracht *i d. 60 ü Bkc^ per «.ι _d ,_tcn Tabelle angegebenen

ober bei einer nicht mehr als 300 C unterhalb des Zutdauτ aul c Erstarrung vcrvoll-

firstarrungspunktcs c.ncr gegebenenfalls vorhandenen Ten pejatu ^M ^ ^ ^^ ^ _/immer.

clasartiuen Komponenten liegenden rempcratur. su d t st. . _{nn dje A}bkühlgeschw,n-

^ Crlindungsgcmäß ' .,nn das Verfahren kont.nu.cr- ^ .u,u» ^^^ _Abküh|g_eschwindigkcit über-

lich durchgeführt werden. ^6a " ;^K _b ^^ _die Gefahr, daß sich in dem CuB-

Im rollenden wird die Erfindung an Hand u>n tug. be en ausbilden. Wenn die

Zeichnungen und einem Ausführungsbe.sp.cl nahe, ™^^ ™ _langsan: _crfolet. so wird die Effekerläutert. Fs zeigt

tivilät der Temper- oder Entspannungsbelii'ndlung in unerwünschter Weise herabgesetzt. Die genaue, in jedem Einzelfall anzuwendende Temperatur und Zeitdauer hängen von den speziellen für die Schmelze verwendeten feuerfesten Materialien ab. Bei Anwendung der crlindungsgcmäßcn Technik wird jedoch die Temperzeil auf etwa '/;, bis ',₄ derjenigen Zeitdauer reduziert, welche bei herkömmlichen Tempcrvcrfahren erforderlich ist. An Stelle der fünf bis zehn Tage, weiche bei herkömmlichen Tcmpertechnikcn für feuerfeste Schmelzgußkörpcr erforderlich sind, kann nun die Tempsrzeit auf ein bis zwei Tage verringert werden.

Komponenten des feuerfesten Gußerzeugnisses	Erforderliche Temperatur	Zeitdauer
Feuerfestes Schmclz-	über 120O0C	mehr als
gußerzeugnis vom Typ		1 Stunde
AI2O3- SiO2 *1
Feuerfestes Schmelz-	über 110O0C	mehr als
gußcrzeu«nis vom Typ		1 Stunde
ZrO2- Al2O3-SiO, *2
Feuerfestes Schmelz-	über 14000C	mehr als
oiißnrodukt vom Typ		30 Minu
Al2O3 *3		ten
Feuerfestes Schmelz	über 130O0C	mehr als
gußerzeugnis vom Tvp		30Minu-
MgO-Cr2O3
— Al2O3 — Fe2O1
(FeO) *4

*1 Al₂O₃ 72 bis 82%, SiO₂ 15 bis 25%, TiO₂ 0,5

bis 3%, Fe₂O₃ 0,5 bis 2,5%;
*2 ZrO₂ 25 bis 45%, Al₂O₃ 30 bis 70%, SiO- 5 bis

17%, Na₂O <2,5%; "
*3 AUO₃ > 92%, Na₂O 0,5 bis 6,5%;
*4 MgO 35 bis 80%, Cr₂O₃ 8 bis 50%, AI₂O₃ 10

bis 40%, Fe₂O₃ (FeO) 2 bis 18%, SiO₂ < 8%. (Alle Angaben in Gewichtsprozent).

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die feuerfesten Materialien in einem elektrischen Ofen od. dgl. geschmolzen, und die Schmelze wird in eine Form gegossen. Die Form wird sodann auf einen geeigneten vorgewärmten Tiägcr gestellt, und der Träger wird mitsamt der Form in eine Erstarrungskammer oder Verfestigungskammer (heiße Zone) eines Tcmpertunnels bewegt, worin der feuerfeste Schmelzgußkörper langsam Wärme abstrahlt und sich verfestigt. Der Körper wird sodann in eine Kühlzone (Kühlkammer) des Tempertunnels gebracht, worin die Temperung oder die Entspannung des feuerfesten Körpers vervollständigt wird. Bei Verwirklichung der vorliegenden Erfindung im industriellen Maßstab kann der Träger ein Wagen sein oder ein Schienenwagen, welcher durch einen Tunnel gezogen oder bewegt werden kann, welcher in eine Erstarrungskammer (heiße Zone) und eine Kühlkammer (Kühlzone) mit mindestens einem Kühlbereich unterteilt ist.

Wenn die Temperatur des Trägers zu niedrig ist, so verfestigt sich der äußere Bereich der Schmelze vorzeitig, was zu der Ausbildung von Spannungen führen kann, wenn das Innere der Schmelze sich zu verfestigen beginnt und sich dabei zusammenzieht.

Demgemäß sollte der Träger vorgeheizt sein, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb 500"C und insbesondere auf eine Temperatur oberhalb 700°C, so daß die Schmelze beim Eintritt der Form in die heiße Zone des Tempertunnels sich immer noch weitgehend in einem geschmolzenen, nicht verfestigten oder nicht erstarrten Zustand befindet. Darüber hinaus wird ein nicht vorgeheizter Träger zu plötzlich aufgeheizt, so daß in dem aus feuerfestem Material konstruierten Träger Sprünge auftreten. Bei einem geeigneten Verfahren zum Vorheizen des Trägers wird innerhalb einer geeigneten Vorheizkammer ein heißes Verbrennungsgas über den Träger geleitet.

Nach dem Eintritt in die heiße Zone des Tempertunnels verliert die Schmelze aus feuerfestem Material durch Abstrahlung und durch Konvektion Wärme an die geheizten, jedoch relativ kühleren Wände der Kammer.

Falls das Innere des Tcmpertunnels isoliert ist, wie z.B.durch eine Ofenklappe, eine Zugklappe oder einen Windabüperrschieber, ist eine derartige Absperreinrichtung da? i bestimmt, den Eintritt von Luftströmungen in den Tunnel zu verhindern, so daß die Abkühlgeschwindigkeit des feuerfesten Körpers proportional der Differenz zwischen der Temperatur der Körperoberfläche und der Umgebungstemperatur innerhalb der Kammer ist.

Demgemäß kann die Abkühlgeschwindigkeit des feuerfesten Körpers gesteuert werden, indem man die Umgebungstempsratur in der Kühlzone (Kühlkammer) einstellt und indem man die Geschwindigkeit steuert, mit welcher der Träger durch die Kühlzone bewegt wird.

Es wurde gefunden, daß bei einer Umgebungstemperatur, welche mehr als 20O⁰C unterhalb der Oberflächentemperatur des teuerfesten Körpers liegt, der feuerfeste Schmelzgußkörper zu schnell abgekühlt

wird und daß somit ein gewisses Maß an Rißbildung auftiilt. Es ist somit bevorzugt, die Umgebungstemperatur innerhalb der Kühlzone derart zu steuern, daß sie um weniger als 20O⁰C unterhalb der Oberflächentemperatur des Schmelzgußkörpers liegt. Zur Erzielung von guten Ergebnissen sollte die Umgebungstemperatur in der Kühlzone Vorzugs eise so nahe an der 200°C-Differenz liegen, wie praktisch möglich. Der größte Vorzug wird einer Temperatur-Differenz zwischen der Oberfläche des feuerfesten Gußkörpers und der Umgebungstemperatur der Kühlzone gegeben, welche zwischen 50 und 20O⁰C liegt.

Um in der Kühlzone eine geeignete Atmosphäre zu schaffen, sollte die Temperatur in dem ersten Kühlbereich der Kühlzone über 600⁰C liegen. Dieser erste Kühlbereich ist vorzugsweise mit doppelten Wänden und/oder doppelten Decken von verschiedener Dicke und verschiedenen Wärmedurchgangssätzen konstruiert. Zwischen den Doppelwandungen

und den Doppeldecken sollte kalte Luft geführt werden, um die Temperatur innerhalb der Kammer zu regulieren.

Der zweite Kühlbereich der Kühlzone ist vorzugsweise in mindestens zwei Unterbereiche mit verschiedenen Umgebungstemperaturen unterteilt. Der erste Unterbereich des zweiten Kühlbereichs der Kühlzone sollte eine Umgebungstemperatur von mehr als 150⁰C und vorzugsweise mehr als 200⁰C haben.

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ledoch sollte die Umgebungstemperatur unterhalb in gesteuerter Weise schnell abgekühlt werden kann. 600 C liegen, »ei diesem Unterbereich sollte die Der erste Bereich 12 ist mit einer doppelten Decke 19 Wand- und Dcckcnkonstruktinii mit Kühlwasser- und einer doppelten Seitenwandung 20 konstruiert, rohren ausgeführt sein, welche in den Wänden ein- Die Umgebungstemperatur in dem Bereich 12 wird gebettet sind oder an der Außenfläche der Wandung 5 geregelt, indem man Kühlgas, wie z. B. Luft, durch ■ ..d'odcr der Decke angeordnet sind. den Zwischenraum 21 zwischen den Doppelwandun-

Dcr zweite Unterbereich des zweiten Kühlbcreichs gen und den Doppcldecken hindurchleitet. Der zweite der Kühlzone sollte eine Temperatur von weniger Bereich 13 ist mit einer Decke 19 und Scitenwänden 20 als 250"C und vorzugsweise weniger als 200 C haben. konstruiert, in welche Kühlrohre 22 eingebaut sind. Dieser Unterbereich kann gekühlt werden, indem man io Die Umgebungstemperatur in diesem Bereich wird Kühlluft in die Kammer einbläst oder eine eizwun- geregelt, indem man eine Kühlflüssigkeit, wie z. B. gene Luftkonvektion in der Kammer vorsieht. Wasser, durch die Kühlrohre 22 leitet. Der dritte

Falls erwünscht, kann der zweite Unterbereich des Bereich 14 ist mit in die Oberfläche der Decke 19 zweiten Kühlberej'chs außerhalb der Kammer liegen. eingelassenen Kühlrohre 23 versehen. Die Umge-Dic Temperatursteuerung in jeder Zone Hann erreicht 15 bungstemperatur in diesem Bereich wird geregelt, werden indem man bewegliche Verschluß- oder Ab- indem man Kühlwasser durch die Kühlrohre 23 schlußcinrichtungen verwendet. Wenn der Unter- leitet. Der vierte Bereich 15 weist einen Luftauslaß 24 schied zwischen der Umgebungstemperatur und der auf spwje einen Lufteinlaß 25. Die Umgebungstemr Temperatur der Körperoberfläche zu gering ist, SP peratur in dipsem Bereich wird geregelt, indem man benötigt man für das Temperverfahren eine über- ao mittels eines Gebläses 16 Luft in einen Umlauf bringt, mäßig lange Zeitdauer. Demgemäß sind Temperatur Falls erforderlich, kann atmosphärische Luft in den di'fferenzen bevorzugt welche oberhalb 50 und Bereich 15 eingeblasen werden, um die Wttgen und unterhalb 200⁰C |,egen. die Produkte zu kühlen.

im folgenden soll auf die Zeichnungen Bezug In dem Tempertunnel werden vorzugsweise flexible

Genommen werden, in welchen für sich entsprechende 35 Verschlußklappen oder Verschlußschieber 17 und 17' Bauteile in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugs- am Eingang einer jeden Zone oder eines jeden Bezeichen verwendet werden. Die Zeichnungen zeigen reichs vorgesehen, i|m eine zu. rasche Abkühlung cine Aiisführungsform einer Tempereinrichtung gpmäß durch Luftbewegung zwischen den Zonen und Beder Lehre vorliegender Erfindung. _ reichen zu verhindern. Gute Ergebnisse werden erzielt,

Der Tempertunnci weist eine heiße /.one i der 3° wenn die Abkühigeschwindigkeii eiwa 30 bis 9GT Erstarrungskammer, eine Kühlzone 2 und eine Vor- pro Stunde beträgt, falls die Temperatur über 1000⁰C wärmzone 3 auf Diese drei Zonen sind mittels eines liegt, und etwa 50 bis 12O⁰C pro Stunde, wenn die Schienensystems 5 und mittels Schiebebühnen 6 und 7 Temperatur zwischen 600 und 1000⁰C liegt, und miteinander verbunden. Ein Heizkanal 4 grenzt an etwa 20 bis 8O⁰C pro Stunde, wenn die Temperatur die heiße Zone 1 und an die Vorheizzone 3 an. Die 35 zwischen 200 und 600⁰C liegt.

heiße Zone 1 in dem Tunnel wird mittels einer Viel- Im folgenden soll die Arbeitsweise der crfindungs-

zahl von Brennern 8 geheizt, welche auf gegenüber- gemäßen Vorrichtung beschrieben werden Die geli'eeenden Seiten der Kammer angeordnet sind. Gute schmolzene feuerfeste Masse wird in eine Form ge-Ereebnisse werden erzielt, wenn drei Brenner 8 in gössen und sodann auf einen wagenartigen Träger einem Abstand von 2000 mm voneinander jeweils an 40 gelegt, welcher auf eine Temperatur von mehr als beiden Seiten der Kammer angeordnet sind. An 500⁰C vorgeheizt wurde, vorzugsweise auf eine Tem-Stelle der Brenner können elektrische Heizelemente peratur von mehr als 700⁰C. Der Wagen wird entlang verwendet werden. In den Seitenwänden der heißen den Schienen 5. der Schiebebühne 7 und durch die Zone 1 sind Ausgänge 9 vorgesehen, durch welche Tür 18 in die heiße Zone 1 auf den Schienenzug die eine hohe Temperatur aufweisenden Verbrcnnungs- 45 bewegt. Die heiße Zone ist auf eine vorbestimmte case in die Vorheizzone 3 eingeführt werden können. Temperatur aufgeheizt. Dabei findet die Temperung Mit Hilfe dieses Hochtemperaturgases kann die Wärme statt. In vorbestimmten Intervallen kann eine Reihe für die Vorheizzone 3 bereitgestellt werden, um die von mehreren wagenähnlichen Trägern und Gußwogenartieen Träger 10 vorzuheizen. Die Verbren- formen kontinuierlich in die heiße Zone eingeführt nunasease" werden sodann mittels eines geeigneten 5° werden. Jeder in die heiße Zone einfahrende Wagen Gebläses durch einen Schornstein 11 abgelassen. wird allmählich während der Fahrt von der heißen Falls erwünscht, kann die Vorheizzone mit der Heiz- Zone zum letzten Bereich der Kühlzone 2 auf Zimzone fluchten, so daß die heiße Zone 1 die Kühl- mertemperatur abgekühlt. Der Wagen wird sodann zone 2 und die Vorheizzone 3 an dem gleichen auf die Schienen 5 überführt, wo das feuerfeste Gußeeraden Schienenzue liegen können. Sodann wird 55 produkt von dem Wagen entfernt wird. Sodann wird der feuerfeste Schmelzgußkörper in der Heizzone 1 der Wagen wieder in den Kreislauf zurückgeführt durch eine Tür in der^Decke oder in einer Seiten- und in die Vorheizzone 3 eingefahren, wandung der heißen Zone 1 oder tiner für diesen

Zweck eeeigneten heißen Zone auf den Trager ge- ^

eeben ~ ^6o ^'^ne Mischung von feuerfesten Materialien mit

Die Kühlzone 2 ist gewöhnlich in zwei oder mehrere bis 80 Gewichtsprozent Al₂O₃, 15 bis 25 Gewichts-Bereiche unterteilt Wie in der Zeichnung dargestellt, prozent SiO₂, 0,5 bis 3 Gewichtsprozent TiO₂, 0,5 ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel die Kühl- bis 2 Gewichtsprozent, Fe₂O₃ und geringeren Menzone in vier Bereiche unterteilt, d. h. einen ersten gen CaO, MgO wird bei einer Temperatur oberhalb Bereich 12 einen zweiten Bereich 13, einen dritten 65 1900°C geschmolzen und in eine Sandform mit einem Bereich 14* und einen vierten Bereich 15, so daß der Innenvolumen von 200 · 200 · 300 mm³ eingegossen, feuerfeste Schmelzgußkörper ohne Bildung von Zehn Formen werden auf einen Wagen mit einer Sprüngen und unter Spannung stehenden Bereichen Wagenfläche von 1000 · 2000 mm² gesetzt, welche

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ίο

auf eine Temperatur oberhalb 700° C in einer Vorwärmkammer vorgeheizt wurde. Alle 30 Minuten werden sukzessive die Wagen in die heiße Zone mit einer Temperatur von 1400⁰C eingefahren.

Die Bedingungen der Wärmebehandlung des hitze- s festen Schmclzij'jßkörpers sind in folgender Tabelle zusammengestellt

Verweilzeit in der Erstarrjngskammer (heiße Zone)

Temperatur

Etwa 1400⁰C

1000 bis 1400 ¹C...

Zeit

60 Minuten 480 Minuten

Verweilzeit in der Kühlzone

Umgebungstemperatur	Kühlmethode	Kühlgcschwindigkeit	Differenz zwischen den Temperaturen des Erzeugnisses und der Umgebung
Oberhalb 6000C 200 bis 6000C Weniger als 2000C	indirekte Kühlung durch Einleiten von Kühlluft in den Zwischenraum der Doppelwandung Kühlung durch Kühl wasserrohre direkte Luftkühlung	70 bis 100° C/h 50 bis 80°C/h 10 bis 40°C/h	70 bis 1000C 90 bis 18O0C 120 bis 2000C

Die Gesamtkühlzeit bestimmt sich von der Zeit, zu der der Wagen in die heiße Zone eingefahren wird, bis zu der Zeit, bei der er die Kühlzone verläßt. Diese Gcsamtkühlungszeit beträgt 32 Stunden. Bei keinem einzigen feuerfesten Gußkörper gemäß dem erfindungsgemäßen Gieß- und Temperverfahren wurden unerwünschte Risse und Sprünge entdeckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von feuerfesten Gußkörpern durch Gießen von geschmolzenem feuerfestem Material in Gußformen und nachfolgendes Abkühlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung stufenweise durchgeführt wird, wobei in erster Stufe die Schmelze in der Gußform bei einer nicht mehr als 300⁰C unterhalb des Schmelzpunktes der am niedrigsten schmelzenden kristallinen Komponenten liegenden Temperatur zum Erstarren gebracht wird, oder bei einer nicht mehr a^ls 300° C unterhalb des Ersti.r ungspunktes einer gegebenenfalls vorhandenen glasartigen Komponenten liegenden Temperatur.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kontinuierliche Arbeitsweise.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem geschmolzenen feuerfesten Material gefüllte Gußform während der Aokühlung auf einem Träger oder Wagen steht, welcher auf eine Temperatur von mehr als 500°C vorgeheizt wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der e:starrte feuerfeste Körper in zweiter Stufe bei einer Umgebungstemperatur abgekühlt wird, welche 5'„ bis 200°C unterhalb der Oberflächentemperatur des erstarrten feuerfesten Körpers liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material dem Typ Al₂O₃ — SiO₂ angehört und in erster Stufe während einer Stunde bei einer Anfangstemperatur von mehr als 1200° C zum Erstarren gebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material dem Typ ZrO₂ — Al₂O₃ — SiO₂ angehört und in erster Stufe während mehr als einer Stunde bei einer Anfangstemperatur von mehr als 1100⁰C zum Erstarren gebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material dem Typ AI₂O₃ angehört und in erster Stufe während mehr als 30 Minuten bei einer Anfangstemperatur von mehr als 1400⁰C zum Erstarren gebracht wird.

8. Verfahren nac!i einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material dem Typ MgO — Cr₂O₃ — AI₂O₃ — Fe₂O₃ (FeO) angehört und in erster Stufe während mehr als 30 Minuten bei einer Anfangstcmperatur von mehr als 1300~C zum Erstarren gebracht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis S. dadurch gekennzeichnet, daß der erstarrte feuerfeste Körper während der auf die erste Stufe folgenden Abkühliingsslufe in mindestens zwei Unterstufen abgekühlt wird, wobei die Temper;; Iu r während der ersten Unterstufe /wischen 150 und 600 C und während der zweiten Unter stufe unterhalb 250 C liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5 und 9. dadurch gekennzeichnet, daß das feuu/cste Material 72 bis 82 Gewichtsprozent

Al₂O₃, 15 bis 25 Gewichtsprozent SiO₂, 0,5 bis 3 Gewichtsprozent TiO₂ und 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent Fe₂O₃ enthält, in erster Stufe bei einer Temperatur von etwa 1000 bis 1400⁰C zum Erstarren gebracht wird und sodann in einer ersten Unterstufe der nachfolgenden Abkühlstufe bei einer Temperatur von mehr als 600⁰C, in einer zweiten Unterstufe bei einer Temperatur von 200 bis 600⁰C und in einer dritten Unterstufe bei einer Temperatur von weniger als 200⁰C abgekühlt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Temper- und Abkühlungstunnel mit einer heißen Zone (1) mit einer Temperatur, welche weniger als 300⁰C unterhalb dem Schmelzpunkt der am niedrigsten schmelzenden kristallinen Komponenten der von glasigem Material freien Schmelze oder weniger ah 300^rC unterhalb der Erstarrungstemperatur einer gegebenenfalls vorhandenen glasartigen Komponenten in der Schmelze liegt, so daß die Schmelze mindestens teilweise kristallisiert werden kann, mit einer Kühlzone, deren Temperatur 50 bis 200° C unterhalb der Oberflächentemperatur des kristallinen Produktes liegt, und mit einer Voiheizzone um Träger odc-r Wagen, welche zum Transport der Formen mit den feuerfesten Gußkörpem durch die Tunnelzonen dienen, auf eine Temperatur von mehr als 500° C vorzuheizen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone mindestens zwei Kühlbereiche umfaßt, wobei die Temperatur in dem ersten Kühlbereich zwischen 150 und 600⁰C und in dem zweiten Kühl Bereich unterhalb 250° C liegt.