LADLE FOR RECEIVING AND OPTIONALLY AFTER-TREATING AND/OR TRANSPORTING HOT LIQUID METALS

Abstract: 1. Ladle for receiving and, where necessary, for subsequent treatment and/or transportation of hot, molten, metals which are poured from a preceding melting unit into the ladle (10), which a lining (14) made of high-temperature-resistant material such as, for example, chamotte bricks which lie adjacent to one another and cover the base and side walls of the ladle and have, at the point of impact (18) of the pouring stream of molten metal (19), an impact element which projects above the adjacent surface (23) of the lining (14), characterized in that the impact element is a domed element (20) inset into the lining (14), of which the domed surface (22) is directed against the pouring stream of molten metal and blends without a step into the surface (23) of the adjacent lining (17) and of which the smallest diameter D or the smallest edge length at the transition to this surface (23) is larger than the diameter (d) of the pouring stream of molten metal (19) at the point of impact (18).

Description: Titel: Pfanne zum Aufnehmen und ggf. Nachbehandeln und/oder Transportieren von heissen, flüssigen Metallen Die Erfindung betrifft eine Pfanne zum Aufnehmen und ggf. Nachbehandeln und/oder Transportieren von heissen, flüssigen Metallen, die aus einem vorgeschalteten Schmelzaggregat in die Pfanne eingegossen werden, mit einer Ausmauerung aus hochtemperaturbeständigem Material, wie Schamottesteinen od.dgl., die nebeneinanderliegend den Boden und die Seitenwände der Pfanne bedecken. Pfannen für flüssige Metalle, insbesondere Stahlgiesspfannen, werden nicht nur zum Transport, sondern auch als Reaktionsgefässe zum Nachbehandeln der Metalle benutzt. Sie werden deshalb mit einem Deckel verschlossen, der nur eine mässig grosse Öffnung aufweist, durch die das flüssige Metall aus dem Schmelzaggregat in die Pfanne eingegossen wird. Der Giessstrahl trifft hierdurch immer an der gleichen Stelle auf den Pfannenboden auf, wodurch diese Auftreffstelle stärker beansprucht wird als die übrigen Bereiche der Bodenausmauerung. Ausgehend von den Fugen zwischen den nebeneinander im Verband gemauerten Schamottesteinen, wird die Bodenausmauerung an der Auftreffstelle des Giessstrahles früher und in höherem Masse zerstört als im übrigen Bereich. Die Pfanne muss deshalb bei fortgeschrittenem Verschleiss an der Auftreffstelle des Giessstrahles schon aus dem Betrieb genommen und neu ausgemauert werden, bevor die übrigen Teile des Pfannenbodens verschlissen sind. Aufgabe der Erfindung ist es, den voreilenden Verschleiss an der Auftreffstelle des Giessstrahles zu verhindern und hierdurch die Gebrauchsdauer der Pfanne mit einfachen und preiswerten Mitteln zu erhöhen. Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass an der Auftreffstelle des Giessstrahles ein Buckelelement in die Ausmauerung eingefügt ist, das über die Oberfläche der Ausmauerung mit einer Buckelfläche herausragt, die ohne Absatz in die Oberfläche der benachbarten Ausmauerung übergeht und deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Giessstrahles. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Giessstrahl beim Auftreffen auf das Buckelelement ohne nennenswerte Verwirbelung des flüssigen Metalles über die Buckelfläche ausgebreitet wird und an dessen Rändern mit im wesentlichen laminarer Strömung auf die übrige Oberfläche der benachbarten Ausmauerung fliesst. Das Buckelelement ist zweckmässig ein monolithischer Buckelstein,der etwa ein Sechstel bis ein Viertel der Oberfläche der Bodenausmauerung einnimmt. Es gibt hierdurch im Bereich der ganzen Auftreffstelle keine Fuge, an der das mit hoher Energie herabströmende Metall angreifen könnte. Das Buckelelement kann verschiedenartig gestaltete Buckelflächen haben. So kann die Buckelfläche sphärisch, pyramidenförmig oder nach Art einer Kreuzgewölbefläche gestaltet sein. Besonders zweckmässig ist es, wenn die Buckelfläche einen mittleren, konvexen Teil aufweist, der in konkave Randteile übergeht, die sich tangential an die umgebende Oberfläche der Ausmauerung anschliessen. Die gesamte Umlenkung der Bewegungsrichtung erfolgt dann im Bereich des Buckelelementes. Je nach der Stelle, an der der Giessstrahl auf die Bodenausmauerung auftrifft, kann das Buckelelement mehr in der Mitte oder am Rand der Pfanne angeordnet sein. Im letzteren Falle ist es zweckmässig, wenn ein Rand des Basisteiles des Buckelelementes, das in die Ausmauerung eingefügt wird, der Krümmung der Seitenwandausmauerung angepasst ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt: Fig. 1 eine Stahlgiesspfanne nach der Erfindung in einem senkrechten Querschnitt, Fig. 2 die Stahlgiesspfanne nach Fig. 1 in einem Horizontalschnitt nach Linie II-II, Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines für eine Pfanne nach der Erfindung verwendeten Buckel elementes in einem senkrechten Querschnitt nach Linie 111-111 der Fig. 4, Fig. 4 das Buckelelement nach Fig. 3 in einer Drauf sicht, Fig. 5 eine zweite Ausführungsforrn eines bei einer Pfanne nach der Erfindung verwendeten Buckel elementes in einer seitlichen Ansicht, Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 in einer Draufsicht, Fig. 7 eine dritte Ausführungsform eines Buckelelementes nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht, Fig. 8 das Buckelelement nach Fig. 7 in einer Drauf sicht, Fig. 9 eine vierte Ausführungsform eines Buckelelemen tes in einem vertikalen Querschnitt der Fig. 10 und Fig. 10 das Buckelelement nach Fig. 9 in einer Drauf sicht. In den Zeichnungen ist mit 10 eine Pfanne zum Nachbehandeln und Transportieren von flüssigen Metallen, beispielsweise flüssigem Stahl, bezeichnet, die aus einem Behälter 11 aus Stahl oder Stahlguss besteht, der an seiner Oberseite mit einem Deckel 12 abgedeckt ist, der eine Eingussöffnung 13 aufweist. Der Behälter 11 ist mit einer Ausmauerung 14 aus hochtemperaturbeständigen Schamottesteinen 15 versehen, die im Verband angeordnet sind und die Seitenwandausmauerung 16 und die Bodenausmauerung 17 der Pfanne bilden. Unterhalb der Eingiessöffnung 13 im Deckel 12 ist an der Auftreffstelle 18 des Giessstrahles 19 ein Buckelelement 20 in die Bodenausmauerung 17 eingefügt, das als monolithischer Buckel stein ausgebildet ist und ebenfalls aus einem hochtemperaturbeständigen Material besteht. Der Buckel stein ist im Grundriss wesentlich grösser als die einzelnen Schamottesteine 15 der Bodenausmauerung 17, sein Basisteil 21 hat jedoch die gleiche Höhe h wie die Schamottesteine. Oberhalb des Basisteiles 21 hat der Buckelstein eine Buckelfläche 22, die über die Oberfläche 23 der benachbarten Bodenausmauerung 17 hinausragt und an den Rändern 24 des Buckelsteines 20 in diese benachbarte Ausmauerung 17 übergeht. Man erkennt aus Fig. 1, dass der kleinste Durchmesser D des Buckelsteines 20 wesentlich grösser ist als der Durchmesser d des Giessstrahles 19. Der Buckelstein 20 kann, je nach Art der Ausmauerung 14, unterschiedliche Grundrisse haben. Er kann kreisrund, quadratisch, rechteckig oder auch derart ausgebildet sein, dass einer der Ränder 24 des Basisteiles 21 der Krümmung der Seitenwandausmauerung 16 angepasst ist. Dies ist dann zweckmässig, wenn die Pfanne 10 einen kreisrunden Grundriss hat und die Auftreffstelle 18 des Giessstrahles 19 etwa an der Stelle liegt, wo die Bodenausmauerung 17 in die Seitenwandausmauerung 16 übergeht. Man erkennt aus Fig. i, dass der Giessstrahl 19 auf die konvex gekrümmte Buckelfläche 22 des Buckelsteines 20 auftrifft und dort sogleich ohne zu spritzen und ohne wesentliche Turbulenzen ausgebreitet wird und nach allen Seiten über die Buckelfläche 22 in laminarer Strömung auf die Oberfläche 23 der Bodenausmauerung 17 fliesst, wie dies in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet ist. Hierdurch kann an der Auftreffstelle in der Bodenausmauerung 17 kein Kolk entstehen und die Bodenausmauerung wird nicht angegriffen, da sich im Bereich der Auftreffstelle 18 keine Fugen befinden und der Giessstrahl in verteilter Form und unter einem sehr flachen Winkel auf die Oberfläche 23 der Boden ausmauerung fliesst, die mit Fugen im Verband gemauert ist. In den Fig. 3 bis i0 sind verschiedene Ausführungsformen von Buckel steinen nach der Erfindung gezeigt, die beispielsweise aus Schamotte oder auch aus einem hochtemperaturbeständigen Hartgestein hergestellt sein können. Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Buckelstein hat eine gewölbte Buckel fläche 22, die in der Mitte etwa sphärische Gestalt hat, nach den Rändern 24 zu jedoch in gradlinige Kanten übergeht, so dass auch in der Mitte der Ränder 24 kein Absatz entsteht. Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Buckelstein wird die Buckelfläche 22 von einer flachen, vierseitigen Pyramide gebildet, die sich über den Basisteil 21 erhebt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 hat die Buckelfläche 22 die Form einer Kreuzgewölbefläche, deren vier Wölbflächen 22a, 22b, 22c und 22d in einer Spitze 25 zusammenstossen. Bei dem buckelstein nach den Fig. 9 und 10 hat die Buckelfläche 22 einen mittleren, konvexen Teil 22e, der in konkave Randteile 22f, 22g, 22h und 22i übergeht. Bei allen Buckel steinen hat der Basisteil 21 an jeder Stelle des Steines die gleiche Höhe h, die der Dicke der Ausmauerung entspricht. Alle Ränder 24 des Buckel steines liegen deshalb in der gleichen Ebene wie die Oberfläche 23 der Bodenausmauerung 17, ohne R#cksicht darauf, in welcher Weise die Buckelfläche 22 gestaltet ist, ob sie nun sphärisch, pyramidenförmig oder konvex-konkav gekrümmt oder als Kreuzgewölbefläche ausgebildet ist. Praktische Versuche haben gezeigt, dass es günstig ist, wenn der monolithische Buckelstein etwa ein Sechstel bis ein Viertel der Oberfläche der Bodenausmauerung einnimmt. Die Grösse des Buckel steines ist abhängig von der Höhe des Giessstrahles und der Stahlmenge pro Zeiteinheit, die in die Pfanne eingegossen wird. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann der Buckelstein 20 auch am unteren Rand der Pfanne angeordnet und mit seiner Buckelfläche am Pfannenrand hochgezogen sein, wenn die Auftreffstelle an der Innenkante zwischen Bodenausmauerung 17 und Seitenwandausmauerung 14 liegt. Ferner sind andere Ausgeataltungen der Buckelfläche möglich. Wesentlich ist aber, dass die Buckelfläche sich über die Oberfläche der benachbarten Ausmauerung erhebt und nach allen Seiten ein stufenloser Ubergang in die Oberfläche der Ausmauerung gegeben ist, damit der abfliessende Giessstrahl keine Stufen oder Vorsprünge findet.

Claims: Ansprüche: 1. Pfanne zum Aufnehmen und ggf. Nachbehandeln und/oder Transportieren von heissen, flüssigen Metallen, die aus einem vorgeschalteten Schmelzaggregat in die Pfanne eingegossen werden, mit einer Ausmauerung aus hoch temperaturbeständigem Material, wie Schamottesteinen od.dgl., die nebeneinanderliegend den Boden und die Seitenwände der Pfanne bedecken, dadurch gekennzeich net, dass an der Auftreffstelle (18) des Giessstrahles (19) ein Buckelelement (20) in die Ausmauerung (14) eingefügt ist, das über die Oberfläche (23) der Aus mauerung (14) mit einer Buckelfläche (22) herausragt, die ohne Absatz in die Oberfläche (23) der benachbar ten Ausmauerung (17) übergeht und deren Durchmesser (D) grösser ist als der Durchmesser (d) des Giess strahles (19). 2. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Buckelelement (20) eine sphärische Buckelfläche (22) hat. 3. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Buckelelement (20) eine pyramidenförmige Buckel fläche (22) aufweist. 4. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buckelfläche (22) des Buckelelementes (20) eine Kreuzgewölbefläche (22a, 22b, 22c, 22d) ist. 5. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buckelfläche (22) einen mittleren, konvexen Teil (22e) aufweist, der in konkave Randteile (22f, 22g, 22h, 22i) übergeht. 6. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Buckelelement (20) ein monolithischer Buckelstein ist, der etwa ein Sechstel bis ein Viertel der Ober fläche (23) der Bodenausmauerung (17) einnimmt. 7. Pfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Rand (24) des Basisteiles (21) des Buckelelementes (20) der Krümmung der Seitenwand ausmauerung (16) angepasst ist.

Inventors: OTTAWA, SIEGFRIED, DIPL.-ING.
Applicants: LICHTENBERG FEUERFEST GMBH
Application year: 1985
Main classification: B22D41
IPC codes: B22D41