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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR LINING FIREPROOF VESSELS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/197462
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for lining devices for producing, processing or guiding or transporting a melt with a fireproof, melt-side wear layer, the vessel being designed in such a way that a wall delimiting the melt or the liquid on the vessel side also during operation can be rotated into the melt and simultaneously rotated out of the melt on an opposite side, a wall thickness of the fireproof wear layer on the entry side being known and the exit wall thickness after exiting the molten bath being measured.

Inventors:
GEIB, Uwe (Froschholzstr. 7, Penzberg, 82377, DE)
Application Number:
EP2019/059074
Publication Date:
October 17, 2019
Filing Date:
April 10, 2019
Export Citation:
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Assignee:
GEIB, Uwe (Froschholzstr. 7, Penzberg, 82377, DE)
International Classes:
C03B5/425; C03B5/43; F27D1/00
Domestic Patent References:
WO2013144329A12013-10-03
WO2010040486A12010-04-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
HGF EUROPE LLP (Neumarkter Str. 18, Munich, 81673, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Auskleiden von Vorrichtungen zum Erzeugen, Bearbeiten, Führen oder Transportieren einer Schmelze, insbesondere einer mineralischen, glasigen oder metallischen Schmelze, mit einer feuerfesten der Schmelze zugewandten Verschleißschicht, wobei die Verschleißschicht an der Vorrichtung ausgebildet wird und anschließend in Kontakt mit der Schmelze gebracht wird, durch den Schmelzebereich hindurch bewegt wird und nach dem Verlassen des Schmelzbe- reichs von der Vorrichtung entfernt wird, wobei eine ausgangsseitige Wandstärke der Verschleißschicht nach dem Verlassen des Bereichs der Schmelze gemessen wird und so damit festgestellt wird, ob eine Verschleißgrenze erreicht wird, wo- bei, abhängig von der Stärke des Verschleißes, die Verschleißschicht vor dem In- kontaktbringen mit der Schmelze, dicker oder dünner ausgebildet wird, so dass im Betrieb der Verschleiß so gesteuert wird, dass die Wandstärke der Verschleiß- schicht optimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung im Querschnitt wannen- oder trogartig ausgebildet ist und drehbar gelagert wird, wobei durch das Verdrehen entsprechend einer Drehrich- tung (11) eine die Schmelze begrenzende Wandung mit einer eingangsseitigen Stirnkante näher zum Schmelzbadspiegel (7) bewegt wird, während die aus- gangsseitige Stirnkante (3) vom Schmelzbadspiegel (7) entfernt, wobei der An- trieb sequenziell oder permanent erfolgen kann und im Bereich der eingangssei- tigen Stirnkante Wandelemente (16) angesetzt werden können und an der ge- genüberliegenden Stirnkante (3) verschlissene Wandelemente abgenommen werden können, wobei die Dicke der verschlissenen Wandelemente oder die Di- cke der noch verbliebenen feuerfesten Schicht gemessen wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die feuerfeste Verschleißschicht aus steinartigen Elementen oder einer feu- erfesten Stampfmasse oder Spritzmasse ausgebildet wird, wobei im Bereich der eingangsseitigen Stirnkante (2) entweder steinförmige Wandelemente angesetzt werden oder tragende Wandelemente (16a) angesetzt werden und anschließend die feuerfeste Schicht aufgespritzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der gemessenen Restwandstärke der feuerfesten Schicht die Eingangswandstärke so angepasst wird, dass sich die Restwandstärke möglichst dicht an einer vorher festgelegten Verschleißgrenze befindet, sodass bei stärke- rem Verschleiß dickere Feuerfestwandelemente angesetzt werden oder eine feu- erfeste Spritzmasse dicker aufgespritzt wird und bei einer zu großen Wandstärke dünnere Feuerfestelemente angesetzt werden oder die Spritzmasse dünner auf- gespritzt wird, oder die Drehgeschwindigkeit angepasst wird.

5. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (100) zum Aufnehmen, Bearbeiten oder Führen einer Schmelze, wobei die Vorrichtung (100) über zumindest eine flach trogartige Wanne (101) verfügt, in der eine Einschmelzeraum (102) be- grenzende Verschleißschicht (103) eingebracht ist, wobei die Vorrichtung (100) insbesondere eine metallurgische Pfanne oder eine metallurgische Verteilerrinne oder eine Rinne zum Schnellschmelzen von Glas ist, wobei die Dicke der den Schmelzeraum (102) begrenzten Verschleißschicht (103) insbesondere berüh- rungslos gemessen wird und die feuerfeste Verschleißschicht im Falle eines grenzwertigen Verschleißes mittels Aufspritzen ergänzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die gemessenen Verschleißdaten über eine Rechnereinrichtung an eine Spritzrobotereinrichtung weitergegeben werden, um entsprechend der Messdaten einen Wiederauftrag der Verschleißschicht mittels des Spritzroboters durchzufüh- ren.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die feuerfeste Verschleißschicht vor dem Einbringen einer neuen feuerfesten Verschleißschicht abgetragen, mittels Fräsen angepasst oder aufgebaut wird. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen den Schichten 14 und 17 eine Isolations- oder Trennschicht (18) vorhanden ist, welche das Trennen der Tragelemente (16a) im Bereich der Stirn kante (3) verbessert, wobei die Trennschicht (18) aus Elementen besteht, die an die Elemente (16a) angesetzt werden oder aus Elementteilen (16a und 18) vor- gefertigt ist, sodass diese im Bereich der Stirnkante lediglich angesetzt werden und anschließend die Masse 17 aufgespritzt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass abhängig von der Stärke des Verschleißes die Bewegungsgeschwindigkeit der Verschleißschicht durch die Schmelze erhöht oder verringert oder beibehalten wird, so dass im Betrieb der Verschleiß so gesteuert wird, dass die Wandstärke der Verschleißschicht optimiert wird.

Description:
Verfahren zum Auskleiden feuerfester Gefäße

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden feuerfester Gefäße.

Es ist bekannt, Gefäße für Hochtemperaturprozesse auszubilden. Hochtemperaturprozesse, die großindustriell eingesetzt werden, sind zum Beispiel die Herstellung von Stahl, die Her- stellung von Buntmetallen, die Herstellung von Glas und ähnlichen.

Es ist bekannt, dass für alle diese Hochtemperaturprozesse Gefäße, und insbesondere Öfen, vorgesehen werden, in denen das Material entweder erhitzt und verflüssigt wird, wie zum Beispiel bei Glas, oder flüssiges Material weiterverarbeitet wird.

Es ist bekannt, dass insbesondere feuerfeste Gefäße für die Stahlherstellung, für die Herstel- lung von Buntmetallen und für die Herstellung von Glas mit einer feuerfesten mineralischen Schicht ausgekleidet werden, welche den hohen Temperaturen einerseits widersteht und andererseits auch chemisch ausreichend stabil ist.

Üblicherweise sind derartige feuerfeste Schichten Verschleißschichten, das heißt Schichten, die sich mit der Gebrauchsdauer abnutzen und nach einer gewissen Zeit ersetzt werden müssen.

Dabei ist es bekannt, Gefäße aus feuerfesten Steinformaten auszubilden bzw. mit feuerfes- ten Steinformaten auszukleiden, wobei diese Steinformate den Vorteil haben, dass sie häufig sehr dicht sind und dementsprechend langsam verschleißen. Gleichzeitig sind derartige feu- erfeste Steinformate jedoch vergleichsweise teuer. Es gibt wiederum feuerfeste Gefäße, die mit sogenannten Stampf- oder Spritzmassen ausgekleidet werden, wobei diese Stampf- oder Spritzmassen über eine hydraulische, chemische oder keramische Bindung verfügen können.

Als Beispiele für Gefäße, die mit Stein ausgekleidet sind, sind zum Beispiel Konverter für die Stahlerzeugung zu nennen oder Glaswannen für das Einschmelzen und Erzeugen von Glas. Als Beispiele für Gefäße mit Spritzmassen sind beispielsweise die metallurgische Pfanne und die Verteilerrinne im Stahlstrangguss zu nennen. Der Vorteil von Spritzmassen ist üblicher weise, dass diese relativ günstig sind und relativ leicht einzubauen sind, so dass derartige, mit Stampf- oder Spitzmassen ausgekleidete Gefäße häufig im Umlauf und demensprechend günstig betrieben werden können.

Allen Gefäßen gemeinsam ist, dass sie für den Austausch der feuerfesten Beladungen aus dem Betrieb genommen werden müssen.

Vom Anmelder sind Systeme bekannt, bei denen eine in etwa halbrunde, wannenartige, feu- erfest ausgemauerte Rinne sich um die Längsachse dreht, so dass auf einer Seite immer neue Elemente angesetzt werden können, während auf einer gegenüberliegenden Seite ver- schlissene Elemente abgenommen werden können. Dies ermöglicht den Austausch feuerfes- ter Elemente auch während des Betriebes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik effektiver und kostengünstiger gestaltet werden können.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht in einer ersten Ausführungsform ein Gefäß zum Aufnehmen, Weiterfüh- ren, Erzeugen oder Bearbeiten von Schmelzen vor. Dieses Gefäß ist z.B. in etwa halbzylin- derförmig ausgebildet, wobei das halbzylinderförmige Gefäß mit seiner Längsachse horizon- tal oder leicht geneigt angeordnet ist und eine äußere Umfangswandung oder Umfangsfläche besitzt, mit der es drehbar bzw. abrollend auf entsprechenden Drehlagern gelagert ist. Die Innenfläche des Gefäßes ist mit zumindest einem feuerfesten Material ausgekleidet.

Das Gefäß besitzt einen Schmelzespiegel, wenn es in Betrieb ist, der niedriger ist als die Längskanten des Gefäßes, so dass keine Schmelze seitlich über die Wandungen auslaufen kann. Demensprechend besitzt das Gefäß i. a. R. auch Stirnwandungen.

Da das Gefäß drehbar ist, können an einer Seite neue Wandungsteile und neue feuerfeste Teile angesetzt werden, während auf der gegenüberliegenden Seite durch das Drehen Wan- dungsteile aus dem Schmelzekontakt herausgehoben werden und entfernt werden können. Somit kann die feuerfeste Auskleidung im Betrieb und ohne Unterbrechung des Betriebes ausgetauscht werden.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, insbesondere die Wandstärke und insbesondere die Wandstärke der feuerfesten Schicht zu messen, so dass hieraus und der Ausgangswandstär- ke ermittelt werden kann, wie hoch der Verschleiß des feuerfesten Materials ist. Entspre- chend des Verschleißes werden erfindungsgemäß dickere oder dünnere, feuerfeste Stücke auf der gegenüberliegenden Seite der Wandung angesetzt, so dass auf den Verschleiß optimiert neue Wandungsteile angesetzt werden. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Teile, die aus dem Schmelzebad herausgedreht werden, noch Wandstärken haben, die an sich noch nutzbar wären, so dass kein teures, feuerfestes Material vergeudet wird.

Erfindungsgemäß können hierbei entweder feuerfeste Steine unterschiedlicher Dicken bevor- ratet und vorgesehen sein, die entsprechend angesetzt werden bzw. mit den restlichen Wandungsteilen angesetzt werden, es kann jedoch auch vor dem Eindrehen des Wandungs- bereichs in die Schmelze eine feuerfeste Masse an die Wandung angespritzt werden, wobei die Dicke der aufgespritzten Masse von der Messung des Verschleißes auf der gegenüberlie- genden Seite abhängig gemacht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können sowohl monolithische Elemente, wie z.B. feuerfeste Steine, mit einer Ausgangsdicke angesetzt werden und mit einer Enddicke, die vorbestimmt ist, entfernt werden, wobei zum leichteren Entfernen die monolithischen Elemente über gegebenenfalls Sollbruchstellen verfügen, z.B. von der Rückseite eingebrachte Schlitze, die im Bereich der Sollbruchstelle eine so geringe Wandstärke nach dem Heraushe- ben aus der Schmelze bewirken, dass hier die Elemente z.B. abgebrochen werden können.

Diese Vorgehensweise ist auch beim Aufspritzen von Verschleißschichten möglich, insbeson- dere können beim Aufspritzen Bereiche mit einer geringeren Dicke erzeugt werden, bei de- nen nach dem Herausheben aus der Schmelze an der gegenüberliegenden Seite die Rest- schicht so dünn ist, dass die verbliebenen Bereiche leicht abgebrochen werden können.

Die Entnahme kann auch mechanisch, z. B. durch Sägen, mit entsprechender Absaugung erfolgen, oder durch Verdampfen mittels eines Lasers, so dass keine Bruchstücke in die Schmelze gelangen können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Enddicke des aus der Schmelze herausbewegten Bereichs bzw. der aus der Schmelze herausbewegten Verschleißschichten nicht durch eine variable Eingangsdicke vorbestimmt, sondern es wird die Drehgeschwindig- keit des Gefäßes an den Verschleiß angepasst, so dass immer gleich dicke Elemente ange- setzt werden aber bei einem zu hohen Verschleiß, der gemessen wurde, die Drehgeschwin- digkeit erhöht wird oder bei geringem Verschleiß und einer dementsprechend noch dickeren und noch nicht am Ende des Verschleißes angelangten Verschleißschicht, die Drehgeschwin- digkeit verringert wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung handelt es sich nicht um ein drehbares Schmelzegefäß, sondern um ein feststehendes Schmelzegefäß, wie eine Verteiler- rinne oder eine metallurgische Wanne oder eine nicht-bewegliche Glaswanne oder um eine bewegliche Schmelzrinne

Diese wird mit einer feuerfesten Verschleißschicht ausgespritzt und anschließend in Betrieb genommen.

Nach dem Ende der Betriebszeit wird dieses Gefäß aus dem Betrieb genommen und es wird die Restwandstärke der Verschleißschutzschicht im Vergleich zu der vormals aufgebrachten Verschleißschutzschicht gemessen. Der sich hieraus ergebende Verschleiß wird beim erneu- ten Verspritzen der Verschleißschutzschicht berücksichtigt, so dass gegebenenfalls dünnere oder auch dickere Schichten aufgespritzt werden können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die feuerfeste Verschleißschicht monoli- thisch ausgebildet und in das Gefäß eingesetzt, wobei nach dem Ende der Betriebszeit das monolithische Teil herausgenommen wird oder in dem Teil vermessen wird. Aus den hieraus sich ergebenden Daten wird ein neuer Einsatz bzw. werden neue Einsätze durch Spritzen oder Stampfen hergestellt, wobei zum Spritzen oder Stampfen hierfür Mutterformen verwen- det werden, die selber nicht als Gefäß verwendet werden, aber die Verschleißschutzschicht aufnehmen, solange bis diese monolithisch ausgehärtet ist. Nach dem monolithischen Aus- härten wird die Verschleißschutzschicht hieraus entnommen und in das Betriebsgefäß einge- setzt. Dies ermöglicht auch an Orten, die nicht der Produktionsort für die Schmelze sind, die Einsätze vorzufertigen.

Die Erfindung ermöglicht auch damit eine empirische Ermittlung des Verschleißes, so dass gegebenenfalls auch monolithische Einsätze mit unterschiedlicher Dicke bevorratet werden können, um sie bedarfsgerecht einzusetzen. Bedarfsgerecht einsetzen kann hierbei auch bedeuten, dass abhängig von der Schmelze und ihrem Einfluss auf die Verschleißschicht un- terschiedliche feuerfeste Materialien und/oder unterschiedliche Dicken der Verschleißschich- ten in Form von Steinen, Spritz- oder Stampfmassen oder monolithischen, gespritzten oder gestampften Einsätzen verwendet werden. Es ist so beispielsweise bekannt, dass bestimmte Stähle aggressiver zu dem feuerfesten Ma- terial sind als andere, das Gleiche gilt auch für unterschiedliche Glasschmelzen, die auch un- terschiedlich die entsprechenden Auskleidungen angreifen.

Die Erfindung schafft somit die Möglichkeit, eine Verschleiß-angepasste Auskleidung vorzu- sehen, mit der eine maximale Variabilität und Flexibilität bezüglich des Einsatzes von feuer- festem Material erzielt wird.

Durch die Erfindung wird es auch möglich, bei Beschädigungen der Auskleidung, z.B. durch Fremdkörper in Glaswannen, die Auskleidung bis zur Beschädigung herauszudrehen und dann abzubauen. Selbstverständlich müssen auch hier entsprechende neue Auskleidungsbe- reiche entsprechend angesetzt werden. Hierbei ist von Vorteil, dass der Betrieb nicht unter- brochen werden muss.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:

Figur 1 : ein halbzylindrisches Drehgefäß mit darin aufgenommener Schmelze sowie einer

Messeinrichtung für Wandstücke und einer Zuführeinrichtung für neue Wandstü- cke;

Figur 2: ein Gefäß nach Figur 1, welches mit einer feuerfesten Masse ausgespritzt wird, wobei eine Verschleißmesseinrichtung für die verbliebene Wandstärke einer feuer- festen Stampfmasse vorhanden ist;

Figur 3: ein Gefäß nach Figur 2, bei dem die Reststärke der feuerfesten Wandung mit ei- nem Taster abgenommen wird;

Figur 4: eine Vorrichtung nach Figur 3, wobei eine spezielle Geometrie der Innenwan- dungsfläche zur Aufnahme der feuerfesten Verschleißschutzschicht vorhanden ist;

Figur 5: eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach Figur 4 mit einer anderen

Ausgestaltung einer Innenwandkontur;

Figur 6: die erfindungsgemäße Messvorrichtung für mit Spritzmassen ausgekleidete

Schmelzgefäße; Figur 7: erfindungsgemäße monolithische Einsätze für Schmelzgefäße mit einer Messein- richtung und einer Fertigungseinrichtung für die monolithischen Gefäße, jeweils mit Messeinrichtung;

Figur 8: eine weitere Ausführungsform nach Figur 7;

Figur 9: eine weitere Ausführungsform nach Figur 8.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird das grundsätzliche Prinzip angewen det, das eine Schmelze in einem Gefäß erzeugt, bearbeitet oder transportiert wird, wobei das Gefäß so ausgestaltet ist, dass auch während des Betriebes, d.h. während der Füllung mit einer Schmelze oder Flüssigkeit, die Schmelze oder die Flüssigkeit gefäßseitig begrenzende Wandung in die Schmelze hineingedreht und gleichzeitig gegenüberliegend aus ihr heraus gedreht werden kann.

Aufgrund des Verschleißes besitzt eine derartige Wandung in dem Bereich, in dem die Wan dung in die Schmelze hineingeführt wird, eine nachfolgend Eingangswandstärke genannte Wandstärke und an der üblicherweise gegenüberliegenden Seite, wo die Wandung aus der Schmelze herausgeführt wird, eine Ausgangswandstärke.

Die Wandung besteht hierbei oder umfasst hierbei zumindest eine schmelze- oder flüssig keitsseitige Verschleißschicht, die mit der Schmelze oder der Flüssigkeit sich in Kontakt be findet. Diese Verschleißschicht wird durch den Kontakt zur Schmelze oder Flüssigkeit ver schlissen bzw. abgetragen, wodurch die Verschleißschicht während des Durchlaufs von der Eingangsseite zur Ausgangsseite sich verringert. Dies bedingt, dass die Ausgangswandstär ke geringer ist als die Eingangswandstärke. Um sicherzustellen, dass immer ausreichend Verschleißschicht auch ausgangsseitig noch vorhanden ist, wird eine Verschleißgrenze fest gelegt, was einer Mindestdicke der Verschleißschicht entspricht, beispielsweise um bei Be triebsunterbrechungen sicherzustellen, dass nicht unter der Verschleißschicht liegende Schichten mit der Schmelze in Kontakt kommen. Darunterliegende Schichten können bei spielsweise Isolationsschichten oder Tragschichten sein.

Erfindungsgemäß ist die Eingangswandstärke bekannt, wobei die Ausgangswandstärke nach dem Verlassen des Schmelzbades gemessen wird, um die neue Eingangswandstärke automatisch, mittels ermittelter Daten zu bestimmen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Erzeugen, Bearbeiten oder Führen bzw. Trans portieren einer Schmelze ist im Querschnitt in etwa als Halbzylinder ausgebildet und besitzt eine eingangsseitige Stirnkante 2 und eine ausgangsseitige Stirnkante 3 sowie eine Mantel fläche 4. Zudem besitzt die Vorrichtung 1 eine innenseitige Mantelfläche 5, die einen Raum 6 für eine Schmelze begrenzt. Eine Schmelze ist hierbei bis zu einem Schmelzbadspiegel 7 in der Vorrichtung 1 enthalten, wobei der Schmelzbadspiegel 7 tiefer liegt als die eingangsseiti ge Stirnkante und die ausgangsseitige Stirnkante.

Mit der Mantelfläche 4 ist die Vorrichtung 1 auf Rolllagern 8 gelagert, wobei die Rolllager 8 über Rollen 8a und über Auflager 9 verfügen, wobei die Rollen 8a in den Auflagern 9 drehbar gelagert sind.

Vorzugsweise sind einige oder alle der Rollen 8a antreibbar entsprechend einer Drehrich tung 10, so dass die Vorrichtung 1 entsprechend einer Drehrichtung 1 1 verdreht werden kann.

Durch das Verdrehen entsprechend der Drehrichtung 1 1 gelangt somit die zwischen der äu ßeren Mantelfläche 4 und der inneren Mantelfläche 5 gebildete Wandung 12 mit der ein gangsseitigen Stirnkante 2 näher zum Schmelzbadspiegel 7, während die Wandung 12 der ausgangsseitigen Stirnkante 3 sich vom Schmelzbadspiegel 7 entfernt.

Der Antrieb kann dabei sequentiell oder permanent erfolgen.

Die Wandung 12 ist im Bereich der äußeren Mantelfläche 4 beispielsweise aus einem Me tallzylinder 13 gefertigt, auf den folgend eine keramische oder sonstige Tragfläche 14 folgt, auf der die insbesondere feuerfeste Verschleißschicht 15 angeordnet ist, welche auch die innere Mantelfläche 5 ausbildet. Anstelle eines Metallzylinders kann auch die Schicht 14 die äußere Mantelfläche ausbilden.

Im Bereich der eingangsseitigen Stirnkante können insbesondere Wandungsteile angesetzt werden und im Bereich der ausgangsseitigen Stirnkante verbrauchte Wandteile abgenom men werden.

Ist ein metallischer Zylinder vorhanden, wird dieser im Bereich der Wandelemente, die ent fernt werden sollen, entweder getrennt oder der Metallzylinder verfügt in der Breite der Wan delemente 16 a über Trennfugen, die beispielsweise mit Nut- und Federrastelementen oder Schrauben verbunden sind.

Die Wandelemente 16 sind durch äußere Tragschichtelemente 16a und innere feuerfeste Verschleißschichtelemente 16b ausgebildet. Die jeweiligen Elemente 16a bzw. 16b können mit den jeweils benachbarten Elementen 16a, oder 16b miteinander durch Nut- und Feder systeme verbunden sein, um der Schmelze den Durchtritt zu erschweren oder diesen zu verhindern.

Wird die Vorrichtung entsprechend der Drehrichtung 1 1 gedreht, kann im Bereich der freien eingangsseitigen Stirnkante ein neues Wandelement 16 angesetzt werden, während im Be reich der ausgangsseitigen Stirnkante 3 ein aus der Schmelze herausgedrehtes Wandele ment 16 abgenommen werden kann.

Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung 1 kontinuierlich zu betreiben und immer wieder neue Wandelemente mit der Schmelze in Kontakt zu bringen und verschlissene Wandele mente 16 zu entfernen.

Vorzugsweise ist erfindungsgemäß zum Ansetzen und Entfernen eine automatisierte Einrich tung 20 vorgesehen. Die Einrichtung 20 verfügt über einen Prozesssteuerungsrechner 21 .

Mit dem Prozessrechner 21 ist eine Messeinrichtung 22 verbunden. Zudem ist hiermit eine robotische Einrichtung 23 verbunden. Die robotische Einrichtung 23 ist insbesondere als Greifarm ausgebildet und so ausgebildet, dass sie in der Lage ist, verschlissene Wandele mente im Bereich der ausgangsseitigen Stirnkante abzunehmen und der Messeinrichtung 22 zuzuführen bzw. von dieser messen zu lassen, wo eine vorgefertigte Position eingenommen wird. Die Messeinrichtung 22 misst die Dicke des aus der Schmelze gehobenen Wandele ments und bestimmt den Unterschied der Dicke des Wandelements und insbesondere der keramischen bzw. feuerfesten Verschleißschicht 16b im Verhältnis zu der in der Prozess rechnereinrichtung abgelegten Mindestdicke bzw. Verschleißgrenze. Erkennt die Prozess rechnereinheit 21 , dass die Verschleißgrenze noch nicht erreicht ist oder auch im Rahmen der Prozesssicherheit noch lange nicht erreicht ist, steuert die Prozessrechnereinrichtung eine weitere robotische Einrichtung 24, die aus einem Lager mit unterschiedlichen Wan delementen 16 oder unterschiedlichen feuerfesten Wandungsteilelementen 16b Teile mit der Dicke aussucht, die so bemessen ist, dass die verschlissenen Wandelemente 16, nachdem sie im Bereich der ausgangsseitigen Stirnkante 3 angekommen sind, möglichst nahe an der Verschleißgrenze sind.

Hierbei können in dem Lager vollständige Wandelemente aus den Tragelementen 16a und den feuerfesten Elementen 16b vorhanden sein oder die Tragelemente 16a, die letztlich nicht verschlissen werden und daher auch immer wieder verwendet werden können, ange setzt und innenseitig an diese Elemente 16a die feuerfesten Elemente 16b angesetzt wer den. Selbstverständlich können die Elemente 16a, 16b nicht nur unterschiedliche Dicken haben. Auch eine Variation der Dichte oder grundsätzlich des Materials ist denkbar, um auf die un terschiedlichen Anforderungen des Betriebes zu reagieren.

Die robotische Einrichtung 24 verfügt hierbei auch über einen Greifarm 25 und einen Greifer 26, die über die Prozessrechnereinrichtung angesteuert werden.

Hierdurch gelingt es in vorteilhafter Weise, die Wandstärke und insbesondere die Stärke der Verschleißschicht so einzustellen, dass sie optimal genutzt wird und nicht zu viel feuerfestes Material wieder abgenommen und entsorgt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 2), bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, werden anstelle von feuerfesten Elementen 16b eine feuer feste Verschleißschicht 17 auf die Tragelemente 16a aufgespritzt. Die aufgespritzte Schicht 17 und die Elemente 16a bilden damit die Wandung 12. Auch bei dieser vorteilhaften Aus führungsform der Vorrichtung 1 werden die Elemente 16a im Bereich der Stirnkante 3 mit einer geeigneten Einrichtung abgenommen (nicht gezeigt), wobei die verbleibende Rest wandstärke entweder der gesamten Wandung 12 in diesem Bereich oder lediglich der ste hendbleibenden Schicht 17 gemessen wird. Ist diese Schichtdicke von der Verschleißgrenze weit entfernt, wird mit einem Spritzroboter 24a , dem Spritzmasse über eine Zuleitung 27 zu einer Spritzdüse 28 zugeführt wird, so angesteuert, dass die Schicht im Bereich der ein gangsseitigen Stirnkante dünner aufgespritzt wird. Ist die Verschleißgrenze erreicht oder sogar überschritten, wird die Schicht 17 entsprechend dicker aufgespritzt, um zu berücksich tigen, dass diese Schicht 17 während des Kontakts mit der Schmelze verschlissen wird und dünner wird.

Auch hier kann als Reaktion auf den Verschleiß selbstverständlich auch die Art der aufge spritzten Schicht, ihre chemische und mineralogische Zusammensetzung verändert werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 3) ist zwischen den Schichten 14 und 17 eine Isolations- oder T rennschicht 18 vorhanden, welche das T rennen der T ragele- mente 16a im Bereich der Stirnkante 3 erleichtert bzw. verbessert, weil die Spritzmasse 17 nicht in Kontakt mit der Tragschicht kommt und insbesondere ein Versintern der Tragschicht 14 mit der feuerfesten Schicht 17 verhindert wird. Die Trennschicht 18 kann ebenfalls aus Elementen bestehen, die an die Elemente 16a angesetzt werden, die Wandelemente können jedoch auch aus Elementteilen 16a und 18 vorgefertigt sein, so dass diese im Bereich der Stirnkante 2 lediglich angesetzt werden und anschließend die Masse 17 aufgespritzt wird. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 4) sind an den Elementen 16a zu sätzliche mechanische Verklammerungselemente 19 vorgesehen, die von einer inneren Um fangsfläche der Elemente 16a vorstehen und somit beim Aufspritzen einer gespritzten feuer festen Verschleißschicht 17 einen Verklammerungseffekt ergeben. Die Messung mit der Messeinrichtung 22 erfolgt hierbei so, dass die Schicht 17 im Bereich der ausgangsseitigen Stirnkante 3 nur in ihrem dünnsten Bereich 17b gemessen wird, um Verfälschungen durch das zwischen den Elementen 19 befindliche Material der Schicht 17 zu verhindern.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung (Figur 5) sind die Elemente 18 mit hervorstehenden Stegen 18b ausgebildet bzw. mit hervorstehenden Rippen 18b aus gebildet, wobei zwischen den Rippen 18b Gefache 18c ausgebildet werden und die Gefache 18c mit der Schicht 17 aufgefüllt werden. Hierbei kann die Fläche zwischen den Gefachen 18c teilweise oder vollständig gefüllt, sowie überdeckt sein. Es ist auch denkbar, dass die Elemente 18 als Teppich, mit unterschiedlichen Erhöhungen oder Vertiefungen, mit Bohrun gen oder allen erdenklichen Ornamenten ausgeführt sind, um sowohl zeitlich, im Rahmen des Verschleißes, als auch regional, in Strömungsrichtung, unterschiedliche Notwendigkei ten, z. B. zur Verbesserung im Schmelzvorgang, abbilden zu können.

Die Elemente 18 sind hierbei zumindest im Bereich der Rippen 18b so ausgebildet, dass sie mit der Schmelze so weit harmonieren, dass auch sie mit verschlissen und abgetragen wer den, so dass im Bereich einer ausgangsseitigen Stirnkante die Restteile der Schicht 17, die zwischen den Gefachen 18c noch vorhanden sind, abgenommen und gemessen werden, beispielsweise mit einem Greifer, der eine integrierte Dickenmessung besitzt, während die Elemente 16a wiederverwendet werden und die Restelemente 18 i. a. R. verworfen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 6) ist die Vorrichtung 100 eine Vor richtung zum Aufnehmen, Bearbeiten oder Führen einer Schmelze, wobei die Vorrichtung 100 über zumindest eine flach trogartige Wanne 101 verfügt, in der eine einen Schmelze raum 102 begrenzende Verschleißschicht 103 eingebracht ist.

Insbesondere ist die Vorrichtung 100 beispielsweise eine metallurgische Wanne oder eine metallurgische Verteilerrinne oder eine Rinne zum Schnellschmelzen von Glas.

Die Wandung 101 ist dabei im Querschnitt etwa liegend C-förmig oder flach trogartig mit ei nem Bodenwandungsbereich 104 und parallel hierzu an den Enden abgehenden Seitenwan dungen 105. Auch bei dieser Vorrichtung 100 ist eine Prozessrechnereinheit 121 vorhanden, welche über eine Messeinrichtung 122 verfügt, wobei die Messeinrichtung 122 nach dem Außerbetriebnehmen der Vorrichtung 100 die Dicke der Verschleißschicht 103 in der Vorrich- tung 100 misst und insbesondere ausmisst, wie groß die Dicke noch an der dünnsten Stelle ist, insbesondere in Bereichen, in denen die Schmelze die Verschleißschicht 103 durch Ver schleiß mit Auskehlungen 106 ausgebildet hat. Diese Daten können über eine wie auch im mer geartete Datenweiterleitung 124 an eine Spritzrobotereinrichtung 125 mit einer Zuleitung 127 und einer Spritzdüse 128 weitergeleitet werden, so dass es ermöglicht wird, eine weite re, noch nicht in Betrieb befindliche Vorrichtung 100 mit einer an den zu erwartenden Ver schleißgrad angepassten Verschleißschicht 103 auszuspritzen.

Bei der Vorrichtung 100 handelt es sich dabei vorzugsweise um eine nicht-kontinuierlich be triebene Vorrichtung 100, die nach einer bestimmten Betriebszeit außer Betrieb gesetzt wird, um erneuert zu werden.

Es ist aber auch möglich, die Messung im Betrieb durchzuführen, z.B. wenn gerade keine Schmelze enthalten ist und auch so eine Ergänzung von feuerfestem Material im Betrieb vorzunehmen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 7) der Vorrichtung 100 (Figur 7) ist die Verschleißschicht 103 nicht in die Form 101 eingespritzt, sondern als monolithische Ver- schleißschicht 103 ausgebildet, die unabhängig von der Form 101 durch Spritzen oder Stampfen, insbesondere in einer Mutterform (nicht gezeigt), gefertigt wird. Um diese monoli thische Verschleißschicht 103 beispielsweise in der Form 101 festzulegen, kann diese bei spielsweise über einen Vorsprung 103b oder mehrere Vorsprünge 103b oder dergleichen verfügen, um ein mechanisches Festlegen zu ermöglichen.

Nach der Außerbetriebnahme einer Vorrichtung 100, oder wenn keine Schmelze enthalten ist, wird diese mit der Messeinrichtung 122 ausgemessen und die Messdaten werden gege benenfalls über eine Datenfernübertragung 124 an eine weitere Prozessoreinheit 121 a über geben, welche einen wie bereits beschriebenen Spritzroboter 125 ansteuert, der entspre chend die monolithischen Verschleißelemente 103 entsprechend mit einer dickeren oder dünneren Wandung ausbildet. Hierbei können auch Bereiche 106, die einem besonderen Verschleiß ausgesetzt waren, verstärkt ausgebildet werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 8) der Vorrichtung wird mit einer Messeinrichtung 122 wiederum der Verschleiß gemessen, wobei anschließend mit einer Fräseinrichtung 140 mit einem Fräskopf 141 die verbliebene Schicht angefräst wird, und auf die angefräste Schicht anschließend mit einem Spritzroboter 125 die Verschleißschicht auf gespritzt wird. Eine neue Verschleißschicht 103a wird hierbei anschließend aufgespritzt und insbesondere in den Bereichen, die einem verstärkten Verschleiß unterworfen waren, ver stärkt aufgespritzt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 9) wird eine Vorrichtung 200 monoli thisch aus einem einheitlichen Material ausgebildet und besitzt einen Schmelzeraum 201 . Der Schmelzeraum 201 wird nach dem Betrieb mit der Sensorik 222 ausgemessen, an schließend, wie bereits beschrieben, ausgefräst und mit einer identischen Masse mit einem entsprechenden Spritzroboter 225 ausgespritzt, um einen neuen Schmelzeraum 201 zu bil den, wobei das Material der Vorrichtung 200 jedoch einheitlich und monolithisch ausgebildet ist. Der Aufbau der Vorrichtung 200 kann hierbei auch mit unterschiedlichen Spritzmateria lien erfolgen.

In die Ausgangsdicke der monolithischen Elemente, wie z.B. feuerfeste Steine oder der Aus gangsdicke der aufgespritzten Schicht, können als bestimmende Verschleißparameter die Art der Schmelze, die Drehgeschwindigkeit des Gefäßes und die Temperatur bei metalli schen Schmelzen gegebenenfalls auch Schlackenzusammensetzungen und dergleichen einfließen. Diese Parameter haben selbstverständlich auf den zu erwartenden Verschleiß einen Einfluss.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, auch empirische Werte aus anderen Schmelzanlagen einfließen zu lassen, wenn in diesen vergleichbare Verhältnisse vorliegen.

Diese empirischen Werte können auch automatisiert erfasst werden und allen anderen gleichartigen Schmelzanlagen zur Verfügung gestellt werden, insbesondere auch bei Schmelzanlagen, bei denen die Wandung robotisch mit einer Verschleißschicht versehen wird.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass sie ermöglicht, flexibel auf den Verschleißzustand ei nes Gefäßes zu reagieren und Verschleißschichten feuerfester Art in einfacher, sicherer und kostengünstiger Weise an den Verschleißzustand angepasst werden können.

Hierbei können auch wechselnde Zustellungen der Gefäße realisiert werden, um z.B. unter schiedliche Schmelzen aufzunehmen.

Ebenso denkbar ist, dass mit Hilfe der in dieser Anlage entstehenden Daten, wie z. B. der Abnutzung der feuerfesten Materialien, der Drehgeschwindigkeit der Wanne, Schmelzart, Schmelztemperatur, und weiterer Daten ähnlich gearteter Schmelzanlagen, die gesamte Ge- ometrie der Schmelzwanne optimiert werden kann, um beispielsweise den Einschmelzvor- gang zu optimieren, die Strömung der Schmelze positiv zu beeinflussen oder die Verweildau- er der Schmelze in der Anlage zu reduzieren.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus möglich, ein Gefäß mit einer inneren Struktur oder Kon- tur auszubilden, die an ein gewünschtes Verfahren angepasst ist. Beispiele für solche Struk- turen können auch Wälle, Strömungsleitkonturen, Strömungsunterbrechungskonturen und viele andere Konturen in Gefäßen sein. Erfindungsgemäß kann ein Messgerät den Abstand zwischen der Struktur des Gefäßes und der Verschleißschicht bzw. die Dicke der Verschleiß- schicht messen. Unter Einbeziehung der Daten erfolgt dann das Aufspritzen einer neuen Ver- schleißschicht in einer Wandstärke, von der auszugehen ist, dass mit den vorhandenen Da- ten eine ideale bzw. wirtschaftliche Ausnutzung der Verschleißschicht erfolgt. Das aufzubrin- gende Material kann hierbei in Abhängigkeit z. B. des Bereichs des Gefäßes aus unterschied- lichen Materialien bestehen, z. B. im Bereich des Einlegens der Schmelze oder des eigentli- chen Einschmelzens aus einem Material bestehen, das sich auflösen kann oder sogar soll (Eintrag anstelle von Gemenge oder Beimischung von Gemenge) während im Bereich der Konditionierung das Auswaschen der Schicht möglichst unterbunden oder reduziert wird. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, in Bereichen, in denen das notwendig ist, manche Bereiche gasdicht oder gasdurchlässig zu gestalten.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden bei einem Gefäß insbesondere ei- nem trogartigen Gefäß, wie einem Tundish, alle Schichten komplett neu aufgespritzt, wobei dies durch die zur Verfügung stehenden Daten und Auswerteroutinen erfolgen kann. Auch hierbei sind unterschiedliche Konturen oder Strukturen innerhalb des Gefäßes möglich.

Erfindungsgemäß kann hierbei ein Roboterarm unterschiedliche Massen, z. B. zunächst eine Tragschicht, anschließend eine Trennschicht und anschließend eine Verschleißschicht auf- spritzen. Diese Schichten können jedoch auch mit einer Vorrichtung mit zwei oder mehr un- terschiedlichen Spritzarmen aufgespritzt werden, sodass insgesamt eine Beschleunigung der Bestückung erfolgen kann.