AT395297B - Gleitschieberverschluss - Google Patents

Description

AT 395 297 B

Die Erfindung betrifft einen Gleitschieberverschluß für ein Gießgefäß, mit einer Festplatte und einer Schieberplatte, wobei die Platten gekrümmte Umfangsflächen aufweisen und jeweils in ihrem mittleren Bereich eine Öffnung besitzen, wobei die Öffnung der Festplatte mit einer Einlaßhülse für die Schmelze in dem Gießgefäß und die Öffnung der Schieberplatte mit einer Ausgußhülse in Verbindung steht, mit einer Andruckvorrichtung zum federnden 5 Andrücken der Schieberplatte an die Festplatte, und mit einer Antriebsvorrichtung zur Bewegung der Schieberplatte.

Ein solcher Gleitschieberverschluß ist aus der US-PS 4064 668 bekannt Bei diesem bekannten Verschluß ist die ortsfeste Platte und die bewegbare Platte jeweils mittels eines Mörtels in einer Metallumhüllung angeordnet Diese Einkapselung in Metall dient zum Schutz gegen Rißbildung und Abbröckelung aufgrund des thermischen Schocks beim Gießen des geschmolzenen Metalls. 10 Nachdem solche Gleitschieberin zahlreichen Stahlwerken üblich geworden sind, hatinan Versuche unternommen, die Wartungskosten des Gleitschieberverschlusses pro Tonne zu vermindern. Ferner hat man sich ständig bemüht, die Anzahl der Gießvorgänge zu vergrößern, die ohne Auswechseln des feuerfesten Materials durchgeführt werden können und in diesem Zusammenhang die Qualität der feuerfesten Teile verbessert Dabei ist die Erzielung ebener Flächen zwischen den feuerfesten Teilen von Wichtigkeit 15 Mit der Entwicklung der Federdruckplatte und dem damit zusammenhängenden Mechanismus konnte erreicht werden, den Federdruck unmittelbar auf die Druckplatte einwirken zu lassen, so daß damit der untere metallische Teil der Schieberplatte entfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleitschieberverschluß der eingangs genannten Art zu schaffen, der völlig ohne die Einfassung der feuerfesten Elemente mit Metall auskommt und bei dem daher die feuerfesten 20 Elemente an ihren gegenüberliegenden Flächen eben und parallel ausgebildet werden können, und bei dem alle Elemente leicht auswechselbar sind.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Umfangsflächen einen konischen Bereich besitzen, daß der konische Bereich jeweils mit einem Klemmring in Eingriff ist, der einen komplementären Konus besitzt und die zugehörige Schieberplatte gegen ihr Auflager drückt, daß an der Schieberplatte lösbar die 25 Ausgußhülse befestigt ist, und daß eine Lagerplatte für den Verschluß vorgesehen ist, an der ein Dichtungsring zur lösbaren Befestigung der Einlaßhülse angebracht ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine Querschnitts-Darstellung eines typischen Gießgefäßes mit einem Gleitschieberverschluß, das bandlose feuerfeste Elemente aufweist; Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie 30 (Π-Π) in Fig. 1 in demselben Maßstab wie in Fig. 1; Fig. 3 eine Querschnitts-Darstellung der Klemmeinrichtung mit der Schieberplatte im Bereich (F3) von Fig. 2; Fig. 4 eine Querschnitts-Darstellung des Bereiches (F4) in Fig. 1, aber in vergrößertem Maßstab; Fig. 4a eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 4, jedoch ist hier die Klemmanordnung für die Festplatte mit einem Gegenring versehen; Fig. 4b eine weitere alternative Ausführungsform von Fig. 4 für die Klemmanordnung der Festplatte mit einer doppelten Konusanordnung; Fig. 5 den Bereich (F5) in Fig. 1, der in 35 vergrößertem Maßstab die spielfreie Dichtung zwischen der Festplatte und der Lagerplatte und dem zugeordneten

Dichtungsring zeigt; Fig. Sa eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 5, jedoch hat hier die Einlaßhülse eine zweite Dichtung, und die Einlaßhülse fluchtet mit der Oberfläche der Festplatte; Fig. 6 eine Draufsicht eines feuerfesten Elements mit einer einer Ellipse angenäherten Form für sowohl die Festplatte als auch die Schieberplatte; Fig. 7 den Bereich(F7)ausFig.l meiner vergrößerten Querschnitts-Darstellungder auswechselbaren Spitzeander Ausgußhülse 40 und Fig. 8 eine Darstellung des bandlosen feuerfesten Gleitschieberverschlusses mit drei Platten.

Das in Fig. 1 dargestellte Gießgefäß (1) besitzt eine feuerfeste Auskleidung (2) und ist von einer Gießgefäßschale (3) umgeben. Eine obere Einlaßhülse (4) und eine untere Einlaßhülse (5) stehen in Verbindung mit dem geschmolzenen Metall innerhalb des Gefäßes (1). Der untere Teil der Gießgefäßschale (3) ist in Eingriff mit einer Lageiplatte (6), um den Verschluß in seiner Lage zu halten. Ein Auslaufblock (7) ist in Eingriff mit einem feuerfesten 45 Klemmring (8), der seinerseits an einer mit einer Ausnehmung versehenen Festplatte (9) anliegt. Die Festplatte (9) besitzt konische Randbereiche, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Ein spezieller feuerfester Einsatz (9a) ist in einem Monolithen (9b) der Festplatte (9) eingebettet. Die Schieberplatte (10) liegt an der Festplatte (9) an und besitzt einen speziellen feuerfesten Einsatz (10a), der in ein monolithisches Gußteil (10b) eingebettet ist und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem unteren Ende einen konischen Ansatz (10c) besitzt, der in Eingriff mit 50 einer auswechselbaren Ausgußhülse (11) ist. Die Ausgußhülse (11) ist in einem Metallgehäuse eingeschlossen und sowohl die Ausgußhülse (11) als auch das Metallgehäuse verjüngen sich konisch zum unteren Ende.

Die auswechselbaren feuerfesten Elemente können unterschiedliche Formen aufweisen. So kann beispielsweise die Festplatte (9) in ihrer äußeren Form einen Kreis, eine genaue Ellipse, eine angenäherte Ellipse oder eine an eine Eiform angenäherte Ellipse bilden. Auch die Schieberplatte (10) kann einen Kreis, eine genaue Ellipse, eine an-55 genäherte Ellipse oder eine an eine Eiform angenäherte Ellipse bilden. Normalerweise soll die Form der Festplatte (9) mit der Form der Schieberplatte (10) übereinstimmen und komplementär sein. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel sind tatsächlich beide Platten identisch und mit geeigneten Lagermöglichkeiten versehen. Die Form -2-

AT 395 297 B der Ausgußhülse (11) kann zylindrisch, kegelstumpfförmig oder kegelstumpfseitig mit wenigstens drei Seitenflächen ausgebildet sein.

Eine Federdruckplatte (12) dient als Unterlage für die Schieberplatte (10). Die Federdruckplatte (12) besitzt an ihrer mittleren Öffnung einen nach unten weisenden Hülsenhalter (13). Der Hülsenhalter (13) ist über ein Gewinde 5 mit dem oberen Hülsenhalter in Eingriff, der seinerseits an der Federdruckplatte (12) angebracht ist.

An der Lagerplatte (6) ist ein Rahmen (14) befestigt. Eine Antriebsverbindung (15) ist in Eingriff mit einem Schieberplattenträger (16). Der Träger (16) besitzt einen Boden (17), der auf einer Bodenschiene (18) gleitet. Es ist vorgesehen, daß sich mit der Ausgußhülse (11) ein Hitzeschild (19) bewegt Mit dem Rahmen (14) ist ein stationäres Hitzeschild (20) verbunden, der einen mittleren offenen Bereich enthält um die Verschiebung der Schieberplatte (10) 10 mit ihrer auswechselbaren Ausgußhülse (11) zu ermöglichen.

Innerhalb des Trägers (16) sind Federanordnungen (21) vorgesehen, die auf den unteren Teil der Federdruckplatte (12) wirken. Ein Auslaufblock (22) ist an der gegenüberliegenden Seite des Auslaufblocks (7) vorgesehen und ist in gleicherweise in Eingriff mit dem feuerfesten Klemmring (8), um die Festplatte (9) in Eingriff mit der Lageiplatte (6) zu halten. 1S Ferner ist eine Richtplatte (23) zwischen der Lagerplatte (6) und dem Gefäß (1) innerhalb der Gießgefäßschale (3) vorgesehen. Die Richtplatte (23) ist mit der Schale (3) verschweißt.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Festplatte (9) durch den Klemmring (8) an einem Klemmblock (24) befestigt ist. Hierdurch wird der Ring (8) zentral um die Festplatte (9) vorgespannt und kapselt die Festplatte (9) ein, um Brüche durch einen thermischen Schock zu verhindern, die beim Gießen durch Ausdehnung entstehen können, und in die 20 dann geschmolzenes Material eindringen könnte.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ein zweiter Dichtungsring (25) an der Lagerplatte (6) so befestigt, daß er die Einlaßhülse (5) umgibt Der untere Teil des Dichtungsringes (25) ist bearbeitet oder geschliffen, damit er bündig mit der Unterseite der Lagerplatte (6) ist und eine spielfreie Abdichtung zwischen dem oberen Teil der Festplatte (9) und dem gehärteten Dichtungsring (25) bildet Hierdurch wird ferner jeglicher Kontakt von Metall auf 25 Metall verhindert, der im Falle eines Ausbrechens das Ausbrechen an der Verbindungsstelle zwischen zwei Metallen beschleunigen würde. Wenn sich jedoch an der Verbindung Metall und feuerfestes Material oder feuerfestes Material und feuerfestes Material berühren und kein Spiel zwischen diesen Teilen besteht wird ein Ausbrechen beträchtlich vermindert oder verhindert. Der Dichtungsring (25) besteht vorzugsweise aus einem Material, das hart genug ist, um physikalischen Beschädigungen zu widerstehen und das einen Schmelzpunkt besitzt der oberhalb der Temperatur 30 des zu gießenden Materials liegt Beispiele für solche Materialien sind eisenhaltiges Metall, das gehärtet ist, um phy sikalischen Beschädigungen zu widerstehen; hitzebeständige Metalle, wie z. B. Molybdän, Tantal, Titan, Wolfram, Vanadium und Zirkonium; oder hochfestes feuerfestes Material, wie Aluminiumoxid, Chrom-Aluminiumoxid, Siliziumkarbid.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß eine Zwischenhalte-Anordnung (26) vorgesehen ist, die mit einer Halteanordnung 35 (27) in Eingriff ist, die ihrerseits die auswechselbare Spitze (28) gegen den unteren Teil der Ausgußhülse (11) hält

In Fig. 5a ist eine andere Form einer Dichtung vorgesehen, bei der eine obere Festplatte (29) eine ebene Unterseite besitzt und keine Ausnehmung zur Aufnahme des unteren Teils der Einlaßhülse (5) aufweist Durch den zweiten Dichtungsring (25) ist aber wiederum eine spielfreie Dichtung vorgesehen. Im Gegensatz ist die in Fig. 5 dargestellte zweite Dichtung mit einer primären Dichtungsausnehmung (30) im oberen Teil der Festplatte (9) versehen. Der äußere 40 Teil der Einlaßhülse (5) ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 in Mörtel eingebettet, wo sich die Trennung zur schrägen Fläche des monolithischen Teils der Festplatte (9) befindet

Bei einer weiteren, in Fig. 4adargestellten alternativen Ausführungsform des Auf baus des feuerfestenKlemmrings (8) ist ein Gegenring (31) vorgesehen, der ebenso ausgedehnt ist und die Festplatte (9) vollständig umgibt wie der feuerfeste Klemmring (8). 45 Bei einer weiteren, in Fig. 4b dargestellten Ausführungsform ist an der Festplatte (9) eine doppelte Abschrägung vorgesehen, und es sind zwei spiegelbildliche, einander gegenüberliegende feuerfeste Klemmringe (32) vorgesehen, die lösbar aneinander unter Druck befestigt sind, und die ihrerseits das feuerfeste Material der Festplatte (9) unter Druck setzen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem feuerfesten System aus drei Platten ist in Fig. 8 50 dargestellt. Es ist dort ersichtlich, daß ein feuerfester Klemmring (32) vorgesehen ist, der mit dem Umfang der mitderen Schieberplatte (33) in Eingriff ist. Am Umfang der mittleren Schieberplatte (33) sind doppelte Schräg-flächen vorgesehen, diedasEinklemmen des feuerfesten Materials der mittleren Schieberplatte(33) ermöglichen und diese durch Druckeingriff zentrieren. Die untere Festplatte (34) ist in Eingriff mit einem Ring (8) an ihrem konischen Umfangsrand, und die Federplatte oder Druckplatte (12) ist unterhalb des feuerfesten Materials der Festplatte (34) 55 befestigt und hält die Ausgußhülse (11) in ihrer Lage.

Der Winkel an der Trennfläche zwischen den Teilen (8) und (10) (Fig. 3), (8), (9) (Fig. 4), (8), (9) (Fig. 4a), (32), (9) (Fig. 4b), (32), (33) (Fig. 8) muß groß genug sein, damit keine Verriegelung der beiden Materialien an der -3-

Claims (9)

1. AT 395 297 B Grenzfläche erfolgt Dieser Mindestwinkel an der Grenzfläche beträgt etwa 7°. Der Winkel sollte aber auch kleiner als ein Winkel sein, der zu einer größeren parallelen Kraft senkrecht zur Plattenfläche führt als die Einwärtskraft parallel zur Plattenfläche. Dieser Winkel beträgt 45°. 5 PATENTANSPRÜCHE 10 1. Gleitschieberverschluß für ein Gießgefäß, mit einer Festplatte und einer Schieberplatte, wobei die Platten gekrümmte Umfangsflächen aufweisen und jeweils in ihrem mittleren Bereich eine Öffnung besitzen, wobei die Öffnung der Festplatte mit einer Einlaßhülse für die Schmelze in dem Gießgefäß und die Öffnung der Schieberplatte tmtemerAusgußhülsemVerbindungsteht,miteinerAndruckvorrichtungzum federnden Andrückender Schieberplatte 15 an die Festplatte, und mit einer Antriebsvorrichtung zur Bewegung der Schieberplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflächen einen konischen Bereich besitzen, daß der konische Bereich jeweils mit einem Klemmring (8) inEingriff ist, der einen komplementären Konus besitzt und die zugehörige Schieberplatte (10) gegen ihr Auflager drückt, daß an der Schieberplatte (10) lösbar die Ausgußhülse (11) befestigt ist, und daß eine Lagerplatte (6) für den Verschluß vorgesehen ist, an der ein Dichtungsring (25) zur lösbaren Befestigung der Einlaßhülse (5) angebracht ist. 20
2. 2. Gleitschieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Festplatte (9) bzw. Schieberplatte (10) die Form eines Kreises, einer Ellipse oder einer angenäherten Ellipse aufweist.
3. 3. Gleitschieberverschluß nach Anspruchloder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festplatte^) und die Schieber- 25 platte (10) einen feuerfesten Einsatz enthalten, der in ein monolithisches Material eingebettet ist und der dicker oder dünner als der umgebende Monolith ist.
4. 4. Gleitschieberverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Festplatte (9) die Grenzfläche des aus feuerfestem Material bestehenden Einsatzes zur Schieberplatte (10) mit dem Monolith fluchtet, wobei in der von 30 der gemeinsamen Gleitgrenzfläche abgewandten Oberfläche eine Ausnehmung oder ein Vorsprung für den Eingriff mit der Einlaßhülse (5) vorgesehen ist.
5. 5. Gleitschieberverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßhülse (5) im Abstand von ihrem unteren, in Eingriff mit der Festplatte (9) stehenden Ende eine nach außen weisende 35 Schulter besitzt, die in Eingriff mit einem Schulterteil des Dichtungsringes (25) ist, wobei die Basis des Dichtungs ringes (25) und die Basis der Lagerplatte (6) koplanar sind und mit der Oberseite der Festplatte (9) fluchten. ö.Gleitschieberverschlußnach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (25) aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die gehärtetes eisenhaltiges Metall, feuerfestes Metall, Metalloxide, 40 Metallkarbide und Metallnitride umfaßt
6. 7. Gleitschieberverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus der Seitenwände der Festplatte (9) und Schiebeiplatte (10) zwischen 7° und 45° bzgl. der Mittelachse beträgt
7. 8. Gleitschieberverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Federdruckplatte (12) miteinem nach unten weisenden Hülsenhalter (13) zum lösbaren Eingriff mit der Ausgußhülse (11) aufweist und daß ein Lagerung (35) vorgesehen ist der am Umfang des unteren Teils der Ausgußhülse (11) befestigt und so bemessen ist daß er von dem Hülsenhalter (13) aufgenommen wird.
8. 9. Gleitschieberverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Seitenflächen der Aus gußhülse (11) die Form eines Zylinders, eines Kegelstumpfes oder einer stumpfen Pyramide mit wenigstens drei gleichen Seitenflächen haben.
9. 10. Gleitschieberverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnflächen der Ausgußhülse (11) 55 eben, kegelstumpfförmig, elliptisch oder halbkugelförmig ausgebildet sind. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen -4-