Vorrichtung zum Entleeren von flüssiges Metall enthaltenden Stopfenpfannen Die Erfindung bezieht sich auf .eine Vorrichtung zum Entleeren von flüssiges Metall enthaltenden Stop fenpfannen in Behälter, insbesondere in Zwischenbe hälter von Stranggiessanlagen.
Der aus einer Giesspfanne auslaufende Metallstrahl hat bekanntlich eine verhältnismässig unruhige Ober fläche, an der es nicht nur zum Ablauf von Reaktionen zwischen der Schmelze und der Luft kommen kann, sondern durch die auch schädliche Gase in die Schmelze bzw. in deren Giessstrahl eindringen können. Er unterliegt dabei ausserdem einer Abkühlung. Auch können, insbesondere bei nicht mehr ganz neuen Aus güssen der Stopfenpfanne, seitliche Spritzer aus dem Giessstrahl austreten und Beschädigungen oder Unfälle verursachen.
Die Gasaufnahme durch den Giessstrahl kann zwar beim Vakuumgiessen, das gleichzeitig zur Entgasung der Schmelze führt, verhindert werden, doch wird hierbei der Giessstrahl noch weiter ausein- andergerissen, so dass die flüssigen Metallspritzer leicht zu einer Verkrustung der den Giessstrahl umge benden Wandungselemente führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art zu schaf fen, bei der die Aufnahme schädlicher Gase durch den Giessstrahl sowie dessen Abkühlung weitgehend ver hindert werden, und der Giessstrahl auch keine Be schädigungen oder Unfälle durch seitlich austretende Spritzer verursachen kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass unterhalb des Pfannenbodens ein sich in den Behälter erstreckendes Rohr aus feuer festem Material vorgesehen ist, dessen lichte Weite grösser als der Durchmesser der Ausgussöffnung im Pfannenboden ist.
Bei dieser Anordnung wird vermie den, dass der Giessstrahl auch bei verhältnismässig beunruhigter Oberfläche mit der ihn umgebenden Rohrwandung in Berührung kommt, weil er einen Durchmesser besitzt, der kleiner ist als der Innen durchmesser des Rohres. Eventuell aus dem Giess- strahl austretende Spritzer werden von dem Rohr ab gefangen. Der Luftzutritt ist auf diese Weise weitge- hend ausgeschlossen, so dass auch die Gasaufnahme der Schmelze erheblich verringert ist.
Zweckmässig ist das Rohr in Höhe der Oberkante des abgedeckt ausgeführten Behälters getrennt und in der Trennfuge mit einem Zentrierring ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass man bei einem Verschleiss des Giessrohres nur den jeweils am stärksten verschlisse nen Teil auszuwechseln braucht. Zudem verringert sich dabei auch während des Wechsels die erforderliche Ausziehhöhe des Giessrohres, so dass oberhalb des Behälters dafür nur verhältnismässig wenig Platz benö tigt wird.
Der obere Rohrabschnitt ist gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung trichterförmig erwei tert und an seiner Stirnfläche mit einer Ringnut verse hen, in die ein feuerfestes Dichtungsmittel einbringbar ist, wobei das gesamte Giessrohr höhenverstellbar ist.
Bei- dieser Art der Ausführung der Erfindung ist es von weiterem Vorteil, dass die Giesspfanne selbst beim An- und Abfahren in ihrer Giessstellung in einer Ebene verbleiben kann, also nicht gehoben oder ge senkt zu werden braucht. Wenn die Giesspfanne heran gefahren werden soll, kann man das Giessrohr in den Behälter absenken, so dass auch die über die Pfannen öffnung hinausragenden Teile der Giesspfanne zu kei ner Beschädigung des Giessrohres führen. In die Ring nut lässt sich alsdann ein Dichtungsmaterial, z. B. eine Asbestschnur oder ein feuerfester Mörtel, einbringen.
In der Giessstellung wird das Giessrohr daraufhin hochgefahren, wobei es sich mit seiner feuerfesten Dichtung gegen den Pfannenboden bzw. gegen einen dort angeschlossenen Rohrabschnitt presst. Damit ge lingt es, die an dieser Stelle bestehende Trennfuge völ lig dicht auszubilden. Eine gegebenenfalls in Höhe der Oberkante des abgedeckten Behälters verlaufende Trennfuge des Giessrohres kann gegen Eindringen von Luft mit einer Asbestschnur oder einer Mörtellage ab gedichtet werden. Zusätzlich wird der Zutritt von Luft durch ein schüttfähiges feuerfestes Material erschwert, das in den Spalt zwischen dem feuerfesten Rohr und einem Stahlrohrmantel gefüllt wird.
Weiterhin ist es möglich, das Innere des Giessrohres unter dem leichten überdruck eines Schutzgases zu halten, wozu oberhalb der oberen Stirnfläche des Rohres eine Eintrittsöffnung für das Schutzgas vorgesehen ist.
Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung liegt in ihrer Anwendung beim Stranggussverfahren, wenn der Zwischenbehälter heb- und senkbar ausgeführt ist. Das ist z. B. dann der Fall, wenn das flüssige Metall durch einen rohrartig verlängerten Zwischenbehälterausguss bis unter den Metallbadspiegel in der Stranggusskokille geführt wird.
Bei dieser Verwendungsart wäre anstelle des mechanischen Verstellantriebes des Giessrohres ein pneumatischer oder hydraulischer zu verwenden, der bei Hub- oder Senkbewegung selbsttätig einen annä- hernd gleich grossen Anpressdruck des Giessrohres an den Ring am Boden der Giesspfanne aufrecht erhält. Der maximal zulässige Verstellweg ist einerseits durch die Bedingung begrenzt, dass das untere Ende des Giessrohres ständig in dem Metallbad im Zwischenbe hälter eingetaucht bleiben muss, und andererseits dadurch, dass das Giessrohr nicht auf den Grund des Zwischenbehälters auftreffen darf.
Dadurch ist es möglich, den normalerweise wäh rend des Giessens auf einer Transportvorrichtung mit Hubwerk befindlichen Zwischenbehälter zu wechseln, ohne die Giesspfanne vorher anheben zu müssen. Die Erfindung sei weiterhin anhand der sich auf ein Aus führungsbeispiel beziehenden Zeichnung veranschau licht.
Die Zeichnung zeigt einen durch die Giessrohr- achse verlaufenden Querschnitt der Vorrichtung nach der Erfindung. Im oberen Teil ist der Boden 1 einer Giesspfanne zu erkennen, die einen in üblicher Weise mit Hilfe eines Stopfens verschliessbaren Ausfluss be sitzt. Am Boden der Pfanne ist ein an seiner Unterseite bearbeiteter Stahlring 2 angeschweisst, in dessen Wan dung eine Öffnung 3 für die Zufuhr eines Schutzgases vorgesehen ist. Gegen die untere Stirnfläche des Ringes 2 ist die obere Stirnfläche des trichterförmig erweiter ten Giessrohres 4 angepresst, wobei die in die Ringnut 5 eingebrachte Masse 6' aus feuerfestem Material einen dichtenden Abschluss gewährleistet.
Das Giess- rohr 4 ist über seine ganze Länge so dimensioniert, dass stets ein hinreichend grosser ringförmiger Spalt gegenüber dem Giessstrahl gewährleistet bleibt, so dass eine Berührung mit der Giessrohrwandung vermieden wird.
Das Giessrohr 4 ist mit einem Mantelrohr 6 umgeben, das einen etwas grösseren Innendurchmesser als der Aussendurchmesser des Giessrohres 4 besitzt und in seinem oberen Abschnitt gleichfalls trichterför mig erweitert ist, während es in seinem unteren Ab schnitt über die Trennfuge 7 zwischen dem oberen und unteren Teil des Giessrohres hinaus so verlängert ist, dass es den unteren Teil des Giessrohres 4' trägt. Zwi schen dem Mantelrohr 6 und den Giessrohrabschnitten 4 bzw. 4' befindet sich ein schüttfähiges feuerfestes Material 8, z. B. ein Schamottegranulat oder Sand.
Der untere Giessrohrabschnitt 4' dringt zweckmässig so tief in den Zwischenbehälter 9 ein, dass er in das darin befindliche flüssige Metall 10 eintaucht.
Das Mantelrohr 6 ist über die Zapfen 11a, den Ring 11b und die Zapfen 11c kardanisch in dem mit Längsführungen 13 versehenen Gabelhebel 12 aufge hängt, der auf dem Behälter 9 gelagert ist. Der Gabel hebel 12 ist in seiner oberen Stellung, in der er das Giessrohr 4 gegen den Giesspfannenboden drückt, voll ausgezeichnet.
Er ist im Lager 14 schwenkbeweglich und kann von seiner oberen Stellung in seine untere, mit 12' bezeichnet, gestrichelt wiedergegebene Stellung verschwenkt werden, in der er das Giessrohr zum Wechseln der Pfanne in den Behälter 9 abgesenkt hat. Am anderen Ende des Betätigungshebels 12 greifen die Zapfen 15 eines mechanischen Verstellantriebes 16 an, der in dem auf dem Zwischenbehälter 9 angeordneten Lager 17 schwenkbar gelagert ist. Die Betätigung des Verstellantriebes 16 erfolgt über ein Handrad 18.
Zwi schen dem Zapfen 15 und dem Verstellantrieb 16 ist eine Feder 19 so eingebaut, dass das Giessrohr 4 immer mit Vorspannung gegen den Ring 2 an der Pfanne gedrückt wird und ausserdem Wärmeausdeh nungen ausgeglichen werden. Anstelle eines mechani schen Verstellantriebes kann auch eine hydraulische, elektrische oder pneumatische Verstelleinrichtung ein- gesetzt werden.
Die Giesspfanne ist innen in üblicher Weise mit feuerfestem Material 20 zugestellt, in das das den Pfannenboden 1 durchdringende Ausgusstück 21 ein gesetzt ist. In der Öffnung des Pfannenbodens 1 sowie in dem sich darin anschliessenden Stahlring 2 ist das Ausgusstück 21 mit Hilfe des Lochsteines 22 zentriert gehalten. Der besonders starkem Verschleiss unterwor fene Einlauf in das Ausgusstück 21 ist düsenförmig ausgeführt und in Form eines auswechselbaren Ein satzringes 23 gestaltet.
Zweckmässig besteht dieser Einsatzring aus einem feuerfesten Material, das gegen über der Schmelze chemisch sowie mechanisch beson ders widerstandsfähig ist. Der Einsatzring 23 ist ferner hin auswechselbar, so dass sich auch bei dem zuneh menden Verschleiss der übrigen feuerfesten Zustellung der Pfanne ein stets gleichbleibender Giesstrahl ergibt, der mit Abstand durch das Rohr 4, 4' fliesst.