DD158937A5

DD158937A5 - Drehschiebeverschluss fuer metallurgische schmelzgefaesse

Info

Publication number: DD158937A5
Application number: DD81230038A
Authority: DD
Inventors: Ernst Meier; Herbert Bachmannn
Original assignee: Stopinc Ag
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1983-02-09
Also published as: PL134789B1; SU1071214A3; EP0040692B1; JPS5722866A; YU129881A; US4385715A; NO811733L; IN154596B; PL231273A1; ATE4785T1; ES267618Y; AU7091281A; NO155606B; NO155606C; BR8103172A; EP0040692A1; DE3161009D1; AU536045B2; CA1165116A; ZA812691B

Abstract

An einem Drehschiebeverschluss fuer metallurgische Schmelzegefaesse mit einem ortsfesten und einem drehbaren Verschlussteil,die je einen feuerfesten Verschlusskoerper aufnehmen, wobei die zwischen diesen befindliche, als Gleitflaeche ausgebildete Dichtflaeche aus der Gefaessinnenseite des metallischen Gefaessmantels (2) liegt, soll die Verwendung plattenfoermiger Verschlusskoerper sowie ein praxisgerechter, rascher Ein- und Ausbau und ein einfaches Auswechseln der Verschlusskoerper ermoeglicht werden. Die Loesung besteht in der Gestaltung des ortsfesten wie des drehbaren Verschlussteils je als Rohrkoerper, die koaxial ineinander liegen, radial und axial aneinander gefuehrt sind und mit ihrem einen Ende je einen der Verschlusskoerper fassen. Der drehbare, plattenfoermige Verschlusskoerper ist dabei in einem beweglichen Zwischentraeger (34) gehalten, welcher zum drehbaren Rohrkoerper (30) axial vorgespannt und mit diesem drehverbunden ist.Die Verschlusseinheit laesst sich zur Abflussregulierung verschiedener Schmelzen, insbesondere auch Leichtmetall- und Nichteisenmetallschmelzen einsetzen.

Description

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Drehschiebeverschluß für metallurgische Schmelzegefäße

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Drehschiebeverschluß für metallurgische Schmelzegefäße und läßt sich zur Abschlußregulierung verschiedener Schmelzen, insbesondere auch Leichtmetall- und iTichteisenmetallschmelzen einsetzen»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im Gegensatz zu der am meisten verbreiteten Bauweise von Schiebeverschlüssen, bei v/elcher alle Teile des Verschlusses sich außerhalb des Schmelzegefäßes befinden, sind auch Konstruktionen von Drehschiebeverschlüssen bekannt geworden, deren Gleitfläche, d, h, die Dichtfläche zwischen den feuerfesten Verschlußkörpern, innerhalb des metallischen Gefäßmantels, also auf der der Schmelze zugekehrten Seite desselben liegt (AT-PS 1δ5 292, AT-PS 171 139, DE-OS 1 910 247, DE-OS 2 043 588). Mit diesen Anordnungen wurde u. a# angestrebt, den Ausgußbereich und die Gleitfläche des Verschlusses, vom schmelzflüssigen Gefäßinhalt her dauernd warm zu halten und dadurch ein Erstarren der Schmelze in diesem Bereich zu vermeiden. Hierfür mußten bei den bekannten Konstruktionen allerdings schwerwiegende Nachteile in Kauf genommen werden, wie umständlicher Ein- und Ausbau sowie vor allem schwierig herzustellende und/oder voluminöse Feuerfestteile; zu einem praktischen Einsatz der genannten Vorschläge ist es bisher nicht gekommen*

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines wirtschaftlich einsetzbaren und höhere Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Drehschiebeverschlusses für metallujöigsche Schmelzegefäße. __, ^

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine praxisgerechte Gestaltung eines Drehschiebeverschlusses in der Weise, daß auch bei weit gegen das Gefäßinnere hin verlagerter Gleitfläche eine einfache Wartung des Verschlusses und ein rascher Wechsel der feuerfesten Verschlußkörper möglich sind.

Als Lösung .hierzu ist nunmehr ein Drehschiebeverschluß für metallurgische Schmelzegefäße mit einem ortsfesten, einen feuerfesten Ausgußkörper aufnehmenden Verschlußteil und einen gegenüber diesem drehbaren Verschlußteil, v/elcher einen am Ausgußkörper unter Vorspannung anliegenden feuerfesten Schieberkörper aufnimmt, wobei die Gleitfläche zwischen den beiden feuerfesten Körpern auf die dem Gefäßinnern zugewandte Seite des metallischen Gefäßmantels zu liegen kommt, vorgesehen, wobei erfindungsgemäß der ortsfeste und der drehbare Verschlußteil je als koaxial ineinander liegende Rohrkörper gestaltet sind, die radial und axial aneinander geführt sind und jeweils an ihrem einen Ende die feuerfeste ebene Ausgußplatte bzw. die ebene feuerfeste Schieberplatte fassen, wobei die Schieberplatte in einem Zwischenträger gehalten ist, der gegenüber dem drehbaren Rohrkörper in axialer Richtung vorgespannt, jedoch mit diesem drehverbunden ist.

Der ortsfeste Rohrkörper ist zweckmäßigerweise in mehrere

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Längsabschnitte unterteilt, die unter Zwischenlage von wärmeisolierenden Schichten miteinander verbunden sind. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der ortsfeste Rohrkörper einen lösbar befestigten Längsabschnitt mit einer stirnseitigen Bodenfläche aufweist, in der die den feuerfesten Ausgußteil bildende Ausgußplatte eingesetzt ist.

Im Sinne der Erfindung ist auch, daß der ortsfeste Rohrkörper zwei über Flansche lösbar verbundene Längsabschnitte aufweist, wobei der eine Plansch zur Positionierung und Befestigung des Verschlusses am Gefäßmantel ausgebildet ist und wobei der eine, außerhalb des Gefäßmantels liegende Längsabschnitt den Rohrkörper des drehbaren Verschlußteils lagert.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Rohrkörper des drehbaren Versc.hlußteils für den Drehantrieb an seinem außenliegenden Ende mit einem Drehkranz versehen ist und der Drehkranz das außenliegende Ende des ortsfesten Rohrkörpers glockenartig übergreift.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zwischenträger als Halterung für eine Wärmeisolierung an der Außenseite der Schieberplatte und ein Ausgußrohr für die Schmelze ausgebildet ist.

Zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang auch, wenn der Zwischenträger auf Druckstößeln aufliegt, welche im Rohrkörper des drehbaren Verschlußteils in Längsrichtung geführt und am außenliegenden Ende von auf dem drehbaren Verschlußteil angeordneten Federorganen beaufschlagt sind.

Die Erfindung bietet einerseits die Möglichkeit, die verbreitete und für die Herstellung einfache Plattenform der

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feuerfesten Verschlußkörper auch beim tiefliegenden Einbau anzuwenden. Dabei läßt sich, mit geringem Aufwand, nämlich durch Anpassung der Rohrlänge, die Einbautiefe den jeweiligen Gegebenheiten anpassen, wie z. B* wechselnder Dicke der Gefäßauskleidung usw. Die mechanisch empfindlicheren Teile des Verschlusses, wie Pederorgane und Lager, lassen sich dabei außerhalb des Gefäßmantels im Bereich relativ geringer Temperaturen unterbringen.

Im Hinblick auf die Anwendung mit verschiedenen (und unterschiedlich heißen) Schmelzen ist der Begriff "feuerfest" im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein natürlich so zu verstehen, daß die betreffenden, mit der Schmelze direkt in Berührung kommenden Teile bzw. Werkstoffe gegenüber dieser ausreichend beständig sein sollen,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: einen Längsschnitt durch den Verschluß und die angrenzenden Partien des Schmelzegefäßes,

Fig. 2: eine Stirnansicht auf den Zwischenträger und den darin eingesetzten feuerfesten, plattenförmigen Schieberkörper.

Der in Fig. 1 dargestellte Drehschiebeverschluß ist an einem metallurgischen Schmelzegefäß zwecks Entleerung der in ihm enthaltenen Schmelze angebaut, indem er insgesamt mittels mehrerer Schrauben 19 lösbar am metallischen Gefäßmantel 2 (oder einer im Mantelblech eingesetzten, z. B. eingeschweißten Zwischenplatte) befestigt ist. Vom Schmelzegefäß ist ein Teil der innerhalb des Gefäßmantels 2 liegen-

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den feuerfesten Auskleidung 4 dargestellt. In ihr ist zwecks Aufnahme des Verschlusses eine über einer Öffnung 3 des Gefäßmantels 2 angeordnete, feuerfeste Hülse 6 eingelassen, mit welcher ein mit einer weiten Trichteröffnung 9 versehener Auslaufstein 8 über eine ringförmige Mörtelfuge 7 verbunden ist. In bekannter Weise können die Hülse 6 und der Auslaufstein 8 jeweils während längerer Gebrauchsdauer eingebaut bleiben und brauchen z. B, nur zusammen mit der Auskleidung 4 erneuert zu werden. Von der Unterseite des Auslaufsteines 8 ist die obere Seite des Verschlusses getrennt durch eine ringförmige Mörtelfuge 1, welche die Trichteröffnung 9 umgibt sowie eine daran außen anschließende Isolierschicht 5, vorzugsweise aus einer feuerfesten Heizmatte; die Mörtelfuge 1 und die Isolierschicht 5 sind jeweils beim W.iede reinbau der Verschluß einheit zu erneuern.

Die unterhalb der Trichteröffnung 9 liegende, ortsfeste feuerfeste Ausgußplatte 20 und die drehbare, feuerfeste Schieberplatte 40 sind als ebene, vorzugsweise identische Platten ausgebildet. Die Gleitfläche 23, an welcher die Schieberplatte 40 an der Ausgußplatte 20 unter Vorspannung anliegt, befindet sich auf der dem Gefäßinnern zugewandten Seite des Gefäßmantels 2, wodurch der Ausgußbereich von der im Gefäß enthaltenen Schmelze auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird; dies wird noch unterstützt durch die weite Trichteröffnung 9, welche eine große Berührungsfläche zwischen der Schmelze und der Ausgußplatte 20 schafft. In bekannter Weise läßt sich durch Drehen der Schieberplatte 40 eine in ihr vorhandene Öffnung 42 mit der ortsfesten Öffnung 22 in Übereinstimmung bringen oder die Öffnung 22 verschließen; die Schieberplatte 40 kann wie üblich auch mehrere Öffnungen 42 enthalten.

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Die orstfeste Ausgußplatte 20 und die Schieberplatte 40 sind je am einen Ende eines ortsfesten bzw» drehbaren Verschlußteils gehalten. Dabei sind, wie ersichtlich, der ortsfeste wie auch der drehbare Verschlußteil im wesentlichen als koaxial ineinander liegende Rohrkörper gestaltet; die Halterung der Schieberplatte 40 am drehbaren Rohrkörper 30 erfolgt dabei mittelbar über einen Zwischenträger 34» Der orstfeste und der drehbare Verschlußteil sind über zwei Wälzlager 24; 25 aneinander raidal und axial geführt.

Der ortsfeste Verschlußteil ist in mehrere rohrförmige Längsabschnitte 10; 11; 12 unterteilt. An den Verbindungsstellen dieser Teile sind wärmeisolierende Schichten 26 bzw. 27; 28 eingefügt, welche die Wärmeableitung über den feststehenden, metallischen Rohrkörper aus dem Verschluß— bereich nach außen stark einschränkten. Der endseitige Längsabschnitt 10 ist mit dem mittleren Längsabschnitt 11 mittels mehrerer Schrauben 15 lösbar verbunden und weist eine stirnseitige Bodenfläche 14 auf, in welcher die Ausgußplatte 20 eingesetzt ist. Die Längsabschnitte 11 und sind mit je einem Flansch 16 bzw, 17 versehen und an diesen mittels einer Anzahl Schrauben 18 verbunden. Der eine Flansch 16 dient dabei zur Positionierung und Befestigung (Schrauben 19) der gesamten Verschlußeinheit am Gefäßmantel 2. An dem außerhalb des Gefäßmantels 2 liegenden Längsabschnitt 12 ist schließlich der Rohrkörper 30 des drehbaren Verschlußteils gelagert.

An der oberen Stirnseite des Rohrkörpers 30 sind mehrere, z. B. drei Mitnehmerbolzen 37 eingesetzt, welche zwecks Drehmitnahme des Zwischenträgers 34 in entsprechende Bohrungen an demselben passend eingreifen (siehe auch Fig. 2). Zur Drehsicherung der Schieberplatte 40 im Zwischenträger 34 dient ein im letzteren geführter Tagentialke.il 35, wel-

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eher an einer seitlichen Mitnahmefläche der im übrigen kreisrunden Schieberplatte 40 anliegt. In gleicher Weise ist auch die ortsfeste Ausgußplatte 20 in der Bodenfläche 14 des Längsabschnittes 10 mit Hilfe eines Keils 21 dreh— gesichert. Unterhalb der Schieberplatte 40 ist im Zwischenträger 34 eine Wärmeisolierung 43 eingesetzt, welche die Wärmeabstrahlung von der Schieberplatte 40 nach außen hemmt. In einem Rohransatz 36 des Zwischenträgers 34 ist ferner ein Ausgußrohr 44 eingesetzt, welches die metallischen Bestandteile des Verschlusses vor der ausfließenden Schmelze schützt. Die ?/ärmeisolierung 43 und das Ausgußrohr 44 können einteilig oder getrennt aus leichtem und porösem, z. B. faserigem oder flockigem Peuerfestmateriai hergestellt sein.

Der Zwischenträger 34 liegt an den oberen Enden von drei Druckstößeln 38 auf, welche, zu den Mitnehmerbolzen 37 versetzt, im Rohrkörper 30 längsbeweglich geführt sind. Gegen das untere bzw. außenliegende Ende der Druckstößel 38 drückt ein Ring 46, welcher von z. B. drei am Umfang verteilten Federorganen beaufschlagt ist. Es handelt sich vorzugsweise um Tellerfedern 48, die paketweise auf einen Stehbolzen 47 geschichtet und mit einer Mutter 49 vorgespannt sind. Mittels dieser Pederorgane, welche wie der Ring 46 auf dem drehbaren Verschlußteil angeordnet sind, läßt sich über die Druckstößel 38 und den Zwischenträger 34 die gewünschte Flächenpressung zwischen der Ausgußplatte 20 und der Schiebeplatte 40 einstellen. Da der Zwischenträger 34 mit der Schieberplatte 40 in der Lage ist, relativ zum Rohrkörper 30 eine gewisse Taumelbewegung auszuführen, bleibt die satte Auflage der Schieberplatte 40 an der Ausgußplatte 20 (Gleitfläche 23) während der Drehung auch dann erhalten, wenn der drehbare Rohr-

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körper nicht genau koaxial zum ortsfesten Rohrkörper ausgerichtet sein sollte.

Am außenliegenden Ende des drehbaren Rohrkörpers 30 ist mittels mehrerer Schrauben 33 ein Drehkranz 31 befestigt, welcher mit der Verzahnung 32 dem Drehantrieb (mittels Kette oder Stirnrad) des drehbaren Verschlußteils dient. Vorzugsweise ist der Drehkranz 31 glockenartig gestaltet und übergreift das außenliegende Ende des ortsfesten Verschlußteils, wodurch die Versahnung 32 axial zwischen die Wälzlager 24 und 25 zu liegen kommt.

Der beschriebene DrehschiebeVerschluß läßt sich durch Lösender Schrauben'19 als Ganzes aus der durch die feuerfeste Hülse und den Auslaufstein 8 gebildeten Vertiefung ausbauen. Dadurch v/erden die Schrauben 15 zugänglich, und der Längsabschnitt 10 des ortsfesten Verschlußteils läßt sich zwecks Kontrolle oder Auswechslung der Ausgußplatte und der Schieberplatte 40 lösen. ITach erneutem Befestigen des Längsabschnittes 10 und Heueinstellung der Tellerfedern 48 kann die Verschlußeinheit als Ganzes wieder eingebaut werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Schrauben zu belassen und dagegen die die Plansche 16 und 17 verbindenden Schrauben 18 zu lösen, worauf der Längsabschnitt mit dem daran gelagerten drehbaren Verschlußteil ausgebaut werden kann, die ortsfesten Längsabschnitte 10 und 11 sowie die Ausgußplatte 20 jedoch eingebaut bleiben.

Die beschriebene Verschlußkonstruktion ermöglicht eine besonders einfache Wartung und insbesondere einen raschen Wechsel der feuerfesten Ausgußplatte 20 und der Schieberplatte 40. Auch läßt sich die Konstruktion sehr einfach der jeweils erforderlichen Einbautiefe bzw. Lage der Gleitfläche 23 bezüglich des Gefäßmantels 2 anpassen, nämlich lediglich durch Längeänderung des Längsabschnittes 11 und

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des drehbaren Rohrkörpers 30; dies kann gegebenenfalls durch Einsetzen von verschieden langen Zwischenringen an diesen Teilen erreicht werden.

Der erfindungsgemäße Drehschiebeverschluß kann zum Vergießen verschiedener Schmelzen, insbesondere auch von Nichteisen-Schwermetallen oder Leichtmetallen aus den jeweiligen·Schmelzegefäßen verwendet werden. Der Betrieb ist nicht nur in der dargestellten vertikalen Lage, sondern auch mit horizontaler oder schiefer Drehachse möglich.

Claims

30-6* 19Β1 59 067 / 27 - 10 - Erfindungsanspruch.

1. Drehschiebeverschluß für metallurgische Schmelzegefäße mit einem ortsfesten, einen feuerfesten Ausgußkörper aufnehmenden Verschlußteil und einem gegenüber diesem drehbaren Verschlußteil, welcher einen am Ausgußkörper unter Vorspannung anliegenden feuerfesten Schieberkörper aufnimmt, wobei die Gleitfläche zwischen den beiden feuerfesten Körpern auf die dem Gefäßinnern zugewandte Seite des metallischen Gefäßmantels zu liegen kommt, gekennzeichnet dadurch, daß der ortsfeste und der drehbare Verschlußteil je als koaxial ineinander liegende Rohrkörper gestaltet sind, die radial und axial aneinander geführt sind und jeweils an ihrem einen Ende die feuerfeste ebene Ausgußplatte (20) bzw. die ebene feuerfeste Schieberplatte (40) fassen, wobei die Schieberplatte (40) in einem Zwischenträger (34) gehalten ist, der gegenüber dem drehbaren Rohrkörper (30) in axialer Richtung vorgespannt, jedoch mit diesem dre.hverbunden ist.

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2. Drehschiebeverschluß nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der ortsfeste Rohrkörper in mehrere Längsabschnitte (10, 11, 12) unterteilt ist, die unter Zwischenlage von wärmeisolierenden Schichten (26, 27, 28) miteinander verbunden sind.

3# Drehschiebeverschluß nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der orstfeste Rohrkörper einen lösbar befestigten Längsabschnitt (10) mit einer stirnseitigen Bodenfläche (14) aufweist, in v/elcher die den feuerfesten Ausgußteil bildende Ausgußplatte (20) eingesetzt ist.

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4- Drehschiebeverschluß nach, einem der vorangehenden Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der ortsfeste Rohrkörper zwei über Flansche (16, 17) lösbar verbundene Längsabschnitte (11, 12) aufweist, wobei der eine Flansch (16) zur Positionierung und Befestigung des Verschlusses am Gefäßmantel (2) ausgebildet ist und wobei der eine., außerhalb des Gefäßmantels (2) liegende Längsabschnitt (12) den Rohrkörper (30) des drehbaren Verschlußteils lagert.

5, Drehschiebeverschluß nach einem der vorangehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohrkörper (30) des drehbaren Verschlußteils für den Drehantrieb,an seinem außenliegenden Ende mit einem Drehkranz (31) versehen ist,

6.· Drehschiebeverschluß nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Drehkranz (31) das außenliegende Ende des ortsfesten Rohrkörpers glockenartig übergreift.

7* Drehschiebeverschluß nach einem der vorangehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Zwischenträger (34) als Halterung für eine Wärmeisolierung (43) an der Außenseite der Schieberplatte (40) und ein Ausgußrohr (44) für die Schmelze ausgebildet ist.

8. Drehschiebeverschluß nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Zwischenträger (34) auf Druckstößeln (38) aufliegt, welche im Rohrkörper (30) des drehbaren Verschlußteils in Längsrichtung geführt und am außenliegenden Ende von auf dem drehbaren Verschlußteil angeordneten Federorganen beaufschlagt sind.

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