DE1558280C - Vorrichtung an einem oder fur ein feuerfest ausgekleidetes, eine Metall schmelze aufnehmendes Gefäß, z B einer Gießpfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an einem oder für ein feuerfest ausgekleidetes, eine Metallschmelze aufnehmendes Gefäß, z. B. eine Gießpfanne, mit einem steuerbaren Absperrorgan zum Einstellen des Ausflusses einer durch mindestens einen Bodenausflußkanal des Gefäßes nacli unten abzuleitenden Metallschmelze, wobei der Bodenausflußkanal bzw. mehrere solche von einer Vertiefung eines feuerfesten Bodenteils des Gefäßes ausgehen, in die in der Schließstellung ein Teil des Absperrorgans eingreift. Beim Füllen von z. B. Gießformen und beim kontrollierten Füllen von z. B. beim Stranggießen verwendeten Zwischenbehältern bzw. Verteilerrinnen und bei verschiedenen anderen metallurgischen Verfahren ist es notwendig, die Menge des nach unten ausfließenden geschmolzenen Metalls genau und zuverlässig zu regulieren. Üblicherweise werden zum Transport von geschmolzenem Metall vom Herstellungsort und/oder vom Speicherort zum Verbrauchsort bewegbare Behälter, die nachstehend als Pfannen bezeichnet werden, verwendet. Dabei treten jedoch gewisse technische Schwierigkeiten auf, die insbesondere auf die großen Chargengewichte und in einigen Fällen darauf zurückzuführen sind, daß die Pfannen nahezu ununterbrochen verwendet werden, wie z. B. beim Sauerstoffblasstahlverfahren.

Es ist einerseits notwendig, die Absperrvorrichtung für die Ausflußöffnung der Pfanne so auszubilden, daß deren einzelne Teile nicht einer zu starken Erwärmung ausgesetzt sind und dadurch über Gebühr beansprucht werden und es ist andererseits von vielleicht noch größerer Bedeutung, zu verhindern, daß das Metall zwischen den zusammenwirkenden Teilen der Absperrvorrichtung oder in den Zwischenräumen bzw. Kanälen oder in der Umgebung der Zwischenräume bzw. Öffnungen, durch die das Metall beim Gießen in der Offenstellung der Absperrvorrichtung nach unten ausfließt, erstarrt bzw. fest wird.

Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, eine praktische Lösung zur Beseitigung der obengenannten Schwierigkeiten zu schaffen.

Es ist ein mehrteiliger Stahlpfannenstopfen bekannt, bei dem mehrere Dichtungsflächen zwischen Stopfen und Auslauf der Pfanne vorgesehen sind, um das Einfrieren des Stahles am Stopfen zu verhindern. Dieser bekannten Vorrichtung liegt· die vorstehende Erfindungsaufgabe nur teilweise zugrunde, nämlich lediglich die Aufgabe, das Ausfrieren am Stahl eines in üblicher Weise von oben lotrecht in und über eine Ausflußöffnung einzusetzenden Stopfens zu verhindern. Hingegen ist die weitere Aufgabe der Erfindung, nämlich die Abflußvorrichtung einer Gießpfanne so auszubilden, daß deren einzelne Teile weder einer 211 starken Erwärmung ausgesetzt sind noch über Gebühr beansprucht werden noch daß das ausfließende Metall zwischen den zusammenwirkenden Teilen der Absperrvorrichtung oder in den Zwischenräumen oder in der Umgebung der Zwischenräume oder in den Abflußkanälen erstarrt, bei der bekannten Vorrichtung weder gestellt noch gelöst. Gemäß der Erfindung soll außerdem zugleich die Dichtung des Absperrorgans während des Füllens der Pfanne verbessert und die Absperrvorrichtung während des Gießens leichter regelbar gemacht werden.

Die vollständige Erfindungsaufgabe wird auch bei einer anderen Abflußvorrichtung für Gießpfannen nicht erreicht, bei der die Abflußöffnung an einer Stelle unterhalb des Bodens der Gießpfanne durch ein gleitendes oder sich drehendes Verschlußglied geöffnet und geschlossen wird. Bei dieser Steuereinrichtung für das Verschlußglied bestehen zwar keine erheblichen Schwierigkeiten, wenn das Absperr-

5 organ erst einmal geöffnet ist; jedoch wird dieses Organ häufig durch das Festwerden der geringen Menge von geschmolzenem Metall blockiert, die sich in dem über dem Absperrorgan liegenden Teil der Ausflußöffnung befindet.

Gemäß der Erfindungsaufgabe sollen also auch noch die Schwierigkeiten und Mängel der letztgenannten Vorrichtungen behoben werden.

Die Ziele der Erfindung werden ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Vertiefung, an die.sich der Ausflußkanal bzw. Ausflußkanäle im mittleren Bereich des Bodenteils anschließen, als ringförmig umlaufende Rinne oder Nut ausgebildet ist, daß ferner ein ringförmig ausgebildeter Teil des Absperrorgans an einer nahe der Oberfläche des Bodens der Gießpfanne liegenden Stelle mit einem bzw. je einem Schlitz versehen ist, der zum öffnen des Abflusses auf Deckung mit der Eintrittsöffnung des bzw. je eines Abflußkanals einstellbar und zu dessen Schließen von ihr wegbewegbar ist, wobei nur die das Schließen bewirkenden unteren Oberflächenteile des Absperrgliedes ein dem Rinnenprofil komplementäres, in dieses passendes Querschnittsprofil besitzen, und daß das Absperrorgan oberhalb der rinnenförmigen Vertiefung und in an sich bekannter Weise um eine lotrechte Achse mittels einer Betätigungsvorrichtung zum öffnen und Schließen des Abflußkanals bzw. der Abflußkanäle drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse die geometrische Mittelachse der ringförmigen Vertiefung bildet.

Die Dichtungsflächen der Absperrvorrichtung und der Eintrittsbereich des Ausflußkanals bzw. der Ausflußkanäle befinden sich somit immer in einer Umgebung von flüssigem Metall und werden durch die Erstarrung von Metall oder durch die Bildung von Ansätzen nicht beeinträchtigt. Diese Erscheinungen treten ausnahmslos während des Füllens der verhältnismäßig kalten Pfanne, deren Außenflächen ständig der niedrigeren Umgebungstemperatur der Atmo-Sphäre ausgesetzt sind, und während des Öffnens und Schließens der Ausflußabsperrvorrichtung auf. Die Ausflußabsperrvorrichtung wird der nachteiligen Einwirkung von erstarrtem Metall und Ansatzbildungen dadurch entzogen, daß deren empfindliche Flächen und der Eintrittsbereich des Abflußkanals nicht in den Bereichen bzw. Zonen angeordnet werden, in denen die Erstarrung oder die Ansatzbildung mit größerer Wahrscheinlichkeit stattfinden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind demgemäß auf dem Boden der Pfanne eine äußere und eine innere rinnenförmige Vertiefung (»Quelle«) vorgesehen, und die Dichtflächen der Absperrvorrichtung Und die Auslaßöffnung für das strömungsfähige Metall v/erden in oder in der Nähe der inneren rinnenförmigen Vertiefung angeordnet, die unablässig auf einer höheren Temperatur bleibt als die äußere rinnenförmige Vertiefung bzw. als das darin vorhandene Metall während des Füllens, des Gießens usw.

Obwohl es wünschenswert ist, die Ausflußabsperrvorrichtung für das Metall vom Boden der Pfanne aus zu betätigen, hat man bisher wegen der dabei auftretenden Schwierigkeiten dieses im allgemeinen als ungeeignet angesehen und folglich üblicherweise eine

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vertikale lange, mit einer Schutzschicht aus feuer- rechten Schnitt durch Teile des Bodens einer Pfanne,

festem Material versehene Stopfenstange verwendet, /.. B. einer Gießpfanne, wobei im Boden der Pfanne

die sich nach unten durch das Metallschmelzbad die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung angeord-

erstreckt, von oben her betätigt wird und an ihrem . net ist,

unteren Ende ein Abdichtungsorgan sitzt, daß mit 5 F i g. 2 einen waagerechten Schnitt entlang der

einer Einlaßöffnung einer Bohrung zusammenwirkt, Linie II—II in Fig. 1 und

die sich nach unten durch eine in dem Boden der Fig. 3 einen waagerechten Schnitt entlang der

Pfanne angebrachte Auslaßdüse bzw. Auslaßöffnung Linie III-III in Fig. 1.

erstreckt. Wenn jedoch Stähle verarbeitet werden Die dargestellte Pfanne besitzt, wie üblich, einen

müssen, die eine größere Ströinungsfähigkeit oder io tassen- bzw. schüsseiförmigen Außenmantel 10 aus

eine höhere Temperatur besitzen, oder wenn sehr Kessel- bzw. Grobblech, dessen Boden mit einen

große Chargen verarbeitet werden müssen oder wenn feuerfesten Futter 11 ausgekleidet ist und dessen

die Gießperioden lange dauern, dann verringert sich Seiten entweder ein geeignetes feuerfestes Futter be-

die Festigkeit dieser langgestreckten Stopfenstangen, sitzen oder mit einem anderen Material, wie bei 12

und sie verbiegen sich sogar. Die Schwierigkeiten 15 gezeigt, bedeckt sind. Der Boden des Außenmantels

werden durch Erosion der Dichtungsflächen der Ab- 10 weist eine große Öffnung 13 auf, die mit einer

sperrvorrichtung und in einigen Fällen dadurch noch ebensolchen öffnung in dem feuerfesten Bodenfutter

vergrößert, daß das Metall dazu neigt, auf diesen 11 fluchtet. Der Boden des Außenmantels 10 besitzt

Flächen Ansätze zu bilden. Erfindungsgemäß werden außerdem ein inneres Futter 14, das mit dem feuer-

jedoch die Absperrvorrichtung und die Betätigungs- 20 festen Futter 11 entweder einstückig oder getrennt

vorrichtung dafür derart verbessert, daß es gemäß der von diesem ausgebildet ist, je nachdem, welche dieser

Erfindung keinerlei Schwierigkeiten mehr bereitet, beiden Möglichkeiten vorteilhafter ist. Das Innen-

die Absperrvorrichtung vom Boden der Pfanne aus futter 14 besitzt eine große öffnung 15, die zu der

zu betätigen, wobei die vorstehend beschriebene öffnung 13 konzentrisch ist. Der obere Rand bzw.

langgestreckte Stopfenstange völlig überflüssig ist. 25 Bereich der öffnung 15 ist, wie bei 16 gezeigt, von

Im Rahmen der der Erfindung zugrunde liegenden unten nach oben gesehen als nach außen geneigte

Aufgabe soll eine verbesserte.Anordnung geschaffen Fläche ausgebildet.

werden, mittels der sich eine wirksame Abdichtung In den Öffnungjen 13 und 15 ist ein insgesamt mit

zwischen den feststehenden und den beweglichen 17 bezeichneter, mit einer Ausflußöffnung bzw. -düse

Teilen der Absperrvorrichtung für die Ausfluß- 30 versehener Stopfen angeordnet, der mittels eines an

öffnung erzielen läßt und bei der die verbesserte seinem äußeren Umfang vorgesehenen Flansches auf

Dichtung sowohl während des Füllens der Pfanne einer Schulter ruht, die an der Oberfläche des feuer-

und während des Gießens als auch während der nach- festen Futters 11 radial innerhalb der öffnung 15 vor-

folgenden Betätigungen des bewegbaren Gliedes der gesehen ist. Der Stopfen 17 wird auch noch von einer

Absperrvorrichtung betätigbar ist. Das wird erfin- 35 Metallscheibe bzw. -platte 18 getragen, die z. B. mit-

dungsgemäß durch die Verwendung eines neuen tels Schrauben 19 lösbar an dem Außenmantel 10

Dichtungsmaterials bzw. -präparats zwischen den fest- angebracht ist und von diesem getragen wird. Der

stehenden und den beweglichen Teilen des Absperr- Mittelteil der Scheibe 18 ist tief eingezogen, wobei

organs erreicht. Das Dichtungsmaterial, wird ein- sich der eingezogene Teil, wie bei 20 gezeigt, nach

gebracht, während die Pfanne zur Aufnahme einer 40 oben erstreckt; der Zweck dieses eingezogenen Teils

Charge von geschmolzenem Metall vorbereitet wird. wird weiter unten erläutert. Die unten liegende Fläche

Die Erfindung bezweckt ferner, die mechanische des Stopfens 17 ist maßlich genau hergestellt, so daß

Ausbildung und die Anordnung der wesentlichen der Stopfen dicht über den nach oben vorstehenden

Teile der Absperrvorrichtung, die die oben beschrie- eingezogenen Teil 20 der Scheibe 18 paßt. Im Bereich

benen Merkmale aufweist und eine ortsfest angeord- 45 seines oberen Randes ist der Stopfen 17 mit einer

nete Ausflußdüse bzw. Ausflußöffnung sowie ein abgeschrägten, von unten nach oben gesehen, nach

bewegbares Absperrorgan besitzt, derart zu verbes- innen geneigten Fläche 21 versehen, die zusammen

sern, daß diese Teile, sobald das Gießen einer Charge mit der geneigten Fläche 16 am oberen Rand der im

beendet ist, leichter aus der Pfanne herausgebrochen Futter 14 vorgesehenen öffnung 15 eine tiefe ring-

und durch neue Teile ersetzt werden können; denn 50 förmige Ausnehmung bzw. Rinne bildet, deren Auf-

es ist dem Fachmann bekannt, daß diese Teile gäbe weiter unten näher erläutert wird,

üblicherweise zwischen dem Vergießen aufeinander- Der Stopfen 17 ist mit einer mittig angeordneten

folgender Chargen ausgewechselt werden. durchgehenden Bohrung 22 versehen, die mit einer

Obwohl erfindungsgemäß die Betätigung des be- in dem eingezogenen Teil der Scheibe 18 vorgesehe-■'wegbaren Absperrorgans, wie weiter oben erläutert, 55 rien öffnung fluchtet. In radialer Richtung gesehen, vom Boden der Pfanne aus erleichtert wird, können unmittelbar außerhalb der Bohrung 22, besitzt der verschiedene Merkmale der Erfindung in vorteilhafter Stopfen 17 einen gewölbten Teil 23, der an seinem Weise auch in Verbindung; rriit vertikalen lang- unteren Ende in einer tiefen ausgerundeten ringgestreckten ''Stopfstangen, die sich durch das Metall- förmigen Nut24 endet. Die radiale äußere Kante . schmelzbad in der Pfanne nach unten erstrecken, an- 60 bzw. Wandung der Nut liegt im Inneren der geneigten gewendet werden, wenn es z: B. aus irgendeinem Fläche 21, wie in Fig. 1 gezeigt. Mit dem Boden Grunde erwünscht ist, die durch den Boden der der Nut 24 steht mindestens ein,Ausflußkanal 25 in Pfanne erfolgende Entleerung derselben von der Verbindung, der sich vom Boden der Nut ausgehend Oberseite der: Pfanne her zu regulieren bzw. zu senkrecht nach unten erstreckt und zur Abführung steuern. 65 von heißem Metall dient! Der Ausflußkanal bzw.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich- jeder der Ausflußkanäle 25 ist mit je einer oder meh-

nungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt reren, einen etwas größeren Durchmesser besitzen-

' Fig. t in abgebrochener Darstellung einen senk- den, in der Scheibe 18 ausgebildeten öffnungen 26

1 öbö ZbU

fluchtend angeordnet. Radial außerhalb der Nut 24 ist an jeder Stelle, an der sich einer der AusfluB-knnälc 25 befindet, eine rinnenförmige Ausnehmung 27 in der Oberseite des Stopfens 17 vorgesehen. Vorzugsweise befinden sich die Flächen 16 und 21 in Höhe der Oberseite des inneren Futters 14.

In Übereinstimmung mit der üblichen Verfahrensweise kann der Stopfen 17 aus bildsamem feuerfestem Ton geformt, darauf getrocknet und anschließend zu einer harten trockenen Masse gebrannt werden, die eine rauhe Behandlung gut verträgt und die sich dazu eignet, vor dem Einfüllen einer Charge aus geschmolzenem Metall in die Pfanne in dieser angeordnet zu werden. Zu diesem Zeitpunkt ist das noch zu beschreibende und als Stopfenkopf bzw. Absperrorgan bezeichnete Teil noch nicht eingebaut, so daß der Stopfen 17 einfach in seine Einbaulage fallengelassen werden kann, in der er an der Scheibe 18 anliegt und in der er sich innerhalb der in dem feuerfesten Futter 11 und 14 vorgesehenen öffnungen befindet, aus denen ein vorher benutzter Stopfen nach oben ausgestoßen worden ist. Um das Auswerfen bzw. das Entfernen eines verbrauchten Stopfens zu erleichtern, kann die Scheibe 18 mit weiteren Öffnungen 28 versehen sein, durch die schwere Auswurfstangen eingeführt werden können. Nach dem Einsetzen eines neuen Stopfens kann etwas feuerfester Zement 29' am Boden des ringförmigen Zwischenraums zwischen den Flächen 16 und 21 eingebracht werden, um den Boden der von diesen Flächen gebildeten Nut gegen hindurchtretendes heißes flüssiges Metall abzudichten.

Der dem Stopfen zugeordnete bewegbare Stopfenkopf bzw. das Absperrorgan ist ein pilzförmig ausgebildeter Körper 29. der vorzugsweise aus Graphit besteht, damit er die Hitze und die Kräfte, denen er beim Füllen der Pfanne und während des nachfolgenden Öffnens und Schließens des mit der Pfanne in Verbindung stehenden Auslaßflußkanals bzw. der Auslaßflußkanäle ausgesetzt ist. aushält. Die unten und innen liegenden Flächen des Absperrorgans 29 sind so ausgebildet, daß sie der Form der Nut 24 und der Form der Außenfläche des gewölbten Teils 23 des Stopfens 17 genau entsprechen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. In der Mitte des oberen Teils des Absperrorgans 29 ist eine erweiterte, mit einem Gewinde versehene Bohrung 30 vorgesehen, die einen konisch ausgebildeten Kopf 31 einer Stange 32 aufnimmt. Der Kopf 31 der Stange 32 ist in dem Absperrorgan 29 versenkt angeordnet und wird durch eine in der Gewindebohrung 30 angebrachte, aus feuerfestem Material bestehende Kappe 33 geschützt. Gemäß Fig. 3 weist der.konisch ausgebildete Kopf der Stange 32 einstückig ausgebildete keilförmige Flügel 34 auf, und während der Herstellung des Absperrorgans 29 werden darin geeignete tiefe Ausnehmungen bzw. Nuten vorgesehen, die die Flügel aufnehmen. Infolge dieser Anordnung kann mit der Stange 32 auf das Absperrorgan 29 ein sehr großes Drehmoment übertragen werden, so daß durch Drehung des Absperrorgans ein öffnen und Schließen der Auslaßbohrung bzw. der Auslaßbohrungen 25 auch noch unter sehr ungünstigen Bedingungen sichergestellt ist.

Um den Ausflußkanal bzw. die Ausflußkanäle 25 öffnen zu können und um so geschmolzenes Metall nach unten ausfließen zu lassen, wenn das Absperrorgan, so wie erforderlich, auf den Ausflußkanal bzw. die Ausflußkanäle ausgerichtet ist, ist am unteren Rand des Absperrorgans 29 im Bereich eines jeden Ausflußkanals ein geneigter Schlitz 35 vorgesehen. In dieser Stellung des Absperrorgans deckt sich der Schlitz bzw. decken sich die Schlitze 35 mit der rinnenförmigen Ausnehmung bzw. mit den rinnenförmigen Ausnehmungen 27, und auf diese Weise wird ein Strömungsweg bzw. werden Strömungswege hergestellt, die vom Innenraum der Pfanne zu dem Ausflußkanal bzw. zu den Ausflußkanälen 25 führen. Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß das Absperrorgan 29 bei Verdrehung aus der in F i g. 1 gezeigten Lage mit Teilen seines unteren abgerundeten Randes nacheinander den Ausflußkanal bzw. die Ausflußkanäle der rinnenförmigen Ausnehmung bzw. der rinnenförmigen Ausnehmungen 27 überbrückt bzw. verdeckt und dabei die Ausflußkanäle 25 von dem Innenraum der Pfanne abdichtet.

Zwischen den Flächen 23 und 24 des Stopfens 17 und den unteren innen gelegenen Flächen des Absperrorgans 29 ist eine Schicht aus einem Kitt- bzw. Dichtungsmaterial 36 vorgesehen, die während des Zusammenbauens des Absperrorgans und des Stopfens eingebracht wird. Das Material 36 ist eine Mischung aus feinem Siliziumsand, pulverförmigem Aluminiumoxyd bzw. Tonerde und aus einem körnigen Pulver aus Natrium-, oder Kaliumsilikat; der letztgenannte Stoff ist allgemein unter der Bezeichnung Wasserglas bekannt. Während des Transportes der Mischung zum Verbraucher kann diese entweder trocken oder mjt Wasser angefeuchtet sein und ergibt ein dünnes pastenartiges Präparat, das bei der Herstellung des Pfannenbodens unmittelbar verarbeitet werden kann.

Im trockenen Zustand kann das Aluminiumoxyd bzw. die Tonerde annähernd 25 bis 30 "/0 des Gesamtgewichtes der Bestandteile des Präparates ausmachen. Das Präparat wird vor dem Einbauen des Absperrorgans 29 als gleichmäßiger Überzug auf die Flächen 23 und 24 aufgetragen und hat während des Verfahrens und kurz danach das Bestreben zu trocknen und fest oder halbfest zu werden und bildet eine geeignete Unterstützung für das Absperrorgan 29, wenn das schwere geschmolzene Metall später in die Pfanne eingefüllt wird. Auf diese Weise wird ein vorzeitiges Auspressen des Kitt- bzw. Dichtungsmaterials 36 verhindert und eine wirksame Abdichtung der Nut 24, insbesondere im Bereich der rinnenförmigen Ausnehmung 27 und des Schlitzes 35 sichergestellt. Das Material 36 hat jedoch die vorteilhafte Eigenschaft, etwas zu erweichen bzw. halbflüssig und somit etwas schlüpfrig zu werden, nachdem es für kürzere Zeit der Hitze des geschmolzenen Metalls ausgesetzt worden ist und nachdem Wärme in den von dem Material erfüllten Raum eingeflossen ist. Dieses Verhalten des Präparats ist auf das Erweichen des Was-

serglases und vielleicht auch auf ein leichtes Schmel zen des gegebenenfalls hydratisierten Siliziumdioxyds bzw. der siliziumhaltigen Verbindungen des Präparats zurückzuführen und verringert auf jeden Fall das Haften und die Reibung zwischen dem Stopfen

und dem Stopfenkopf, so daß der Stopfenkopf gegenüber dem Stopfen leicht gedreht werden kann, um die Auslaßbohrung bzw. die Auslaßbohrungen zu öffnen oder zu schließen, wobei jedoch eine wirksame Abdichtung vorhanden ist, wenn das Absperrorgan bzw. der Stopfenkopf sich in seiner Schließstellung befindet. . · ':

Wie dargestellt, besitzt die Stange 32 unmittelbar unterhalb der Flüge! 34 in Längsrichtung der Stange

verlaufende rippenförmige Ansätze, mittels derer dieser Teil der Stange in radialer Richtung in einem geringfügigen Abstand von der Innenwandung der Bohrung 22 ,gehalten wird, um die Wärmeübertragung bzw. die Wärmeleitung zu diesem Teil der Stange zu verlangsamen bzw. zu verringern, so daß die Stange über längere Zeiträume dauerhafter und stabiler ist, wie es beim Einfüllen größerer Chargenmengen in Gießformen und beim Füllen von in Stranggiißanlagen verwendeten Zwischenbehälter!! bzw. Verteilerrinnen erforderlich ist. Der Durchmesser der Bohrung 22 ist so bemessen, daß die mit den Rippen versehene Stange 32 gedreht werden kann. Die Stange 32 erstreckt sich nach unten durch eine in dem eingezogenen Teil 20 der Platte 18 vorgesehene öffnung hindurch, und ist an ihrer unteren Hälfte mit einem Gewinde 37 versehen. Eine mittels einer Mutter 45 einstellbare Druckfeder 46 dient dazu, das Absperrorgan 29 in seiner unteren Einbaustellung nachgiebig zu halten, so daß das Absperrorgan entgegen der Wirkung der von dem dichteren Stahl erzeugten Auftriebskraft, die das Absperrorgan 29 nach oben zu bewegen versucht, in dieser Stellung gehalten wird.

Quer über die Zugangsöffnung zu dem eingezogenen Mittelteil 20 der Scheibe 18 erstreckt sich ein Querstück 42, das mit der Scheibe bzw. Platte 18 fest verbunden ist und ein vorzugsweise verdicktes Mittelteil 38 besitzt, durch welches die Stange 32 hindurchgeführt ist. Auf dem Gewindeabschnitt 37 der Stange 32 ist auf jeder Seite des verdickten Mittelteils je eine Sicherungsmutter 43 bzw. 44 aufgeschraubt, damit ein Heben oder Senken des Absperrorgans 29 in unerwünschtem Ausmaß im Falle ernsthafter Betriebsstörungen der Vorrichtung verhindert wird. Die Stange 32 und somit das Absperrorgan 29 sind so angeordnet, daß sie mittels eines langgestreckten Hebels 39 gedreht werden können, der an dem unteren Ende der Stange 32, wie bei 40 gezeigt, befestigt ist und mittels einer Befestigungsmutter 41 in dieser Stellung gehalten wird. Es ist jedoch auch möglich, das Absperrorgan 29 von oben her mittels einer nicht gezeigten, durch eine Umkleidung aus feuerfestem Material geschützten Stopfenstange zu drehen, die vorzugsweise in die Gewindebohrung 30 eingeschraubt wird.

Eines der wichtigen Merkmale der Erfindung ist die einen winkelförmigen Querschnitt aufweisende ringförmige Vertiefung bzw. »Quelle«, die von den Flächen 16 und 21 außerhalb der Nut 24 gebildet wird. Wenn nämlich das erste heiße geschmolzene Metall in eine verhältnismäßig kalte Pfanne hineingegossen wird, hat das Metall das Bestreben, an den Außenwandungen und insbesondere auf dem Boden der Pfanne zu erstarren und dabei Ansätze zu bilden, die in der Gießereitechnik als »Bär« bezeichnet werden. Erfindungsgemäß wird jedoch das Bestreben des Metalls, in einer radial nach innen verlaufenden Richtung zu erstarren, durch die ringförmige, einen winkelförmigen Querschnitt besitzende Vertiefung aufgehalten, und das Metall wird innerhalb und in der Umgebung der Nut 24 und insbesondere an der rinnenförmigen Ausnehmung 27 und dem Schlitz 35 in einem strömungsfähigen Zustand gehalten. Das wird noch dadurch begünstigt, daß die verschiedenen Flächen, Rinnen, Ausnehmungen.und Schlitze,.sich in der Nähe der heißen Kernzone des geschmolzenen Metalls in der Pfanne befinden. Folglich bleibt die Abrperrvorrichtung während des ganzen Entleerungsbzw. Gießvorgangs leicht betriebsfähig, und der bewegliche Stopfenkopf bzw. das bewegliche Absperrorgan 29 zeigt kein Bestreben, an dem Stopfen 17 anzubacken oder daran zu kleben; das würde offensichtlich Schwierigkeiten verursachen und die Wahrscheinlichkeit von Betriebsstörungen der Absperrvorrichtung erhöhen.

Ein. anderes wesentliches Merkmal der Erfindung ist der einstückig ausgebildete eingezogene Teil 20

ίο der Platte bzw. Scheibe 18, der im allgemeinen zur Atmosphäre hin offen ist, so daß die ganze Platte bzw. Scheibe zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit auf einer sicheren Temperatur gehalten wird und der größte Teil der Stange 32 zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit und Lebensdauer in gleicher Weise ausreichend gekühlt wird. Ferner sind erfindungsgemäß die kritischen Teile des Stopfens 17 und des Stopfenkopfes 29 genügend hoch in der heißen Masse des geschmolzenen Metalls in der Pfanne angeordnet, so daß ein zuverlässiges Funktionieren der Absperrvorrichtung in der oben beschriebenen Art und Weise sichergestellt ist. Die Ausbildung der von dem Kitt- bzw. Dichtungsmaterial 36 gebildeten Dichtung verhindert in wirksamer Weise, daß geschmolzenes Metall einfließt und mit der Stange 32 in Berührung kommt, was der Stange in höchstem Maße abträglich sein würde, wie der Fachmann leicht erk'ennt. Das Einfließen oder Eindringen von geschmolzenem Metall wird selbst nach wiederholtem öffnen und Schließen des Absperrorgans noch verhindert, und diese Eigenschaft wird noch dadurch beeinflußt, daß das Material 36 Schmiereigenschaften besitzt, wie oben erläutert. ·

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an einem oder für ein feuerfest ausgekleidetes, eine Metallschmelze aufnehmendes Gefäß, z.B. einer Gießpfanne, mit einem steuerbaren Absperrorgan zum Einstellen des Ausflusses einer durch mindestens einen Bodenausflußkanal des Gefäßes nach unten abzuleitenden Metallschmelze, wobei der Bodenausflußkanal bzw. mehrere solche von einer Vertiefung eines feuerfesten Bodenteils des Gefäßes ausgehen, in die in der Schließstellung ein Teil des Absperrorgans eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (35), an die sich der Ausflußkanal bzw. Ausflußkanäle (25) im mittleren Bereich (17) des Bodenteils (14) anschließen, als ringförmig umlaufende Rinne oder '" Nut (24) ausgebildet ist, daß ferner ein ringförmig ausgebildeter Teil des Absperrorgans (29) an einer nahe der Oberfläche des Bodens der Gießpfanne liegenden Stelle mit einem bzw. je einem Schlitz (35) versehen ist, der zum öffnen des Abflusses auf Deckung mit der Eintrittsöffnung des bzw. je eines Abflußkanals (25) einstellbar und zu dessen Schließen von ihr wegbewegbar ist, wobei nur die das Schließen bewirkenden unteren Oberflächenteile des Absperrgliedes (29)eiiv dem Rinnenprofil komplementäres, in dieses passendes Querschnittsprofil besitzen, und daß das Absperrorgan oberhalb der rinnenförniigen Vcrtiefung und in an sich bekannter Weise um eine lotrechte Achse mittels einer Betätigungsvorrichtung (39) zum öffnen und Schließen des Aüsflußkanals bzw. der Ausflußkanäle (25) drehbar ge-

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lagert ist, wobei die Drehachse die geometrische Mittelachse der ringförmigen Vertiefung (24) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite ringförmige, rinnenförmige Vertiefung (Nut 15) in einem äußeren Teil des Bodenteils (14) der Gießpfanne ausgebildet ist und die mit dem Absperrorgan (29) zusammenarbeitende ringförmige, rinnenförmige Vertiefung (24) und dessen unteren Teil (29) in radialem Abstand umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, innenliegende ringförmige Nut (24) und die Ausflußkanäle mit Verlängerungen (27) in einem Stopfen (17) ausgebildet sind, der in eine dem Stopfen entsprechende öffnung in dem Bodenfutter (11, 14) des Gefäßes einsetzbar und nach Gebrauch entfernbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (29) einen nach unten ragenden, verdickten gerundeten Ansatz aufweist, der dicht an der Wandung der erstgenannten ringförmigen Vertiefung (24) anliegt, daß der in den Boden des Gefäßes einsetzbare Stopfen (17) im Innern der erstgenannten ringförmigen Nut (24) einen nach oben gewölbten Teil (23) besitzt und daß das Absperrorgan (29) im Innern des nach unten ragenden Ansatzes eine dem auf gewölbten Teil (23) des Stopfens (17) entsprechend geformte Ausnehmung besitzt.

5i Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in dem Bodenfutter (11, 14) des Gefäßes vorgesehene öffnung (13) als Paßsitz für den Stopfen (17) ausgebildet ist und daß der obere Rand (bei 21) des Stopfens (17) und der obere Rand (bei 16) des Bodenfutters (11,14) an der zweiten, äußeren Nut (15) als geneigte bzw. abgeschrägte Flächen ausgebildet sind, die gemeinsam diese zweite ringförmige Nut (15) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten, innenliegenden rinnenförmigen Nut (24) und dem in diese Nut hineinragenden unteren Ansatz des Absperrorgans (29) eine Schicht (36) aus Dichtungsmaterial eingebracht ist, das ein Gemisch aus Ton und einem oder mehreren Silikaten enthält, unter fortwährender Einwirkung einer hohen Temperatur erweicht und so die relativ zueinander bewegten Flächen des Absperrorgans (29) und des Stopfens (17) schmiert, jedoch in der geschlossenen Stellung des Absperrorgans (29) eine wirksame Abdichtung schafft und so ein'Ausströmen von Metall durch den Ausflußkanäl bzw. Ausflußkanäle (25) verhindert.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des das Gefäß umgebenden metallenen Außenmantels (10) im Bereich der Bodenöffnung eine Scheibe bzw. Platte (18) lösbar (bei 19) angeordnet ist, die den in die Bodenöffnung einsetzbaren Stopfen (17) trägt.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (17) aus einem Block aus feuerfestem Material besteht und an seiner Unterseite eine mittig angeordnete und tief in den Block nach oben hineinragende Ausnehmung (bei 20) besitzt und daß die Scheibe bzw. Platte (18) einen nach oben gewölbten Mittelteil (20) besitzt, der in die in dem Stopfen (17) vorgesehene Ausnehmung eingepaßt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (17) mit einer Mittelbohrung (22) versehen ist, die sich zwischen seiner Oberseite und der Ausnehmung (bei 20) erstreckt, und daß die durch diese Bohrung hindurchragende, mit dem Absperrorgan (29) verbundene Stange (32) im Bereich der Bohrung (22) mit in Längsrichtung verlaufenden Ansätzen versehen ist, die die Stange (32) in Abstand von der Innenwandung der Bohrung halten und so diesen Teil der Stange (32) gegen die von dem Stopfen (17) her einwirkende Hitze isolieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen