DE1583704A1

DE1583704A1 - Giesspfannenverschluss

Info

Publication number: DE1583704A1
Application number: DE19671583704
Authority: DE
Inventors: Werner Limper
Original assignee: Stahlwerke Suedwestfalen AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1967-07-06
Filing date: 1967-07-06
Publication date: 1970-08-20

Description

Stahlwerke Südwestfalen 1 OO O/04

Aktiengesellschaft

593 Hüttental-Geisweid 4. Juli 1967

Giesspfannenverschluss

Die Erfindung betrifft einen Giesspfannenverschluss mit einer oder mehreren DurchflussÖffnungen in einem in den Pfannenboden eingesetzten Ausgussstein.

In Giesspfarmen v/erden flüssige Metalle wie Gusseisen, Stahl, Nichteisenmetalle, Sonderlegierungen usw. von ortsfesten Schmelzöfen zu verschiedenartigen Giessformen transportiert. Die Giessformen werden mit dem flüssigen Metall gefüllt, sei es unmittelbar, sei es unter Zwischenschaltung von Zwischenbehältern, Giessrinnen oder dergleichen. In den Giessformen oder Kokillen erstarrt dann das Metall, wobei der Inhalt einer Giesspfanne für das Füllen zahlreicher Giessformen ausreicht. Die Giesspfannen besitzen an ihrem unteren Ende eine verschliessbare DurchflussÖffnung. Während des Transportes von den Schmelzöfen zu den Giessformen muss diese Durchflussöffnung durch einen Verschluss zuverlässig geschlossen sein, um das Ausfliessen von flüssigem Metall zu verhindern; ebenso bein Transport von einer ersten zur zweiten, von einer zweiten zur dritten Giessfcrm usw. Andererseits muss der Verschluss sich rasch Öffnen lassen und jeweils das kontrollierte Ausfliessen in die erste, zweite, dritte Giessforra usw. ermöglichen. Nach dem Pullen der Giessform muss er sich rasch und zuverlässig schllessen lassen.

Giesspfannen sind aus Stahlblech hergestellt und mit einer feuerfesten Ausmauerung ausgekleidet. Es ist bekannt, in den Boden der Pfanne einen Ausguesstein aus feuerfestem

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Material einzusetzen und dessen Loch mit einem beweglichen feuerfesten Stopfen von innen zu verschliessen. Der Stopfen ist an einer Stopfenstange befestigt, die von oben in das flüssige Metall hereinragt und die deshalb mit feuerfesten Stopfenstangensteinen umhüllt ist. Die Stopfenstange wird über ein Gestänge von aussen betätigt, so dass das Bedienungspersonal den Verschluss für den Transport der Pfanne schlies sen und für das Auslaufen des Metalls öffnen kann, indem der Stopfen angehoben wird.

Die Vorbereitung der Giesspfannen und insbesondere der Stopfen und Stopfenstangen in der herkömmlichen Weise ist mit vielerlei Mühen und Kosten verbunden: Die Stopfenstangen werden mit Mörtel feucht vermauert; da Wasser aber mit flüssigem Metall (z.B. Stahl) reagiert, müssen sie anschliessend vor dem Einsetzen getrocknet werden. In einem Stahlwerk sind deshalb besondere Arbeitsplätze und Trockenöfen für das Vorbereiten der Stopfenstangen errichtet. Das Hantieren mit den heissen Stopfenstangen gefährdeο uas Bedienungspersonal. Ausserdem kommen immer wieder Versager durch den Bedienungsmechanismus vor, der nach dem Füllen der Giesspfannen z. B. im flüssigen Stahl eingetaucht ist, d.h. einer Temperatur von ca. 1 5oo - 1 650 ° C ausgesetzt ist. Lässt sich der Verschluß nicht öffnen, so wird der Pfanneninhalt von 2o - 15o t zu Schrott, da er nicht durch die Durchflussöffnung im Ausgussstein entleert werden kann. Gefährlich und folgenschwerer Ist ein weiterer Fehler, der sogenannte Stopfenläufer, bei dem der Verschluss durch Verklemmen oder andere Defekte nicht ge schlossen werden kann, so dass das flüssige Metall ausläuft, Menschen und Einrichtungen gefährdet und dann langsam zu einem grossen und schwer zu bewegenden Bären erstarrt«

Man hat zahlreiche Versuche unternommen, um die störanfällige Gestängebedienung des Stopfenverschlussea zu verbessern. So wird durch entsprechende Hebelübersetzung der Anpressdruck des Stopfens gegen den Stopfenstein erhöhtj ferner sind

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spezielle, besonders feuerfeste keramische Massen für die Stopfen bzw. die Stopfensteine vorgeschlagen worden.

Es gibt auch eine Reihe von Vorschlägen zur Vermeidung des in das flüssige Metall tauchenden Gestänges. So beschreibt die britische Patentschrift 183 241 einen keramischen GiesspfannenverSchluss nach Art eines Zapfhahnes, der in eine Schliess- oder Durchlassstellung gedreht werden kann. Dieser Vorschlag hat sich nicht eingeführt, da - im Gegensatz zu gut geschmierten Metallen - keramische Zapfen in einem keramischen Hahngehäuse nicht zuverlässig gedreht werden können. Ausser der ohnehin vorhandenen Reibung keramischer Stoffe gegeneinander bewirkt die Wärmedehnung unter dem Einfluss des intermittierend durchfliessenden Metalles ein Verklemmen und damit Versagen des Stopfens.

Es sind auch schon verschiedentlich Schieber vorgeschlagen worden, die waagerecht unter dem Pfannenboden gegen die Ausflussöffnung geschoben werden und diese dann verschliessen. So in der US-Patentschrift 977 27I sowie der Deutschen Auslegeschrift 1 125 121. Auch diese Vorschläge haben erhebliche Nachteile und führten sich deshalb in der Praxis nicht ein. Bei einem keilförmigen Schieber wird das dünne Ende des Schiebers leicht durch die Erosionswirkung des flüssigen Metalls zerstört, da dieser an der Durchflussöffnung unter erheblichem hydrostatischen Druck steht (Stahl z. B. 10 atü und mehr). Allen waagerecht bewegten, von aussen betätigten Schiebern ist der Nachteil gemeinsam, dass der Verschlussstein durch Betätigen einer Spindel oder dergleichen nur langsam bewegt werden kann, d. h. das flüssige Metall nachläuft. Nachteilig ist es weiter, dass während des zeitraubenden Schliessvorganges der Strahl des flüssigen Metalles eingeschnürt und seitlich abgelenkt wird, d. h. das Metall nicht in die Kokille gelangt, sondern auf dem Boden verspritzt, und dass keramische Teile auf keramischer Führung nur schlecht gleiten; Verklemmen bedeutet aber Versagen des Verschlusses.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Giesspfannenverschluss zu entwickeln, der ohne die übliche, in den flüssigen Stahl eintauchende Gestängebedienung auskommt und die Nachteile der schieber- und hahnartiger. Einrichtungen vermeidet.

Gemäss der Erfindung ist die aussenliegende Fläche des Ausgusssteines konvex ausgebildet und unter dem Ausgussstein ist ein Verschlussstein heb- und senkbar angeordnet, dessen Dichtfläche entsprechend konkav ausgebildet ist, und jede Durchflussöffnung im Ausgussstein ist versetzt zur Durchflussöffnung im Verschlussstein angeordnet. Vorzugsweise ist der Verschlussstein in einer Passung angeordnet, an der ein Hebezeug, vorzugsweise ein Hebelgestänge zur Bedienung befestigt ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Giesspfannenverschluss im Schnitt mit zwei Durchflussöffnungen im Ausgussstein,

Fig. 2 zeigt einen gleichartigen Verschluss mit einer tnittigen Durchflussöffnung im Ausgussstein.

Der Giesspfannenverschluss besteht aus einem Ausgussstein 2 und einem Verschlussstein 3· Der Ausgussstein 2 ist in üblicher ■■'eise in den Boden und die Auskleidung einer Giesspfanne 8 eingesetzt. Zwei zylindrische Durchflussöffnungen 9, 1o von kreisförmigem Querschnitt sind aussermittig im Ausgussstein 2 angeordnet und die aussenliegende Fläche 1 des Ausgusssteines ist konvex ausgebildet.

Unter dem Ausgussstein 2 ist der Verschlussstein 3 heb- und senkbar angeordnet. Seine obere Fläche, die Dichtfläche 4, ist konkav ausgebildet, so dass ein dichtes Anliegen des Verschlusssteines 3 am Ausgussstein möglich ist. Eine zylindrische Durchflussöffnung 11 verläuft senkrecht in der Mitte durch den Verschlussstein und ist zwischen den Durchflussöffnungen 9, 1o im

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Ausgussstein angeordnet. Der Verschlussstein ist von einer metallischen Hülse 7 umgeben, an der ein nicht dargestelltes Hebelgestänge zur Bedienung befestigt ist.

Das in Pig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der beschriebenen Ausführungsform nur durch eine andere Anordnung der Durchflussöffnungen. Im Ausgussstein 2 ist eine Durchflussöffnung 6 mittig angeordnet und durch den Verschlussstein 3 verläuft eine senkrechte, zylindrische Durchflussöffnung 5» die zu der öffnung 6 im Ausgussstein versetzt angeordnet ist.

Der Ausgussstein 2 wird von aussen in die Pfanne eingesetzt und dort z.B. durch einen Bajonettring oder durch entsprechende Mittel gesichert. Durch Betätigung des Hebelgestänges kann der Verschlussstein j5 in eine obere und eine untere Stellung (durch den Pfeil in der Zeichnung symbolisiert) gebracht werden. In der oberen Stellung liegt der Verschlussstein j3 am Ausgussstein 2 dicht an und verschliesst durch die gegenseitig versetzte Anordnung der Durchflussöffnungen 3, lo/ll in Fig. 1 und 5/6 in Pig. 2 die Giesspfanne 8. Bei entsprechender Bewegung des Hebelgestänges wird der Verschlussstein J) vom Ausgussstein 2 entfernt, so dass die Durchflussöffnungen 9*Io bzw. 6 freigegeben werden. Das flüssige Metall kann aus der Pfanne in den konkaven Teil des Verschlusssteines, der durch diese Ausbildung ein seitliches AbfHessen verhindert, und durch die Durchflussöffnungen 11 bzw. 5 in eine Giessform strömen.

Patentansprüche:

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Claims

- 6 Patentansprüche

1. Giesspfannenverschluss mit einem in den Pfannenboden eingesetzten Ausgussstein mit einer oder mehreren Durchflussöffnungen, dadurch gekennzeichnet, dass die aussenliegende Fläche des Ausgusssteines konvex ausgebildet ist und unter dem Ausgussstein (2) ein Verschlussstein (3) heb- und senkbar angeordnet ist, dessen Dichtfläche (4) entsprechend konkav ausgebildet ist, und dass jede Durchflussöffnung (6,9*lo) im Ausgussstein (2) zur Durchflussöffnung (5, 11) im Verschlussstein (5) versetzt angeordnet ist.

2. Giesspfannenverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstein (J) in einer Passung (7) angeordnet ist, an der ein Hebezeug, vorzugsweise ein Hebelgestänge, zur Bedienung befestigt ist.

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