DE1935401C2

DE1935401C2 - Schiebeverschluß für mit einer Bodenausgußöffnung versehene Gießpfannen oder dergleichen Behälter zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere Stahl

Info

Publication number: DE1935401C2
Application number: DE19691935401
Authority: DE
Inventors: Pol Nancy-Villers Detalle (Frankreich)
Original assignee: Interstop AG
Current assignee: Interstop AG
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2012888A1; GB1281012A; DE1935401B2; DE1935401A1; SE343224B; CH478613A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schiebeverschluß für mit einer Bodenausgußöffnung versehene Gießpfannen od. dgl. Behälter zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere Stahl-, bestehend aus einer unter dem Pfannenboden mittels eines metalleneu Rnhmcntcilcs fest angeordneten, mit einer Diirclilaßüllnung versehenen feuerfesten Platte und einer weiteren auf dieser gleitenden in einem zu dem festen Rahmenteil verschiebbar angeordneten metallenen Schieberteil gelagerten mit einem Durchlaß versehenen feuerfesten Vcrschlußplatte.

Die Anwendung von Schicbcverschlüssen an Gießpfannen ist für das Gießen von Metallen, insbesondere von Stahl, von Vorteil gegenüber den normalerweise gebräuchlichen bekannten Verschlußeinrich-Hingen von Gießgefäßen, die aus Stopfen und Stopfenstange bestehen. Die Anordnung von Schiebeverschlüssen an Gießgefäßen ist bei besonderen Arbeitsabläuren, wie z.B. beim Gießen unter Vakuum und beim Stranggießen sehr vorteilhaft, da hierbei keinerlei aus dem Gießgefäß nach außen geführte Betätigungseinriehtungen zur Bedienung der Stopfenstange und des Stopfens vorhanden sind. Auch wird kein schädlicher Einfluß hoher Temperaturen, wie sie bei den heutigen Gießprozessen zu verzeichnen sind, auf die Dichtheit des Schiebeverschlusses ausgeübt, wie dieses bei den aus Stopfenstange und Stopfen bestehenden VerscUußorganen zu beobachten ist, die den heute gebräuchlichen hohen Temperaturen nicht mehr gewachsen sind und mit denen eine gute Abdichtung der Gießpfannen nicht mehr sichergestellt werden kann. Ferner sind die heute üblichen Stopfenstangen dem chemischen Angriff der Schlacke ausgesetzt, was beim Schiebeverschluß ebenfalls entfällt.

Es hat sich bei der Anwendung der Schiebeverschlüsse an Gießpfannen herausgestellt, daß der Stahl im Bereich der Durchlaßöffnung der unverschiebbar angeordneten feuerfesten Platte sehr schnell erstarrt, d. h., daß aus dem Schiebeverschluß, der nach dem Füllen einer Form geschlossen worden ist, und zur Füllung der nächsten Form wieder geöffnet wird, kein Stahl mehr herausfließt. Dieses Einfrieren der Schmelze wird durch die übermäßige Wärmeabfuhr hervorgerufen, die die Schmelze durch die Feuerfestmaterialien erfährt, aus denen die Platte und die Verschlußplatte des Schiebeverschlusses bestehen. Diese Materialien müssen, um besonders verschleißfest zu sein, nicht nur hoch feuerfest, sondern auch von sehr dichter Struktur sein. Damit sind derartige Materialien aber auch gleichzeitig gut wärmeleitend, so daß es zu den besagten Unzulänglichkeiten kommt.

Bei Auftreten dieser Schwierigkeiten wurde bis jetzt zur Wiedergangbarmachung des Gießvorganges Sauerstoff in den Durchganc^kanal geblasen, um durch die hierdurch einsetzende Verbrennung des Metalls eine zum Wiedereinsetzen des Schmelzflusses ausreichende Temperaturerhöhung in diesem Bereich herbeizuführen. Diese Maßnahme zeitigt aber erheb liehe Unzuträglichkeiten, da das Aufbrennen mit Sauerstoff nur durchgeführt werden kann, wenn dei Schiebeverschluß ganz geöffnet ist, d. h., wenn die DurchlnßötTnung der fest montierten und der beweglichen Platte genau axial fluchten. Das bedeutet, daß nach dem Aufbrennen der volle Gießslrahl soforl ausfließt, große Stahlverluste zur Folge hat und die Unfallgefahr durch Verbrennen mit flüssigem Stah untragbar hoch ist. Ein Brennen mit Sauerstoff bei nur teilweise geöffnetem Schiebeverschluß ist nicht möglich, da hierbei die Kanten der Durchläufe in den beiden Platten beschädigt werden und den Verschluß außer Betrieb setzen.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen SchiebcvcrschluC der besagten Art so auszubilden, und mit einer Einrichtung zu versehen, die es ermöglicht, das bcsagtt Einfrieren der Schmelze in dem Auslaufkanal dei Gießpfanne, besonders aber in der Durchlaßöffnunj der fest angeordneten Platte des Schiebeverschluss^ zu verhindern bzw. wieder zu beseitigen.

Die Erfindung besteht darin, daß in der Ver schlußplatte neben dem Durchlaß wenigstens eini Bohrung angeordnet ist, die bei geschlossenen Schiebeverschluß unter die Durchlaßöffnung der fes angeordneten Platte zu liegen kommt und in derei

unteres Ende eine Gaszuführungsleitung mündet. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird es ermöglicht, bei geschlossenem Schiebeverschluß ein Einfrieren der über der Verschlußplatle ruhenden schmclzflüssigcn Metallsäule nicht nur zu verhindern, sondern auch die Rückkehr bereits einfrierender Schmelze in den gießfähigen Zustand herbeizuführen, und zwar durch das Hindurchdrücken des Gases durch die Bohrung.

In die Bohrung kann ein aus gasdurchlässigem Material bestehender Pfropfen, der von flüssigem Metall nicht angegriffen wird und feuerfest ist, fest eingepaßt werden. Dieser Pfropfen ist vorteilhaft von der Gaszuführung an nach oben hin konisch zulaufend ausgeführt, um ein Aufsteigen dieses Pfropfens unter Gasdruck in die Schmelze zu verhindern. Hierbei wird das Gas unter einem solchen Druck zugeführt, der es ermöglicht, den statischen Druck über dem gasdurchlässigen Pfropfen zu überwinden, so daß durch das strömende Gas das flüssige Metall zu einer turbulenten Strömung über dem gasdurchlässigen Pfropfen angeregt wird. Hierdurch werden heißere Teile der Schmelze im Kreislauf in den Bereich der Bodenausgußöffnung und der Durchlaßöffnung der feuerfesten Platte geführt. Zur Durchführung der besagten Maßnahmen können inerte Gase, z. B. Argon, Stickstoff usw., die auch erwärmt sein können, zur Verwendung kommrn. Es können selbstverständlich auch Luft oder Sauerstoff zur Anwendung kommen, da das Aufbrennen nun im geschlossenen Zustand des Verschlusses stattfindet. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die oben erwähnte Unfallgefahr beträchtlich vermindert wird. Es kann von Vorteil sein, anstatt eines gasdurchlässigen Pfropfens, also mit Kapillaren und/oder Poren versehenen feuerfesten Pfropfens, in der Verschlußplatte einen mit einer oder mehreren Durchbohrungen versehenen Pfropfen zu benutzen.

Auch können in vorteilhafter Weise eine oder mehrere Durchbohrungen in der Verschlußplatte angeordnet sein, durch die dann Gase hindurchgedrückt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines Schiebeverschlusses im Längsschnitt und

F i g. 2 bis 4 Ausschnitte, in vergrößertem Maßstab, aus Varianten des Schiebeverschlusses nach Fig. 1.

In der Zeichnung werden für gleiche Teile di; gleichen Bezugs/eichen verwendet.

Die in F i g. I gezeigte Gießpfanne 1 hat in üblicher Weise einen Boden 2 aus Eisen- oder Stahlblech. Das Innere der Gießpfanne 1 ist mit einer feuerfesten Auskleidung 3 versehen. In der feuerfesten Auskleidung 3 ist der Bodenstein 4 angeordnet, in den der mit dem Auslaufkanal 5 versehene Auslaufstein 6 eingesetzt ist. Unter dem Boden 2 ist der Schiebeverschluß 7 angebracht. Der Schiebeverschluß 7 besteht aus einem Metallrahmenteil 8, der mit dem Boden 2 der Gießpfanne 1 fest verbunden ist und von dem die aus hochfeuerfestem Material bestehende Platte 9, die mit einer Durchlaßöffnung 10 versehen ist, unverrückbar so gehalten wird, daß der Auslaufkanal 5 des Auslaufsteines 6 und die Durchlaßöffnung 10 der Platte 9 axial fluchtend zueinander liegen. In den Metallrahmenteil 8 ist von diesem Behalten und verschiebbar gelagert der Metallsdiieber Il eingesetzt. Der Meiallschieber Il trust die mit einer DurchlaßDohrung 12 versehene VerschlußpUiHe 13, die gegen die Unterseite der Platte 9 anliegt und entsprechend der Verstellung des Metallschiebers U gegenüber der Platte 9 verschoben wird. Der Metallschieber Il ist außerdem Träger des unter der Verschlußplatte 13 und mic dom Durchgang 14 versehenen Ausgusses 15, wobei die ίο Durchlaßhohrung 12 der Verschlußplatte 13 und der Durchgang 14 des Ausgusses 15 axial fluchtend zueinander verlaufen. In der Verschlußplatte 13 ist eine weitere Bohrung 16 angeordnet. Die Bohrung 16 ist in einem solchen Abstand zu der Durehlaßbohrung 12 in der Verschlußplatte 13 angeordnet, daß, wenn der Metallschieber 11 und damit die Verschlußplatte 13 sich in Schließstellung befinden, sich die Bohrung 16 unter der Durchlaßöffnung der fest angeordneten Platte befindet. In die Bohrung 16 ist ein aus gasdurchlässigem feuerfesten Material bestehender Stein 17 fest eingesetzt. Dieser Stein 17 ist vorteilhaft von der Gaszuiührungsleitung 18 an nach oben hin konisch zulaufend ausgeführt, um ein Aufsteigen des Steines unter Gasdruck in die Schmelze zu verhindern. Eine Gaszuführungsleitung 18 mündet unter der unteren Stirnfläche des Steines 17. Die Gaszuführungsleitung 18 ist mit dem Metallschieber 11 fest verbunden und führt zu einem Druckgasbehälter (nicht gezeichnet). Die Bewegung des Metallschicbers kann mittels einer Hydraulik oder eines sonst geeigneten Antriebes 19 erfolgen, wobei auch das Ein- bzw. Ausschalten des Druckgases hiermit gekoppelt werden kann.

Ein Zusetzen der Kapillaren und Poren des gas-

durchlässigen Steines 17 ist nicht zu befürchten, da

das Gas so lange eingeleitet wird, bis der Spülstein

17 aus dem Bereich der Durchlaßöffnung der Platte entfernt worden iit.

F i g. 2 zeigt von dem Verschluß 7 nur einen Teil der fest angeordneten Platte 9 und der beweglich angeordneten Verschlußplatte 13.

In der Platte 13 sind eine Bohrung 20 und eine Ausnehmung 21 angebracht, die sich im geschlossenen Zustand des Schiebers unter der Durchlaßöffnung 10 der Platte 9 befinden.

Die Gaszuführungslcitung mündet unter der Ausnehmung 21, von wo aus das Gas über die Bohrung 20 in die Schmelze eintritt.

Die Ausnehmung 21 verjüngt sich von der Gaseintrittssteile zur Bohrung 20 hin stromlinienförmig. Die Bohrung 20 hat vorteilhaft einen Durchmesser von bis zu 2 mm und eine Länge von übei 5 mm, während die Ausnehmung 21 ir. ihrer Länge von der Bohrung 20 und der Stärke der Platte 12 abhängig ist und an der Gaseintrittsstelle vorteilhafi einen lic!.ten Durchmesser von mehr als 10 mm aufweist. Die Ausnehmung 21 kann an der Gaseintrittsstelle auch andere Formen, z. B. eine ovale oder rechteckige Form, aufweisen.

Um dem Gas keine Gelegenheit zu geben, unkontrolliert von der Ausnehmung 21 in die Platte 13 und von dort ins Freie auszutreten, kann die Innenwandung der Ausnehmung 21 mit einer feuerfester Schicht bedeckt sein, die schwer gasdurchlässig odei gasundurchlässig ist.

Werden Argon oder Stickstoff, also inerte Gase, eingeleitet, so ist die Gasmenge so zu benessen, daC einerseits eine Zirkulation des heißen Metalls ge-

'.vahr'e:stei ist und anderere:ts .':ne Xnkii'niliiili dieses Metalls vermieden wird. Bevnrzuii! v;rd «lic V jrvendurni relativ kleiner M^niien hei ^:iniier Eintnttr- _!er,ch\vmdiakeit.

Im ,lilcn miiulichcn -umsehen Drucken den Gasdruck anpassen /.u können, werden bekannte Dn.iekrcücimittel für die Dnicki-jcintlussiini: des Ga'drtkki2S vorgesehen.

Fi si. .1 zeigt von dem Verschluß 7 nur einen Teil der fest angeordneten Platte 9 und tier heweuücli angeordneten Verschiußpiatte Ll in der Platte Ii iind -neiirerc Bulinnuen ZZ und eine Ausnehmung 21 umeiii■ icht. die su::i m ieschlnssenen Zustand de? Si-iiieher· liner der DmxiiiaßölTnunii Ιβ der Platte ¹J :ie!tntte:i.

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in icr V jr-chiußplaue 13 sind mehrere Bchrumier 23 .lniichmtiit. die sich :m geschlossenen Zustam lies Schieben unter der Durchlaßöffnunii 10 de Platte 9 neiinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 935 40! Patentansprüche:

1. Schiebeverschluß für rnil einer Bodenausgußöffnung versehene Gießpfannen od. dgl. Behälter /um Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere Stahl, bestehend aus einer unter dem Pfannenboden mittels eines metallenen Rahmenteiles fest angeordneten, mit einer Durchlaßöffnung versehenen feuerfesten Platte und einer weiteren auf dieser gleitenden in einem zu dem festen Rahmenteil verschiebbar angeordneten metallenen Schieberteil gelagerten mit einem Durchlaß versehenen feuerfesten Verschlußplatte, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verschliißplatte (13) neben dem genannten jj Durchlaß (12) wenigstens eine Bohrung (16) vorgesehen ist, die bei geschlossenem Schiebeverschluß (7) unter die Durchlaßöffnung (10) zu liegen kommt und in deren unteres Ende eine Gaszuführun^sleitung mündet.

2. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (16) ein gasdurchlässiger, feuerfester, vom flüssigen Metall nicht angreifbarer Pfropfen (17) eingepaßt ist.

3. Schiebeverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich Bohrung (16) und Pfropfen (17) nach oben hin konisch verjüngen.

4. Schiebeverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das obere Ende der Bohrung (16) einen geringeren Querschnitt aufweist als die Durchlaßöffnung (10).

5. Schiebeverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Querschnitt des Pfropfens (17) an dessen oberem Ende geringer ist als jener der Durchlaßöffnung (10).

6. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Bohrungen (16) vorgesehen ist, die bei geschlossenem Schiebeverschluß einen Teil der Durchlaßöffnung (10) bedecken und an die eine gemeinsame Gaszuführungsleitung angeschlossen ist.