DE2144824C3 - Schieberverschluß für flüssiges Metall enthaltende Gefäße, insbesondere für Gießpfannen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schieberverschluß für flüssiges Metall enthaltende Gefäße, insbesondere Gießpfannen, mit einer unter einem Einlaufstein in einem metallischen Rahmen ortsfest gelagerten Bodenplatte und einer mit dieser zusammenwirkenden, in einem verschiebbaren metallischen Rahmen mittels eines wärmeisolierenden, vorgeformten Formstückes gelagerten Schieberplatte, unter der eine ebenfalls in einem wärmeisolierenden vorgeformten Formstück innerhalb des verschiebbaren metallischen Rahmens gelagerte Auslaufhülse angeordnet ist.

Ein derartiger Schieberverschluß für flüssige Schmelze ist aus der BE-PS 7 35 870 bekannt. Seine Schieberplatte ist in einem wärmeisolierenden Formstück von beträchtlich geringerer Wärmeleitfähigkeit als derjenigen des feuerfesten Materials der Schieberplatte eingebettet, wobei die Schieberplatte und/oder das wärmeisolierende Formstück mit einem Auslauf verbunden sind, der aus einem inneren Teil aus feuerfestem Material und einem äußeren wärmeisolie- « renden Formstück aus feuerfestem Material mit isolierenden Eigenschaften zusammengesetzt ist. Beide Formstücke sind mittels üblicher Mörtelfugen in dem Schieberverschluß eingesetzt. Dabei dienen die Formstücke dazu, die durch die Wärmeableitung der w> metallischen Rahmen erhöhte Gefahr des Erstarrens des geschmolzenen Metalls, wenn es mit zu kalten Teilen der Schieberplatte in Berührung kommt, zu verhindern und den bekannten Effekt der Zapfenbildung aufgrund vorzeitiger Erstarrung des Metalls am ^h> unteren Rand des Auslaufes auszuschließen.

Des weiteren ist aus der FR-PS 1155 082 ein Schieberverschluß bekannt, dessen feuerfeste Bodenplatte in einem feststehenden metallischen Rahmen mörtelfrei und dessen feuerfeste Schieberplatte, die mit der Auslaufhülse eine Einheit bildet, in einem verschiebbaren metallischen Rahmen mörtelfrei eingelagert sind. Diese metallischen Rahmen verursachen eine hohe Wärmeableitung aus den Platten, was im Endeffekt ein häufiges Auswechseln der Platten zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schieberverschluß der eingangs genannten Art unter Wahrung der isolierenden Wirkung der bekannten Formstücke gegen die metallischen Rahmen ein häufiges Auswechseln der feuerfesten Verschleißteile zu vermeiden und das Auswechseln selbst zu erleichtern, wobei vor allem die bei herkömmlichen Schieberverschlüssen erforderlichen Einrichtungsvorrichtungen oder Schablonen weitgehend entfallen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wärmeisolierenden, vorgeformten Formstücke, die aus feuerfesten Keramikfasern bestehen, als Einheit mörtelfrei zwischen dem verschiebbaren Rahmen und der Schieberplatte mit darunterliegender Auslaufhülse angeordnet sind und daß zwischen der Bodenplatte und dem Einlaufstein ein weiteres wärmeisolierendes, vorgeformtes Formstück aus feuerfesten Keramikfasern mörtelfrei vorgesehen ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die wärmeisolierenden Formstücke vorgeformte Formstücke uus Kaolinfasern.

Formstücke aus keramischen Fasermaterial sind an sich bekannt (Prospekt »Insulating fire brick« der Fa. Johns-Manville). Sind bisher weder für Schieberverschlüsse noch überhaupt als einen Mörtel ersetzende Zwischenlage zum paßgenauen Einsetzen eines Keramikteils in ein zweites Teil verwendet worden.

Erfindungsgemäß wird das vorgeformte wärmeisolierende Formstück dazu verwendet, um das feuerfeste Keramikformstück innerhalb des Metallrahmens anzuordnen. Dabei entsteht der Vorteil, daß sich die für das Auswechseln der feuerfesten Formstücke benötigte Zeit erheblich verringert. Dies geschieht auf mehrfache Weise. Da kein feuerfester Mörtel zwischen dem Metallgehäuse und den Ausgußteilen verwendet wird, verringert sich der für den Ausbau der Ausgußteile und die Vorbereitung der Gehäuse zur Aufnahme neuer feuerfester Ausgußteile erforderliche Arbeitsaufwand. Auch wirken die vorgeformten Isolierstücke, da sie die Ausgußteile teilweise umhüllen, wie Einrichtevorrichtungen und verringern somit die für die ordnungsgemäße Einrichtung benötigte Zeit.

Außerdem wird die Lebensdauer der Ausgußteile über einen Pfannenguß hinaus dadurch verlängert, daß das Isolierformstück aus einem Material gefertigt ist, das die Wärmeübertragung von den Ausgußteilen auf die Metallgehäuse so hemmt, daß der Wärmeschock bei den feuerfesten Ausgußteilen verhindert wird, der bisher zum Ausfall der aus feuerfestem Material bestehenden Teile führte.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer Stahlgießpfanne, der mit einem erfindungsgemäß konstruierten Schiebermechanismus ausgerüstet ist,

F i g. 2 eine Darstellung eines vorgeformten, wärmeisolierenden Formstückes, das zur Verwendung in der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung bestimmt und in F i g. 1 mit 44 bezeichnet ist und

F i g. 3 die feuerfes'.en Teile des in F i g. 1 dargestell-

ten Schiebermechanismus in auseinandergezogener Anordnung.

F i g. 1 zeigt den unteren Teil der zur Aufnahme geschmolzenen Metalls dienenden konventionellen Gießpfanne 10, die mit einem Schiebermechanismus 12 > versehen ist.

Die Darstellung der Gießpfanne 10 umfaßt einen metallischen Mantel 14, der durch eine feuerfeste Keramikauskleidung 16 geschützt ist Sowohl der Metallmantel als auch die feuerfeste Auskleidung 16 to sind mit einer öffnung zur Aufnahme eines feuerfesten Gießpfannenausgusses versehen, durch den geschmolzenes Metall aus der Gießpfanne 10 austreten kann.

Der Gießpfannenausguß besteht aus einem Einlaufstein 20 und einem Einsatzstück 18, die durch einen is geeigneten feuerfesten Mörtel 22 verbunden sind.

Unmittelbar unter dem feuerfesten Gießpfannenausguß ist der Schieberaustrittsmechanismus 12 angeordnet, der durch starre Befestigung z. B. Verschraubung (nicht dargestellt), eines oberen feststehenden metalli- 2n sehen Rahmens 24 mit dem Mantel 14 an der Gießpfanne 10 befestigt ist. Der Rahmen 24 ist mit einer öffnung versehen, die etwas größer ist als der innere Gießpfannenausgußteil 18, und ist geeignet, einen oberen Schieberausguß zu umgeben und dadurch seitlich in Stellung zu bringen. Der obere Schieberausguß enthält eine Bodenplatte 26 und ein vorgefo -mtes, wärmeisolierendes Formstück 28, das teilweise die Bodenplatte 26 umhüllt und zwischen dem Rahmenteil 24 und der Bodenplatte 26 angeordnet ist. Die Bodenplatte 26 ist eine ovale Platte mit einer glatten Unterfläche und einer axial mit der Mündung des Gießpfannenausgusses ausgerichteten öffnung. Für die Herstellung der Bodenplatte 26 werden feuerfeste keramische Materialien verwendet, die für die Beruhrung mit geschmolzenem Metali geeignet sind. Auch ist die Bodenplatte 26 geeignet, mit dem Gießpfannenausguß so verbunden zu werden, daß eine Abdichtung gebildet wird. Eine abdichtende Verbindung erfolgt am besten an der Stelle 30 durch eine Keramikfaserdichtung.

Das vorgeformte isolierende Formstück 28, das die feuerfeste Bodenplatte 26 teilweise umhüllt, besteht aus keramischem Fasermaterial und ist dazu bestimmt, die Bodenplatte 26 innerhalb des Rahmens 24 in Stellung zu bringen und den Wärmestrom von der feuerfesten Bodenplatte 26 zum Rahmen 24 zu hemmen.

Mittels der Befestigungsschrauben 32 ist ein unteres feststehendes Rahmenteil 34 in senkrechter Anordnung an dem oberen Rahmen 24 befestigt Das untere so Rahmenteil 24 trägt auf seiner ebenen Oberfläche einen verschiebbaren metallischen Rahmen 36 mit einer Stellstange 38, und dieser verschiebbare Rahmen 36 dient dazu, einen unteren Ausguß zu halten und kann durch eine an der Stellstange 38 befestigte (nicht dargestellte) Steuerbetätigung waagerecht verstellt werden.

Der untere Schieberausguß umfaßt eine zylindrische Auslaufhülse 40, eine Schieberplatte 42 und ein zweites vorgeformtes, wärmeisolierendes Formstück 44 aus w> keramischem Fasermaterial. Die Auslaufhülse 40 ist ein konischer Abschnitt mit einer öffnung und ist aus einem für die Berührung mit geschmolzenem Metall geeigneten, feuerfesten Keramikmaterial geformt. Die Schieberplatte 42 ist oval mit einer glatten Oberfläche h--. zur Berührung mit der Bodenplatte 26 und einer öffnung in der Nähe des einen Endes und besteht ebenfalls aus einem für die Berührung mit geschmolzenem Metall geeigneten feuerfesten, keramischen Material. Diese Auslaufhülse 40 und die Schieberplatte 42 sind so angeordnet, daß sie einen Körper bilden, in dem die entsprechenden öffnungen axial ausgerichtet sind. Diese Teile werden an der Stelle 46 durch Mörtel so verbunden, daß sie einen einzigen Körper bilden, jedoch wird am besten zwischen diesen Teilen an der Stelle 46 eine Keramikfaserdichtung angeordnet. Wenn es gewünscht wird, kann die Auslaufhülse 40 und die Schieberplatte 42 auch als ein einziger Körper ausgebildet werden, wodurch die Notwendigkeit der Mörtel verbindung oder der Dichtung entfällt

Der durch die feuerfesten Keramikteile der Auslaufhülse 40 und der Schieberplatte 42 gebildete Körper wird teilweise von dem vorgeformten, wärmeisolierenden Formstück 44 eingehüllt Das vorgeformte wärmeisolierende Formstück 44 dient der Anordnung der Teile 40 und 42 in dem metallischen Rahmen 36 und zur Hemmung des Wärmeflusses von den feuerfesten Keramikteilen 40 und 42 zum Rahmen 36.

Die Bodenplatte 26 und die Schieberplatte 42 des Schiebermechanismus werden durch die Versteilung der Befestigungsschrauben 32 in eine gegeneinander abdichtende Stellung gebracht. Auch in Abdichtstellung sind diese Platten gegeneinander verschiebbar.

Im Betrieb wird der Schieber 12 im allgemeinen entweder die Offenstellung oder die Geschlossenstellung einnehmen. Vor dem Gießen ist der Schieber 12 in Geschlossenstellung, d. h, der obere und der untere Ausgußteil sind so angeordnet daß die Mundstücke seitlich gegeneinander verschoben sind und daher ein Durchfluß nicht möglich ist Während des Gießens ist der Schieber in der Offenstellung, d. h., die Ausgußteile sind in einer Stellung, in der die Mundstücke in Strömungsrichtung ausgerichtet sind, so daß das Ausströmen aus der Gießpfanne durch die Ausgußteile möglich wird. Eine Drosselung der Ausströmung kann durch Teilbetätigung des Schiebers erfolgen, so daß die Mundstücke nur teilweise fluchtend ausgerichtet sind.

Obwohl das vorgeformte, isolierende Formstück 44 ebenso wie das Formstück 28 nach unterschiedlichen Verfahren geformt sein können, sind sie am besten vakuumgeformt in einer Dicke von 3 bis 13 mm.

Das zuvor erwähnte Vakuumformen ist ein bekanntes Verfahren zum Formen umhüllender Formstücke, daher beschränkt sich diese Erläuterung nur auf eine kurze Beschreibung. Zuerst werden zweckentsprechende Gemische verschiedener Keramikfasern in Wasser eingetaucht so daß sie einen Brei bilden. Dem Brei werden dann anorganische und organische Bindemittel zugesetzt, wobei die Fasern und Bindemittel flockig werden und als Schwebestoffe im Wasser verbleiben. In diesem Brei wird entweder eine Matrizenform oder eine Patrizenform aus gelochtem nichtrostendem Stahl getaucht, die entweder den Umrissen der Innenfläche oder denen der Außenfläche des gewünschten Formstückes entspricht. Dann wird ein Ventil zwischen einer mit der Form verbundenen Vakuumquelle und der Form geöffnet Die Druckreduzierung führt dazu, daß die Flüssigkeit in die entleerte Form eintritt und daß sich eine Schicht aus Fasern und Bindemittel auf der Formoberfläche absetzt. Wenn die gewünschte Dicke erreicht ist, wird die Form mit dem noch daran befindlichen Formstück aus dem Brei genommen und das überschüssige Wasser entfernt. Dann wird das Formstück von der Form gelöst und im Ofen getrocknet.

Dieses Verfahren kann bei einer eroßen Auswahl von

Faser- und Bindemittel-Mischungen angewendet werden. Außerdem kann man, wie bekannt ist, verschiedene Dichtegrade erzielen und somit unterschiedliche Festigkeitsgrade, Formbeständigkeiten und Druckfestigkeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   J. Schieberverschluß für flüssiges Metall enthaltende Gefäße, insbesondere Gießpfannen, mit einer ""> unter einem Einlaufstein in einem metallischen Rahmen ortsfest gelagerten Bodenplatte und einer mit dieser zusammenwirkenden, in einem verschiebbaren metallischen Rahmen mittels eines wärmeisolierenden, vorgeformten Formstückes gelagerten ν Schieberplatte, unter der eine ebenfalls in einem wärmeisolierenden vorgeformten Formstück innerhalb des verschiebbaren metallischen Rahmens gelagerte Auslaufhülse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden, i^r> vorgeformten Formstücke, die aus feuerfesten Keramikfasern bestehen, als Einheit (44) mörtelfrei zwischen dem verschiebbaren Rahmen (36) und der Schieberplatte (42) mit darunterliegender Auslaufhülse (40) angeordnet sind und daß zwischen der Bodenplatte (26) und dem Einlaufstein (20) ein weiteres wärmeisolierendes, vorgeformtes Formstück (28) aus feuerfesten Keramikfasern mörtelfrei vorgesehen ist
2. 2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch 2Ί gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Formstücke (28, 44) vorgeformte Formstücke aus Kaolinfasern sind.