DE2243200C3

DE2243200C3 - Behälter für schmelzflussige Metalle

Info

Publication number: DE2243200C3
Application number: DE19722243200
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2243200A1; DE2243200B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für schmelzflüssige Metalle, wie Gießpfanne, Zwischengefäß einer Stranggießanlage oder dgl., mit einer feuerfesten Auskleidung, in deren Boden ein poröser, gasdurchlässiger, feuerfester Stein eingesetzt ist, woran eine Leitung zum Einblasen eines Gases in das flüssige Metall angeschlossen ist.

In Stahlwerken, insbesondere in Edelstahlwerken, werden häufig zur metallurgischen Behandlung des flüssigen Stahles Pfannen verwendet, in deren Boden ein poröser, gasdurchlässiger, feuerfester Stein eingebaut nt, welcher an eine Gasleitung angeschlossen ist.

Das durch den porösen Stein in das flüssige Metall eingeblasene Gas, beispielsweise Argon, durchströmt das Metall und bewirkt neben einer Abscheidung von nichtmetallischen Teilchen eine Umwälzung des Metalls; dabei tritt ein Temperatur- und Könzenträtionsausgleich ein. Diese sogenannten »Spülsteine« haben jedoch den Nachteil, daß es leicht zu Durchbrüchen im Bereich des porösen Steines bzw. der Einbaustelle kommen kann, wodurch schwere Schadensfälle auftreten können. Besonders unangenehm sind solche Stahldurchbrüche bei Pfannen, die in evakuierbare Behälter eingesetzt sind, wobei während der Entgasung des flüssigen Stahls gleichzeitig Spülgas durch den Pfannenboden eingeblasen wird. Poröse Spülsteine der genannten Art können auch in Zwischengefäße von Stranggießanlagen eingebaut werden, um einen Gasschleier quer zur Strömungsrichtung des Metalls zu erzeugen und dadurch nichtmetallische Teilchen — beispielsweise Tonerdeteilchen — an die Oberfläche des Metalls zu spülen. Auch hier kann es zu schweren Schadensfällen kommen, wenn im Bereich der Spülsteine Durchbaiche auftreten, die Stranggießanlage beschädigt wird und stillgesetzt werden muß.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der aufgezeichneten Nachteile und zielt auf eine Erhöhung der Betriebssicherheit solcher Behälter für schmelzflüssige Metalle ab. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schutzvorrichtung zum Verhüten von Schäden bei einem Metalldurchbruch zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Behäl'er der eingangs bezeichneten Art durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) dis Gasleitung besieht zumindest irn Bereich unterhalb des porösen Steines aus einem leicht durchtrennbaren Material, wie z. B. Kunststoff;

b) unterhalb des porösen Steines ist ein Schieber mit einer Bohrung innerhalb der die Gasleitung geführt wird, angeordnet und vorteilhaft zwischen zwei Gleitplatten geführt;

c) der Schieber ist mit einer Betätigungseinrichtung zum Verschließen der Bohrung verbunden, wobei die Schließkraft unter Berücksichtigung des Reibungswiderstandes größer ist als der Widerstand des Materials der Gasleitung bei deren Durchtrennung.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß unterhalb des porösen Steines ein bei einem Metalldurchbruch ansprechender Fühler vorgesehen ist. Der Fühler kann aus einem gegen den Behälter elektrisch isolierten Leiter bestehen, der mit dem einen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, und es kann eine Signaleinrichtung vorgesehen sein, die mit dem anderen Pol der Spannungsquelle und mit dem Behälter elektrisch verbunden ist, wobei im Falle eines Metalldurchbruches durch Zerstörung der Isolierung des Metalldrahtes eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Metalldraht und dem Behälter hergestellt und die Signaleinrichtung betätigt wird.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher erläutert. Diese ist ein Vertikalschnitt durch einen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Boden eines metallurgischen Behälters, in den ein poröser, gasdurchlässiger, feuerfester Stein eingebaut ist.

In der Zeichnung ist mit 1 der aus feuerfestem Material bestehende Boden eines flüssiges Metall 2 enthaltenden Behälters, beispielsweise einer Stahlgicßpfanne, bezeichnet. In den Boden 1 ist von unten '.-insetzbar ein poröser, gasdurchlässiger, feuerfester Stein

3 mit einer seinen unteren Teil umfassenden Umhüllung

4 eingebaut. Eine aus Kunststoff bestehende Leitung 5 zum Einleiten von Gas ist an die Umhüllung 4 angeschlossen. Das im flüssigen Metall 2 aufsteigende Gas ist mit 6 bezeichnet. In einem Hohlraum 7 unterhalb des porösen Steines 3 ist ein elektrischer Leiter, z. B. eine Drahtspirale 8, eingelegt, die gegenüber dem Stein 3 bzw. dem Boden 1 elektrisch isoliert ist. Der Metalldraht der Drahtspirale 8 ist über eine Leitung 9

und eine Sicherung 10 mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 11, beispielsweise einer Wechselstromquelle von 42 Volt Spannung, verbunden. Der andere Pol der Spannungsquelle 11 ist über eine Leitung 12 und eine Sicherung 13 mit einer Signalvorrichtung 14, beispielsweise einer akustischen Alarmvorrichtung, einem Blinklicht oder dgl., verbunden. Die Signalvorrichtung 14 ist ihrerseits elektrisch leitend mit der Masse, d. h. mit dem Stahlmantel 15 des Behälterbodens 1, verbunden. Bei einem Durchbruch des flüssigen Stahles 2 durch den Spülstein 3 bzw. im Bereich der Einbaustelle, sammelt sich Stahl im Hohlraum 7, und es wird durch die Zerstörung der elektrischen Isolierung der Drahtspirale 8 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Draht 9 und dem Stahlmantel 15 des Behälterbodens 1 hergestellt Auf diese Weise wird durch Schließen des Stromkreises 8,9,11,12,15,1 die Signalvorrichtung 14 betätigt. In diesem Augenblick kann dann von Hand oder automatisch ein zwischen zwei Platten 16, 17 bewegbarer Schieber 18 mit einer Bohrung 19, durch die die Gasleitung 5 und die elektrische Leitung 9 geführt werden, geschlossen werden. Dabei werden die Leitungen 5, 9 durchtrennt und eier Schieber in die strichliert gezeichnete Position verschoben. Die Platten 16,17 und der Schieber 18 sind aus feuerfestem Material hergestellt und vermögen dem Druck und dem Angriff des flüssigen Metalio 2 standzuhalten, bis die Schmelze in üblicher Weise durch einen nicht dargestellten Ausguß vergossen wird. Der Schieber 16 ist zweckmäßig mit einer Kolbenstange 20 eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolbens 21 eines Zylinders 22 verbunden. Die Schließkraft des Zylinders 22 ist so bemessen, daß nicht nur die Reibung zwischen dem Schieber 18 und den Platten 16, 17 überwunden, sondern auch die Kunststoffleitung 5 und

!u der Metalldraht 9 durchtrennt werden können. Nach dem Störungsfall wird der Schieber 18 geöffnet, vom Pfannenboden 15 demontiert und die Einbaustelle vom eingedrungenen Stahl gereinigt, so daß der schadhafte Spülstein 3 ausgebaut und durch einen neuen ersetzt

π werden kann. Der Schieber 18 kann auch automatisch geschlossen werden. Die Leitung 12 kann mit einem parallel geschalteten Relais oder Steuerschütz 24 durch die Leitung 23 verbunden werden, so daß ein Schalter 25 betätigt wird, der eine Stromleitung 26 schließt,

2n welche mit einem nicht gezeichneten Steueraggregat zur Betätigung des Zylinders 22 so verbunden ist, daß gleichzeitig mit der Betätigung der Signalvorrichtung 14 ein Schließen des Schiebers 18 erfolgt. Als Schieber können alle üblichen, zum Vergießen flüssigen Stahls

r> bzw. zum Verschließen der Ausgußöffnungen von Pfannen, bekannten Vorrichtungen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichi

Claims

15

Patentansprüche:

t. Behälter für schmelzflüssige Metalle, wie Gießpfanne, Zwischengefäß einer Stranggießanlage oder ~> dgl., mit einer feuerfesten Auskleidung, in deren Boden ein poröser, gasdurchlässiger, feuerfester Stein eingesetzt ist, woran eine Leitung zum Einblasen eines Gases in das flüssige Metall angeschlossen ist, gekennzeichnet durch die n> Kombination folgender Merkmale:

a) die Gasleitung (5) besteht zumindest im Bereich unterhalb des porösen Steines (3) aus einem leicht durchtrennbaren Material, wie z. B. Kunststoff;

b) unterhalb des porösen Steines (3) ist ein Schieber (18) mit einer Bohrung (19), innerhalb der die Gasleitung (5) geführt wird, angeordnet und vorteilhaft zwischen zwei Gleitplatten (16, 17) geführt; ²"

c) der Scföe^er (18) ist mit einer Betätigungseinrichtung (20, 2i, 22) zum Verschließen der Bohrung (19) verbunden.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r> zeichnet, daß unterhalb des porösen Steines (3) ein bei einem Metalldurchbruch ansprechender Fühler (8) vorgesehen ist.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (8) aus einem gegen den m Behälter (15, 1) elektrisch isolierten Leiter besteht, der mit dem einen Pol der Spannungsquelle (11) verbunden ist, und daß eine Signaleinrichtung (14) vorgesehen ist, die mit devn anderen Pol der Spannungsquelle (11) und mit liem Behälter (15, 1) elek- r> trisch verbunden ist, wobei im I ille eines Metalldurchbruches durch Zerstörung der Isolierung des Metalldrahtes eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Metalldraht und dem Behälter (15, 1) hergestellt und die Signaleinrichtung (14) betätigt 4n wird.