DE2403522B1

DE2403522B1 - Device for burning open a pouring opening closed by solidified metal

Info

Publication number: DE2403522B1
Application number: DE19742403522
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 4630 Bochum Berve
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1974-01-25
Filing date: 1974-01-25
Publication date: 1975-04-24
Also published as: DE2403522C2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbrennen einer durch verfestigtes Metall verschlostenen Ausgußöffnung in Verbindung mit einem Blasfohr für Gase wie Sauerstoff.The invention relates to a device for burning open a closed by solidified metal Spout opening in connection with a blow pipe for gases such as oxygen.

Gefäße, in denen flüssiges Metall, insbesondere Stahl, •rzeugt, nachbehandelt oder transportiert wird, weisen vielfach Ausgußöffnungen auf, durch die das Metall •ntleert oder zu Formen vergossen wird. Nach dem 5" derzeitigen Stand der Technik sind diese Ausgußöff-■ungen entweder durch einen Stopfenstangenver-•chluß, durch einen Schiebeverschluß oder durch induktive Verschlüsse gegen das Ausfließen des Metalles ge-•ichert. Vessels in which liquid metal, in particular steel, • is produced, treated or transported, show multiple pouring openings through which the metal is emptied or poured into shapes. After the 5 " current state of the art, these pouring openings are either through a stopper rod closure, secured against the outflow of the metal by a slide lock or inductive locks.

Durch Anheben des Stoptenstangenrohres, seitliches ilewegen der unteren Schiebeplatte oder Vermindeiung der induktiven Kräfte wird das Ausfließen des Metalls aus dem Gefäß ermöglicht und geregelt.By lifting the stopper rod tube, moving the lower sliding plate sideways or by reducing it The inductive forces enable and regulate the outflow of the metal from the vessel.

Schwierigkeiten treten dadurch auf, daß sich bei den vorgenannten Ausgußöffnungen Metall infolge Abkühlung zu einer Brücke oder einem Stopfen verfestigt, wodurch das Ausfließen des Metalls nach Öffnen der Ausgußvorrichtung verhindert ist. Es gehört zum Stand der Technik in solchen Fällen den Ausfließvorgang dadurch zu ermöglichen, daß ein an seinem äußeren Ende durch geeignete Zündung mit Hilfe von Sauerstoff abbrennendes Stahlrohr gegen die Ausgußöffnung gerichtet wird, wobei das verfestigte Metall auf Grund der großen entwickelten Hitze aufschmilzt Dieses Verfahren ist unter dem Begriff »Aufbrennvorgang« bekannt.Difficulties arise from the fact that metal is formed in the aforementioned pouring openings as a result of cooling solidified into a bridge or plug, causing the metal to flow out after opening the The pouring device is prevented. In such cases, the flow process is part of the state of the art to enable one to burn off at its outer end by suitable ignition with the aid of oxygen Steel pipe is directed towards the pouring opening, the solidified metal due to the This process is known as the »burn-on process«.

Der »Aufbrennvorgang« kann nur bei solchen Aufgußöffnungen vorgenommen werden, die von auSen zugänglich sind. Schwierigkeiten entstehen bei Ausgußöffnungen, die von außen gar nicht oder nur schwer zugänglich sind. Dies gilt z. B. für den Vakuum-Zwischenraum zweier vakuum dicht aufeinander gestellter Pfannen bei der Gießstrahlentgasung oder beim Knüppel-Strangguß-Tundish mit mehreren Tauchkästen, die erst dann zum Lauf gebracht werden müssen, wenn der Tundish mit Stahl gefüllt ist.The "burning process" can only take place with such infusion openings which are accessible from the outside. Difficulties arise with spouts, which are not or only with difficulty accessible from the outside. This applies e.g. B. for the vacuum gap two vacuum pans placed one on top of the other for pouring jet degassing or for billet continuous casting tundish with several diving boxes that only have to be started when the Tundish is filled with steel.

In der DT-AS 19 60 801 ist vorgeschlagen worden, z. B. bei Schiebeverschlüssen unmittelbar in die bei geschlossenem Ausguß freie Ausflußöffnung eine aus einem exothermen Material bestehende Zündtablette einzusetzen, so daß beim Öffnen der Verschlußeinrichtung die durch Verbrennung der Zündtablette frei werdende Wärme den Stopfen aufschmilzt. Diese eingebaute Zündtablette kann bei größeren und z. B. relativ hoch sitzenden Stopfen den Aufbrennvorgang nicht gewährleibten. In DT-AS 19 60 801 it has been suggested z. B. in the case of slide closures directly into the outflow opening which is free when the spout is closed use an exothermic material existing ignition tablet, so that when the closure device is opened the heat released by burning the ignition tablet melts the stopper. This built-in ignition tablet can be used for larger and z. B. relative high-seated stoppers did not guarantee the burning process.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu entwickeln, die das Aufbrennen von außen an nicht oder nur schwer zugänglichen Stellen ermöglicht und selbst bei komplizierten Stopfen einen betriebssicheren Aufbrennvorgang gewährleistet.The invention has the task of developing a device that the burning of on the outside in inaccessible or difficult to access places and even with complicated stoppers one reliable burning process guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am freien Ende des bekannten Blasrohres ein in Richtung der Ausgußöffnung wegblasbarer Aufsatz angeordnet ist, der im wesentlichen aus einer hoch exotherm schmelzenden Mischung besteht. Hoch exotherm schmelzende Mischungen sind z. B. durch die Aluminothermic bekannt.According to the invention, this object is achieved in that a is arranged in the direction of the spout blow-away attachment, which consists essentially of a high exothermic melting mixture consists. Highly exothermic melting mixtures are z. B. by the Aluminothermic known.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufsatz zumindest an seinem oberen Ende mit einer leicht entflammbaren Zündmischung versehen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine zweischichtige Zündmischung erwiesen, die im wesentlichen aus einer Schicht gut entflammbaren Materials wie Holz, Kohle oder Magnesium besteht, welche von einer dünnen Schicht leicht entflammbaren Fettes überzogen ist. Es hat sich bewährt, die Zündmischung elektrisch mittels Widerstandserhitzung oder Lichtbogen zu zünden.According to a preferred embodiment, the attachment is at least at its upper end with a easily flammable ignition mixture. A two-layer ignition mixture has proven to be particularly advantageous proven to consist essentially of a layer of highly flammable material such as wood, coal or magnesium, which is covered by a thin layer of easily flammable fat. It It has proven effective to ignite the ignition mixture electrically by means of resistance heating or an electric arc.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist durch den Aufsatz in axialer Richtung ein erstes Rohr geführt, welches mit seinem freien unteren Ende in oder auf das freie Ende des Blasrohres oder eines weiteren beweglichen Zwischenrohres teleskopartig steckbar ist, wobei der gasdurchlässige freie Querschnitt dieses Rohres auf einen Bruchteil vermindert ist. Vorzugsweise ist der Rohrquerschnitt durch Einengung oder Verstopfen auf weniger als 20% seines ursprünglichen Querschnitts verringert. Durch diese Maßnahme ist das Wegblasen des Aufsatzes und des oder der Zwischenrohre gesichert, wobei gleichzeitig noch die Möglichkeit besteht, Sauerstoff für den »Aufbrennvorgang« an die Ausgußöffnung heranzuführen. Vorzugsweise sitzt das beschriebene erste Rohr bis zum Beginn des eigentlichen Aufsatzes im freien Ende des Blasrohres bzw. des Teleskoprohres, wodurch das Blasrohr verstopft ist. Es ist aber auch möglich, den Aufsatz topfartig über das freie Ende des Blasrohres zu stülpen.According to a preferred embodiment, a first tube is through the attachment in the axial direction out, which with its free lower end in or on the free end of the blowpipe or another movable intermediate tube can be telescoped, the gas-permeable free cross section of this Rohres is reduced to a fraction. The pipe cross-section is preferably due to constriction or Clogging reduced to less than 20% of its original area. By this measure, that is Blowing away the attachment and the intermediate pipe (s) secured, with the possibility at the same time consists in supplying oxygen to the pouring opening for the "burning process". Preferably sits the first pipe described up to the beginning of the actual attachment in the free end of the blowpipe or the telescopic tube, which clogs the blowpipe. But it is also possible to place the attachment in a pot over the to turn over the free end of the blowpipe.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist koaxial und mit Abstand zum ersten Rohr ein zweites Rohr angeordnet, wobei die hoch exotherm schmelzende Mischung in dem von den beiden Rohren gebil-In a particularly expedient embodiment, a second pipe is coaxial and at a distance from the first pipe Arranged tube, wherein the highly exothermic melting mixture in the formed by the two tubes

deten Ringraum einfüllbar ist Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, zumindest für das äußere Rohr einen leicht entflammbaren Werkstoff wie Pappe zu verwenden. Nach unten kann der Ringraum über eine plastische Masse oder andere geeignete Dichtmittel abgedichtet werden, während am oberen Ende der beiden Rohre die Zündmischung angeordnet ist.deten annulus can be filled. It has proven to be particularly useful, at least for the outer tube to use an easily flammable material such as cardboard. The annular space can be down through a plastic mass or other suitable sealant can be sealed while at the top of the two Pipes the ignition mixture is arranged.

Der erfindungsgemäße Aufsatz eignet sich insbesondere für den »AufbrennVorgang« bei Schieberverschlüssen, wobei der Aufsatz bereits von Anfang an im unteren Konusteil der beweglichen Schieberplatte montiert wird. Beim Bewegen des Schiebers wird der Aufsatz automatisch unter der verschlossenen Ausgußöffnung ausgerichtetThe attachment according to the invention is particularly suitable for the »burn-on process« in slide closures, with the attachment in the lower cone part of the movable slide plate from the start is mounted. When the slide is moved, the attachment is automatically under the closed pouring opening aligned

Zweckmäßigerweise wird der Aufsatz nach Ausrichtung unter der Ausgußöffnung mittels eines sauerstoffhaltigen Gases unter einem Druck von 5 bis 50 atü, insbesondere 20 bis 30 atü, in Richtung auf die Ausgußöffnung geblasen.Appropriately, the attachment is after alignment under the pouring opening by means of an oxygen-containing Gas under a pressure of 5 to 50 atü, in particular 20 to 30 atü, in the direction of the pouring opening blown.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using the exemplary embodiments shown in the figures. It shows

F i g. 1 im Längsschnitt Blasrohr mit Aufsatz undF i g. 1 in longitudinal section blowpipe with attachment and

F i g. 2 im Längsschnitt den in einem Schiebeverschluß angeordneten Aufsatz.F i g. 2 in longitudinal section the attachment arranged in a slide lock.

In die Ausgußöffnung 1 ragt ein zentral zur Ausgußöffnung 1 ausgerichtetes Stahlblasrohr 2, das an eine Druckgasquelle, vorzugsweise Sauerstoff, angeschlossen ist. Im Blasrohr 2 steht mit möglichst geringem Wandabstand ein im Durchmesser kleineres Rohr 4. Bei der Überwindung größerer Weglängen ist ein Teleskop-Zwischenrohr vorgesehen (nicht gezeigt). Das Rohr 4 weist an seinem oberen Teil den Aufsatz 3 auf. Der freie Querschnitt des Rohres 4 ist durch Einsetzen gasdurchlässiger Körper 5 bzw. 6 — am oberen und unteren Ende des Rohres 4 — auf etwa 20% des ursprünglichen Querschnitts verengt. Somit ist das Blasrohr 2 weitgehend verstopft, so daß der Aufsatz 3 gegen die Ausgußöffnung 1 geblasen werden kann. Trotzdem besteht noch in beschränktem Umfang die Möglichkeit, daß gasförmiger Sauerstoff durch das Rohr 4 an die Ausgußöffnung herangeführt wird.In the pouring opening 1 protrudes centrally to the pouring opening 1 aligned steel blow pipe 2, which is connected to a source of pressurized gas, preferably oxygen is. A pipe 4 with a smaller diameter stands in the blowpipe 2 with the smallest possible distance from the wall. A telescopic intermediate tube (not shown) is provided for overcoming longer distances. That Tube 4 has attachment 3 on its upper part. The free cross-section of the tube 4 is due to insertion gas-permeable body 5 and 6 - at the top and bottom of the tube 4 - to about 20% of the original Narrowed cross-section. Thus, the blowpipe 2 is largely blocked, so that the attachment 3 against the pouring opening 1 can be blown. Nevertheless, there is still a limited possibility that gaseous oxygen is fed through the pipe 4 to the pouring opening.

Über das obere Ende des Rohres 4 ist koaxial und mit Abstand ein vorzugsweise aus Pappe bestehendes zweites Rohr 7 geführt, welches an seinem unteren Ende mit einer plastischen Masse 8 oder anderen Dichtmaterialien am ersten Rohr 4 befestigt ist. In den von den beiden Rohren 4, 7 gebildeten Ringraum 9 ist eine hoch exotherm schmelzende Mischung gefüllt, insbesondere eine aus der Aluminothermie bekannte Mischung, wobei der Ringraum zu etwa 90% gefüllt sein soll. Ebenso können flüssige oder andere gasförmige Mischungen in den Ringraum gefüllt werden, soweit sie die gewünschten Temperaturen erbringen. In den oben verbleibenden Ringraum wird die aus Holzstückchen, Kohlestückchen oder sogar Magnesiumstückchen bestehende gut entflammbare Zündmischung 10, 11 gefüllt. Der Kopf des gesamten Aufsatzes 3 ist mit einer dünnen Schicht 11 aus leicht entflammbarem Feti abgedeckt. About the upper end of the tube 4 is coaxial and at a distance, preferably made of cardboard second tube 7 out, which at its lower end with a plastic mass 8 or other Sealing materials is attached to the first tube 4. In the annular space 9 formed by the two tubes 4, 7 a highly exothermic melting mixture is filled, in particular a mixture known from aluminothermics, the annulus should be filled to about 90%. Likewise, liquid or other gaseous Mixtures are filled into the annulus, as far as they bring the desired temperatures. In the above The remaining annulus becomes that of bits of wood, bits of coal, or even bits of magnesium easily flammable ignition mixture 10, 11 filled. The head of the entire attachment 3 is covered with a thin layer 11 of easily inflammable Feti.

In F i g. 2 ist die einsatzbereite Vorrichtung in einem Schiebeverschluß gezeigt. Der Schiebeverschluß besteht aus der feststehenden Schieberplatte 16 und der beweglichen Schieberplatte 15. Die Ausgußöffnung ist durch einen Metallpfropfen 13 verschlossen, der in erheblichem Umfang noch durch nichtmetallische Einschlüsse 14 verunreinigt sein kann. An der beweglichen Schieberplatte 15 ist das Blasrohr 2, z. B. mittels einer Klemmbefestigung, angebracht In dieses Blasrohr ist der Aufsatz 3 mit dem nach unten herausragenden Rohr 4 gesteckt.In Fig. 2 shows the device ready for use in a slide lock. The slide lock consists from the fixed slide plate 16 and the movable slide plate 15. The pouring opening is closed by a metal plug 13, which to a considerable extent still by non-metallic inclusions 14 may be contaminated. On the movable slide plate 15, the blowpipe 2, for. B. by means of a Clamp attachment, attached In this blowpipe is the attachment 3 with the protruding downwards Tube 4 inserted.

Der Aufbrennvorgang wird wie folgt vorgenommen:The burn-on process is carried out as follows:

Beim Bewegen des Schiebers in die Öffnungsstellung bewegt sich die untere Schieberplatte 15 fluchtend unter die Ausgußöffnung des feststehenden Schieberteils 16. Damit ist auch gleichzeitig der Aufsatz 3 in Richtung der verschlossenen Ausgußöffnung ausgerichtet. Durch Einstellen eines Sauerstoffsdrucks von 25 bis 30 atü wird der Aufsatz 3 durch die Öffnung 12 des feststehenden Ausgußteils 16 nach oben gegen den heißen Metallpfropfen 13 geschoben, wobei außerdem der eingeblasene Sauerstoff die Möglichkeit hat, am oberen Ende des Rohres 4 den Aufbrennvorgang zu unterstützen. Die Berührung des mit Holzspänen versetzten Fettes 11 mit dem heißen Metallpfropfen setzt Kohlenwasserstoffe aus dem Fett frei, die mit dem Sauerstoff unter hoher Hitzeentwicklung verbrennen und zunächst die Zündmischung 10 und dann die hoch exotherm schmelzende Mischung 9 zünden.When the slide is moved into the open position, the lower slide plate 15 moves below in alignment the pouring opening of the stationary slide part 16. This is also the same time the attachment 3 in the direction aligned with the closed pouring opening. By setting the oxygen pressure from 25 to 30 atü, the attachment 3 through the opening 12 of the fixed spout 16 upwards against the hot Metal plug 13 pushed, in addition, the blown oxygen has the opportunity to the top End of the tube 4 to support the burning process. The touch of the grease mixed with wood chips 11 with the hot metal plug releases hydrocarbons from the fat, which burn with the oxygen under high heat and initially ignite the ignition mixture 10 and then the highly exothermic melting mixture 9.

In einer abgeänderten Form des Zündkopfes besteht die Möglichkeit, die hoch exotherm schmelzende Mischung 9 elektrisch, beispielsweise über eine Widerstandserhitzung einer Drahtspule oder einen Lichtbogen von außen zu zünden.In a modified form of the ignition head there is the possibility of the highly exothermic melting mixture 9 electrically, for example via resistance heating of a wire coil or an electric arc to ignite from the outside.

Das Abbrennen der hoch exotherm schmelzenden Mischung 9 und das Verbrennen des Stahlrohres 4 im Zusammenspiel mit dem eingeblasenen Sauerstoff bewirkt den Aufschmelzvorgang des Metallpfropfens 13 selbst dann, wenn dieser durch nichtmetallische Einschlüsse stark verunreinigt ist. Der ständig aufrecht gehaltene Sauerstoffdruck schiebt das Rohr 4 nach oben, wobei es sich durch den Metallpfropfen hindurchbrennt. Das anschließend ausströmende Metall spült die Reste des Aufsatzes mit aus der Ausgußöffnung hinaus.The burning off of the highly exothermic melting mixture 9 and the burning of the steel pipe 4 in the The interaction with the blown-in oxygen causes the metal plug 13 to melt even if it is heavily contaminated by non-metallic inclusions. The one held upright all the time Oxygen pressure pushes the tube 4 upwards, burning its way through the metal plug. The subsequently flowing out metal washes the remains of the attachment out of the pouring opening out.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for burning a solidified by Metal sealed pouring opening in connection with a blowpipe for gases like oxygen, characterized in that at the free end of the blowpipe (2) a in the direction of Spout opening blow-away attachment (3) is arranged, which essentially consists of a highly exothermic melting mixture (9) consists.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the attachment (3) at least at his The upper end is provided with an easily flammable ignition mixture (10, 11).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the ignition mixture is electrically by means Resistance heating or an arc can be ignited.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the ignition mixture (10, 11) in a lower layer made of highly flammable materials (10) such as wood, coal and / or magnesium and an upper thin layer (11) made of easily flammable grease.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an axially through the Attachment (3) guided first tube (4) with its free lower end in or on the free end of a Telescopic intermediate pipe or the blower pipe (2) can be plugged in and the gas-permeable free pipe cross-section this tube (4) is reduced to a fraction.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that coaxially and at a distance from the first Tube (4) a second tube (7) is arranged and the highly exothermic melting mixture (9) in the Ringrauni formed by the two tubes (4, 7) is arranged.