DE2417489B2 - Ausguß für metallurgische Gefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausguß für metallurgische Gefäße, insbesondere mit Schieberverschluß, mit einer von außen durch die Blechmantelöffnung des Gefäßes austauschbaren feuerfesten Hülse, die in einem vom Gefäßinnern zugänglichen, in der feuerfesten Gefäßauskleidung angeordneten feuerfesten Lochstein lagert

Bei einem Ausguß mit Schieberverschluß, vor allem für Stahlgießgefäße, ist es erforderlich, die im Lochstein angeordnete Hülse zusammen mit der Bodenplatte, der Schieberplatte und der Auslaufhülse des Schieberverschlusses nach angemessener Betriebszeit routinemäßig zu ersetzen. Dabei wird dann auch der Lochstein ausgewechselt, wenn sein Abnutzungsgrad entsprechend fortgeschritten ist. Die neu zu montierende Hülse soll innerhalb zulässiger Toleranzen die gleiche vo^rbestimmte Lage einnehmen wie ihre Vorgängerinnen, um die Zuordnung zu den Verschleißteilen des Schieberverschlusses und damit dessen Betriebssicherheit zu wahren. Für den Lochstein, der die Hülse aufnimmt, gilt das gleiche. Auch seine Lage innerhalb der feuerfesten Auskleidung des metallurgischen Gefäßes ist vorbestimmt in Abhängigkeit zu den Einbaulagen der Hülse, Bodenplatte, Schieberplatte und Auslaufhülse.

Die besagten für die Betriebssicherheit des Ausgusses und des Schieberverschlusses unerläßlichen Bedingungen erreicht man bisher durch einen verhältnismäßig umständlichen und zeitraubenden Einbau von Hülse und Lochslein mit Hilfe von besonderen Montagehi'fsmitteln, wie beispielsweise Paß- bzw. Zer.triereinrichtungen, die extra am Gefäß angebracht und nach erfolgter Hülse- und Lochsteinmontage wieder abgenommen werden. Besonders schwierig ist der Austausch des Lochsteines, der nur von dem meist heißen Gefäßinnern zugänglich ist. Trotz Beachtung größter Sorgfalt bei diesen vorwiegend manuell zu erledigenden Arbeiten kommt es immer wieder zu Einbauergebnissen mit unbefriedigender Funktion des Ausgusses, so daß über den üblichen betriebszeit- und verschleißorientierten Austausch hinaus zusätzliche Rieht- und Austauscharbeiten erforderlich sind.

Überdies ist es ein Nachteil bekannter Ausgüsse mit Schieberverschluß, daß die Dichtung zwischen dem gefäßseitig eingesetzten Lochstein und der außerhalb des Gefäßbodens angebrachten Bodenplatte insofern auf Schwierigkeiten stößt, als die im Betrieb innerhalb der Pfanne auf den Lochstein und außerhalb der Pfanne von den Schieberbewegungen auf die Bodenplatte wirkenden Kräfte zu Rissen in den Mörtelfugen führen können. Diese stellen eine besondere Gefahr für die Betriebssicherheit dar, weil an dieser Stelle der volle hydrostatische Druck des Metalls auf den Dichtungsfugen lastet. Es ist daher erwünscht, Maßnahmen zu ergreifen, um den Einfluß dieser Kräte zu eliminieren oder wenigstens stark zu verringern.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, mit geringem

baulichem Aufwand den Einbau der Ausgußhülse und des Lochsteines zu vereinfachen und die Halterung dieser Teile im Gefäßboden zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß air Rand der Ausgußöffnung des Blechmantels Justier- und Haltemittel für den zentrischen Einbau und zum Halten in der Betriebslage von Hülse und Lochstein vorgesehen sind. Auf diese Weise werden Hülse und Lochstein beim Einbau automatisch zentriert und können so mit wenigen Handgriffen ohne Hilfsmittel in die vorbestimmte zentrische Lage gebracht werden, die vorwiegend ausschlaggebend ist für eine betriebssichere Funktion des Ausgusses und des nachgeordneten Schieberverschlusses. Die Höhenmarkierung von Hülse und Lochstein erfolgt zweckmäßig durch an den Justier- und Haltemitteln vorgesehene Anschlagflächen. Ebenso zweckmäßig läßt sich die Höhenmarkierung der Hülse aber auch in der herkömmlichen Art durch Anschlagflächen, die am Lochstein vorgesehen sind, erreichen, wobei es von Vorteil ist, wenn vergleichbare Markierungspunkte vorzugsweise an den Justier- und Haltemitteln und an der Hülse deren richtige Höhenlage anzeigen. Die Zentrierung von Hülse und Lochstein erfolgt vorteilhaft passungsgerecht innerhalb von vertretbaren Toleranzen. Dabei wird für die von der Gefäßunterseite in den Ausguß einzubauende Hülse zweckmäßig eine Passung mit einem das Hülsengewicht überwindenden Reibungssitz gewählt Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung im Rahmen des Austausches von Verschleißteilen an einem Ausguß insbesondere mit Schieberverschluß einen schnellen und zuverlässigen Einbau der Hülse und des Lochsteines bei weitgehender Ausschaltung von Unzulänglichkeiten und Gefahren, die manuelles Handeln beinhalten können. Darüber hinaus haiten die Justier- und Haltemittel Hülse und Lochstein in der Einbaulage fest und garantieren somit deren unverrückbare Lage während des Betriebes.

Gemäß der Erfindung dient als Justier- und Haltemittel ein am Gefäßblechmantel nach innen zur Gefäßauskleidung hin vorstehend befestigter zylindrischer Ring mit Justierflächen für die Hülse und den Lochstein und gegebenenfalls mit horizontalen Flächen als Höhenanschläge für diese Teile. Hierbei weist vorteilhaft der zylindrische Ring an der zylindrischen Innenfläche eine Justierfläche für die Hülse und an der zylindrischen Außenfläche eine Justierfläche für den Lochstein auf. Diese Konstruktion ist baulich einfach und läßt je nach Zweckmäßigkeit offen, die zylindrischen Flächen vollständig oder nur teilweise zur Zentrierung zu benutzen. Bei einer Teilbenutzung der Flächen ließen sich beispielsweise Erhöhungen vorsehen, welche die Zentrierung vornehmen.

Als Höhenanschlag für den Lochstein bietet sich in erster Linie die der feuerfesten Auskleidung zugekehrte innere Stirnfläche des zylindrischen Ringes an. Es kann aber auch von Vorteil sein, den sich unmittelbar an den zylindrischen Ring anschließenden Bereich der Blechmantelinnenfläche als Anschlag für den Lochstein zu benutzen.

In näherer Ausbildung des zylindrischen Ringes ergibt sich eine günstige Konstruktion dadurch, daß der Ring koaxial zur Längsachse in Richtung Gefäßauskleidung auf einen kleineren Durchmesser abgetreppt ist und die innere Abtreppungsfläche als Anschlag für die Hülse, die äußere Abtreppungsfläche als Anschlag für den Lochstein ausgebildet ist.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausbildung besteht darin, daß der zylindrische Ring in Richtung Gefäßauskleidung von einem kleineren Durchmesser auf einen größeren Durchmesser erweitert ist und die zylindrische Innenfläche mit dem kleineren Durchmesser die Zentrierung der Hülse, die Innenfläche mit dem größeren Durchmesser die Zentrierung des Lochsteines vornimmt. Bei dieser Konstruktion wird zweckmäßig die zwischen dem kleinen und dem großen Innendurchmesser des zylindrischen Ringes liegende Querfläche als Anschlag für den Lochstein benutzt

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausbildung erwiesen, bei der die Innenfläche des zylindrischen Ringes als zur Gefäßauskleidung sich verjüngender Justierkonus für die Hülse ausgebildet ist Dadurch erfolgt die Zentrierung und die Höhenmarkierung der Hülse mittels einer einzigen Fläche.

Im allgemeinen soll bei einem Ausguß mit nachgeordnetem Schieberverschluß der zylindrische Ring die Hülse koaxial zur DurchfluBöffnung des geöffneten Schieberverschlusses zentrieren und die gleiche Höhenebene der unteren Stirnfläche des Ringes sowie der unteren Abschlußfläche der Hülse als Anhaltspunkt für die richtige Einbauhöhenlage der Hülse dienen.

Die Erfindung ist nachstehend durch mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Gefäßausguß mit darunter angeordnetem Schieberverschluß im Längsschnitt;

F i g. 2 bis 6 weitere Ausgußgestaltungen im gleichen Schnitt wie in Fig. 1.

In F i g. 1 ist mit 1 der Blechmantel eines nur im Ausflußbereich wiedergegebenen metallurgischen Gefäßes bezeichnet, das mit einer feuerfesten Auskleidung 2 versehen ist. Der Blechmantel 1 hat eine öffnung 3 und die Auskleidung 2 eine öffnung 4, in der ein Lochstein 5 lagert, dessen Durchlauf 6 die Verschleißhülse 7 mit Durchflußöffnung 8 aufnimmt

In die öffnung 3 des Blechmantels 1 ist ein zylindrischer Ring 9 eingeschweißt, der mit der Außenfläche des Blechmantels bündig abschließt und über dessen Innenfläche vorsteht Die Innenfläche 10 des Ringes 9 justiert die Verschleißhülse 7, während die Ringaußenfläche 11 den Lochstein 5 in seiner vorbestimmten Lage hält, wobei die innere Stirnfläche 12 des Ringes 9 als Anschlag bzw. als Auflager für den Lochstein 5 dient.

Unterhalb des Ausgusses ist am Blechmantel 1 ein Schieberverschluß befestigt zum öffnen und Schließen der Durchflußöffnung 8 der Hülse 7. Er besteht aus dem Rahmen 13, dem Schiebergehäuse 14 und dem Gehäusedeckel 15 mit Gleitbahnen 16, auf denen der Schieber 17 mittels einer Betätigungsstange 18 hin- und herbewegt werden kann. Der Schieber 17 trägt die feuerfeste Schieberplatte 19 und die nachgeordnete feuerfeste Auslaufhülse 20. Beide Teile weisen koaxiale Durchflußöffnungen 21 und 22 auf und sind in den Schieber 17 eingemörtelt. Oberhalb der Schieberplatte 19 ist die Bodenplatte 23 ortsfest derart angeordnet, daß ihre Durchflußöffnung 24 mit der Durchflußöffnung 8 der Hülse 7 axial fluchtet Sov/ohl Bodenplatte 23 und Hülse 7 als auch Schieberplatte 19 und Auslaufhülse 20 sind über Nut und Feder unter Anwendung einer Mörtelschicht dicht miteinander verbunden.

Bei dem Ausguß mit Schieberverschluß nach F i g. 1 gelten die Platten 23, 19 und die Hülsen 7, 20 als routinemäßig zu ersetzende Verschleißteile, bei deren Austausch auch der Lochstein 5 erneutrt werden kann, falls erforderlich.

Der zylindrische Ring 3 begünstigt den Einbau der Hülse 7 und des Lochsteines 5 im Rahmen eines Aus-

tauschprozesses der Teile 23, 19, 20 sowie gegebenenfalls 5 beträchtlich. So wird der Lochstein 5 durch die äußere Fläche Il des Ringes 3 automatisch zentriert und durch die Anschlagfläche 12 in der richtigen Höhenlage festgehalten. Ebenso wird die zentrische Lage der Hülse 7, die normalerweise öfter auszuwechseln ist als der Lochstein 5, automatisch bestimmt durch die innere Fläche 10 des Ringes 9. In Höhenrichtung erfährt die Hülse 7 ihre Fixierung durch mittelbaren Anschlag an der konischen Innenfläche 28 des Lochsteines, und zwar über eine Schicht 25 aus feuerfestem Dichtungsmaterial, das die Toleranzen von Lochstein S und Hülsen 7 überbrückt bzw. aufnimmt. Die richtige Lage der Hülse 7 ist dann erreicht, wenn deren untere Abschiußfläche 26 mit der unteren Stirnfläche 27 des Ringes 9 auf gleicher Höhenebene liegt.

Der Innen- und Außendurchmesser des zylindrischen Ringes 9 mit den Flächen 10 und 11 einerseits und die Durchmesser der entsprechenden Gegenflächen an Hülse 7 und Bodenstein 4 andererseits bewegen sich innerhalb der Toleranzen einer Passung, die die Hülse 7 und den Lochstein 5 in einer im voraus festgelegten zentrischen Lage einwandfrei fixieren. Im Bedarfsfall kann die Passung einen dünnen feuerfesten Mörtelfilm oder einen Film aus einem anderen feuerfesten Material zwischen den Paßteilen zulassen, immer unter Beachtung der angestrebten gleichen Lage für alle neu einzusetzenden Hülsen 7 und Lochsteine 5.

Nach Einbau der Hülse 7 in den Ausgußstein 5 kann die Bodenplatte 23 des Schieberverschlusses montiert und dieser schließlich gebrauchsfähig hergerichtet werden.

Gemäß F i g. 2 ist der zylindrische Ring 30 in Richtung Auskleidung 2 nach innen zur Längsachse hin abgetreppt, so daß ein äußerer Anschlag 31 für die Höhenmarkierung des Lochsteines 5 und ein innerer Anschlag 32 für die Höhenmarkierung der Hülse 7 vorhanden ist, wobei beide Teile 5 und 7 mit den Anschlägen 31 und 32 entsprechenden Gegenflächen ausgerüstet sind. Die zentrische Justierfläche für den Lochstein 5 ist mit 33 und die der Hülse 7 mit 34 bezeichnet.

Bei der Ausführung nach F i g. 3 weist der zylindrische Ring 36 am unteren Ende einen horizontalen Flansch 37 auf, d. h. er hat rechtwinkelige Querschnittsform, wobei der Lochstein 5 mit der im offenen Winkel liegenden vertikalen Fläche 38 zentrisch und mit der horizontalen Fläche 39 in Höhenlage festgelegt wird. Die Hülse 7 erfährt ihre Zentrierung durch die innere Umfangsfläche 40 des Flansches 37, während die Höhenlage wie bei F i g. 1 durch die konische Innenfläche 28 des Lochsteines 5 bestimmt ist.

Ebenfalls winkelförmig, jedoch mit stärkeren Profilabmessungen, ist der Ring 41 nach F i g. 4 ausgebildet.

ίο Der Unterschied gegenüber Fig.3 besteht darin, daß. der Höhenanschlag für den Lochstein 5 durch die obere Stirnfläche 42 gebildet wird. Die Lochstein- und Hülsenzentrierung erfolgt mittels der Flächen 43 und 44.
F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform, wonach die Innenfläche 45 des zylindrischen Ringes 46 als Paßkonus ausgebildet ist, der die Lage der Hülse sowohl zentrisch als auch vertikal bestimmt. 47 ist der Anschlag für den Lochstein 5 und 48 seine Zentrierfläche.

Schließlich läßt F i g. 6 ein Beispiel erkennen, bei dem die horizontale Anschlagfiäche für den Lochstein 5 als Innenfläche 49 des Gefäßmantels dient. Die zentrischen Justierflächen für Lochstein 5 und die Hülse 7 bilden die äußere Ringfläche 50 und die innere Fläche 51 des zylindrischen Ringes 9. Der Höhenanschlag der Hülse 7 erfolgt durch die konische Innenfläche 28 des Lochsteines.

Wie in F i g. 1 schließen in den Ausführungsbeispielen 2 bis 6 die untere Stirnfläche 27 des zylindrischen Ringes 9 und die untere Abschlußfläche 26 der Hülse 7 in einer Ebene plan ab, was als visueller Anhaltspunkt für die richtige Lage der Hülse gelten kann.

Alle gezeigten Ausführungsbeispiele sind ohne weiteres für metallurgische Gefäße mit Schieberverschlüssen geeignet, da der Auswurf der mit zylindrischen oder konischen Flächen zentrierten Hülse durch die Schmelze von der nachgeschalteten Boden- und Schieberplatte des Schieberverschlusses verhindert wird.

Ferner sind bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen Hülse und Lochstein mittels des als feste Halterung wirkenden Ringes sowohl gegen horizontale wie vertikale gefäßseitig auf sie wirkenden Kräfte unverrückbar gelagert, womit der nachteilige Einfluß solcher Kräfte auf die Mörtelfugen beseitigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Ausguß für metallurgische Gefäße, insbesondere mit Schieberverschluß mit einer von außen durch die Blechmantelöffnung des Gefäßes austauschbaren feuerfesten Hülse, die in einem vom Gefäßinnern zugänglichen, in der feuerfesten Gefäßauskieidung angeordneten feuerfesten Lochstein lagert, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der öffnung (3) des Blechmantels (1) Justier- und Haltemittel (9) für den zentrischen Einbau und zum Halten in der Betriebslage von Hülse (7) und Lochstein (5) vorgesehen sind.

2. Ausguß nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (9) Anschlagflächen (32; 12, 31, 39, 42, 49) zur axialen Höhenmarkierung von Hülse (7) und Lochstein (5) aufweisen.

3. Ausguß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Blechmantel (1) ein nach innen vorstehender zylindrischer Ring (9) befestigt ist mit Justierflächen (10 und 11) für Hülse (7) und Lochstein (5) und gegebenenfalls mit horizontalen Flächen (32; 12. 31, 39, 42,49) als Anschläge für diese Teile.

4. Ausguß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (9) an der zylindrischen Innenfläche (10) eine Justierfläche für die Hülse (7) und an der zylindrischen Außenfläche (10) eine Justierfläche (11) für den Lochstein (5) aufweist.

5. Ausguß nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der feuerfesten Auskleidung zugekehrte innere Stirnfläche (12) des zylindrischen Ringes (9) als Anschlag für den Lochstein (5) ausgebildet ist.

6. Ausguß nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich unmittelbar an den zylindrischen Ring (9) anschließende Bereich der Blechmantelinnenfläche (49) als Anschlag für den Lochstein (5) ausgebildet ist.

7. Ausgußstein nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (9) koaxial zur Längsachse in Richtung Gefäßauskleidung (2) auf einen kleineren Durchmesser abgetreppt ist und die innere Abtreppungsfläche (32) als Anschlag für die Hülse (5) die äußere Abtreppungsfläche (31) als Anschlag für den Lochstein (5) ausgebildet ist.

8. Ausguß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (9) in Richtung Gefäßauskleidung (2) von einem kleineren Durchmesser auf einen größeren Durchmesser erweitert ist und die zylindrische innenfläche (40) mit dem kleineren Durchmesser zur Zentrierung der Hülse (7) die Innenfläche (38) mit dem größeren Durchmesser zur Zentrierung des Lochsteines dient.

9. Ausguß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (9) zwischen dem kleinen und dem großen Innendurchmesser eine Querfläche (39) als Anschlag für den Lochstein (5) aufweist.

10. Ausguß nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (45) des zylindrischen Ringes (9) als zur Gefäßauskleidung (2) sich verjüngender Justierkonus für die Hülse (7) ausgebildet ist.

11. Ausguß nach den vorherigen Ansprüchen mit einem nachgeordneten Schieberverschluß, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (9) die Hülse (7) koaxial zur Durchflußöffnung (24, 21, 22) des geöffneten Schieberverschlusses zentriert und die gleiche Höhenebene der unteren Stirnfläche (27) des Ringes (9) sowie der unteren Abschlußfläche (26) der Hülse als Anhaltspunkt für die richtige Einbauhöhenlage der Hülse dient.