DE2750674C2

DE2750674C2 - Schieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Schmelz- oder Warmhalteöfen

Info

Publication number: DE2750674C2
Application number: DE2750674A
Authority: DE
Inventors: Franz Ing.(Grad.) Feldmann; Helmut 4100 Duisburg Jakobi
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1977-11-12
Filing date: 1977-11-12
Publication date: 1983-12-15
Also published as: ES474938A1; IT7829656A0; NL7811172A; BE871921A; IT1101049B; DE2750674A1; FR2408418A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Sihieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Schmelz- oder Warmhalteöfen, mit einer das Gefäß im Schieberbereich unterseitig abschließenden stationären Bodenplatte, mit einer in Anlage an der Unterseite der Bodenplatte befindlichen linear verschiebbaren Schieberplatte und mit einer von unten an der Schieberplatte anliegenden stationären Abschlußplatte aus einem Werkstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Keramik, wobei in den Platten jeweils Durchflüßöffnungen für die Schmelze vorgesehen sind.

Ein derartiger Schieberverschluß ist aus der DE-OS 17 83 172 bekannt. Diese Lösung betrifft einen regelbaren Bodenverschluß für Stahlgießpfannen mit einem Einlaufstein, einem feuerfesten Bodenstein und einer die Auslaufmündung verschließenden Schieberplatte. Die- so ser Schieberverschluß erfüllt die ihm zukommende Aufgabe nur dann, wenn das flüssige Metall ohne längere Stillstandzeiten den geöffneten Schieberverschluß durchströmt und bei nahezu entleertem Behälter gestoppt wird. Für den Fall von Unterbrechungen können Wärmeverluste im Bereich des Schieberverschlusses zu einer Abkühlung des flüssigen Metalls führen, so daß dieses örtlich in den Temperaturbereich der Erstarrung gelangt, was die ordnungsgemäße Funktion des Schieberverschlusses je nach Grad der Abkühlung in Beeinträchtigung zieht oder gar völlig aufhebt. Ein derartiger Abkühlungsvorgang kann sich bei der bekannten Ausgestaltung schon während einer unvorhergesehenen Unterbrechung des Abstichvorganges innerhalb einiger Minuten einstellen. Nachteilig ist hierbei, daß die Durchflußöffnung nur eine geringe Menge der Schmelze aufnimmt, die bei geschlossener Schieberplatte zu schnell, erstarren kann, weil die Schieberplatte vom Einlaufstein des metallurgischen Gefäßes durch die Keramik-Bodenplatte wärmeisoliert ist und daher stets eine niedrigere Temperatur aufweist Derartige, aus Stein-Werkstoffen wie, beispielsweise Keramik gebildete Bodenplatten, Schieberplatten und Abschlußplatten wirken daher in einer Weise wärmeisolierend, daß beim Schließen der Schieberplatte kältere Bereiche derselben in den Bereich der Durchflußöffnung der Bodenplatte gelangen und daher dar Erstairren der Schmelze in der Bodenplatte unterstützen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schieberverschluß der eingangs genannten Art ein Verstopfen während kürzerer oder längerer Stillstandzeiten, fai denen der-Schieberverschluß geschlossen! ist zu vermeiden und damit aufgrund der in geringerer Menge anfallenden Metallablagerungen in der Duirchflußöffnung eine bessere Regelbarkeit bezüglich der pro Zeiteinheit ausströmenden Menge des flüssigen Metalles zu erzielen.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Schieberverschluß durch folgende Merkmale gelöst:

1. die Oberseite der Bodenplatte grenzt in eimern neben ihrer Durchflußöffnung liegenden Bereich, der sich in der Verschieberichtung der Schieberplatte über eine Länge von mindestens dem 1 ^fachen von deren Schiebeweg erstreckt, unmittelbar an die Schmelze an;

2. der als Verschlußglied dienende Bereich der Schieberplatze befindet sich bei geöffnetem Schieberverschluß unterhalb des genannten, der Schmelze unmittelbar ausgesetzten Bereichs der Bodenplatte;

3. Boden- und Schieberplatte bestehen aus einem Werkstoff, dessen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu der der Abschlußplatte hoch ist.

Der erfindungsgemäße Vorschlag führt daher zu den folgenden Vorteilen: Sowo'ril in Schließstellung als auch in Offenstellung der Schieberplatte liegt eine Vergrößerung des Raumes, der vom flüssigen Metall erfüllt ist, vor. Diese verstärkte Ansammlung von flüssigem Metall bedeutet eine Temperatursteigerung des in dem äußeren Bereich des jeweiligen Gefäßes vorhandenen flüssigen Metalis. Die Temperatur im Bereich des Schieberverschlusses entspricht daher nahezu der Temperatur des flüssigen Metalls im Gefäßinneren. Die höhere Temperat-jr überträgt sich auf die Bodenplatte und auf die an dieser während des Abstechens der Schmelze anliegende Schieberplatte. Die an der wärmeren Bodenplatte anliegende Schieberplatte ist u'aher stärker als bisher aufgeheizt, so daß die abschreckende Wirkung auf die in der Durchflußöffnung befindliche Schmelze beim Schließen der Schieberplatte nicht eintritt. Sobald die Schieberplatte in die Schließstellung bewegt wird, trifft das flüssige Metall nicht mehr wie bisher auf eine kältere Schieberpliitte und verliert an Wärme, was — wie ausgeführt — zu den unerwünschten Erstarrungsvorgängen führt, vielmehr sinkt die Temperatur je nach ihrem über dem Erstarrungspunkt liegenden Temperaturniveau nur unwesentlich ab. Beim Öffnen des Schiebers bilden sich entsprechend weniger Metallablagerungen an der Durchflußöffnung, so daß ein einfacheres Regeln der Strömungsmenge erfolgen kann. Das Aufheizen der Schieberplatte während des Abstiches erfordert eine bestimmte Anliegefläche an der Bodenplatte, die dann

vorhanden ist, wenn die Länge der Schieberplatte wie angegeben ausgebildet wird. Die Bodenplatte wird nur dadurch genügend aufgeheizt, daß die Wärmeleitfähigkeit von Boden- und Schieberplatte im Vergleich zu der der Abschlußplatte hoch ist. Dadurch dringt die Wärme der Schmelze durch die Bodenplatte hindurch, während die Abschlußplatte eine Wärmedämmung nach außen bewirkt.

Ein Ausffihrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig-1 einen senkrechten Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schieberverschluß in geschlossener Stellung,

Fig.2 denselben Schnitt wie Fig. 1 für den in Offenstellung befindlichen Schieberverschluß.

Der Gefäßmantel 1 eines Gefäßes, das eine Gießpfanne oder ein Schmelz- oder ein Warmhalteofen sein kann, umgibt die Ausmauerung 2. Von dem Gefäß 1 ist lediglich der den Schieberverschluß bildende Teil gezeichnet Der Gefäßmantel 1 und ein Abschlußring 3 stützen die Ausmauerung 2 und den äußeren Lochstein 4. Der innere Lochstein 5 bildet einen Sammelraum 6 für das flüssige Metall oder die Schmelze 6a, der gegenüber der Durchmesser-Abmessung der Durchflußöffnung 7a der Bodenplatte 7 stark vergrößert ist und ein Mehrfaches an Volumen gegenüber der zylindrischen Säule über dem Querschnitt der Durchflußöffnung 7a aufweist In dem Sammelraum 6 herrscht daher die Temperatur des flüssigen Metalls oder der Schmelze 6a, die aus flüssigem Stahl von- ca. 1500°C oder auch aus flüssigen Nichteisenmetallen, wie Aluminium, Zink oder dergleichen bestehen können. Im Bereich 7b der Bodenplatte 7 herrschen ebenfalls die Temperaturen des flüssigen Metalls. Diese Wärme überträgt die Bodenplatte 7 auf die Schieberplatte S. wodurch der Bereich 8a während der Öffnungszeiten des Schieberverscblusses (F i g. 2) entsprechend warmgehalten wird. Sobald die Schieberplatte 8 in die Schließstellung gefahren wird (Fig. 1), so daß die Durchflußöffnung Sb aus der fluchtenden Lage mit der DurchfluBöffnung 7a der Bodenplatte 7 verlagert wird, gelangt der Bereich 8a der Schieberplatte 8 unter die Durchflußöffnung 7a der Bodenplatte 7, ohne daß es zu der unerwünschten Erstarrung des flüssigen Metalls oder der Schmelze 6a kommen kann. Die Abschlußplatte 9, die einen aus wärmedämmenden Material bestehenden (nicht dargestellten) Lochstein für die Durchflußöfmung 9a aufweist, besteht aus einem Werkstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, z.U. Keramik oder Keramik mit einem zusätzlichen Oberzug, wie z. B. ü;s synthetischer Schlacke oder dergleichen.

Die Regelbarkeit der Ausgieß-Strömung 10 (Fig.2) wird durch die aufgezeigten Maßnahmen erheblich verbessert Eine weitere Temperaturerhöhung kann mittels .liner Heizeinrichtung 11, die aus einer induktiven Spule besteht erzielt werden. Die Heizeinrichtung 11 berindet sich in einer Ausnehmung 11a, die zwischen den Lochsteinen 4 und 5 gebildet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch: SchieberverschluB für metallurgische Gefäße, insbesondere für Schmelz- oder Wanahalteöfen, mit einer das Gefäfi nn Schieberbereich unterseitig abschließenden stationären Bodenplatte, mit einer in Anlage an der Unterseite der Bodenplatte befindlichen linear verschiebbaren Schieberplatte und nut einer von unten an der Schieberplatte anliegenden stationären Abschlußplatte aus einem Werkstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Keramik, wobei in den Platten jeweils Durchflußöff- " nungen für die Schmelze vorgesehen sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 15

1. die Oberseite der Bodenplatte (7) grenzt in einem neben ihrer Durchflußöffhung (7a) liegenden Bereich (7b), der sich in der Verschieberichtung der Schieberplatte (8) über eine Länge von mindestens dem !^fachen von decep Schiebeweg erstreckt, unmittelbar an die Schmelze (6a) an;

2. der als Verschlußglied dienende Bereich- (8a) der Schieberplatte (8) befindet sich bei geöffnetem Schieberverschluß unterhalb des genannten, der Schmelze (6a) unmittelbar ausgesetzten Bereichs (7 b) der Bodenplatte (7);

3. Boden- und Schieberplatte (7, 8) bestehen aus einem Werkstoff, dessen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu der der Abschlußplatte (9) hoch ist