DE2933989C2

DE2933989C2 - Vorrichtung zum Ablassen der Restschmelze und Schlacke aus einem Zwischenbehälter nach Gießende

Info

Publication number: DE2933989C2
Application number: DE2933989A
Authority: DE
Inventors: Takanori Yokohama Kanagawa Anzai; Akira Kamakura Kanagawa Honda; Masaru Ishikawa; Minoru Kitamura; Seishi Fukuyama Hiroshima Mizuoka
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1983-09-01
Also published as: IT7925041A0; DE2933989A1; US4298147A; JPS5530325A; JPS6045025B2; GB2028474A; BR7905260A; IT1122467B; GB2028474B

Description

ι ο Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zun Ablassen der Restschmelze und Schlacke aus einem Zwischenbehälter nach Gießende mit einer von der Ausgußöffnung gesonderten Ablaßöffnung.
Aus der DE-OS 21 56 636 ist bei einem Zwischenbehalter lediglich eine gesonderte Ablaßöffnung bekannt welche auf der Eingußseite eines mit einer Fuchswandung versehenen Zwischenbehälters vorgesehen ist und dies auch nur als Abstichloch, um den im Einlaufteil des Zwischenbehälters von dem nach dem Gießen verbleibenden Stahl entleeren zu können, da dieser Einlaufteil keinerlei anderen Ausguß zur völligen Entleerung besitzt

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber jedoch, die Ausgußöffnung des Zwischenbehälters zu schonen.

indem nach dem Abgießen des Stahls aus dem Zwischenbehälter vermieden wird, daß die das Material der Ausgußöffnung stark angreifende Schlacke nicht durch diese StaW-Ausgußöffnung abgelassen zu werden braucht Da diese Ausgußöffnung ein besonders beanspruchter Teil des Zwischenbehälters ist, besteht die Aufgabe zugleich darin, die Standzeit bis zur Reparatur der Ausmauerung des Zwischenbehälters zu verlängern.

Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß die

y> Ablaßöffnung am Boden des Zwischenbehälters angeordnet ist deren Durchlaßbohrung sich nach unten erweitert, und daß der Ablaßöffnung ein an die Durchlaßbohrung von unten eingepaßter, kegelstumpfförmiger Stopfen zugeordnet ist, welcher mit einer

Schließeinrichtung zum Schließe χ Zuhalten und öffnen der Durchlaßbohrung mittels des Stopfens verbunden ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ablaßöffnung erfolgt ein Ablassen der aggressiven Schlacke nicht mehr durch die Ausgußöffnung für den Stahl, während dies der bekannten Ausgußöffnung zumindest für den größten Bereich des Zwischenbehälters nicht möglich ist. Auch kann die erfindungsgemäße Ablaßöffnung einen von der Ausgußöffnung unabhängig großen Querschnitt aufweisen, während die bekannte Ablaßöffnung lediglich für das Ablassen von Restschmelze an Stahl dimensioniert ist. Darüber hinaus erlaubt natürlich die erfindungsgemäß mit Stopfen und Schließeinrichtung ausgestattete Ablaßvorrichtung eine betrieblich einfache und sinnvol-Ie ständige Verwendung der gesonderten Ablaßöffnung je Zwischenbehälter. Die damit erfolgte Schonung der Ausgußöffnung wirkt sich auch vorteilhaft auf die Gleichmäßigkeit des Stranggießvorgangs und seine Schlackenfreiheit aus: Abgesehen davon bildet die

so erfindungsgemäße Ablaßöffnung in doppelter Funktion einen äußerst wirksamen Notablaß. Auf jeden Fall wird auch ein Kippen bzw. eine aufwendige Kippvorrichtung zum Entleeren des Zwischenbehälters vermieden.

Insofern als schon bei Gießpfannen-Ausgußöffnungen Maßnahmen bekannt sind (z.B. US-PS 33 54 939), welche ein Ablassen der Restschlacke durch die Gießöffnung ermöglichen, wird damit jedoch das eigentliche Kriterium, nämlich die Schonung der

Stahl-Ausgußöffnung nicht gelöst Gerade aber die möglichst abnutzungsarme Behandlung dieser Ausgußöffnung ist für die Qualität des Gießens entscheidend. Auch bei aer Verwendung eines Schiebers für die Ausgußöffnung wird mit der Erfindung dessen Beanspruchung durch abfließende und auch oft dabei erstarrende Schlacke vermieden.

Die Erfindung besteht in einer vorteilhaften Ausführungsform ferner darin, daß die Stopfen-Schließeinrichtung einen Hebender im wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter angeordnet und praktisch in seiner Mitte mittels eines Schwenkzapfens mit einer Halterung verbunden ist, die ihrerseits an der Unterseite des Zwischenbehälter-Bodens befestigt ist, einen unterhalb des Stopfens am einen Ende des Hebels befestigten Stopfenhaiter zum Einführen des Siopfens in die Ablaß-Bohrung und zum Festhalten in ihr, einen Arbeitszylinder mit einer ausfahrbaren Kolbenstange, der mittels eines Schwenkzapfens im wesentlichen lotrecht mit einer an der Außenfläche der Zwischenbehälter-Seitenwand befestigten Halterung verbunden ist, während die Kolbenstange an ihrem unteren Ende mittels eines Schwenkzapfens mit dem anderen Rnde des Hebels verbunden ist, und eine Kette ? jfweist, die mit ihren Enden einerseits mit dem Stopfenanschluß am unteren Ende des Stopfens und andererseits mit dem Ende des Hebels verbunden ist.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stopfen-Schließeinrichtung zwei parallel zueinander und im wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter mit zwischen ihnen befindlichen Stopfen angeordnete Hebel, die am einen Ende mittels einer Achse verschiebbar mit zwei an der Unterseite des Zwischenbehälter-Bodens befestigten Halterungen und etwa in ihrer Mitte über eine Achse und zwei Lenker schwenkbar mit zwei weiteren Halterungen an der Unterseite des Bodens verbunden sind, einen den Stopfen in die Bohrung der Ablaßdüse einführenden und ihn darin festlegenden Stopfenhalter, der unterhalb des Stopfens im Mittelpunkt einer die beiden Hebel miteinande*. verbindenden, festen Achse befestigt ist, einen eine ausfahrbare Kolbenstange aufweisenden Arbeitszylinder, der mittels eines Schwenkrapfens in im wesentlichen lotrechter Stellung mit einer an der Außenseite der Zwischenbehälter-Seitenwand befestigten Halterung verbunden ist. während das untere Ende der Kolbenstange mittels eines Schwenkzapfens mit den anderen Enden der beiden Hebel verbunden ist, und einen in eine Bohrung in dem über die beiden Hebel hinausragenden, unteren Ende des Stopfenanschlusses eingesetzten Bolzen, dei mit den Unterseiten der beiden Hebel in Berührung steht und damit den Stopfen mit den beiden Htbeln verbindet, aufweist.

Dabei kann in jeder Ausführungsform der Arbeitszylinder und die Kolbenstange mit einer Sicherungs- oder Arretiereinrichtung versehen sein.

In der genannten Form kann die Erfindung sowohl für den Horizontal- als auch den Vertikal-Strangguß zum Einsatz kommen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt zur Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Ablaßvoirichtung für den Zwischenbehälter einer Horizontal-Stranggießmaschine,

F i g. 2 einen sOhematischen Querschnitt zur Verdeut-

lichung der Einzelheiten der erfindungsgemäßen Ablaßvorrichtung,

Fig.3 eine detaillierte Darstellung eines Teils der Vorrichtung nach F i g. 2,

Fig.4 eine Fig.2 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig.5 eine Aufsicht auf die Unterseite eines wesentlichen Teils der Ablaßvorrichtung gemäß F i g. 4. F i g. 1 veranschaulicht den grundsätzlichen Aufbau einer Ablaßvorrichtung für den Zwischenbehälter einer Horizontal-Stranggießmaschine. Die Anordnung nach F i g. 1 umfaßt einen Zwischenbehälter 1 mit einer Seitenwand 2 und einem Boden 2', die beide aus feuerfestem Material hergestellt sind, die Seitenwände 2 und den Boden 2' bedeckende Stahlplatten la bzw. Xb, eine am tiefsten Punkt der einen Seitenwand 2 waagerecht angeordnete Gießschnauze 3 aus feuerfestem Material und eine wassergekühlte Stranggieß-Kokille 4, die waagerecht konzentrisch zur Achse der Gießschnauze 3 angeordnet ist und eng an deren Mundstück anliegt

Gemäß F i g. 1 weist eine A> 'aßöffnung 5 aus feuerfestem Material eine sich m Abwärtsrichtung erweiternde Durchlaßbohrung 5a zum Ablassen von Metallschmelze und Schlacke auf. die im Zwischenbehälter 1 verblieben sind. Die Ablaßöffnung 5 ist am Boden 2' des Zwischenbehälters 1 vorgesehen, wobei von der Außenseite des Bodens 2' her ein Stopfen 6 aus feuerfestem Material und mit einer der Durchlaßbohrung 5a der Ablaßöffnung 5 angepaßten, kegelstumpfförmigen Gestalt in die Durchlaßbohrung 5a eingesetzt ist Am unteren Ende des Stopfens 6 ist ein Stopfenanschluß 7 befestigt, und der Stopfen 6 ist mittels einer noch näher zu beschreibenden, mit dem

si Stopfenanschluß 7 verbundenen Einrichtung in die Durchlaßbohrung 5a einführbar und in dieser festlegbar.

Die Ablaßvorrichtung besteht aus drei Hauptteilen,

nämlich der Ablaßöffnung 5, dem Stopfen 6 und der noch zu beschreibenden Schließeinrichtung 31. Gemäß F i g. 1 wird die Durchlaßbohrung 5a mittels des Stopfens 6 verschlossen, nachdem dessen Außenfläche

- mit einem Mörtel 8 beschichtet worden ist, wobei der Ste-pfen 6 von der Unterseite des Bodens 2' des Zwischenbehälters 1 her mittels der noch zu beschrei-

4Ί benden, mit dem Stopfenanschluß 7 verbundenen Schließeinrichtung in die Durchlaßbohrung 5a eingeführt und in ihr gegen ein Herausfalien festgehalten wird. Nach dem Einfüllen von Metalischmelze in den Zwischenbehälter 1 wird die Schmelze über die

~>i> Gießschnauze 3 in die Stranggießkokille 4 abgegossen. Nach Abschluß des Gießvorgangs kann der Restinhalt (Schmelze oder Schlacke) des Zwischenbehälters 1 ohne weiteres über die Durchlaßbohrung 5a in einen bereitgestellten Behälter oder eine Mulde abgelassen

>' werden, indem der Stopfen 6 mittels der Schließeinrichtung aus der Durchlaßbohrung 5a herausgezogen wird. Im Fall eines Schr-elzenausbruchs aus der.i Gußstrang kann ein größerer Unfall, etwa eine Dampfexplosion, durch schnelles Ablassen des Zwischenbehälterinhalts auf die beschriebene Weise verhütet werden.

Im folgenden Lc die Ablaßvorrichtung gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.

In Fig. 2 ist die Schließeinrichtung 31 als Teil der Ablaßvorrichtung näher veranschauüchi. Dabei dient ein Stopfenhalter 9 zum Einsetzen des Stopfens 6 in die Durchlaßbohrung 5a der Ablaßöffnung 5 und zum Festhalten des Stopfens 6 in dieser Bohrung. Die Schließeinrichtung 31 umfaßt weiterhin

einen im

wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter 1 angeordneten Hebel 11, einen Arbeitszylinder 12, der mittels einer Schwenkachse in im wesentlichen lotrechter Stellung an einer Halterung 10' angebracht ist, die ihrerseits an der Stahlplatte la der Seitenwand 2 des Zwischenbehälters 1 befestigt ist, und eine ausfahrbare Kolbenstange 13 des Arbeitszylinders 12.

Der Stopfenhalter 9 ist unter dem Stopfen 6 am einen Ende des Hebels 11 befestigt. Das untere Ende der Kolbenstange 13 ist über einen Schwenkzapfen mit dem anderen Ende des Hebels 11 verbunden, der seinerseits praktisch in der Mitte seiner Länge über einen Schwenkzapfen mit einer Halterung 10 verbunden ist, die ihrerseits an der Unterseite der Stahlplatte 16 am Boden 2' des Zwischenbehälters 1 befestigt ist. Das eine Ende einer Kette 14 ist mittels eines Schäkels 15 mit dem Stopfen-Anschluß 7 am unteren Ende des Stopfens 6 verbunden während das andere Ende der Kette 14 mittels eines weiteren Schäkels 16 (F i g. 3) mit dem mit dem Stopfenhaiter 9 verbundenen Ende des Hebels 11 verbunden ist Der Stopfen 6 ist somit über die Kette 14 mit dem Ende des Hebels 11 verbunden.

Fig.4 ist eine schematische Schnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, während Fig.5 eine bodenseitige Aufsicht auf einen wesentlichen Teil der Ablaßvorrichtung gemäß F i g. 4 ist. In den Fig.4 und 5 sind entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.

Die abgewandelte Schließeinrichtung 31' gemäß den Fig.4 und 5 weist zwei parallel zueinander im wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter 1 angeordnete, den Stopfen 6 zwischen sich einschließende Hebel 11 a und 116 auf, die jeweils am einen Ende mit einem Langloch 17a bzw. 176 versehen sind. Eine Achse 18 erstreckt sich waagerecht über den Zwischenraum zwischen Bohrungen an den Enden von zwei an der Unterseite der Stahlplatte 16 am Boden 2' des i-**Vi3Cii£nuciittiicrS ■ ucicStigicn nttiicFUngcu 19ä, 13ü und durch die Langlöcher 17a, 176der beiden Hebel 11a, 116 über die Achse 18 verschiebbar mit den beiden Halterungen 19a, 196 verbunden. Die anderen Enden der Hebel 11a, Hb sind über eine Achse 20 mit dem unteren Ende einer ausfahrbaren Kolbenstange 13 eines Arbeitszylinders 12 verbunden, der mittels eines Schwenkzapfens in im wesentlichen lotrechter Stellung an einer Halterung 30 angelenkt ist, die ihrerseits an der Stahlplatte la der Seitenwand 2 des Zwischenbehälters 1 befestigt ist. Die beiden Hebel 11 a, 11 b sind etwa in der Mitte ihrer Länge über eine Achse 21 und Lenker 22a, 226 mit Halterungen 23a, 236 verbunden, die an der Boden-Stahlplatte 16 befestigt sind

Die beiden hebel 11a, 116 werden in einer Position unter dem Stopfen 6 von einer festen Achse 24 überspannt, in deren Mittelteil ein Stopfenhalter 9a befestigt ist, mit dessen Hilfe der Stopfen 6 in die Durchlaßbohrung 5a der Ablaßöffnung 5 einführbar und in ihr festhaltbar ist

Der an der Unterseite des Stopfens 6 befestigte Stopfen-Anschluß 7 ist so lang, daß er über die Unterseite der beiden Hebel 11a und 116 hinausragt, und m seinem unteren Endstück mit einer Bohrung 25 versehen, die von einem Bolzen 26 durchsetzt wird, der an den Unterseiten der beiden Hebel Ha, 116 anliegt. Der Stopfen 6 ist somit über den Bolzen 26 mit den Hebeln 11 a, 116 verbunden.

Gemäß F i g. 4 ist z. B. eine Sperrschiene 27 vorgesehen, und in einem Flansch 16'der Boden-Stahlplatte 16 des Zwischenbehälters 1 ist eine Ausnehmung 27' ausgebildet. In der Sperrschiene 27, deren eines Ende hakenförmig gebogen ist, ist eine Splint- oder Keilbohrung 28 ausgebildet. Der Arbeitszylinder 12 und die Kolbenstange 13 werden dadurch gesichert, daß die Sperrschiene 27 in die Ausnehmung 27' eingesetzt und mit ihrem Ende in eine Bohrung am Ende des Hebels Ua eingehakt und ein Splint oder Keil 29 so in die Bohrung 28 eingetrieben wird, daß er an der Oberseite des Flansches 16'anliegt. Selbstverständlich kann auch eine beliebige andere Arretiereinrichtung verwendet werden, die ein Sichern von Arbeitszylinder 12 und Kolbenstange 13 sowie eine schnelle Auslösung der Sicherung zuläßt. Eine Sicherungs- oder Arretiereinrichtung der beschriebenen Art sollte vorzugsweise aus Sicherheitsgründen bei der Ablaßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden.

Zum Ablassen des Restinhalts des Zwischenbehälters gegen Ende des Gießvorgangs oder bei einem Schmelzenausbruch aus dem Strang wird der Stopfen 6 auf die nachstehend beschriebene Weise aus der Durchlaßbohrung 5a der Ablaßöffnung 5 herausgezogen. Uemäß F i g. 4 werden zunächst der Arbeitszylinder 12 und die Kolbenstange 13 durch Herausschlagen des Splints oder Keils 29 aus der Bohrung 28 in der Sperrschiene 27 entsichert. Sodann werden die Hebel 11a, 116 durch Ausfahren der Kolbenstange 13 in die in F i g. 4 strichpunktiert eingezeichnete Stellung herabgeschwenkt. Dabei trennt sich der Stopfenhalter 9a von der Unterseite des Stopfens 6, während gleichzeitig der Bolzen 26 in der Bohrung 25 des Stopfen-Anschlusses 7 von den beiden Hebeln Ha, 156 mitgenommen und infolgedessen der Stopfen 6 aus der Durchlaßbohrung 5a herausgezogen wird. Der Restinhalt des Zwischenbehälters 1 kann dann in einen bereitgestellten, nicht dargestellten Behälter oder dergleichen ausfließen.

Bei Vorhandensein der beschriebenen Ablaßvorrichtung braucht also der Zwischenbehälter zum Entleeren seines Restinhalts nicht mittels eines großen Kippmechanismus gekippt zu werden, vielmehr kann er mit Hilfe eines einfachen und kostensparenden Mechanismus geleert werden. Dabei kann auch die Betriebslebensdauer der Gießschnauze und eines aufwendigen Absperrschiebers durch Verhinderung ihrer Erosion durch Schlacke verlängert werden. Insbesondere bei Anwendung der Erfindung auf einen Zwischenbehälter einer Horizontal-Stranggießmaschine können nicht nur die Störungen bezüglich des Abziehens und Warmscherens des Strangs durch Vermeidung von Gießfehlern gegen Ende des Gießvorgangs vermieden werden, vielmehr kann auch der Restinhalt des Zwischenbehälters schnell abgelassen werden, wenn ein Schmelzenausbruch aus dem Strang auftreten sollte, wodurch Unfälle, z. B. eine Dampfexplosion, verhütet werden können. Die erfindungsgemäße Ablaßvorrichtung bietet also zahlreiche industrielle Nutzeffekte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

33 989 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ablassen der Restschmelze und Schlacke aus einem Zwischenbehälter nach Gießende mit einer von der Ausgußöffnung gesonderten Ablaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßöffnung (5) am Boden des Zwischenbehälters (1) angeordnet ist, deren Durchlaßbohrung (5a) sich nach unten erweitert, und daß der Ablaßöffnung ein an die Durchlaßbohrung (5a) von unten eingepaßter, kegelstumpfförmiger Stopfen (6) zugeordnet ist, welcher mit einer Schließeinrichtung (31,31') zum Schließen, Zuhalten und Öffnen der Durchlaßbohrung (5a) mittels des Stopfens (6) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen-Schließeinrichtung (31) einen Hebel (11), der im wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter (1) angeordnet und praktisch in seiner Mitte mittels eines Schwenkzapfens mi* einer Halterung (10) verbunden ist, die ihrerseits an der Unterseite des Zwischenbehälter-Bodens (2') befestigt ist, einen unterhalb des Stopfens (6) am einen Ende des Hebels (11) befestigten Stopfenhalter (9) zum Einführen des Stopfens in die Ablaß-Bohrung (5a) und zum Festhalten in ihr, einen Arbeitszylinder (12) mit einer ausfahrbaren Kolbenstange (13), der mittels eines Schwenkzapfens im wesentlichen lotrecht mit einer an der Außenfläche der Zwischenbehälter-Seitenwand (2) befestigten Halterung (10') verbunden ist, während die Kolbenstange (13) an ihrem unteren Ende mittels eines Schwenkzapfens mit dem anderen Ende des Hebek. (11) verbunden ist, und eine Kette (14) a&iwsist, die mit ihren Enden einerseits mit dem Stopfena Schluß (7) am unteren Ende des Stopfens (6) und andererseits mit dem Ende des Hebels (11) verbunden ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen-Schließeinrichtung (3V) zwei parallel zueinander und im wesentlichen waagerecht unter dem Zwischenbehälter (1) mit zwischen ihnen befindlichen Stopfen (6) angeordnete Hebel (Ua. 116/ die am einen Ende mittels einer Achse (18) verschiebbar mit zwei an der Unterseite des Zwischenbehälter-Bodens (2') befestigten Halterungen (19a^und etwa in ihrer Mitte über eine Achse (21) und zwei Lenker (22a, 22b) schwenkbar mit zwei weiteren Halterungen (23a. 23b) an der Unterseite des Bodens (2') verbunden sind, einen den Stopfen in die Bohrung (Sander Ablaßdüse (5) einführenden und ihn darin festlegenden Stopfenhalter (9a), der unterhalb des Stopfens im Mittelpunkt einer die beiden Hebel miteinander verbindenden, festen Achse (24) befestigt ist, einen eine ausfahrbare Kolbenstange (13) aufweisenden Arbeitszylinder (12). der mittels eines Schwenkzapfens in im wesentlichen lotrechter Stellung mit einer an der Außenseite der Zwischenbehälter-Seitenwand (2) befestigten Halterung (30) verbunden ist, während das untere Ende der Kolbenstange mittels eines Schwenkzapfens mit den anderen Enden der beiden Hebel (11a, Wb) verbunden ist, und einen in eine Bohrung (25) in dem über die beiden Hebel hinausragenden, unteren Ende des Stopfenanschlusses (7) eingesetzten Bolzen (26), der mit den Unterseiten der beiden Hebel in Berührung steht und damit den Stopfen (6) mit den beiden Hebeln verbindet, aufweist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Arbeitszylinder (12) und die Kolbenstange (13) mit einer Sicherungsoder Arretiereinrichtung (27—29) versehen sind.