DE29613514U1 - Verschlußstopfen für ein Ablaßloch eines metallurgischen Gefäßes - Google Patents
Verschlußstopfen für ein Ablaßloch eines metallurgischen GefäßesInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
In der Eisen-, Stahl- und Gießereiindustrie finden im Schmelzbereich häufig feuerfeste, in der Regel zu einem
Transportgefäß wie z.B. Torpedopfannen o.a. führende Rinnensysteme
Verwendung, in denen in einem Schmelzaggregat aufgeschmolzene Metalle und Schlacken abgestochen werden.
Als bedeutendes Beispiel hierfür kann das Rinnensystem eines Hochofens genannt werden.
Die Rinnensysteme weisen unmittelbar oberhalb des Bodens einer Rinne ein Ablaßloch auf, welches den Zweck
hat, im Bedarfsfalle das durch den Syphon der Primärrinne
aufgestaute Eisen abzulassen.
Die Erfindung betrifft einen Verschlußstopfen zum Verschließen eines solchen Ablaßloches und umfaßt auch
eine mit dem erfindungsgemäßen Verschlußstopfen ausgestattete feuerfeste Rinne.
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2. Stand der Technik
Das lokal und geometrisch fixierte Ablaßloch wird vor
der Inbetriebnahme der Rinne mit einem Spritz- bzw. Gießbeton o.a. zugespritzt bzw. zugestampft. Dieser Beton
härtet aus, so daß die Rinne in sich geschlossen ist. Das flüssige Medium (beispielsweise Roheisen) wird abgestochen
und fließt durch die Rinne seinen vorgegebenen Weg.
Soweit der Zeitpunkt erreicht ist, zu dem, beispielsweise zum Zwecke der Rinnenkontrolle oder einer Reparatur,
das vor dem Syphon aufgestaute Eisen abgelassen werden muß, wird vom äußeren Rand der Rinne ein Bohrer angesetzt,
um den ausgehärteten Beton aufzubohren.
Dieser Bohrvorgang ist in der Regel recht problematisch, da er
a) sehr viel Zeit erfordert (Verlust an Tonnage);
b) sehr aufwendig ist, da die Bohrlänge sehr groß ist und das Loch exakt getroffen werden muß, um zu vermeiden,
daß der Boden der Rinne oder die Rinnenwand schief angebohrt wird, was bis zur Zerstörung derselben
in dem Austrittsbereich des Bohrers führen kann;
c) eine extreme Belastung für das Personal darstellt, zumal die Rinnen in der Regel noch mit flüssigem Eisen
gefüllt sind und damit im Innenraum Temperaturen von ca. 15000C herrschen sowie
d) durch den Produktionsausfall, Bohrerverschleiß, Verschleiß
von Feuerfest-Material durch häufiges Abkühlen/Aufheizen usw. hohe Kosten verursacht werden.
Es ist ebenfalls bekannt, ersatzweise das Ablaßloch mit einem Brenner gegebenenfalls unter zusätzlicher Sauerstoffzugabe
(Sauerstofflanze) zu öffnen. Hierbei tritt aber wiederum das Problem auf, daß der Ablaßkanal häufig
insbesondere im Austrittsbereich des Brenners auf der heißen Seite der Rinne zerstört wird, da dieser regelmäßig
ebenfalls nicht exakt zu positionieren ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rinne im Bereich des Ablaßloches konstruktiv dahingehend zu
verbessern, daß das Ablaßloch auf einfache Weise verschließbar und das Wiederöffnen des Ablaßloches leicht
ohne die genannten Nachteile zu bewerkstelligen ist.
Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen Verschlußstopfen bzw. durch eine mit dem erfindungsgemäßen
Verschlußstopfen versehene Rinne gemäß Anspruch 11 gelöst.
3. Vorteile der Erfindung
Dadurch, daß der Verschlußstopfen die Form eines einseitig geschlossenen Rohres aufweist, kann zum Öffnen
des Ablaßloches der Bohrer zunächst durch das offene Rohrende
bis zur Innenseite der Verschlußwand eingeführt werden, wodurch dieser eine Führung erfährt, bevor der eigentliche
Bohrvorgang beginnt. Ein "Hinauslaufen" des Bohrers aus der vorbestimmten Richtung, welches zu einer
Beschädigung der Rinne führen kann, wird hierdurch zuverlässig vermieden. Weiterhin muß zum Öffnen des Ablaßloches
nunmehr lediglich die geschlossene Rohrwandung durchbohrt werden, wodurch der Aufbohrvorgang gegenüber dem Stand der
Technik erheblich beschleunigt und durch die geringere Menge des abzutragenden Materials der Verschleiß der Bohrwerkzeuge
drastisch reduziert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verschlußstopfens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Versuche haben gezeigt, daß ein guter Kompromiß zwischen Standfestigkeit des Verschlußstopfens und zeitsowie
verschleißökonomischer Aufbohrung desselben erzielt wird, wenn der geschlossene Abschnitt des Verschlußstopfens
eine Länge von etwa 150 mm aufweist.
Weiterhin ist es von Vorteil, die Wandstärke des rohrförmigen Abschnitts derart zu bemessen, daß die Rohrwandung
durch das hindurchtretende Medium zumindest im wesentlichen aufgelöst wird, da durch diese Ausgestaltung
* · *&iacgr;*&iacgr; ii J* **·*
die Menge an vor dem Einsatz eines neuen Verschlußstopfens abzutragenden Materials mit der Folge der Zeitersparnis
und der Verschleißminderung der hierzu verwendeten Werkzeuge minimiert werden kann.
Es hat sich gezeigt, daß zur Erzielung dieses Vorteils die Bemessung der Wandstärke des rohrförmigen Abschnitts
auf ca. 35 mm unter üblichen Bedingungen gut geeignet ist. Andernfalls ist es selbstverständlich ebenfalls
möglich, an die jeweiligen spezifischen Bedingungen angepaßte andere Wandstärken zu verwenden.
Ausreichend standfest und besonders kostengünstig ist der Verschlußstopfen dann, wenn er aus hochfeuerfestem
Beton im Gußverfahren hergestellt ist.
Als für die Herstellung besonders geeignet haben sich Gießbetone erwiesen mit
a) 75% Al2O3 (Korund)
7% SiO2
7% SiO2
14% SiC
3,5% C
3,5% C
b) 66% Al2O3 (Korund)
4% SiO2
4% SiO2
24% SiC
3,5% C
3,5% C
c) 59% Al2O3 (Andalusit)
2% CaO
2% CaO
9,5% ZrO2
Besonders standfest ist ein erfindungsgemäßer Verschlußstopfen dann, wenn dieser vor seinem Einbau in eine
Rinne einer Trocknungsphase unterzogen worden ist. Durch
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diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die Bindemechanismen
des jeweiligen Beton-Systems ihre Wirksamkeit entfalten konnten, so daß auch die Spannungsrißbildung zuverlässig
verhindert wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine mit einem Verschlußstopfen der beschriebenen Art ausgestatteten
Rinne.
Um das Bohrwerkzeug bzw. die Sauerstoffpflanze zum Öffnen des Verschlußstopfens problemlos ansetzen zu können,
empfiehlt es sich, den Verschlußstopfen derart in das Ablaßloch der Rinne einzusetzen, daß sein geschlossenes
Ende zum Rinneninnern weist.
Besonders kostengünstig und mit einer ausreichenden Festigkeit in dem Ablaßloch fixiert ist der Verschlußstopfen
dann, wenn er mit Hilfe eines handelsüblichen Spritzoder Stampfbetons in dem Ablaßloch fixiert ist.
Zusammenfassend werden mit der Erfindung unter anderem
die folgenden Vorteile erzielt:
Sicherer Verschluß des Ablaßloches gegen auslaufende Metalle bzw. Schlacken
Bewerkstelligung des Verschlusses in kürzester Zeit Vereinfachung des Öffnungsprozesses
Verkürzung des Bohr- bzw. Brennprozesses
Sicheres Öffnen in kürzester Zeit
Verhinderung von Verletzungen der Rinnenwand
Einsparungen an Bohr- bzw. Brennwerkzeugen
Einsparungen an Rinnenmaterial
Reduzierung der Belastungen des Bedienpersonals durch Hitze und Staub
Verringerung der Ausfallzeiten des Rinnensystems
4. Ausführungsbeispiel
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verschlußstopfens, einer mit diesem
Verschlußstopfen ausgestatteten Rinne sowie eine Rinne,
deren Ablaßloch auf die konventionelle Weise verschlossen worden ist, dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Verschlußstopfen im
Längsschnitt;
Fig. 2 diesen Verschlußstopfen im in dem Ablaßloch einer Rinne eingebauten Zustand in einem Querschnitt durch
die Rinne in Höhe des Ablaßloches sowie
Fig. 3 dieselbe Rinne in derselben Darstellung, deren Ablaßloch auf konventionelle Weise geschlossen ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Verschlußstopfen 100 weist die Form eines im Querschnitt kreisförmigen Rohres der
Wandstärke B auf, dessen eines, in der Zeichnung links dargestellte Ende in einem Bereich 1 der Länge D geschlossen
ist.
Der zum in der Zeichnung rechts dargestellten Ende des Verschlußstopfens 100 hin offene zylindrische Innenraum
2 dient dem Einführen eines Bohrwerkzeugs bzw. eines Brenners zur Durchtrennung des geschlossenen Bereichs 1
des Verschlußstopfens zum Zwecke des Öffnens desselben, wobei die Innenwandung 3 des Innenraums 2 der Führung des
Bohr- oder Brennwerkzeuges dient, wodurch ein seitliches Hinauswandern desselben während des Öffnungsvorganges
zuverlässig verhindert wird.
Der Verschlußstopfen 100 besteht üblicherweise aus Gießbeton. Als besonders vorteilhaft haben sich Zusammensetzungen
mit
a) 75% Al2O3 (Korund)
7% SiO2
7% SiO2
14% SiC
3,5% C
3,5% C
b) 66% Al2O3 (Korund)
4% SiO2
4% SiO2
24% SiC
3,5% C
3,5% C
c) 59% Al2O3 (Andalusit)
2% CaO
9,5% ZrO2
2% CaO
9,5% ZrO2
erwiesen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den erfindungsgemäßen
Verschlußstopfen aus anderen Materialien, die gegebenenfalls den jeweils spezifischen an den Verschlußstopfen
zu stellenden Bedingungen angepaßt sind, herzustellen.
Die Länge D des geschlossenen Bereichs 1 des Verschlußstopfens 100 ist derart bemessen, daß ein unkontrollierter
Austritt des in der Rinne befindlichen flüssigen Mediums durch Durchbrennen des Verschlußstopfens einerseits
zuverlässig verhindert wird, andererseits nicht mehr Material als notwendig beim Durchtrennen des Verschlußstopfens
abgetragen werden muß. Der offene Bereich des Verschlußstopfens weist eine Wandstärke B auf, die beim
Durchtritt von aus der Rinne herausfließenden Mediums durch Erosions- und/oder Korrosionsvorgänge im wesentlichen
abgetragen wird.
Unter Standardbedingungen haben sich Abmessungen für die Länge D des geschlossenen Bereiches von ca. 150 mm,
als Wandstärke B ca. 35 mm als gut geeignet gezeigt; es ist jedoch selbstverständlich möglich, die gewählten Dimensionen
den jeweils spezifischen Bedingungen anzupassen.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Rinne 10, deren Ablaßloch 11 mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verschlußstopfens
100 verschlossen ist. Der Fixierung des Verschlußstopfens 100 in dem Ablaßloch 11 dient handelsüblicher
Spritz- oder Gießbeton 12, mit dessen Hilfe der zwischen der äußeren Oberfläche des Verschlußstopfens und
der inneren Oberfläche des Ablaßloches verbleibende Bereich abdichtend verschlossen und der Verschlußstopfen in
der Rinne fixiert ist.
Durch Vergleich der in Fig. 2 dargestellten Rinne 10,
deren Ablaßloch 11 mit einem erfindungsgemäßen Verschlußstopfen 100 verschlossen ist mit der in Fig. 3 dargestellten
Rinne, deren Ablaßloch auf konventionelle Weise verschlossen ist, wird der durch den erfindungsgemäßen
Verschlußstopfen erzielbare Vorteil unmittelbar erkenntlich.
Nach erfolgter Öffnung des Verschlußstopfens ist das Ablaßloch auf einfache Weise dadurch wieder verschließbar,
daß zunächst in dem Ablaßloch verbliebene Reste des geöffneten Verschlußstopfens 100 mit einem geeigneten Bohroder
Brennwerkzeug entfernt werden und anschließend ein vorgefertigter neuer Verschlußstopfen unter Verwendung von
Spritz- oder Gießbeton in dem Ablaßloch fixiert wird. Dabei verfestigt sich der zugegebene Beton durch die Restwärme
der zu verschließenden Rinne sehr schnell, so daß die wiederverschlossene Rinne bereits nach sehr kurzer
Zeit wieder einsatzbereit ist.
Abschließend sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Verschlußstopfens
keinesfalls auf die genannten Rinnen beschränkt ist, sondern überall dort Verwendung finden können, wo ein Ablaßloch
eines metallurgischen Gefäßes in zu wiederöffnender Weise verschlossen werden sollen.
Claims (13)
1. Verschlußstopfen, der in ein Ablaßloch eines metallurgischen Gefäßes einsetzbar und in diesem fixierbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen (100) die Form eines eine Verschlußwandung umfassenden
Rohres aufweist, wobei das offene Rohrende dem Ansatz eines Werkzeugs zur Durchtrennung der Verschlußwandung
dient.
2. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Abschnitt (1) des Verschlußstopfens
(100) eine Länge (D) von etwa 150 mm aufweist.
3. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (B) des
rohrförmigen Abschnitts (2) derart bemessen ist, daß die Rohrwandung durch das während eines Ablaßvorganges durch
das Ablaßloch hindurchtretende Medium zumindest im wesentlichen aufgelöst wird.
4. Verschlußstopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (B) des rohrförmigen Ab-
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♦· * *■
Schnitts (2) ca. 35 mm beträgt.
5. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen aus hochfeuerfestem
Beton besteht.
6. Verschlußstopfen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschlußstopfen im Gußverfahren hergestellt ist.
7. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen aus einem
Gießbeton besteht, der
75% Al2O3 (Korund)
7% SiO2
14% SiC
3,5% C
7% SiO2
14% SiC
3,5% C
umfaßt.
8. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen aus einem
Gießbeton besteht, der
66% Al2O3 (Korund)
4% SiO2
24% SiC
3,5% C
4% SiO2
24% SiC
3,5% C
umfaßt.
9. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen aus einem Gießbeton besteht, der
59% Al2O3 (Andalusit)
2% CaO
9,5% ZrO2
9,5% ZrO2
umfaßt.
10. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 6 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen vor
seiner Verwendung einer Trockenphase unterzogen worden ist.
11. Metallurgisches Gefäß mit einem Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Ende des Verschlußstopfens
zum Inneren des Gefäßes weist.
13. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen mit Hilfe
handelsüblichen Spritz- oder Stampfbetons in dem Ablaßloch fixiert ist.
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|---|---|---|---|
| DE29613514U DE29613514U1 (de) | 1996-08-03 | 1996-08-03 | Verschlußstopfen für ein Ablaßloch eines metallurgischen Gefäßes |
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| DE29613514U1 true DE29613514U1 (de) | 1997-12-04 |
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| DE29613514U Expired - Lifetime DE29613514U1 (de) | 1996-08-03 | 1996-08-03 | Verschlußstopfen für ein Ablaßloch eines metallurgischen Gefäßes |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29613514U1 (de) |
Citations (6)
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1996
- 1996-08-03 DE DE29613514U patent/DE29613514U1/de not_active Expired - Lifetime
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