DE3220579C2

DE3220579C2 - Drehschiebeverschluss unterhalb der Einlaufhülse eines im Behälterboden eines Schmelzbehälters angeordneten Bodensteines

Info

Publication number: DE3220579C2
Application number: DE3220579A
Authority: DE
Inventors: Werner Steinhausen Keller; Robert Baar Zaugg
Original assignee: Stopinc AG
Current assignee: Stopinc AG
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1982-06-01
Publication date: 1984-08-30
Also published as: SE8204308L; SE453368B; IT1148353B; GR75943B; CH654769A5; FR2509639B1; ZA825071B; JPS5816769A; KR890002242B1; KR840000650A; NL8202875A; AR227248A1; GB2102544B; FI69260B; FI822367L; ES275104Y; FI822367A0; FR2509639A1; SE8204308D0; DD202254A5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschiebeverschluß zum Abgießen von Metallen aus einem Schmelzbehälter (1, 2), insbesondere einem Zwischenbehälter einer Stranggußanlage, mit einem ortsfesten (20) und einem drehbaren (30) feuerfesten Verschlußteil, wobei der letztere ein Ring mit mehreren Durchflußöffnungen (31) ist. An einem solchen Verschluß werden mit der Erfindung insbesondere störungsfreie Funktion und praxisgerechte Handhabung angestrebt. Die Lösung besteht darin, daß auch der ortsfeste Verschlußteil (20) ringförmig gestaltet und wie der drehbare Verschlußteil (30) in einem tellerförmigen metallischen Rahmen (24) gehalten wird, und ferner, daß beide Rahmen (24, 34) mittels einer Bolzenanordnung (42, 43) zusammengehalten werden, die durch die Mittelöffnung beider Ringe (20, 30) hindurchgreift und am einen Rahmen (24) verankert ist. Dadurch erhält die Gleitfläche des drehbaren Teils eine gleichbleibende, sichere Abstützung, und es ist möglich, die Verschlußeinheit, bestehend aus Statorteil und Rotorteil, abseits des Schmelzbehälters vorzumontieren und am Behälter rasch und bequem auszuwechseln.

Description

'.reffen zweckmäßige Ausgestaltungen der beiden Metallrahmen für die einfache Aufnahme der feuerfesten Verschlußteile.

Die Maßnahme nach Anspruch 4 trägt dazu bei, Verwerfungen der Behälterwand wie auch übermäßige Hitzebelastungen von den funktionswesentlichen Verschlußteilen fernzuhalten.

Gemäß Anspruch 5 ist es möglich, einen wahlweise in beiden Drehrichtungen wirkenden Drehantrieb anzubringen, und zwar an beliebiger Stelle de* Umfanges, bezogen auf die Lage des Ausgußkanals.

Die Ansprüche 6 und 7 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen hinsichtlich gegenseitiger Zentrierung und axialer Verspannung des drehbaren und des drehfesten Verschlußteiles.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mii der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Ansicht, wobei Teile des drehbaren Verschlußteils und dessen Rahmen weggebrochen sind, und

F i g. 2 ist ein Vertikalschnitt durch den am Schmelzbehälter angebauten Verschluß in einer Ebene, die durch die Drehachse und den Ausgußkanal verläuft.

Der Drehschiebeverschluß gemäß F i g. 1 und 2 ist an einen Schmelzbehälter (nur in F i g. 2 dargestellt) angebaut, vorzugsweise an einen Zwischenbehälter in einer Stranggußanlage. Der Behälter weist wie üblich einen Blechmantel 1 auf, welcher mit einer feuerfesten Ausmauerung 2 versehen ist. In die Ausmauerung 2 und eine öffnung 6 im Blechmantel 1 ist ein Lochstein 3 eingesetzt, weicher mit einer Hülse 4 versehen ist; Lochstein 3 und Hülse 4 bilden in an sich bekannter Weise den Ausgußkanal 5 des Schmelzbehälters.

Der am Blechmantel 1 über eine Grundplatte 10 angebaute Drehschiebeverschluß weist im wesentlichen einen Statorteil und einen Rotorteil auf. Der Statorteil enthält als ortsfesten, feuerfesten Verschlußteil einen Ring 20, welcher mit einer Bohrung 21 den Ausgußkanal 5 fortsetzt. Dieser ist mittels einer Mörtelfuge 18 zwischen Hülse 4 und Ring 20 abgedichtet. Der Rotorteil enthält als drehbaren feuerfesten Verschlußteil einen Ring 30 mit einer Mehrzahl von Bohrungen 31, im vorliegenden Fall deren 8. Der drehbare Ring 30 liegt entlang der ebenen, ringförmigen Gleitfläche 40 am ortsfesten Ring 20 an und ist gegenüber diesem axial verspannt und zentriert, wie weiter unten näher beschrieben wird. Vorzugsweise haben die beiden feuerfesten Ringe 20 und 30 gleiche Außenabmessungen.

Die Grundplatte 10 des Verschlusses ist mit einer Andrehung 11 in der Öffnung 6 des Blechmaniols 1 zentriert und mittels Schrauben 12 am Blechrhantel befestigt. Sie bildet die Auflage für den Lochstein 3 und dient als Träger für die Verschlußeinheit; vorzugsweise kann auf ihr auch der Drehantrieb oder Teile davon (Getriebe) montiert sein (nicht dargestellt).

Jeder der beiden feuerfesten Ringe 20 und 30 ist in einem metallischen Rahmen 24 bzw. 34 gehalten. Beide Rahmen weisen tellerförmige Gestalt auf, mit einem Boden 25 bzw. 35, auf dem der jeweilige Ring stirnseilig aufliegt, und einem Rand 26 bzw. 36, welcher den Ring umgibt, leder Ring ist austauschbar in den betreffenden Rahmen eingesetzt und am Außenumfang durch den Rand des Rahmens Nowie mit der Miltelöffnung an einer Nabe 27 bzw. 37 de* Rahmens geführt. Die Ringe 20 und 30 aus Feuerfestnv'lerial sind vorzugsweise von einem iuil'ueschrumoften ^tahlrcifen 22 bzw. 32 umspannt. Die Drehlage jedes Ringes in seinem Rahmen ist fixiert durch einen Keil 23 bzw. 33, welcher in den genannten Stahlreifen und in eine Keilbahn an der Innenseite des jeweiligen Randes 26 bzw. 36 eingreift. Der Rahmen 24 des ortsfesten Ringes 20 ist mit Hilfe von vier Spannpratzen 16 lösbar an der Grundplatte 10 befestigt, wobei die genaue Lagefixierung zwischen Rahmen und Grundplatte durch eine Eindrehung 14 an der Grundplatte und einen in der letzteren festsitzenden Führungsstift 15 erfolgt. Der Rahmen 34 des drehbaren Ringes 30 weist dagegen eine Umfangsverzahnung 39 auf, in welche ein Antriebszahnrad 49 eingreift. Der Eingriff kann an beliebiger Stelle des Umfangs (bezogen auf die Lage des Ausgußkanals) erfolgen, und der Antrieb ist abwechselnd in beiden Drehrichtungen möglich. Im Boden 35 ist zu jeder Bohrung 31 eine entsprechende Öffnung 38 vorgesehen.

Der ortsfeste Ring 20 kann außer der einen Bohrung 21 weitere Bohrungen aufweisen, wie in Fig. 2 angedeutet (strichpunktiert im Ringquerschnilt rechts), wobei natürlich entsprechende Keilbahnen für den Keil 23 vorzusehen sind.

In der Nabe 27 ist ein Stehbolzen 42 eingepreßt, welcher die Drehachse für den Rotorteil bildet. In der Nabe 37 des Rahmens 34 ist eine Gewindehülse 44 eingeschraubt. Sie bildet einen axial einstellbaren Federteller zur Abstützung eines Federpakets 45. Eine Zentrierhülse 46, welche die radiale Führung des Rahmens 34 auf dem Stehbolzen 42 bildet, ist gegenüber dem Rahmen und dem Bolzen axial verschiebbar, befindet sich aber durch einen Bund im Anschlag an der Innenseite des Bodens 35; in dieser Lage steht sie unter der starken, einstellbaren Vorspannung durch das Federpaket 45. Eine Mutter 43 ist über eine Scheibe 47 gegen die Hülse 46 festgezogen und auf dem Bolzen 42 gegen Verdrehung gesichert. Die Hülse 46 steht um ein geringes Maß über die Außenseite des Bodens 35 vor, so daß zwischen dem Boden und der Scheibe 47 ein definiertes Axialspiel besteht. Bei der Montage des Verschlusses wird die Mutter 43 mit einem vorbestimmten, begrenzten Drehmoment gegen die Hülse 46 festgezogen, wobei die starke Vorspannung der Federn 45 nicht überwunden wird. Das genannte Drehmoment bestimmt somit die Flächenpressung zwischen den Ringen 20 und 30 an der Gleitfläche 40. Die Federn 45 dienen dazu, während des Betriebes auftretende Wärmedehnung vor allem der feuerfesten Ringe 20 und 30 aufzunehmen, wobei der Federweg jedoch auf das erwähnte Axialspiel zwischen Scheibe 47 und Boden 35 begrenzt ist.

Für den Unterhalt des Drehverschlusses, insbesondere zur Überprüfung bzw. Auswechslung der feuerfesten Ringe, kann die Mutter 43 vom Bolzen 42 gelöst und der Rotorteil hierauf abgenommen werden, während der Statorteil an der Grundplatte 10 verbleibt. Vorzugsweise wird jedoch durch Lösender Spannpratzen 16 jeweils eine ganze Verschlußeinheit, bestehend am Statorteil und Rotorteil, ausgewechselt. Die Verschlußeinheit kann abseits des Schmelzebehälters bequem und zuverlässig vormontiert werden, und das Auswechseln mit

W) Hilfe der Spannpratzen 16 erfolgt sehr rasch, wobei lediglich die Mörtcldichtung 18 jeweils erneuert werden muß. Die Grundplatte 10 (zusammen mit dem Antriebsteil) verbleibt normalerweise am Schmelzebehältcr. Eine Schutzhaube 50 gegen Hitzestrahlung und Metall-

h^r> spritzer von unten ist in F i g. 2 strichpunktiert angedeutet.

Das Öffnen und Schließen des Verschlusses im Betrieb erfolgt in bekannter Weise duich Drehen Jos Ro-

torteils, wodurch jeweils eine Bohrung 31 mil dem Ausgußkanal in Übereinstimmung b/w. dagegen versetzt wird. Die beschriebene Konstruktion, insbesondere die genaue Führung des Rotorteils am Slatorteil bzw. der beiden feuerfesten Verschlußtcilc 20 und 30 aneinander ·> gewährleistet eine hohe Sicherheit gegen Durchbrüche der Schmelze und ermöglicht auch eine genaue Ausrichtung der Bohrungen 31 und 21 in der Öffnungsstellung. Dies ist im Stranggußbetrieb an einem Zwischenbehälter wichtig für das genaue Einhalten der Durchflußmenge der Schmelze. Wenn nach anhaltendem Schmelzedurchfluß eine Bohrung 31 infolge Erosion aufgeweitet worden ist, wird durch Drehen des Rotors eine neue Bohrung 31 unter die Öffnung 21 gebracht; dank der Mehrzahl von Bohrungen 31 ist dadurch eine lange Betriebsdauer ohne Wartung des Verschlusses gewährleistet. Beim Betrieb des Verschlusses kommt es vor, daß der Gießkanal 5 mittels einer Sauerstofflanze von unten her aufgebrannt werden muß, wobei Beschädigungen der Durchflußbohrungen unvermeidlich sind. Zu diesem Zweck kann jedoch durch Drehen des Rotorteils in umgekehrter Drehrichtung eine bereits »verbrauchte« Bohrung 31 unter den Gießkanal gebracht werden, bei welcher eine solche Beschädigung gleichgültig ist.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. DrehschiebeverschluB unterhalb der Einlaufhülse eines im Behälterboden eines Schmelzbehälters angeordneten Bodensteines, mit einer am Behälterboden befestigten Grundplatte, einem darin drehfest gelagerten feuerfesten Verschlußteil mit einer in Verlängerung des Ausgußkanals der Einlaufhülse ausgerichteten Durchflußöffnung sowie einem in einem tellerförmigen Metallrahmen gehaltenen, ringförmigen feuerfesten Verschlußteil mit einer Mehrzahl von kreisförmig angeordneten Durchflußöffnungen, der mittels einer durch eine Mittelöffnung des ringförmigen Verschlußteiles hindurchgreifenden, federbelasteten Drehzapfenanordnung relativ zum drehiesten Verschlußteil drehbar gelagert und gegen ihn angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch der drehfeste Verschlußteil (20) ringförmig gestaltet und in einem tellerförmigen Metallrahmen (24) gehalten ist, daß dieser in der Grundplatte (10) drehfest gelagert ist, und daß als Drehzapfenanordnung eine durch die Mittelöffnung beider ringförmiger Verschlußteile (20, 30) hindurchgreifende, an dem Metallrahmen (24) des drehfesten Verschlußteüs (20) verankerten Bolzenanordnung (42,43) vorgesehen ist, durch welche die beiden tellerförmigen Metallrahmen (24,34) gegeneinander zentriert und zu einer als ganzes auswechselbar an dem Schmelzbehälter gehaltenen Baueinheit axial verspannt sind.

2. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide tellerförmigen Rahmen (24,34) je eine mittlere Nabe (27,37) für die Aufnahme in der jeweiligen Mittelöffnung des jeweiligen ringförmigen Verschlußteüs (20,30) haben.

3. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide tellerförmigen Rahmen (24, 34) je einen das jeweilige ringförmige Verschlußteil (20,30) umgebenden Rand (26,36) aufweisen.

4. Drehschiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der tellerförmige Rahmen (24) des drehfesten Verschlußteüs (20) mit der Grundplatte (10) lösbar verbunden ist.

5. Drehschiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der tellerförmige Rahmen (34) des drehbaren Verschlußteüs (30) eine Umfangsverzahnung (39) für den Eingriff eines Antriebszahnrades (49) aufweist.

6. Drehschiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine an einem an dem Rahmen (24) des drehfesten Verschlußteüs (20) gehaltenen Stehbolzen (42) und in einer Bohrung des Rahmens (34) des drehbaren Verschlußteüs (30) geführte Zentrierhülse (46), welche mit einem Axialanschlag (47) an der Bolzenanordnung (42,43) zusammenwirkt und gegen den Rahmen (34) durch Federmittel (45) axial verspannbar ist.

7. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (45) über einen axial einstellbaren Fedcrteller (44) an dem Rahmen (34) abgestützt sind und der Rahmen (34) zu dem Axiuliinschlag (47) ein definiertes Axialspicl aufweist.

Die Erfindung betrifft einen Drehschiebeverschluß nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem aus der US-PS 34 30 644 bekannten Drehschiebeverschluß dieser Art besteht der drehfeste Verschlußteil aus zwei getrennten Feuerfestplatten, die zur Drehachse des Schiebeverschlusses diametral aneinander gegenüberliegend angeordnet sind. Der durch einen feuerfesten Ring gebildete drehbare Verschlußteil liegt dadurch nur an den zwei getrennten Feuerfestplatten

ίο an, was dazu führt, daß der größte Teil seiner Gleitfläche dauernd frei liegt Dies hat zur Folge, daß der feuerfeste Ring gegen die Einwirkung äußerer Kräfte, insbesondere durch den Drehantrieb, nur unzulänglich abgestützt ist. Außerdem ist es schwierig, die beiden drehfesten Feuerfestplatten in der Grundplatte des Verschlusses auf eine gemeinsame Auflagefläche für den Ring genau auszurichten.

Bei diesem bekannten Drehschiebeverschluß ist aber auch insbesondere die umständliche Montage und Demontage des Verschlusses von Nachteil. Die Verschleißteile des drehfesten und insbesondere drehbaren Verschlußteiles sind nämlich nach einer mehr oder weniger großen Zahl von Ausgüssen zu erneuern. Bei dem vorbekannten Drehschiebeverschluß kann dabei lediglich der drehbare Verschlußteil für sich nach unten gelöst werden, während die drehfesten Verschlußplatten aus der Grundplatte gesondert herausmontiert und gegen neue ausgetauscht werden müssen. Nach dem Austausch des drehbaren ringförmigen feuerfesten Ver-Schlußteiles muß an Ort und Stelle, also am Schmelzebehälter erneut die Justierung des Drehschiebeverschlusses über Gewindebolzen erfolgen. Dadurch ist der Schmelzbehälter für eine lange Zeit nicht einsatzfähig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehschiebeverschluß der vorgenannten Art zu schaffen, der im Betrieb eine störungsfreie Funktion und insbesondere völlig Dichtigkeit gewährleistet, und zudem eine schnelle Montage und Demontage des .Schieberverschlusses möglich macht.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der drehfeste Verschlußuil ist erfindungsgemäß wie der drehbare Verschlußteil ringförmig gestaltet und bildet daher für letzteren eine einheitliche Anlagefläche. Der drehfeste Verschlußteil ist ferner wie der drehbare Verschlußteil in einem tellerförmigen Metallrahmen gehalten, der beim Einsetzen des drehfesten Verschlußteiles zwangsläufig für dessen Zentrierung in bezug auf den Ausgußkanal sorgt. Außerdem sind die beiden tellerförmigen Metallrahmen mittels einer durch die Mittelöffnung beider ringförmiger Verschlußteile hindurchgreifenden, an dem Rahmen des drehfesten Verschlußteiles verankerten Bolzenanordnung gegeneinander zentriert und zu einer als Ganzes auswechselbar an dem Schmelzebehälter gehaltenen Baueinheit axial verspannt. Dadurch ist es möglich, zur Erneuerung von Verschleißteilen des Drehschiebeverschlusses diese Baueinheit als Ganzes von dem Schmelzebehälter abzunehmen und einfach gegen eine neue Baueinheit auszutauschen, was nur we-

ω) nige Minuten in Anspruch nimmt. Diese neue Baueinheit kann vorher, solange die vorhergehende Baueinheit sich an dem Schmelzebehälter befunden hat, in der Werkslati mit neuen Verschleißteilen bestückt und genau cinjusliert worden sein, so daß bei der bloßen Monti¹; lage der neuen Baueinheit an den Schmelzcbehältcr keine aufwendigen Kontrollen und Überprüfungen mehr notwendig sind.

Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 2 und 3 bc-