DE3342071C2 - Vorrichtung zum Abschirmen eines metallischen Gießstrahls - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschirmen eines metallischen Gießstrahls von Luft, insbesondere beim Vergießen von Stahl aus Gießpfannen im Blockguß, gekennzeichnet durch einen der Auslaufhülse (10, 32) der Pfanne (1) zugeordneten, einen hohlen Inertgasstrahl von maximal 20 cm Länge als Gasschutzhülle (16) um den Gießstrahl (12) erzeugenden Düsenadapter (17, 33).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschirmen eines metallischen Gießstrahls von Luft, insbesondere beim Vergießen von Stahl aus Gießpfannen im Blockguß mit einem, einer Auslaufhülse der Pfanne zugeordneten, Düsenadapter.

Bekanntlich bereitet es in manchen Fällen Schwierigkeiten, durch Vakuumbehandlung entgaste Stahlschmelze vor erneutem Luftzutritt und damit vor erneuter Aufnahme von Stickstoff oder Sauerstoff zu schützen. Insbesondere kann der Stahl beim Vergießen der Schmelze im Blockguß, d. h. zu geometrisch einfachen Körpern in Dauerformen bzw. Kokillen, während seines freien Falles von der Gießpfanne in den Gießtrichter der Kokillen ungehindert Luft aufnehmen und beispielsweise eine unerwünscht hohe Aufstickung erfahren. Der freie Luftraum zwischen dem Pfannenauslauf und dem Gießtrichter beim Gespannguß oder der Kokille beim 5 Oberguß läßt sich auch bei noch so genauem Eindirigieren der Pfanne in die Gießstellung nicht vermeiden und beträgt in etwa zwischen 80 und 150 mm.

In der DE-OS 26 55 912 ist eine Gießanlage mit einem Gasverteiler zur Abschirmung des Gießstrahls mit einem Schutzgas, der zwischen der Gießpfanne und der Kokille angeordnet ist, beschrieben. Der Gasverteiler besteht aus einem gasdurchlässigen, hochtemperaturbeständigen Material. Nachteilig an dem Gasverteiler ist es, daß keine Gasführung vorgesehen ist, so daß keine gerichtete Gashülle entstehen kann.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit technisch einfach im Pfannenausgußbereich anzugliedernden Mitteln eine Vorrichtung zu schaffen, die den Gießstrahl vor schädlichem Luftzutritt abschirmt und außerdem eine Spülbehandlung des Stahls zu bewirken vermag.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine, auf die Auslauf hülse passende feuerfeste Ringhülse mit einem, einen äußeren Druckgaüanschluß aufweisenden Gassammeiraum und einer daran anschließenden radialen Kanalverbindung zu einem zwischen Auslaufhülse und Ringhülse vorgesehenen Düsenspalt, mit dem ein maximal 20 cm langer Inertgassfrahl erzeugt wird.

Auf diese Weise kommt keine Außenluft an den Gießstrahl heran, so daß beispielsweise eine Aufstickung des Stahls nicht mehr erfolgen und der N2-Gehalt in Grenzen gehalten werden kann, die dem praktischen Betrieb gerecht werden. Außerdem ist es leicht möglich, den Inertgasstrahl in Gestalt und Geschwindigkeit so einzustellen, daß eine Spülung der Stahlschmelze am Gießstrahl und auf dem Badspiegel beispielsweise des Gießtrichters, der die Schmelze aufnimmt, durchführbar ist. Die Vorrichtung läßt sich problemlos installieren und kann gemeinsam mit der mehr oder weniger als Funktionsteil einbeziehbaren Auslaufhülse ausgetauscht werden. Im einzelnen zeichnet sich die Erfindung durch eine auf die Auslaufhülse passende feuerfeste Ringhülse aus, die ausgestattet ist mit einem einen äußeren Druckgasanschluß aufweisenden Gassammeiraum und einer daran anschließenden radialen Kanalverbindung zu einem zwischen Auslaufhülse und Ringhülse vorgesehenen Düsenspalt. Bei dieser Ausführung bildet die Auslaufhülse mit einem Teil ihrer äußeren Umfangsfläche einen Wandteil des Strömungsraumes der Düse, was die Vorrichtung vereinfacht, um so mehr, wenn als Düsenspalt der Freiraum zwischen dem konischen Mündungsende der einen äußeren Blechmantel tragenden Auslaufhülse und der mit einem inneren Blechmantel draufpassenden Ringhülse dient. Hierbei kann es von Vorteil sein, den Düsenspalt innerhalb des abgespreizten inneren Blechmantels der feuerfesten Ringhülse zu legen, um die Abdichtung zwischen Auslaufhülse und Ringhülse zu verbessern. Als Schutz gegen Verstopfen des Düsenspaltes läßt sich an seinem Strömungsende ein permeabler Einsatz aus feuerfestem Material vorsehen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die feuerfeste Ringhülse als Gassammeiraum eine Ringnut auf, die durch einen äußeren, einen Druckgasan-Schluß aufweisenden Blechmantel abgedeckt ist. Diese Konstruktion ist besonders einfach zu bewerkstelligen, zumal die radiale Kanalverbindung, die zweckmäßig aus in wenigstens einer Ebene gleichmäßig über den Um-

fang der feuerfesten Ringhülse verteilten Bohrungen mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm und einer Anzahl zwischen 12 und 40 besteht, leicht anzubringen ist.

Bei gegebenen örtlichen Verhältnisser: im Ausgußbereich der Pfanne ist es vorteilhaft, den der Auslaufhülse zugeordneten Düsenadapter im Schutzschild eines Schieberverschlusses zu halten oder, falls kein solches Schild vorhanden ist, so vorzugehen, daß der Düsenadapter mit dem inneren Blechmantel seiner feuerfesten Ringhülse an den Blechmantel der Auslaufhülse mittels lösbaren Klipp-Gewinde- oder dergleichen Verschlüssen angeschlossen wird. Die Erfindung ist nachstehend mit Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 den Ausgußbereich einer mit einem Schieberverschluß ausgestatteten Gießpfanne im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ausführung mit Stopfenverschluß in ähnlicher Darstellungsweise wie in F i g. 1, un 1

F i g. 3 einen neuen Düsenadapter in größerem Maßstab, ebenfalls im Längsschnitt.

In der Zeichnung bedeutet 1 eine Gießpfanne für Stahl, die einen Blechmantel 2, eine feuerfeste Auskleidung 3 und einen Lochstein 4 aufweist, dem gemäß F i g. 1 ein Schieberverschluß 5 nach- und gemäß F i g. 2 ein Stopfenverschluß 6 vorgeordnet ist.

Der Schieberverschluß 5 hat eine Einlaufhülse 7, eine ortsfeste Bodenplatte 8 und eine Schieberplatte 9 sowie eine Auslaufhülse 10, die zusammen mit der Schieberplatte 9 in einem Tragrahmen 11 zum Starten, Stoppen und Regeln des Gießstrahls 12 bewegt wird. Die mit einem konischen Mündungsende 10a und einem Blechmantel 106 versehene Auslaufhülse 10 ist bajonettartig mit dem Tragrahmen 11 austauschbar gekoppelt und ragt durch ein Schutzblech 13 hindurch, das mittels Streben 14 ebenfalls vom Tragrahmen 11 getragen wird.

Die von einem Kran beförderte und von der Gießmannschaft in die Gießstellung dirigierte Gießpfanne 1 steht mit geöfinetem Schieberverschluß 5 über einem Gießtrichter 15, der den Gießstrahl 12 aufnimmt und im üblichen Gespannguß gleichzeitig mehrere, der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht gezeigte Kokillen von unten mit flüssigem Stahl füllt. Dabei verbleibt zwischen Auslaufhülse 10 und Gießtrichter 15 notwendigerweise ein maximal bis 20 cm hoher Freiraum, im Bereich dessen der Gießstrahl 12 von einer schützenden Gashülle 16 umgeben und von der Luft abgetrennt ist. Die Gasschutzhülle 16 wird von einem gasdicht ?uf das freie Ende der Auslaufhülse 10 aufgeschobenen und am Schutzblech 13 eingehängten Düsenadapter 17 erzeugt, der aus einer feuerfesten Ringhülse 18 mit einem inneren Blechmantel 19 und einem äußeren, als Einhängebasis dienenden Blechmantel 20 besteht. Dieser deckt eine in der Ringhülse 18 vorgesehene Ringnut ab, so daß ein druckfester Gassammeiraum 21 mit Druckgasanschluß 22 entsteht, von dem aus radiale Kanäle 23 zur Innenwandung der Ringhülse 18 führen, in einen mit dem Mündungsende 10a der Auslaufhülse 10 gebildeten Düsenspalt 24.

Bei beaufschlagtem Gassammeiraum 21 wird das Druckgas über die radialen Kanäle 23 gleichmäßig auf den Düsenspalt 24 verteilt, dem ein hohler Gasstrahl entströmt, der den Gießstrahl 12 in Form der Gashülle 16 umgibt. Die Umwandlung des Gasdruckes in Geschwindigkeit erfolgt hauptsächlich an einem den Innendurchmesser verkleinernden Vorsprung 25 der Rinehülse 18.36.

In. Abänderung zu F i g. 1 hat der innere Blechmantel 26 des Düsenadapters 17 nach Fig.3 ein konisch verjüngtes Ende 27, das den Mündungen der Kanäle 23 gegenübersteht und gegebenenfalls auch dem Vorsprung 25 gegenüberstehen kann, so daß der Düsenspalt 24 allein durch den Adapter ohne Inanspruchnahme der Auslaufhülse 10 gebildet wird.

Gemäß der Ausführung mit dem Stopfenverschluß 6 nach Fig.2 ist an die mit dem Stopfen 30 dichtende Lochsteinhülse 31 eine Auslaufhülse 32 angeschlossen, die ebenfalls ein konisches Mündungsende 32a und einen Blechmantel 32b hat. Auf die Hülse 32 ist ein Düsenadapter 33 aufgesteckt, in Anwendung eines am Blechmantel 32Z> der Auslaufhülse 32 und am inneren Blechmantel 34 der Ringhülse 36 ausgebildeten Klipp-Verschlusses 37. Der Gassammeiraum 38 ist mit einem halbkreisförmigen Querschnittprofil ausgestattet und hat eine Doppelreihe von radialen Kanälen 39. Die Ringhülse 36 ist mit einem Blechmantel 35 umgeben.

Grundsätzlich kann die Kanalverbindung auch durch einen entsprechend engen Schlitz ersetzt sein, der beispielsweise durch Zusammenfügen einer zweiteiligen feuerfesten Ringhülse erreicht wird. Besonders praktizieren läßt sich der Düsenadapter bei Drehschieberverschlüssen mit zwei Auslaufhülsen, von denen die eine für normale Abgießvorgänge benutzt wird, während die mit einem Adapter ausgerüstete Auslaufhülse zum Vergießen von vor der Außenluft zu schützenden Stellen dient. Es versteht sich, daß die Vorrichtung bei entsprechender Ausbildung und Leistung auch im Oberguß wirkungsvoll angewendet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abschirmen eines metallischen Gießstrahls von Luft, insbesondere beim Vergießen von Stahl aus Gießpfannen im Blockguß mit einem, einer Auslaufhülse der Pfanne zugeordneten Düsenadapter, gekennzeichnet durch eine, auf die Auslaufhülse (10, 32) passende feuerfeste Ringhülse (18,36), mit einem, einen äußeren Druckgasanschluß (22) aufweisenden Gassammeiraum (21, 38) und einer daran anschließenden radialen Kanalverbindung (23,39) zu einem zwischen Ausiaufhülse (10,32) und Ringhülse (18,36) vorgesehenen Düsenspalt (24), mit dem ein maximal 20 cm langer Inertgasstrahl erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü als Düsenspalt (24) der Freiraum zwischen dem konischen Mündungsende (10a, 32a) der einen äußeren Blechmantel (106, 32b) tragenden Auslaufhülse (10, 32) und der mit einem inneren Blechmantel (19, 34) draufpassenden Ringhülse (18, 36) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenspalt (24) innerhalb des inneren, gegenüber der radialen Kanalverbindung (23) weggespreizten Blechmantels (26) der Ringhülse (18) vorgesehen ist (F i g. 3).

4. Vorrichtung.nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Ringhülse (18,36) als Gassammeiraum (21,38) eine Ringnut aufweist, die durch einen äußeren, einen Druckgasanschluß (22) aufweisenden Blechmantel (20,35) abgedeckt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kanalverbindung (23, 39) aus in wenigstens einer Ebene gleichmäßig über den Umfang der feuerfesten Ringhülse (18, 36) verteilten Bohrungen mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm und einer Anzahl zwischen 12 und 40 besteht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenadapter (17) im Schutzblech (13) eines Schieberverschlusses (5) gehalten ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenadapter (33) mit dem inneren Blechmantel (34) seiner feuerfesten Ringhülse (36) an den Blechmantel (32b) der Auslaufhülse (32) mittels lösbaren KI-pp-Gewinde- oder dergleichen Verschlüssen angeschlossen ist.