DE3444514C2 - Schieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Stahlpfannen, zum Einblasen von Gasen oder von in Gasen suspendierten Feststoffen - Google Patents

Abstract

Der Schieberverschluß für den Einblaskanal von metallurgischen Gefäßen weist eine feststehende Schieberplatte und eine in einem Schieberteil angeordnete verschiebbare Schieberplatte mit jeweils einer Bohrung auf. An dem Schieberverschluß ist eine Rohrleitung zum Einblasen von Gasen bzw. in Gasen suspendierten Feststoffen befestigt. Der Schieberteil weist auf der von der feststehenden Schieberplatte abgewandten Seite einen hohlzylinderförmigen Flansch auf, durch den die Rohrleitung bis in die Bohrung der verschiebbaren Schieberplatte geführt ist. Die Rohrleitung weist eine Ringscheibe und zu dieser koaxial einen hohlzylindrischen Abschnitt auf, der in den hohlzylinderförmigen Flansch eintaucht und mit dessen Stirnseite über einen Ringflansch verbunden ist. Diese Teile greifen nach dem Prinzip der Labyrinthdichtung ineinander. Die von ihnen begrenzten Zwischenräume weisen einen Füllstoff aus kompressiblem, feuerfestem Material, z. B. Feuerfestmörtel, auf. Nach dem Aushärten des Feuerfestmörtels ist ein Körper gebildet, der einerseits hinreichend kompressibel ist, um die unterschiedlichen Wärmedehnungen der einzelnen Teile zu kompensieren und gleichzeitig einen gasdichten Anschluß sicherzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Stahlpfannen, zum Einblasen von Gasen oder von. in Gasen suspendierten Feststoffen über eine Rohrleitung, dessen Schieberteil koaxial zur Bohrung der in ihm angeordneten verschiebbaren Schieberplatte einen hohlzylinderfönnigen Flansch aufweist, durch den die in die Bohrung der einen konusartigen Ansatz aufweisenden verschiebbaren Schieberplatte eintauchende Rohrleitung hindurchgeführt ist, wobei die Rohrleitung eine Ringscheibe und koaxial zur Ringscheibe einen hohlzylinderförmigen Abschnitt aufweist und der hohlzylinderförmige Abschnitt mit dem hohlzylinderförmigen Flansch über einen Ringflansch verbunden ist

Schieberverschlüsse für metallurgische Gefäße sind allgemein bekannt (DE-PS 19 35 401).

Die verschiebbare Schieberplatte ist in einem in einem Rahmen des Schieberverschlusses geführten Schieberteil angeordnet Diese Schieberverschlüsse sind für die Bodenausgußöffnungen von Gießpfannen vorgesehen. In der Offenstellung der Schieberverschlüsse sind die beiden Bohrungen miteinander in Deckung, so daß das flüssige Metall in Kokillen und dgl. fließt In der Sperrstellung decken die Platten gegenseitig ihre Bohrungen ab.

Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 19 37 742), metallische Hartstoffe wie zum Beispiel Molybdändisilizid (M0S12) und metallkeramische Verbundwerkstoffe für diese Schieberverschlüsse für die Ausgußöffnungen zu verwenden, indem sie als Belag oder als einzusetzende hakenförmige Einsätze an den mit der flüssigen Schmelze in Berührung kommenden Teile der Schieberplatten vorgesehen sind, wobei die hülsenförmigen Einsätze mit einem die unterschiedliche Dehnung von Einsatz und Schieberplatte aufnehmenden feuerfesten Kitt eingebettet sein könnea

Es ist auch bekannt (DE-OS 21 02 059), die Platten von Schieberverschlüssen für die Ausgußöffnungen ohne den Einsatz von Mörtel mit feuerfesten elastischen Dichtungen in die Rahmen einzusetzen. Diese feuerfesten elastischen Schichten sind entsprechet, A den Au-Benkonturen der Platten und gegebenenfalls der weiteren Bauteile ausgebildet, wobei der Zusammenbau nach dem Sandwich-Prinzip erfolgt

Es sind weiterhin Schieberverschlüsse für metallurgische Gefäße, insbesondere zum Einblasen von Gasen

'5 oder von in Gasen suspendierten Feststoffen in metallische Schmelzen der eingangs erwähnten Art bekannt (DE-AS 2455 029). An das Schieberteil für die verschiebbare Schieberplatte ist eine Einrichtung zum Einblasen der Gase bzw. der in den Gasen suspendierten Feststoffe angeflanscht, die koaxial ineinander angeordnete Rohre aufweist und die in der geöffneten Stellung des Schieberverschlusses durch die beiden in dieser

' Stellung fluchtenden Bohrungen der Schieberplatten und durch die Bohrung des Blassteins bis zu dessen Mündung in der Höhe verfahren wird. Die Rohre sind als Baueinheit in einen Halter höhenverstellbar angeordnet, der einee-Antrieb für die Baueinheit aufweist Koaxial zur Baueinheit sind in dem Halter die Ringscheibe und der hohlzyUnderförmige Abschnitt axial hintereinander angeordnet und bilden mit einer Dichtung eine Stopfbüchse für die axial verschiebbare Baueinheit An den hohlzylinderförmigen Abschnitt schließt sich in Richtung des Schieberverschlusses der Ringflansch an, der mit dem verschiebbaren Schieberteil ver-

keilt und mit dem Halter verschweißt ist Der konusartige Ansäte der verschiebbaren Schieberplatte taucht in eine komplementäre Ausdrehung des Ringflansches ein und weist auf seiner Stirnfläche einen Dichtungsring auf. Die Probleme für einen gasdicht Anschluß der Rohrleitung an einen Schieberverschluß sind nicht angesprochen.

Der Einsatz von Schieberverschlüssen, um Gase bzw. in Gasen suspendierte Feststoffe einer flüssigen Schmelze über im Boden der Gefäße befindliche Einblasöffnungen einzublasen, ist generell bekannt. Erhebliche Schwierigkeiten ergaben sich bisher dadurch, daß ein gasdichtes Anschließen nicht erzielt werden konnte und erhebliche Gas- und Feststoffmengen entweichen konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schieberverschlüsse der eingangs erwähnten Art gasdicht mit ihrer Rohrleitung zu verbinden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der hohlzylinderförmige Abschnitt und der konus-

artige Ansatz der verschiebbaren Schieberplatte in den hohlzylinderförmigen Flansch des verschiebbaren Schieberteils eintauchen, die Ringscheibe in den hohlzylinderförmigen Abschnitt eingeschweißt ist, ein Ringkörper zwischen der Ringscheibe und der verschiebba-

ren Schieberplatte angeordnet ist und daß der konusartige Ansatz der Schieberplatte, der Ringkörper, der hohlzylindrische Abschnitt und der hohlzylinderförmige Flansch nach dem Prinzip der Labyrinthdichtung ineinandergreifen und daß die von ihnen begrenzten Zwi-

schenräume einen Füllstoff aus kompressiblem feuerfestem Material aufweisen.

Es zeigte sich, daß ein einwandfreies Abdichten erzielt wird, wenn als Füllstoff bekannter Feuerfestmörtel

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*| verwendet wird. Wesentlich ist, daß der Endabschnitt der Gasleitung

fp Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Aus- unter geringem Spiel in den Bohrungsabschnitt 15 der

ts führungsbeispiels erläutert. Sie zeigt im Ausschnitt eine verschiebbaren Schieberplatte eintaucht, wobei sowohl Si Stahlpfanne mit einem Schieberverschluß im Längs- ein Spiel in radialer Richtung als auch in Längsrichtung, '$ schnitt Mit 1 ist eine Stahlpfanne bezeichnet Sie weist 5 d h. in axialer Richtung vorhanden sein muß, damit der ■5 in üblicher Weise einen Boden 2 mit einer feuerfesten Endabschnitt den Wärmedehnungen unter den wsch-% Auskleidung 3 auf. In der Auskleidung ist ein Lochstein selnden Temperaturschwankungen ungehindert folgen || 4 angeordnet, der einen Einblasstein 5 mit einem Ein- kann. Der Endabschnitt der Gasleitung taucht gewisserfj blaskanal 6 aufweist Auf der von der metallischen maßen nach dem Teleskopprinzip in die verschiebbare Schmelze abgewandten Stirnseite des Blassteins ist die io Schieberplatte ein, gleiches gilt auch für den Ansau 18 f. feststehende Schieberplatte 7 angeordnet, die eine Boh- der verschiebbaren Schieberplatte in bezug atif den 'Λ rung 8 aufweist Die feststehende Schieberplatte ist in Ringkörper und auch in bezug auf den hohlzylinderför-■; J dem Schieberverschluß 9 angeordnet, der einen am Bo- migen Abschnitt 20 des Flansches, der in den hohlzylin-S den der Stahlpfanne befestigten Rahmen 10 zum Führen derförmigen Flansch 17 des Schieberteils eintaucht We-% des Schieberteils 11 aufweist, das mittels eines hydrauli- is sentlich ist hierbei, daß in möglichst großem Abstand ]f: sehen Arbeitszylinders, dessen Kolbenstange 12' (im der Ringflansch mit dem hohlzylinderförrnigen Flansch y| Ausschnitt dargestellt) betätigbar ist In dem Schieber- 17 verbunden ist, so daß aufgrund der Wärmeschwan-ύ teil 11 ist die verschiebbare Schieberplatte 12 angeord- kungen keine unzulässig hohen Materiaispannungen im JJ net Sie weist eine Bohrung 13 auf, die aus den zylindri- Verbindungsbereich, d h. im Bereich der Schräubver-H sehen Bohrungsabschnitten 14 und 15 und einem konus- 20 bindungen aufgebaut werden. Die Erfindung hat vor artigen Abschnitt 16 besteht Der Schieberteil 11 weist allem auch dann ihre Vorteile, wei^, wie aus der Zeicheinen hohlzylinderförmigen Flansch 17 auf. in den die nung ersichtlich, die Gasleitung in einen Rohrkrümmer verschiebbare Schieberplatte 12 mit ihrem konusartigen ausläuft, der mit dem Flansch verschweißt ist In diesem Ansatz 18 eintaucht, der den konusartigen Bonrungsab- Falle ist, wie ersichtlich, der Endabschnitt des Krümschnitt 16 aufweist Die Ringscheibe ist mit 19 bezeich- 25 mers als hohlzylinderförmiger Abschnitt ausgebildet, net und weist einen in den Flansch des Schieberteils dessen Achse die Tangente an dem Kreis ist, der durch eintauchenden hohlzylinderförmigen Abschnitt 20 auf. die Mittellinie des Krümmers gelegt ist In diesen ist die Ringscheibe 19 eingeschweißt Durch Zum Zusammenbau wird in der Weise vorgegangen,

die Öffnung der Ringscheibe ist der Endabschnitt der daß nach Einbau der verschiebbaren Schieberplatte in Rohrleitung 22 hindurchgeführt und taucht in den Boh- 30 den Schieberteil, Feuerfestmörtel in den Flansch 17 einrungsabschnitt 14 der verschiebbaren Schieberplatte gefüllt, der Ringkörper eingesetzt und dann die Rohrleiein. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß der Bohrungs- tung in die Bohrung der verschiebbaren Schieberplatte abschnitt 14 den gleichen Innendurchmesser wie der eingeschoben wird Hierbei wird der Feuerfestmörtel in Endabschnitt der Rohrleitung hat Der hohlzylinderför- alle Zwischenräume gepreßt Der Endzustand ist punkmige Abschnitt 20 weist außerhalb des Eintauchberei- 35 tiert dargestellt Anschließend werden die Schraubbolches in den hohlzylinderförmigen Ansatz 17 einen um- zen in den Flansch 17 eingedreht Es zeigte sich, daß laufenden und mit ihm verschweißten Ringflansch 23 hierdurch ein gasdichter Anschluß erzieh wird, der den auf. Dieser Ringflansch ist mittels der Bolzen 24 mit dsm thermischen Belastungen auch nach längerem Einsatz hohlzylinderförmigen Flansch 17 verschraubt, wobei standhält

zwischen -J[er Stirnseite dieses hohlzylinderförmigen 40

Ansatzes und der Ringscheibe eine Dichtungsscheibe Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

23' angeordnet ist Zwischen der Ringscheibe 19 des

Flansches und der verschiebbaren Schieberplatte ist der Ringkörper 25 angeordnet, in den der konusartige Ansatz 18 der verschiebbaren Schieberplatte nach dem 45 Prinzip dör Labyrinthdichtung eintaucht Dieser Ringkörper hat einen Abschnitt 26 von verringertem Durchmesser, der mit seiner umlaufenden Schulter 27 gegen die benachbarte Stirnfläche des hohlzylinderförmigen Abschnittes 20 ansteht Die Rohrleitung ist durch den 50 Ringkörper 25 unter Ausbildung einer ringkanalartigen Kammer 28 hindurchgeführt. Eine zweite Kammer 29 wird von dem konusartig sich erweiternden Abschnitt 18 und dem Endabschnitt der Rohrleitung begrenzt Der von der ringkanalartigen Kammer 28, der zweiten Kam- 55 mer 29 und den Zwischenräumen zwischen der nach dem Prinzip der Labyrinthdichtung ineinandergreifenden verschiebbaren Schieberplatte und des Zwischenstücks gebildeten geschlossenen Kammer zwischen der verschiebbaren Schieberplatte und dem Flansch ist mit 60 einem Feuerfestmörtel gefüllt. Es zeigte sich überraschend, daß nach dem Aushärten des Feuerfestmörtels der gebildete Körper einerseits hinreichend kompressibel ist, um die unterschiedlichen Wärmedehnungen der einzelnen Teile, d. h. des Flansches, des Zwischenstük- 65 kes, der verschiebbaren Schieberplatte und des Endabschnittes der Rohrleitung zu kompensieren und gleichzeitie einen gasdichten Anschluß sicherzustellen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Stahlpfannen, zum Einblasen von Gasen oder von in Gasen suspendierten Feststoffen über eine Rohrleitung, dessen Schieberteil koaxial zur Bohrung der in ihm angeordneten verschiebbaren Schieberplatte einen hohlzylinderförmigen Flansch aufweist durch den die in die Bohrung der einen konusartigen Ansatz aufweisenden verschiebbaren Schieberplatte eintauchende Rohrleitung hindurchgeführt ist, wobei die Rohrleitung eine Ringscheibe und koaxial zur Ringscheibe einen hohlzylinderförmigen Abschnitt aufweist und der hohlzylinderf örmige Abschnitt mit dem hohlzylinderförmigen Flansch über einen Ringflansch verbunden ist, d a durch gekennzeichnet, daß der bohlzylinderförmige Abschnitt (20) und der konusartige Ansatz (18$ der verschiebbaren Schieberplatte (12) in den holiJzyünderförmJgen Flansch (17) des verschiebbaren Schieberteils (11) eintauchen, die Ringscheibe (19) in den hohlzylinderförmigen Abschnitt eingeschweißt ist, ein Ringkörper (25) zwischen der Ringscheibe und der verschiebbaren Schieberplatte angeordnet ist und daß der konusartige Ansatz der Schieberplatte, der Ringkörper, der hohlzylindrische Abschnitt und der hohlzylinderförmige Flansch nach dem Prinzip der Labyrinthdichtung ineinandergreifen, und daß die von ihnen begrenzten Zwischenräume einen Füllstoff aus kompressiblem feuerfestem Material aufweisen.