DE3512907A1

DE3512907A1 - Ausgusshuelse fuer einen metalschmelze enthaltenden behaelter

Info

Publication number: DE3512907A1
Application number: DE19853512907
Authority: DE
Inventors: Rolf Zug Waltenspühl
Original assignee: Stopinc AG
Current assignee: Stopinc AG
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1986-10-16
Also published as: GB2173726B; FR2580207A1; ZA862742B; IL78400A0; US4708327A; CA1283288C; CN1006532B; BR8601622A; IT8619533A0; FR2580207B1; GB8608773D0; CH669750A5; CN86102395A; KR860007980A; KR910005720B1; JPH0522369Y2; IT8619533A1; JPS61238459A; JPS63196351U; DE3512907C2

Description

STOPINC AKTIENGESELLSCHAFT. 6340 Baar. Schweiz

Fall 3488

Ausqusshülse für einen Metallschmelze enthaltenden Behälter

Die Erfindung betrifft eine Ausgusshülse für einen Metallschmelze enthaltenden Behälter, mit einer Einrichtung zum Zuleiten von Behandlungsgas in den Durchlasskanal der Ausgusshülse.

Es ist bekannt, bei einem Ausguss für Giesspfannen oder für Zwischenbehälter bei Stranggiessanlagen zum Vergiessen von vornehmlich aluminiumberuhigten Stahlschmelzen Behandlungsgas wie beispielsweise Inertgas in den Durchlasskanal der Ausgusshülse einzubringen, um das allmähliche Zusetzen des Ausgusskanals durch beim Vergiessen solcher Stahlschmelzen sich bildende Tonerde zu verhindern.

Bei einer bekannten Einrichtung (AT-PS 321 480) der beschriebenen Gattung stehen zwei den Durchlasskanal konzentrisch umschliessende Hülsen aus unterschiedlich gasdurchlässigem feuerfestem Material

mit einer an eine Gaszuführungsleitung angeschlossenen Ringkammer in Verbindung, so dass über die stärker gasdurchlässige äussere Hülse das Behandlungsgas in den die Metallschmelze enthaltenden Behälter und über die innere Hülse in den Durchlasskanal vom Ausguss gelangt. Es treten hierbei aber wegen den im Betrieb entstehenden starken Erwärmungen der Teile um den Durchlasskanal zwischen der äusseren Hülse und der diese an der Unterseite umschliessenden metallenen Ringkammer ziemliche Leckverluste auf, die zusätzlich auch bei der Schraubverbindung zwischen der Ringkammer und der Gaszuleitung auftreten. Dadurch lässt sich die effektiv eingeblasene Gasmenge nicht genau genug bestimmen und es ergibt sich insgesamt ein relativ hoher Gasverbrauch dieses teuren Trägergases. Es hat sich ausserdem herausgestellt, dass das bei bekannten Einrichtungen trichterförmige obere Ende des Durchlasskanals unvorteilhaft ist, weil dadurch Verwirbelungen und Turbulenzen der Metallschmelze hervorgerufen werden, die bereits in diesem Einlauftrichter die Tendenz des Zusetzens verstärken.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand daher darin, bei einer Ausgusshülse mit einer Einrichtung zum Zuleiten von Behandlungsgas zur Verhinderung des Zusetzens des Durchlasskanals die Leckverluste weitgehend auszuschliessen und die Ausgusshülse dabei wegen der Notwendigkeit eines häufigen Ersetzens einfach herstellbar und leicht auswechselbar zu gestalten. Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Ausgusshülse der eingangs genannten Art die Merkmale gemäss Anspruch 1 auf. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Verschiedene Ausführungsbeispiele einer Ausgusshülse werden nachfolgende anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch den ausschnittweise im Bereich der Ausgussöffnung dargestellten Behälterboden und durch die Ausgusshülse mit einem angeschlossenen Schiebeverschluss;

Fig.2 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Ausgusshülse;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Ausgusshülse.

In Fig. 1 ist von dem die Metallschmelze enthaltenden Behälter ausschnittweise die Wandung 1 und die innenseitig anschliessende feuerfeste Auskleidung 2 dargestellt, in welcher eine durchgehende zylindrische Ausnehmung 3 vorhanden ist. in die mittels einer relativ dicken Stampfmasse 4 die Ausgusshülse 5 eingesetzt ist, die auf einem an der Behälterwandung 1 angeschweisstem Einschweissring 6 abgestützt ist. An den Einschweissring 6 ist unten ein schematisch dargestellter und auf herkömmliche Weise arbeitender Schiebeverschluss 7 befestigt, der zwischen zwei feststehenden» feuerfesten Verschlussplatten 8 und 9 eine querbewegliche Schieberplatte 10 aufweist, mittels welcher der Schiebeverschluss 7 in die geöffnete und in die geschlossene Stellung gebracht wird, wobei in der letzteren Stellung die bewegliche Schieberplatte IO die Durchgangsbohrungen 11 in den fest angeordneten Verschlussplatten 8 und 9 abdeckt.

Die Ausgusshülse 5 aus feuerfestem Material steht auf der fest angeordneten Verschlussplatte 8 des Schiebeverschlusses 7 auf, und der Durchlasskanal 12, der sich durch die Ausgusshülse 5 hindurch erstreckt, fluchtet mit der Bohrung 11 in den Platten 8, 9, 10 des Schiebeverschlusses 7.

Die Ausgusshülse 5 ist von einem Blechmantel 13 umschlossen. Innerhalb der Ausgusshülse 5 und konzentrisch zu dem Durchlasskanal 12 ist ein ringförmiger Einsatz 14 aus feuerfestem, gasdurchlässigem Material angeordnet, der oben und unten und mit radialem Abstand am Umfang von einer Metallkapsel 15 umschlossen ist. Mit der Metallkapsel wird erreicht, dass das Behandlungsgas durch den porösen Einsatz 14 fein verteilt nur in den Durchlasskanal 12 austritt und Leckverluste durch Austritt von Gas in andere Richtungen verhindert werden. Der ringförmige Raum 16 zwischen dem Umfang des Einsatzes 14 und der Kapsel 15 dient dem Zwecke, dass das Behandlungsgas überall gleichmässig verteilt den Einsatz durchströmt. In den ringförmigen Raum 16 mündet ein an die Metallkapsel 15 an-

geschweisster Rohrstutzen 17. der als Leitungsstück 30 ausgebildet ist und sich durch den Blechmantel 13 hindurch erstreckt. An diesen Rohrstutzen 17 ist eine flexible Metallleitung oder ein Kupferrohr 18 angeschweisst resp. angelötet, so dass bei Verzicht auf die bei bekannten Einrichtungen an dieser Stelle vorhandene Schraubverbindung keine Leckverluste in der Zuleitung auftreten. Die Verwendung einer flexiblen Metalleitung oder eines Kupferrohrs erfolgt hier deshalb, weil die des öfteren auszuwechselnde Ausgusshülse 5 einschliesslich der angeschlossenen Gaszuführungsleitung 18 von oben in die Behälterwandung 1 und die Auskleidung 2 eingesetzt werden und die biegsame Leitung 18 dabei durch eine Nut 19 in dem Einschweissring 6 und zwischen den anderen Teilen der Vorrichtung hindurchzuführen ist.

Weil die Ausgusshülse 5 eine relativ begrenzte Lebensdauer hat, ist es von Vorteil, diese aus Wirtschaftlichkeitsgründen möglichst einfach herzustellen. Zu diesem Zweck wird in einem als Form dienenden Blechmantel 13 eine Metallkapsel 15 mit dem darin angeordneten Einsatz 14 vorzugsweise durch den angeschweissten Rohrstutzen 17 fixiert, und sodann wird die Kapsel durch Umgiessen mit feuerfestem Material in die Aussenhülse 5 eingebettet. Anschliessend wird die flexible Leitung 18 an ein aus dem Blechmantel 13 herausragenden Rohrstutzen 17 angeschweisst.

Die in Fig. 2 dargestellte Variante der Ausgusshülse ist ebenso einfach herstellbar. Der Unterschied gegenüber der in Fig. 1 dargestellten zylindrischen Ausgusshülse besteht in der vorzugsweise konischen Aussenform der Ausgusshülse 5 und ferner darin, dass ein als Kupferrohr 20 ausgebildetes Leitungsstück 30 parallel zum Durchlasskanal 12 nach unten aus der Ausgusshülse 5 heraus geführt und mit dem oberen Ende an die Kapsel 15 angelötet ist. Die oben und unten gegen den Einsatz 14 anliegenden Flächen der Kapsel 15 erstrecken sich nicht bis ganz zum Durchlasskanal 12 der Ausgusshülse 5.

Gemäss Fig. 3 kann die den Einsatz 10 aus gasdruchlässigem Material einschliessende Kapsel 21 auch von einer Ringzone des die

Ausgusshülse 5 umschliessenden Blechmantels 13 und von zwei in diesen Blechmantel eingeschweissten ringförmigen Zwischenboden gebildet sein.

Beim Betrieb der Ausgusshülse mit dem Einsatz aus porösem gasdurchlässigem Material wird das Behandlungsgas, das vorzugsweise ein Inertgas wie beispielsweise Argon ist. von einem nicht gezeigten Gasbehälter aus in den Durchlasskanal 12 der Ausgusshülse 5 eingeblasen, oder es wird eine dem konstanten Gasstrom überlagerte Teilmenge des Gases impulsartig eingeblasen. Das Behandlungsgas kann zweckmässig auch erhitzt sein. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Betriebsweise eine beträchtliche Steigerung der Giesszeit erreicht wird, während der das Giessen ohne Probleme durch ein mögliches Zusetzen des Durchlasskanals erfolgen kann. Da mit sehr geringen Gasmengen von 4-6 Nl/min gearbeitet wird, trägt zu diesem Erfolg auch der Umstand bei, dass eine Entstehung von Leckverlusten praktisch vollkommen ausgeschlossen ist.

Claims

Fall 3488 Patentansprüche v

1. Ausgusshülse für einen Metallschmelze enthaltenden Behälter, mit einer Einrichtung zum Zuleiten von Behandlungsgas in den Durchlasskanal der Ausgusshülse, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Durchlasskanal (12) der Ausgusshülse (5) umschliessender, aus feuerfestem gasdurchlässigem Material bestehender und von einer Metallkapsel (15) stirnseitig und am Umfang umschlossener Einsatz (14) im feuerfesten Material der Ausgusshülse (5) eingebettet ist und für das Zuleiten des Behandlungsgases ein von der Aussenwand der Ausgusshülse (5) zwischen die Metallkapsel (15) und den Einsatz (14) führendes Leitungsstück (30) vorgesehen ist.

2. Ausgusshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einsatz (14) und der diesem umschlossenen Metallkapsel (15) ein radialer Zwischenraum (16) vorgesehen ist.

3. Ausgusshülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Rohrstutzen (17) ausgebildetes Leitungsstück (30) radial oder tangential in den radialen ^v Zwischenraum (16) mündet.

4. Ausgusshülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (17) am äusseren Ende an einen die Ausgusshülse (5) umgebenden Blechmantel (13) und am inneren Ende an die Kapsel (15) angeschweisst ist.

5. Ausgusshülse nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein parallel zum Durchlasskanal (12) nach unten aus der Ausgusshülse (5) herausgeführtes, als Rohr (20) ausge- bildetes Leitungsstück (30) an die Kapsel (15) angeschweisst ist.

6. Ausgusshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Metallkapsel (15) konzentrisch zum Durchlasskanal (12) angeordnet und allseits vom feuerfesten Material der Ausgusshülse (5) umschlossen ist.

7. Ausgusshülse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgusshülse (5) vom Blechmantel (13) umschlossen ist und dass ein Teil dieses Blechmantels sowie zwei in diesen eingeschweisste ringförmige Zwischenboden (22), die den Einsatz (14) umschliessende Kapsel (21) bilden, welche zwischen dem oberhalb und unterhalb der Kapsel anschliessenden feuerfesten Material der Ausgusshülse (5) angeordnet ist.

8. Ausgusshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine flexible Zuleitung (18. 20) an das Leitungsstück (30) angeschlossen ist.

9. Ausgusshülse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Zuleitung (18, 20) ein Schlauch oder ein dünnes Rohr ist, die an das Leitungsstück (30) anschweissbar sind.

10. Ausgusshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Ausgusshülse (5) und den Einsatz (14) sich hindurchstreckende Durchlasskanal (12) für die Metallschmelze im wesentlichen zylindrisch ist.

11. Verfahren zur Herstellung der Ausgusshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem als Form dienenden Blechmantel (13) die den Einsatz (14) umschlies-

sende Metallkapsel (15) durch das sie verbindende Leitungsstück (17) fixiert wird und die Kapsel durch Umgiessen mit feuerfestem Material in dem die Ausgusshülse (5) bildenden feuerfesten Material eingebettet wird.

12. Verfahren zum Betrieb der Ausgusshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verhinderung des zu einer Querschnittsverengung führenden Zusetzens des Durchlasskanals (12) der Ausgusshülse (5) vorzugsweise Inertgas über den aus porösem Material bestehenden Einsatz (14) fein verteilt mit einer konstanten Gasmenge, der eine impulsartig eingeblasene Gasmenge überlagert sein kann, in den Durchlasskanal (12) der Ausgusshülse (5) eingeblasen wird.