DE3840161A1

DE3840161A1 - Vorrichtung zum oeffnen eines einsatzablaufs einer schieberventileinrichtung sowie verfahren zum oeffnen einer derartigen einrichtung

Info

Publication number: DE3840161A1
Application number: DE3840161A
Authority: DE
Inventors: Takashi Otsuka; Masaru Terao; Masahiko Nose; Kenji Yamamoto; Motosugu Osada
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1989-07-06
Anticipated expiration: 2008-11-30
Also published as: KR890009504A; AU614312B2; JPH01166877A; US4913314A; KR960007631B1; GB2212083A; AU2576788A; GB2212083B; DE3840161C2; GB8829005D0; JPH0325267B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatz ablaufs einer Schieberventileinrichtung sowie ein Verfahren zum Öffnen einer derartigen Schieberventileinrichtung.

In Fig. 8 ist ein Behälter 1 zur Aufnahme einer Metallschmelze mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Schieberventil einrichtung 5 dargestellt. Im allgemeinen verbleibt eine Metall schmelze in einem derartigen Behälter etwa 10 bis 90 min und wird dann über eine Durchgangsöffnung 3 abgelassen. Um zu verhindern, daß die Metallschmelze bereits im Ablauf erstarrt, wird die Durch gangsöffnung 3 mit einem Füllmaterial 4 gefüllt. Wenn der Ablauf geöffnet wird, fließt daher zunächst das Füllmaterial 4 und erst daran anschließend die Metallschmelze 2 aus.

Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Vielzahl von Füll materialien bekannt, die auch in der Praxis eingesetzt werden. Das Verhältnis für das natürliche Ausfließen der Metallschmelze nach dem Öffnen des Ablaufs (im weiteren als natürliches Öffnungs verhältnis bezeichnet) hat jedoch noch nicht 100% erreicht, und wenn sich der Ablauf nicht natürlich öffnet, ist es notwendig, diesen unter Verwendung einer Sauerstofflanze gewaltsam zu öffnen, wobei die im folgenden aufgeführten Probleme aufgetreten sind:

(1) Das Öffnen des Ablaufs unter Verwendung einer Sauerstoff lanze ist gefährlich, und der Arbeiter muß daher stets eine gefährliche Tätigkeit verrichten.
(2) Das feuerfeste Material, aus dem der Ablauf besteht, wird durch die Sauerstofflanze niedergeschmolzen, und die Lebens dauer des Ablaufs ist daher verkürzt. Darüber hinaus kann die Schmelze im schlimmsten Fall aufgrund eines abnormen Durchbrennens aus dem Behälter auslaufen.
(3) Das Öffnen des Ablaufs unter Verwendung der Sauerstofflanze erfordert gelegentlich einen längeren Zeitraum (mehr als 3 min).

Insbesondere da die zulässige Zeit für den Austausch der Gieß pfannen beim Stranggießen im allgemeinen bei 2 bis 3 min liegen, können daher manchmal Probleme hinsichtlich der Kontinuität beim vollkontinuier lichen Stranggießen auftreten. In einigen Fällen mußte beim vollkontinuierlichen Stranggießen für 5 Chargen bereits nach 3 Chargen abgebrochen werden.

(4) Für die Sauerstofflanze werden ein Stahlrohr und Sauer stoff benötigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Probleme des Standes der Technik zu beheben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein gattungsgemäßes Ver fahren mit den im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merk malen.

Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen anhand einiger Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt, der den Zustand zeigt, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatzablaufs in einer Schieberventileinrichtung angeordnet ist;

Fig. 2 die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 beim Öffnen des Schieberventils;

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2 unter Ver wendung eines konischen Stopfens;

Fig. 4 ein Beispiel der Befestigung des erfindungsgemäßen Totgewichts direkt an der Kappe;

Fig. 5 ein Beispiel, in dem die Kappe gekerbt ist;

Fig. 6 ein Beispiel, in dem die Kappe plattenförmig ausge bildet ist; und

Fig. 7 eine Beispiel, in dem die Verbindung zwischen dem Totgewicht und der Kappe durch ein Verlängerungs teil des Stopfens bewirkt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist erfindungsgemäß ein Totgewicht 12 mit einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Schmelzendurchgangsöffnung 3 mittels eines Stahldrahtes 11 mit einem Stopfen 10 verbunden , der in eine zylindrische Kappe 9 aus feuerfestem Material eingepaßt ist.

In Fig. 2 ist der Stopfen 10 a, der in die Kappe 9 a eingepaßt ist, abgeschrägt.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in dem ein Stahldraht 11 direkt mit der Oberseite der Kappe 9 c ohne Verwendung eines Stopfens ver bunden ist.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel, in dem die Oberseite der Kappe aus feuerfestem Material mit Kerben 15 versehen ist.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist ein Stopfen 10 der mit einem dünnen Stahldraht 11 versehen ist, an einer Kappe 9 aus feuerfestem Material befestigt, und ein Totgewicht 12 ist am anderen Ende des Drahtes 11 befestigt. Wenn das Schieber ventil geschlossen ist, wird das Totgewicht 12 in die Schmelzen durchgangsöffnung 3 eingesetzt, und die Kappe 9 aus feuerfestem Material wird auf den oberen Rand des Ablaufs 6 gesetzt und mit Mörtel 13 fixiert.

Wenn der Ablauf des Schieberventils 5, das an einem Behälter 1 für Metallschmelzen angebracht ist, der mit Metallschmelze 2 gefüllt ist, voll geöffnet wird, indem die Schieberplatte 8 des Schieberventils verschoben wird, fällt das Totgewicht 12, wie dargestellt, herab. Da die durch das Herabfallen des Tot gewichts ausgeübte Stoßkraft über den dünnen Stahldraht 11 auf den Stopfen 10 wirkt, zerbricht der obere Teil der Kappe 9 in kleine Stücke (kleiner als ⌀D), die kleinen Stücke der zerbrochenen Kappe 9 fallen durch die Schmelzendurchgangsöffnung 3 und die Metallschmelze 3 wird natürlich abgelassen. Mit ⌀D ist der Innendurchmesser der Schmelzendurchgangsöffnung 3 gemeint.

In Fig. 3 ist für die Kappe 9 a ein Material ausgewählt, das durch die Metallschmelze 2 leicht durchschmilzt. Durch Entfernen des Stopfens 10 a durch das Herabfallen des Totgewichts strömt die Metallschmelze 2 durch die Öffnung 14 der Kappe aus, der Rest der Kappe 9 a wird von der Metallschmelze 2 schnell eingeschmolzen und die Metallschmelze strömt daher natürlich aus. Der äußere Durchmesser des Stopfens 10 a wird kleiner als ⌀D gewählt.

Fig. 7 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein Beispiel darstellt, in dem ein Stopfen 16 aus feuerfestem oder metallischem Material, der in die Kappe 9 eingesteckt ist, gleichzeitig als Verbindungs stab mit dem Totgewicht 12 dient. Ein Teil 12 a ist vorgesehen, um das Totgewicht 12 mit dem Stopfen 16 zu verankern, wobei der Verankerungsteil 12 a am Totgewicht 12 durch Einschrauben oder dergleichen befestigt ist, und die nach innen vorstehenden Ab schnitte, die am obersten Ende des Verankerungsteils 12 a vorge sehen sind, können separat hergestellt und durch Anschrauben oder dergleichen befestigt werden.

Zusätzlich kann das Verankerungsteil 12 a so konstruiert sein, daß es für einen einfachen Zusammenbau vertikal in zwei Teil bereiche gespalten ist.

Im folgenden sollen noch die für jeden Teil der erfindungs gemäßen Vorrichtung notwendigen Eigenschaften beschrieben werden.

(1) Kappe aus feuerfestem Material

Die Kappe aus feuerfestem Material besitzt eine hinreichende Stärke, um den Oberdruck der Metallschmelze 2 auszuhalten.

Beim Brechen bricht sie in kleine Stücke, die kleiner sind als ⌀D des Ablaufdurchmessers.

Beim Durchschmelzen schmilzt sie leicht mit der Metallschmelze ein, die durch die Öffnung strömt, die kleiner ist als ⌀D und sich nach Entfernen des Stopfens 10 a in der Oberseite der Kappe bildet.

Die Kappe aus feuerfestem Material kann entweder in Form eines einseitig geschlossenen Zylinders oder einer flachen Scheibe 9 b vorliegen. Um ein leichtes Brechen der Kappe zu beschleunigen, können darüber hinaus Kerben 15 in der Kappe vorgesehen sein (siehe Fig. 5).

(2) Stopfen

Beim Brechen kann der Stopfen mit dem dünnen Stahldraht 11 versehen sein. Dieser muß die Stoßkraft, die durch das Herabfallen des Totgewichtes 12 verursacht wird, aushalten und eine Stärke haben, durch die diese Stoßkraft auf die Kappe übertragen wird.

Beim Durchschmelzen ist der Stopfen so konstruiert, daß ein dünner Stahldraht 11 vorgesehen sein kann, der Stopfen hält die Stoßkraft, die durch das Herabfallen des Totgewichtes 12 verursacht wird aus, und der Stopfen 10 a ist leicht entfernbar (weil nämlich eine Verjüngung vorgesehen ist).

(3) Dünner Stahldraht

Der Draht kann durch die Stoßkraft, die durch das Herabfallen des Totgewichtes 12 verursacht wird, weder leicht gedehnt noch beschädigt werden.

Er hat eine genügende Länge, so daß das Totgewicht 12 nicht mit einem darunter liegenden Gegenstand kollidieren kann, wenn das Gewicht herabgefallen ist.

(4) Totgewicht

Beim Brechen muß das Totgewicht ein genügendes Gewicht aufweisen, um die Kappe 9 zerbrechen zu können.

Beim Durchschmelzen muß sie ein genügendes Gewicht haben, um den Stopfen 10 a herausziehen zu können.

Der Stopfen 10 ist nicht notwendigerweise erforderlich und der dünne Stahldraht 11 kann daher genausogut auch direkt an der Kappe 9 a aus feuerfestem Material befestigt werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Öffnen eines Ablaufs eines Metallschmelzenbehälters ist es möglich, den Ablauf sicher durch mechanische äußere Kraft zu öffnen, so daß die oben angesprochenen Probleme, die bei den bekannten Verfahren auftreten, durch die Erfindung gelöst werden, was ein sichereres Arbeiten und einen verläßlicheren Betrieb möglich macht. Da heutzutage das Raffinieren in zunehmenden Maße außerhalb des Ofens durchgeführt wird, wie bei den LF(Ladle Furnace)- oder RH(Rheinstahl-Hereus)-Verfahren, bleibt die Metallschmelze oft für längere Zeiträume im Behälter und das natürliche Öffnungs verhältnis wird daher laufend verringert. Selbst in solchen Fällen aber kann der Ablauf mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Probleme natürlich geöffnet werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ver wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste:
(List of reference numerals)

1 Metallschmelzenbehälter
2 Metallschmelze
3 Schmelzendurchgangsöffnung
4 Füllmaterial
5 Schieberventileinrichtung
6 Einsatzablauf
7 Bodenplatte von 6
8 Schieberplatte von 5
9, 9 a, 9 b, 9 c Kappe aus feuerfestem Material
10, 10 a Stopfen
11 Stahldraht
12 Totgewicht
12 a Verankerungsteil
13 Mörtel
14 Öffnung an der Oberseite von 9 a
15 Kerben in der Oberseite von 9 a
16 Verbindungsstab

Claims

1. Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatzablaufs einer Schieber ventileinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Totgewicht (12) mit einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurch messer der Schmelzendurchgangsöffnung (3) der Schieberventilein richtung (5) mittels eines Stahldrahtes (11) oder eines Ver bindungsstabes (16) aus feuerfestem oder metallischem Material mit einer Kappe (9) aus feuerfestem Material verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (9) ein Formteil aus feuerfestem Material in Form einer Scheibe oder eines einseitig geschlossenen Zylinders ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopfen (10) der mit dem Stahldraht (11) verbunden ist, in die Kappe (9) aus feuerfestem Material eingepaßt ist.

4. Verfahren zum Öffnen einer Schieberventileinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchgangsöffnung (3) eines Einsatzablaufs (6) und einer mit dem Ablauf verbundenen Bodenplatte (7) der Schieberventileinrichtung (5) eine Vorrichtung zum Öffnen des Einsatzablaufs (6) angebracht wird, wobei diese Vorrichtung aus einem Totgewicht (12) mit einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Schmelzendurchgangsöffnung (3) der Schieber ventileinrichtung (5) und einer damit mittels eines Stahldrahtes (11) oder eines Verbindungsstabes (16) aus feuerfestem oder me tallischem Material verbundenen Kappe (9) aus feuerfestem Material besteht, und daß die Kappe (9) durch die zum Zeitpunkt des Herab fallens des Totgewichts (12) beim Verschieben der Schieberplatte (8) ausgeübte Stoßkraft zerbricht oder ein entsprechend eingepaß ter Stopfen (10) entfernt wird, wodurch die Schieberventilein richtung geöffnet wird.