DE3840161C2 - Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatzablaufs einer Schieberventileinrichtung sowie Verfahren zum Öffnen einer derartigen Einrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatzablaufs einer Schieberventileinrichtung sowie Verfahren zum Öffnen einer derartigen EinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatz
ablaufs einer Schieberventileinrichtung sowie ein Verfahren zum
Öffnen einer derartigen Schieberventileinrichtung. Eine solche
Vorrichtung ist aus der US 4 795 066 bekannt.
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.
Wenn der Ablauf sich nicht von alleine 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 liegt, 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 bzw. des Anspruchs 4 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 zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt, der den Zustand zeigt, in dem
die 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
Gewichts 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 ein Beispiel, in dem die Verbindung zwischen dem
Gewicht 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. 3 ist der Stopfen 10a, der in die Kappe 9a eingepaßt
ist, abgeschrägt.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in dem ein Stahldraht 11 direkt mit
der Oberseite der Kappe 9c 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 Gewicht 12 ist
am anderen Ende des Drahtes 11 befestigt. Wenn das Schieber
ventil geschlossen ist, wird das Gewicht 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 Gewicht 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 2 wird natürlich abgelassen. Mit ⌀D ist der
Innendurchmesser der Schmelzendurchgangsöffnung 3 gemeint.
In Fig. 3 ist für die Kappe 9a ein Material ausgewählt, das durch
die Metallschmelze 2 leicht durchschmilzt. Durch Entfernen des
Stopfens 10a durch das Herabfallen des Gewichts strömt die
Metallschmelze 2 durch die Öffnung 14 der Kappe aus, der Rest
der Kappe 9a wird von der Metallschmelze 2 schnell eingeschmolzen
und die Metallschmelze strömt daher natürlich aus. Der äußere
Durchmesser des Stopfens 10a 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 Gewicht 12 dient. Ein Teil 12a ist vorgesehen,
um das Gewicht 12 mit dem Stopfen 16 zu verankern, wobei der
Verankerungsteil 12a am Gewicht 12 durch Einschrauben oder
dergleichen befestigt ist, und die nach innen vorstehenden Ab
schnitte, die am obersten Ende des Verankerungsteils 12a vorge
sehen sind, können separat hergestellt und durch Anschrauben oder
dergleichen befestigt werden.
Zusätzlich kann das Verankerungsteil 12a 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.
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 10a in der Oberseite der Kappe bildet.
Die Kappe aus feuerfestem Material kann entweder in Form eines
einseitig geschlossenen Zylinders oder einer flachen Scheibe 9b
vorliegen. Um ein leichtes Brechen der Kappe zu beschleunigen,
können darüber hinaus Kerben 15 in der Kappe vorgesehen sein (siehe
Fig. 5).
Beim Brechen kann der Stopfen mit dem dünnen Stahldraht 11 versehen sein.
Dieser muß die Stoßkraft, die durch das Herabfallen des Gewichtes 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 Gewichtes 12
verursacht wird aus, und der Stopfen 10a ist leicht entfernbar
(weil nämlich eine Verjüngung vorgesehen ist).
Der Draht kann durch die Stoßkraft, die durch das Herabfallen
des Gewichtes 12 verursacht wird, weder leicht gedehnt noch
beschädigt werden.
Er hat eine genügende Länge, so daß das Gewicht 12 nicht mit
einem darunter liegenden Gegenstand kollidieren kann, wenn das
Gewicht herabgefallen ist.
Beim Brechen muß das Gewicht eine ausreichende Masse aufweisen,
um die Kappe 9 zerbrechen zu können.
Beim Durchschmelzen muß sie ein genügendes Gewicht haben, um den
Stopfen 10a herausziehen zu können.
Der Stopfen 10 ist nicht notwendigerweise erforderlich und der
dünne Stahldraht 11 kann daher genausogut auch direkt an der
Kappe 9a 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.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Öffnen eines Einsatzablaufs einer Schieber
ventileinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewicht
(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 Gewicht (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 Gewichts (12) beim Verschieben der Schieberplatte
(8) ausgeübte Stoßkraft zerbricht oder ein entsprechend eingepaß
ter Stopfen (10) entfernt wird, wodurch die Schieberventilein
richtung geöffnet wird.
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