DE3926371A1 - Dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine zum Gießen von geschmolzenem Metall verwendete, aus feuerfestem Mate­ rial bestehende Umhüllung, die an ihrem stromaufwärtigen Teil Mittel zur lösbaren Befestigung an einer nach unten weisenden Ausgußhülse eines Gleitschieberverschlusses aufweist, und die in ihrem stromaufwärtigen Teil eine kegelstumpfförmige Ausnehmung besitzt.

Ummantelungen, die beim Tauch-Gießen verwendet werden, werden in der Regel mit einem konischen Sitz gegen die Ausgußhül­ se des Gleitschieberverschlusses abgedichtet. Derartige Gleit­ schieberverschlüsse enthalten üblicherweise drei Platten, von denen die untere Platte, die die Ausgußhülse trägt, stationär ist, während die Unterbrechung und Drosselung des Gießvorganges durch Bewegung einer mittleren Gleitschieberplatte bewirkt wird, die aufeinanderfolgend in eine Ein-Stellung, eine Aus-Stellung oder eine Drossel-Stellung gebracht werden kann. Meistens ist die Umhüllung mit einer Dichtung aus feuerfestem Material versehen, die oben an der Umhüllung angeordnet wird, um die Dichtungswir­ kung zu verbessern. Solche Dichtungen können zwischen etwa 1,6 und 3,2 mm dick sein und werden aus blattförmigem Material ge­ schnitten und zu einer konischen Form gerollt. Normalerweise wird die Naht durch Kleben geschlossen. Eine solche Konstruktion er­ gibt eine bessere Dichtungswirkung im Vergleich zu einer Anord­ nung, bei der die Umhüllung und die Ausgußhülse unmittelbar an­ einanderliegen, insbesondere, wenn die Umhüllung aus keramischem Material besteht und die Spitze der Ausgußhülse von Metall um­ schlossen ist. In diesem Falle besteht nämlich der große Nach­ teil, daß nicht verhindert wird, daß die feuerfeste Umhüllung mit der metallischen Spitze der Ausgußhülse verschweißt oder mit die­ ser fest verhaftet wird, so daß bei Entfernung der Umhüllung ent­ weder diese oder auch die Ausgußhülse beschädigt wird.

Beim normalen Gebrauch der Gießvorrichtung wird die Umhüllung oft ersetzt, ohne daß die Ausgußhülse am Boden des Ver­ schlusses ausgetauscht wird. Dies ist insbesondere bei einem aus drei Platten bestehenden Gleitschieberverschluß der Fall, bei dem die Ausgußhülse oder die untere stationäre Platte und ihre daran angebrachte Hülse nicht ausgewechselt werden, dagegen aber die Umhüllung. Wenn dabei diese beiden Teile aneinander haften oder miteinander verschweißen, geht die Fähigkeit einer guten Abdich­ tung nach einem Auswechseln weitgehend verloren.

Häufig wird die Umhüllung für Mehrfach-Gießpfannen ver­ wendet, und die Gießpfannen werden nach Gebrauch ausgewechselt. Auch hier kann durch Haftung der Umhüllung an der Ausgußhülse die Umhüllung und/oder die Ausgußhülse beschädigt werden, was uner­ wünscht ist, weil beide Teile eventuell erneut verwendet werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die preisgünstig hergestellt werden kann, die aus­ reichend dick und dauerhaft ist, um ein Verschweißen zwischen der Ausgußhülse und der Umhüllung zu vermeiden, und die eine ausrei­ chende Kompressibilität aufweist, um eine vollständige Dichtungs­ wirkung zwischen der Umhüllung und der Ausgußhülse herzustellen.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Dichtung aus einem Element mit einer konischen Außenfläche besteht, daß innen am stromaufwärtigen Ende des Ele­ ments eine Ausnehmung mit kegelstumpfförmigem Querschnitt ange­ ordnet ist, die mit der konischen Außenfläche einen stromaufwär­ tigen Rand bildet, und daß im stromabwärtigen Teil des Elements eine Gießöffnung vorgesehen ist.

Die Dichtung besteht also aus einem einzigen nahtlosen Teil, das vorzugsweise aus einem kompressiblen oder bröckeligen Feuerfestmaterial hergestellt wird, und die vorgeformt und inner­ halb des Kopfes der Ummantelung vor der Montage eingesetzt wird. Die Dichtung ist ausreichend dick, so daß sie eine Haftung zwi­ schen dem Kopf der Ummantelung und der Spitze der Ausgußhülse verhindert. Daher kann die Ausgußhülse über der Umhüllung ausge­ wechselt werden, oder die Umhüllung kann unter der Ausgußhülse ausgewechselt werden, ohne daß eines der Teile Schaden erleidet. Die Dichtung wird von der verbrauchten feuerfesten Umhüllung oder der konischen Spitze entfernt und im Aufnahmebereich der Umhül­ lung ersetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines typischen Gleitschieberverschlusses mit drei Platten, in dem eine erfindungsgemäß ausgebildete Dichtung verwendet ist;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer ersten Ausfüh­ rungsform einer Dichtung und

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer anderen Aus­ führungsform einer Dichtung, die anstelle der Dichtung von Fig. 2 verwendbar ist.

In Verbindung mit dem allgemeinen Gebiet, in dem die Erfindung Anwendung findet, wird auf die ältere US-Patentanmel­ dung 2 10 577 vom 23. Juni 1988 verwiesen.

Fig. 1 zeigt, daß an einem typischen Gehäuse eines Trichters oder einer Gießpfanne 1 eine Verschlußlagerplatte 2 be­ festigt ist. Der Gleitschieberverschluß 3 ist mit der Verschluß­ lagerplatte 2 verbunden. In der Mitte des Gleitschieberverschlus­ ses und darüber befindet sich eine Einlaßhülse 4 mit einer Gieß­ öffnung 5. Der Gleitschieberverschluß 3 besitzt eine stromaufwär­ tige stationäre Platte 6, einen mittleren, als Platte ausgebilde­ ten Gleitschieber 7, der von einem Gleitschieberantrieb 8 ange­ trieben wird, und eine stromabwärtige stationäre Platte 10. Der Gleitschieberantrieb 8 geht hin und her und bewegt den Gleit­ schieber 7 zwischen der stromaufwärtigen stationären Platte 6 und der stromabwärtigen stationären Platte 10.

Unmittelbar unter der stromabwärtigen stationären Plat­ te 10 ist eine Ausgußhülse 11 angebracht, die eine runde Nase 12 besitzt. Die Nase 12 der Ausgußhülse 11 ist mit einer Metallum­ hüllung 13 versehen. Eine Lageranordnung 14 hält die stromabwär­ tige stationäre Platte 10 an ihrem Ort.

Weiter unterhalb der Ausgußhülse 11 befindet sich eine Ummantelung 15. Die Ummantelung 15 hat einen Kopf 16 und unter diesem einen kegelstumpfförmigen Lagerkragen 17. Eine später noch in Einzelheiten beschriebene Dichtung 50 besitzt eine konische Außenfläche 18 und eine innere Stirnfläche 19, und alle diese Teile werden durch eine Lageranordnung 20 in ihrer Lage gehalten.

Die Einzelheiten der Lageranordnung 20 und das Anheben und Absenken der Ummantelung sind in der genannten älteren US- Anmeldung 2 10 577 beschrieben. Die Lageranordnung 20 wird mittels eines Bedienungshandgriffs 26 betätigt, der beim Anheben oder Absenken entsprechend die Lageranordnung 20 und damit die Umman­ telung 15 anhebt bzw. absenkt, die von dem Sitz 30 gehalten wird, der in Eingriff mit dem Lagerkragen 17 ist.

Eine erste Ausführungsform der Dichtung 50 ist in Fig. 2 dargestellt, und es ist ersichtlich, daß er eine äußere konische Fläche 51 und eine mittlere Gießöffnung 52 hat. Der stromaufwärtige Rand 54 ist im wesentlichen ringförmig, und von diesem Rand 54 erstreckt sich innen ein kegelstumpfförmiger Becher 55 nach unten. Der Becher 55 hat eine konische Wand 56, die in einer ringförmigen Basisfläche 58 endet.

Die Dichtung 50 besteht vorzugsweise aus einem Material mit der Qualität von "tundish boards", die von Shinagawa und an­ deren unter dem Handelsnamen "Geratex" verkauft werden. Diese Materialien sind Mischungen von feuerfesten Faserpartikeln und Bindemitteln, die zu einem verhältnismäßig leichten Produkt formbar sind. Diese Formung erfolgt normalerweise durch Vakuum­ ablagerung einer wäßrigen Lösung auf einem porösen Substrat. Vorzugsweise bestehen die Fasern aus feuerfestem faserartigem Aluminiumsilikatmaterial. Die feuerfesten Partikel sind üblicher­ weise Quarzprodukte, wenn sie in einem Verfahren zum Herstellen sauren Stahls verwendet werden sollen. Wenn es sich um basische Stahlherstellung handelt, bestehen die Partikel vorzugsweise aus MgO, Forsterit und/oder Olivin.

Die zur Bildung der Dichtung verwendeten Bindemittel sind normalerweise Kunstharze oder anorganische Bindemittel wie Natriumsilikat, das auch als Wasserglas bekannt ist. Das Produkt wird normalerweise getrocknet, damit sich das Bindemittel setzen kann und Feuchtigkeit entfernt wird. Die physikalischen Festig­ keitseigenschaften sind niedrig und liegen zwischen einer Zer­ reißfestigkeit von 21 und 28 kg/cm². Das Produkt hat dagegen eine hohe Kompressibilität, die den Dichtungsprozeß unterstützt, und es hat eine hohe Porosität von etwa 30 bis 40% und eine gute Korrosionsbeständigkeit. Zu den Herstellern dieses Materials gehören Insul Co., Foseco, Inc. und Universal Refractories.

Die Dichtung 60 in Fig. 3 stellt ein alternatives Aus­ führungsbeispiel dar. Sie hat eine konische Außenfläche 61 und eine mittlere Gießöffnung in ihrem unteren Teil. Der stromauf­ wärtige Rand 64 gleicht dem Rand 54 in Fig. 2. Der konische In­ nenraum 65 erstreckt sich nach unten bis zu einer Lippe 66, die durch den Schnitt zwischen dem konischen Innenraum 65 und der Gießöffnung 62 gebildet wird.

Wenn im Betrieb die Umhüllung 15 abgesenkt wird und eine neue Umhüllung eingesetzt werden soll, wird die neue Umhül­ lung innen mit einer der Ausführungsformen 50, 60 der Dichtung versehen. Dann folgt der Austausch. Wenn die stromabwärtige sta­ tionäre Platte 10 ersetzt werden soll, kann dieselbe Dichtung verwendet werden, oder es kann eine neue Dichtung in die Umhül­ lung 15 eingesetzt werden, ohne daß die Umhüllung von dem Gleit­ schieberverschluß 3 abgebaut werden muß. Die Dichtungen 50 und 60 in Fig. 2 und 3 stellen bevorzugte alternative Ausführungsformen dar. Beide Ausführungsformen besitzen eine kegelstumpfförmige Konfiguration mit einem kegelstumpfförmigen Innenraum. Unter­ schiedlich ist lediglich die Länge der Gießöffnungen 52 und 62. Die für die beiden Ausführungsformen 50 und 60 verwendeten Mate­ rialien sind im wesentlichen gleich.

Claims (12)

1. Dichtung für eine zum Gießen von geschmolzenem Metall verwendete, aus feuerfestem Material bestehende Umhüllung, die an ihrem stromaufwärtigen Teil Mittel zur lösbaren Befestigung an einer nach unten weisenden Ausgußhülse eines Gleitschieberver­ schlusses aufweist, und die in ihrem stromaufwärtigen Teil eine kegelstumpfförmige Ausnehmung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (50, 60) aus einem Element mit einer konischen Außenfläche (51, 61) besteht, daß innen am stromaufwärtigen Ende des Elements eine Ausnehmung (55, 65) mit kegelstumpfförmigem Querschnitt angeordnet ist, die mit der konischen Außenfläche einen stromaufwärtigen Rand (54, 64) bildet, und daß im stromab­ wärtigen Teil des Elements eine Gießöffnung (52, 62) vorgesehen ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (55) becherförmig ausgebildet ist und einen ring­ förmigen Boden (58) oberhalb der Mitte des Elements aufweist, an den sich stromabwärts die Gießöffnung (52) anschließt, und der sich in unmittelbarer Nähe der Ausgußhülse (11) des Gleitschie­ berverschlusses befindet.

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (65) sich stromabwärts bis unterhalb der Mitte des Elements erstreckt und in die Gießöffnung (62) übergeht.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Mischung aus feuerfesten Faserpartikeln und Bindemitteln besteht, die durch Vakuumablage­ rung einer wäßrigen Lösung auf einem porösen Substrat zu einem verhältnismäßig leichten Produkt formbar ist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus feuerfesten Aluminiumsilikatfasern besteht.

6. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Partikel aus Quarz für Produkte, die bei der Her­ stellung von saurem Stahl verwendet werden, und aus MgO, Forste­ rit und/oder Olivin für Produkte, die bei der Herstellung von basischem Stahl verwendet werden, bestehen.

7. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel aus Kunstharzen bestehen.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel anorganische Bindemittel sind.

9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel im wesentlichen aus Natriumsilikat besteht.

10. Dichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zur Herstellung der Dichtung eine Reißfe­ stigkeit im Bereich zwischen 21 und 28 kg/cm² aufweist.

11. Dichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine hohe Porosität von 30 bis 40% aufweist.

12. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand der Dichtung, die sich zwischen der konischen Außenfläche und der becherförmigen Ausneh­ mung (55, 56) befindet, eine Dicke von wenigstens 0,6 cm besitzt.