DE68917899T2 - Schieberverschluss. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Dreiplatten- Absperrschieber für einen Tundish nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Bei Gießanlagen für geschmolzene Metalle sind Absperrschieber für den Tundish bekannt, um den geschmolzenen Metallstrahl, der in die Kokille fließt, zu steuern. Vor allen Dingen sind Absperrschieber mit drei übereinander angeordneten Platten bekannt, bei denen die beiden äußeren Platten fest und jeweils mit einer koaxialen Öffnung zu der anderen Platte versehen sind, während die mittlere Platte, welche ebenfalls mit einer Öffnung versehen ist, in Längsrichtung zwischen den beiden festen Platten beweglich ist, um ihre Öffnung mit den Öffnungen der letzteren ausrichten zu können und damit eine durchgehende Passage des geschmolzenen Metalls zu der Kokille zu schaffen.
• Ein erhebliches Problem der bekannten Absperrschieber rührt von den sich widersprechenden Anforderungen der Notwendigkeit für die mittlere Platte gegenüber den äußeren Platten verschiebbar zu sein auf einer Seite und der Notwendigkeit des Vorhandenseins einer Abdichtung zwischen den Platten auf der anderen Seite her, welche ausreichen muß, um ein Eindringen der Luft durch die Platten in den Stahlauslaßkanal zu verhindern In dieser Hinsicht verbrennt die Luft oder vielmehr der Sauerstoff, der darin enthalten ist, den Kohlenstoff, mit dem die Platten behandelt worden sind, um ihre mechanische Festigkeit und ihren Widerstand gegen chemischen Angriff durch den Stahl zu erhöhen, wodurch der Stahl eine Reoxidation und eine Qualitätsherabsetzung erfährt, wodurch alle Anstrengungen, den Gießvorgang ohne Luftkontakt durchzuführen, zunichtegemacht werden.
• Im Falle des Dreiplatten-Verschlußschiebers wird der Nachteil dadurch verstärkt, daß es zwei mögliche Eintrittswege für die Luft gibt, welche entlang der Grenzfläche der Platten liegen, wobei die Luft durch den Venturi-Effekt des geschmolzenen Metalls, das durch den Auslaßkanal läuft, hineingezogen wird,.
• Um diesen Nachteil zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, ist vorgeschlagen worden, mit Federn einen gegenseitigen Kompressionsdruck zwischen den beiden Platten auszuüben, welcher die Tendenz hat, sie so eng wie möglich zusammenzuhalten, wobei die Bildung von Spalten und des Eindringens von Luft durch diese verhindert wird. Diese Abhilfe hat sich jedoch als unbefriedigend erwiesen, wegen der praktischen Schwierigkeit, eine ausreichende Haftung zwischen den Platten zu erhalten, da sie die Tendenz haben, sich unter der Wirkung der Federn zu biegen, wodurch die Bildung dieser unerwünschten Spalte erhöht wird.
• Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu reduzieren, indem ein Dreiplatten-Absperrschieber zur Verfügung gestellt wird, insbesondere für einen Tundish oder eine Zwischenpfanne oder -behälter, indem eine wesentiche Abdichtung zwischen den benachbarten Platten vorgesehen ist. Darüberhinaus ist es bei den bekannten Absperrschiebern sehr schwierig, die bewegliche Platte gegenüber den festen Platten unter den Bedingungen einer perfekten gegenseitigen Translation zu bewegen. In dieser Hinsicht treten unerwünschte Spannungen auf, welche zu anormalen Bewegungen führen, die Komponenten in einem Winkel zu der Längsschiebeebene der beweglichen Platte besitzen.
• Diese anormalen Bewegungen, welche durch die Nachgiebigkeit der Federn ermöglicht werden, führen wiederum zu einer Spaltbildung zwischen den Platten mit dem zusätzlichen Risiko des Eindringens von Luft in den Gießkanal. Insbesondere kann eine sog. Stahlleckage aufgrund des geschmolzenen Metalls auftreten, welches durch die Spalten zwischen den Platten hindurchdringt, die durch deren nichtzusammenpassenden Zustand hervorgerufen werden, und weiches erstarrt, um kleine Keile während der anschließenden Bewegung zu bilden, welche diese Spalte vergrößern, so daß sich das Phänomen automatisch verschlechtert, bis es unannehmbar wird.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen oder zumindest zu vermindern, wenigstens wenn das Ausmaß der Abnutzung zwischen den Platten noch klein ist
• Ein weiterer Nachteil der bekannten Absperrschieber besteht darin, daß infolge all dieser Spannungen, Verformungen und usdehnungen, welchen die Platten unterworfen sind, sich an der beweglichen Platte häufig ein Längsriß bildet, der an der Gießöffnung beginnt und sich entlang der Mittelachse der Platte erstreckt.
• Dieser Riß wird zu einer Aufnahme für die Stahlschmelze, welche dann erstarrt, wobei unser der Wirkung der Bewegung der Platte und der thermischen Spannungen, der sie unterworfen ist, sich dieses Phänomen vergrößert, bis die Platte nicht mehr einsetzbar ist.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es also, auch diesen Nachteil zu beseitigen.
• DE-A-1923045, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, bezieht sich auf eine anpaßbare Verschließeinrichtung für einen Gießbehälter, welcher eine Gießöffnung und zwei Führungen umfaßt, welche an dem Boden des Behälters angebracht sind, wobei die Führungen eine Vielzahl von Dämpfungsfedern tragen.
• US-A-3765579 beschreibt einen Verschlußmechanismus zur Steuerung einer Materialströmung aus dem Auslaß eines Boden vier Gefäß. Der Verschluß wird von unter Federdruck stehenden reibungsverhinderndeij Rollen getragen und bewegt sich linear zwischen einer Gieß-, einer Drossel- und einer Schließposition.
• Nach der Erfindung wird ein Dreiplatten-Absperrschieber der oben beschriebenen Art zur Verfügung gestellt, welcher durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet ist.
• Die vorliegende Erfindung wird durch die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform davon unter Bezug auf die beigefügten weiter verdeutlicht, in denen:
• Fig. 1 ein vertikaler Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 durch einen Absperrschieber nach der Erfindung ist; und
• Fig. 2 eine Ansicht von unten entsprechend der Linie II-II in Fig. 1.
• Wie aus den Figuren ersichtlich, ist der Absperrschieber nach der Erfindung vom herkömmlichen Dreiplatten-Typ, wobei die beiden äußeren Platten fest mit dem Tundish 3 verbunden sind, während die mittlere Platte 4 tangential zu diesem beweglich ist.
• Im einzelnen ist die obere feste Platte 1 direkt an dem äußeren Metallbehälter des Tundish 3 befestigt, während die untere feste Platte 2 an einer Struktur 5 befestigt ist, welche ihrerseits an dem besagten Tundish 3 befestigt ist.
• Beide festen Platten 1, 2 sind mit einer Durchgangsöffnung 6, 6' für die Metallschmelze versehen, wobei die beiden gleich und koaxial sind.
• Die bewegliche Platte 4 ist im wesentlichen genau passend in einem sich um den Umfang erstreckenden Rahmen 7 angeordnet, der an den Antriebs- und Führungselementen (nicht dargestellt) zur tangentialen Bewegung der besagten beweglichen Platte gegenüber den benachbarten festen Platten 1, 2 befestigt ist.
• Die bewegliche Platte 4 ist ferner mit einer Gießöffnung 8' versehen, wobei die Bewegungen dieser beweglichen Platte derart sind, daß wenn sie in einer ihrer beiden Endpositionen ist, die Öffnung 8 koaxial zu den Öffnungen 6, 6' der festen Platte 1, 2 angeordnet ist, während, wenn sie in der anderen Endposition ist, die Öffnung der beweglichen Platte Abschnitten der festen Platte gegenüberliegt, welche nicht die entsprechende Öffnung aufweisen.
• Zwischen dem Stahlrahmen 7 des beweglichen Teiles 4 und der beweglichen Platte selbst, welche aus schwer schmelzbarem Material besteht, und an beiden Oberflächen kohlenstoffbehandelt ist, sind eine Vielzahl von Gewindestiften 9 angeordnet, deren Zweck darin besteht, auf die Platte eine Serie von Kräften des "zentripedalen" Typs auszuüben, insbesondere an der Gießöffnung 8.
• An der Struktur 5, welche die untere feste Platte 2 trägt, sind eine Vielzahl von Schrauben 10 angebracht, welche auf die untere Oberfläche der besagten Platte wirken, um sie gegen die gegenüberliegende obere feste Platte 1 zu pressen, um das durch die drei Platten des Absperrschiebers gebildete Sandwich senkrecht zusammenzudrücken.
• An der besagten Struktur 5 sind ferner eine Vielzahl von Federn 11 mit vertikaler Achse angebracht, ebenfalls, um das durch die drei Platten gebildete Sandwich quer zusammenzupressen, um jeden Spielraum, der sich während des Gebrauchs bildet, zu kompensieren.
• Die Federn 11 sind um die Gießöffnung 6' in einem Abstand davon so angeordnet, daß den Abmessungen der beweglichen Platte 4 in Längsrichtung Rechnung getragen wird, deren Wirkungslinie mit den Längsabmessungen der beweglichen Platte in jeder Position derselben zusammenfällt.
• Der Betrieb des erfindungsgemäßen Absperrschiebers ist folgendermaßen:
• Wenn die bewegliche Platte 4 in ihrem Rahmen 7 montiert ist, werden die Gewindestifte 9 angezogen, um die Platte "kompakt" zu halten, und zwar aus zwei Gründen, um das Risiko der Rißbildung herabzusetzen und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit eines solchen, der sich gebildet haben kann, zu verlangsamen.
• Nachdem die bewegliche Platte 4 mit ihrem Rahmen 7 in dem Absperrschieber zwischen den beiden festen Platten 1, 2 montiert und ihr Rahmen mit den jeweiligen Antriebselementen verbunden worden ist, werden die Schrauben 10 angezogen, um die drei Platten 1, 2, 4 in Querrichtung zusammen "kompakter" zu machen, um die gegenseitige Abdichtung sicherzustellen und jede nicht genaue tangentiale Bewegung der beweglichen Platte zu verhindern, wodurch die verschiedenen Platten sich wegen der unvermeidbaren Belastung der Federn 11 trennen.
• Der Zweck der Federn 11 ist, jegliches Spiel zwischen den Platten 1, 2, 4 aufzunehmen, wobei sich ihre Wirkung über alle drei Platten um die Gießöffnungen 6, 6', 8 erstreckt hilft, eine wirksame Abdichtung zu gewährleisten, selbst im Falle einer möglichen Plattenverformung.
• Die kombinierte Wirkung der Federn 11 und der Schrauben 10 stellt insbesondere eine wirksame Abdichtung zwischen den Platten in jeder Relativstellung derselben sicher, dies auf einer Seite, wobei eine Karburierung ihrer gegenseitigen Kontaktflächen verhindert wird, und auf der anderen Seite der Eintritt von Luft verhindert wird, welche von außen einströmt, mit der Folge der Oxidation des Strahls der Metallschmelze.

Claims (6)

1. Dreiplatten-Absperrschieber, insbesondere für einen Tundish des Typs, der zwei feste Platten (1, 2) umfaßt welche mit dem Tundish (3) starr verbunden und mit einer koaxialen Öffnung versehen sind, und, dazwischen angeordnet, eine bewegliche Platte (4), die mit einer Öffnung versehen ist und von einem Rahmen (7) getragen wird, in einer solchen Weise angetrieben, daß die besagte Platte längs zwischen einer Position, in der deren Öffnung mit derjenigen der beiden festen Platten fluchtet, und einer nicht fluchtenden Position gleitet, und eine Vielzahl von Federn (11), die in dem Sinne wirken, daß die untere feste Platte gegen die obere feste Platte belastet wird, um einen abgedichteten Kontakt zwischen den kcrrespondierenden Oberflächen der festen Platten und der beweglichen Platte im wesentlichen in jeder Position der letzteren zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (11) um die koaxialen Öffnungen der beiden festen Platten (1, 2) in einem solchen Abstand davon angeordnet sind, daß entsprechend der Größe und des Schiebeweges der beweglichen Platte (4) die Wirkungslinien aller besagten Federn immer die besagte bewegliche Platte (4) in jeder Position der letzteren schneiden und quer zu diese Platte verlaufen.

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von Schrauben (10) aufweist, deren Achsen im wesentlichen parallel zu den Achsen der besagten Federn (11) verlaufen und gegen die äußere Oberfläche der unteren festen Platte (2) wirken, um zu verhindern, daß sie sich von der oberen festen Platte (1) löst, wobei die Schrauben der Gießöffnung näher als die besagten Federn sind.

3. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) der beweglichen Platte (4) eine Vielzahl von Schrauben (9) umfaßt die auf die Kante der besagten Platte rechtwinklig zu den Schrauben (10) wirken, um sie in Querrichtung zusammenzudrücken.

4. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (11) um die Gießöffnung (6') der unteren festen Platte (2) entlang einer im wesentlichen kreisförmigen Linie angeordnet sind.

5. Absperrschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schrauben (9), die an gegenüberliegenden Seiten der Gießöffnung (8) angeordnet sind, an jeder Längsseite des Tragrahmens (7) für den beweglichen Schieber (4) angebracht sind.

6. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (10) an einer Tragstruktur (5) für die beiden festen Platten (1, 2) angebracht sind, welche ihrerseits an dem Tundish (3) befestigt ist.