DE69206521T2

DE69206521T2 - Vorrichtung zum automatischen Entschlacken des Giessstrahlschutzrohres beim Stranggiessen.

Info

Publication number: DE69206521T2
Application number: DE69206521T
Authority: DE
Inventors: Gilbert Alberti; Ahmed Bahi; Jacques Garcia; Serge Monte
Original assignee: Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Sollac SA
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2012-08-08
Also published as: FR2680126B1; EP0528724A1; ATE131093T1; FR2680126A1; EP0528724B1; DE69206521D1

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum automatischen Entschlacken des Gießstrahlschutzrohres (5) beim Stranggießen zum Gegenstand.
In Stranggußanlagen erfolgt das Ausfließen des flüssigen Metalles aus der Gießpfanne in die Zwischenpfanne durch Durchfließen eines Gießstrahlschutzrohres.
Dieses Rohr, das am Ende des Abstichloches der Gießpfanne befestigt ist, ist in die Zwischenpfanne eingetaucht, um den Gießstrahl zu führen, das Renitrieren und die Oxydation des Metalles aufgrund des Kontaktes mit der Luft zu vermeiden und das Mitreißen von Krätze oder Schlacke, die sich an der Oberfläche des in der Zwischenpfanne enthaltenen flüssigen Metalles befindet, entweder aufgrund des durch den Sturz des Metalles aus der Gießpfanne in die Zwischenpfanne erfolgenden Emulgierens zum Boden oder aufgrund eventuellen Spritzens durch diesen Sturz nach außerhalb der Zwischenpfanne zu vermeiden.
Die Gießpfanne ist in ihrem Boden mit einem Abstichloch mit vertikaler Achse versehen, das einen Verschlußschieber und Mittel zur vorübergehenden Befestigung am Gießstrahlschutzrohr, wie etwa einen Ausguß, aufweist, die die Abdichtung sicherstellen.
Zum Zeitpunkt des Gießens des flüssigen Metalls wird das Gießstrahlschutzrohr unter die Gießpfanne gebracht und in der Achse des Abstichloches an diese gehalten.
Dieses Gießstrahlschutzrohr verschlackt schnell während des Gießens aufgrund der Verfestigung des Metalles und seine Säuberung ist bei jedem Pfannenwechsel erforderlich.
Bisher erfolgt die Säuberung des Schutzrohres manuell unter Verwendung eines Rohres mit Sauerstoff bei einem Druck von 12 bar, das an den Eingang dieses Schutzrohres angelegt wird.
Die Verbrennung des Eisens mit dem Sauerstoff im Inneren des Schutzrohres wirkt als Brenner, was es erlaubt, das in diesem Schutzrohr verfestigte Metall zu entfernen.
Diese manuelle Entschlackungstechnik weist jedoch Nachteile und Gefahren insbesondere für die Person auf, die mit der Bedienung des Sauerstoffrohres betraut ist.
Beim Einblasen des Sauerstoffs ins Schutzrohr findet nämlich eine erhebliche Rauchentwicklung statt, die die Sicht beeinträchtigt und es kommt zu Verspritzen von geschmolzenem Metall und Staub, was zu schwerwiegenden Verbrennungen am Bediener führen kann.
Außerdem ist die Entschlackung des Schutzrohres von der Geschicklichkeit des Bedieners abhängig, der in dunkler, überfüllter Umgebung und nahe der Gießpfanne und der Zwischenpfanne arbeitet, so daß die Säuberung des Rohres nicht immer gut erfolgt, was zu einer Gefahr der Durchlöcherung des Rohres, des Wiederaufsteigens aufgrund von dessen Verstopfung, sowie des Renitrierens des Metalls aufgrund schlechter Abdichtung zwischen Ausguß, Gießpfanne und Schutzrohr führt.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, indem sie eine Vorrichtung zum automatischen Entschlacken des Gießstrahlschutzrohres beim Stranggießen vorschlägt.
Die vorliegende Erfindung hat also eine Vorrichtung zum automatischen Entschlacken des Gießstrahlschutzrohres beim Stranggießen zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:
- Mittel zum Halten des Schutzrohres unter eine Stranggießpfanne, zum Transport des genannten Rohres zwischen der Gießpfanne und der Entschlackungsanlage und zum Halten dieses Schutzrohres in der genannten Anlage,
- Mittel zum Einblasen von Sauerstoff unter Druck in das Schutzrohr,
- Mittel zum Absaugen des beim Entschlacken des Schutzrohres abgegebenen Raunches,
- und Mittel zur Rückgewinnung des zum Zeitpunkt der Entschlackung aus dem Schutzrohr austretenden Metalles, wobei diese verschiedenen Mittel ferngesteuert sind.
Nach anderen Merkmalen der Erfindung
-bestehen die Mittel zum Einblasen von Sauerstoff aus einer Entschlackungskugel aus feuerfestem Material, die mindestens einen Kanal zur Abgabe von Sauerstoff aufweist, und mit Mitteln zur Sauerstoffversorgung verbunden ist,
- ist das feuerfeste Material graphitierte Tonerde,
- besteht die Entschlackungskugel einerseits aus einem Ansatzstück, das auf einem Teil seiner Länge mit einer Bohrung versehen ist, in die dieser Abgabekanal mündet, und andererseits einer Hülse, die auf einem Teil ihrer Länge in die Bohrung dieses Ansatzstückes ragt und einen zentralen Kanal zur Sauerstoffversorgung aufweist, der mit dem genannten Abgabekanal in Verbindung steht,
- weisen das Ansatzstück und die Hülse Mittel zur Verriegelung miteinander auf,
- bestehen die Verriegelungsmittel aus einem Bajonettsystem und aus mindestens einer Mutter, die auf diese Hülse geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil des genannten Ansatzstückes anzulegen,
- bestehen die Verriegelungsmittel aus einem Stift, der das Ansatzstück und den Teil der Hülse durchquert, der sich in diesem Ansatzstück befindet, und aus mindestens einer Mutter, die auf diese Hülse geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil des Ansatzstückes anzulegen,
- sind das Ansatzstück und die Hülse aneinander geklebt,
- bestehen die Mittel zum Rauchabsaugen aus einer Haube, die über den Mitteln zur Rückgewinnung des Metalles angeordnet ist und mit diesen einen Raum zur Anordnung des Schutzrohres ausspart,
- ist die Entschlackungskugel unterhalb der Haube angeordnet.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung deutlich werden, die nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegeben ist. Es zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Stranggießanlage,
- Fig. 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entschlacken des Gießstrahlschutzrohres beim Stranggießen,
- Fig. 3 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Entschlackungskugel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 4 eine Ansicht von unten der Entschlackungskugel der Fig. 3,
- Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Entschlackungskugel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht eine Stranggießanlage aus einer Gießpfanne 1, die beispielsweise von einem Portalrahmen (nicht dargestellt) getragen wird und flüssiges Metall 2 enthält.
Die Gießpfanne 1 ist über einer Zwischenpfanne 3 angeordnet, die durch geeignete Mittel von einer Gießbühne 4 getragen wird.
Zwischen der Gießpfanne 1 und der Zwischenpfanne 3 wird das Metall durch ein Gießstrahlschutzrohr 5 geleitet.
Die Gießpfanne 1 ist von bekannter Bauart und in ihrem Boden mit einem kreisförmigen Abstichloch 6 mit senkrechter Achse versehen, das einerseits einen Verschlußschieber 7 und andererseits Mittel 8 zur vorübergehenden Befestigung des Schutzrohres 5, wie etwa einen Ausguß, aufweist, die die Abdichtung sicherstellen.
Die Zwischenpfanne 3, die sich unter der Gießpfanne 1 befindet, ist mit einem Bad flüssigen Metalles 9 gefüllt und in ihrem Boden mit einem Loch 10 versehen, das in bekannter Weise mit der Gießlinie 11 verbunden ist.
Das Gießstrahlschutzrohr 5 ist ein vertikales Rohr, dessen Achse mit der Achse des Abstichloches 6 der Gießpfanne 1 zusammenfällt, und sein unteres Ende taucht in das Bad 9 flüssigen Metalls der Zwischenpfanne 3 ein, um das Renitrieren des Metalls und seine Oxydation durch Kontakt mit der Luft zu vermeiden.
Dieses Gießstrahlschutzrohr 5 verschmutzt schnell während des Gießens aufgrund der Verfestigung des Metalls und seine Reinigung ist bei jedem Wechsel der Gießpfanne erforderlich.
Zu diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung eine automatische Vorrichtung 20 zum Entschlacken des Schutzrohres 5 zum Gegenstand.
Diese in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung weist Mittel zum Transport des Schutzrohres 5 zwischen der Gießpfanne 1 und dieser Vorrichtung auf und Mittel zum Halten dieses Schutzrohres 5 in der genannten Vorrichtung.
Diese Mittel zum Transport und zum Halten des Schutzrohres 5 bestehen aus einem Manipulator 21, der von einem Portalrahmen 22 getragen wird (Fig. 1 und 2). Der Manipulator 21 ermöglicht es, das Schutzrohr 5 unter der Gießpfanne 1 zu halten und dieses Schutzrohr 5 zwischen der Gießpfanne 1 und der Entschlackungsanlage 20 zu bewegen.
Dieser Manipulator 21 kann durch geeignete Mittel (nicht dargestellt) vertikal bewegt werden und weist einen horizontalen Arm 23 auf, der an seinem freien Ende mit einem Organ zum Ergreifen des Schutzrohres 5 versehen ist, das beispielsweise aus einem Drehkopf besteht.
Die Entschlackungsanlage 20 weist Mittel zum Absaugen des Rauches auf, der beim Entschlacken des Schutzrohres 5 entsteht.
Diese Absaugmittel bestehen aus einer Haube 25, die durch eine Leitung 26 mit einer Einrichtung zum Filtrieren des Rauches (nicht dargestellt) verbunden ist.
Die Entschlackungsvorrichtung 20 weist ebenfalls Mittel zum Einblasen von Sauerstoff unter Druck auf.
Diese Mittel zum Einblasen von Sauerstoff bestehen aus einer Entschlackungskugel 27, die später im Einzelnen beschrieben wird und die unter der Haube 25 angeordnet ist.
Die Entschlackungskugel 27 wird von einem Träger 28 getragen, der im Inneren der Haube 25 angeordnet und durch eine Leitung 29 mit Mitteln zur Versorgung mit Sauerstoff (nicht dargestellt) verbunden ist.
Schließlich weist die Entschlackungsanlage 20 Mittel zur Rückgewinnung des Metalles auf, das zum Zeitpunkt der Entschlackung aus dem Schutzrohr 5 austritt, die aus einem Behälter 30 aus Ziegeln aus feuerfestem Material bestehen, der mit Sand gefüllt ist.
Die Haube 25 ist in einem gewissen Abstand über dem Behälter 30 angeordnet, so daß ein ausreichender Raum zur Positionierung des Schutzrohres 5 durch den Arm 23 des Manipulators 21 ausgebildet wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird jetzt eine erste Ausführungsform der Entschlackungskugel 27 beschrieben.
Die Entschlackungskugel 27 besteht aus zwei Teilen, einem Ansatzstück 40 aus feuerfestem Material und einer Hülse 41 aus rostfreiem Stahl.
Das feuerfeste Material ist beispielsweise graphitierte Tonerde.
Das Ansatzstück 40 weist auf einem Teil seiner Länge eine Blindbohrung 42 auf.
Andererseits weist dieses Ansatzstück 40 einen zylindrischen Teil 40a auf, der an einem seiner Enden durch eine ebene Fläche 40b begrenzt ist und am anderen Ende durch eine sphärische Kappe 40c.
Das Ansatzstück 40 weist ebenfalls Kanäle 43 zur Abgabe des Sauerstoffes auf, die relativ zur Achse dieses Ansatzstückes geneigt sind. Diese Kanäle 43 divergieren vom Mittelpunkt der sphärischen Kappe 40c zu ihrer Peripherie und verbinden die Bohrung 42 mit dem Äußeren.
Es gibt beispielsweise sechs Kanäle 43, wie in Fig. 4 dargestellt.
Die Hülse 41 weist einen zentralen Kanal 41 a zur Sauerstoffversorgung auf und an seiner Außenfläche einen ersten glatten Teil 41b, der dazu bestimmt ist, in die Bohrung 42 des Ansatzstückes 40 eingeführt zu werden, einen zweiten gewindeten Teil 41c und einen dritten Teil 41d, der dazu bestimmt ist, mit der Leitung 29 verbunden zu werden.
Wenn die Hülse 41 im Ansatzstück 40 angeordnet ist, stehen der Kanal 41a, die Bohrung 42 und die Kanäle 43 miteinander in Verbindung.
Außerdem sind das Ansatzstück 40 und die Hülse 41 mit Mitteln zur Verriegelung miteinander versehen, die in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Bajonettsystem 44 und mindestens einer Mutter 45 bestehen, die auf den gewindeten Teil 41c der Hülse 41 geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den ebenen oberen Teil 40b dieses Ansatzstückes anzulegen.
Eine metallische Unterlegscheibe 46 wird zwischen die Mutter 45 und das Ansatzstück 40 gelegt.
Nach einer anderen Variante können das Ansatzstück 40 und die Hülse 41 aneinander geklebt werden.
Nach einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, besteht die Entschlackungskugel 27 ebenfalls aus zwei Teilen, einem Ansatzstück 40 und einer Hülse 41, die in dieses Ansatzstück eingeführt wird.
Dieses Ansatzstück 40 weist, wie in der vorangehenden Ausführungsform, einen zylindrischen Teil 40a auf, der an einem seiner Enden von einer ebenen Fläche 40b begrenzt wird und am anderen Ende durch eine sphärische Kappe 40c.
Die Hülse 41 weist ebenfalls einen zentralen Kanal 41 a zur Versorgung mit Sauerstoff auf und auf seiner Außenfläche einen ersten glatten Teil 41b, einen zweiten gewindeten Teil 41c und einen dritten Teil 41d, der dazu bestimmt ist, mit der Leitung 29 verbunden zu werden.
In dieser Ausführungsform mündet die Bohrung 42 des Ansatzstückes 40 aber in eine Kammer 50, die im Inneren dieses Ansatzstückes ausgebildet ist.
Die Kanäle 43 münden ebenfalls in diese Kammer 50 und sind im vorliegenden Fall parallel zur Achse des Ansatzstückes 40. Es gibt beispielsweise sechs solche Kanäle.
In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Mittel zur Verriegelung der Hülse 41 im Ansatzstück 40 aus einem Stift 51, der das Ansatzstück 40 und den Teil 41b der Hülse 41 durchquert, der in diesem Ansatzstück angeordnet ist und ebenfalls aus mindestens einer Mutter 45, die auf den gewindeten Teil 41c der Hülse 41 geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil 40b des Ansatzstückes 40 anzulegen.
Das Ansatzstück 40 und die Hülse 41 können aneinander geklebt sein.
Die soeben beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen.
Als erstes löst der Manipulator 21, der das Schutzrohr 5 trägt und an die Gießpfanne 1 andrückt, jenes von dieser.
Der Manipulator 21 transportiert das Schutzrohr 5 zur Entschlackungsvorrichtung 20 und bringt dieses Schutzrohr 5 in die Achse der Entschlackungskugel 27.
Der Manipulator 21 hebt das Schutzrohr 5 geringfügig an, um es unter die Entschlackungskugel 27 zu drücken, wie in Fig. 2 dargestellt, und der Entschlackungsvorgang kann beginnen.
Zu diesem Zweck öffnet der Bediener nach und nach ein Ventil (nicht dargestellt), das sich in der Leitung 29 außerhalb der Entschlackungsanlage 20 befindet.
Der Sauerstoff unter Druck kommt durch die Leitung 29, strömt in die Entschlackungskugel ein und wird durch die Kanäle 43 ins Schutzrohr 5 abgegeben.
Die Verbrennung des Eisens im Inneren des Schutzrohres 5 mit dem Sauerstoff dient als Brenner, was es ermöglicht, das Metall zu entfernen, das sich in diesem Schutzrohr verfestigt hat, und das Metall wird im Behälter 30 aufgefangen.
Der bei der Entschlackung des Schutzrohres 5 abgegebene Rauch wird von der Haube 25 aufgefangen.
Die Entschlackung des Schutzrohres 5 ist beendet, wenn es kein Metall mehr gibt, das aus diesem Rohr austritt.
Nach dem Entschlacken unterbricht der Bediener die Sauerstoffversorgung und die Sauberkeit des Schutzrohres 5 kann entweder visuell oder durch eine Kamera kontrolliert werden.
Danach wird das so gereinigte Schutzrohr der Entschlackungsvorrichtung entnommen und dann für einen neuen Guß in die Stranggießanlage transportiert.
Die erfindungsgemäße Entschlackungsvorrichtung erlaubt es, die Hygiene und die Sicherheit zu verbessern, da alle Vorgänge ferngesteuert werden.
Sie erlaubt ebenfalls eine wirkungsvollere Reinigung der Strahlschutzrohre, dementsprechend die Erhöhung der Lebensdauer dieser Schutzrohre und die Verringerung der Gefahr des Wiederaufsteigens und der Gefahr der Renitrierung.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Entschlacken des Gießstrahlschutzrohres (5) beim Stranggießen, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- Mittel (21,23,24) zum Halten des Schutzrohres (5) unter eine Stranggießpfanne (1), zum Transport des genannten Rohres (5) zwischen der Gießpfanne (1) und der Entschlackungsanlage (20) und zum Halten dieses Schutzrohres (5) in der genannten Anklage (20),

- Mittel (27) zum Einblasen von Sauerstoff unter Druck in das Schutzrohr (5),

- Mittel (25,26) zum Absaugen des beim Entschlacken des Schutzrohres (5) abgegebenen Rauches,

- und Mittel (30) zur Rückgewinnung des zum Zeitpunkt der Entschlackung aus dem Schutzrohr (5) austretenden Metalles, wobei diese verschiedenen Mittel ferngesteuert sind.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einblasen von Sauerstoff aus einer Entschlackungskugel (27) aus feuerfestem Material bestehen, die mindestens einen Kanal (43) zur Abgabe von Sauerstoff aufweist, und mit Mitteln zur Sauerstoffversorgung verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material graphitierte Tonerde ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet., daß die Enschlackungskugel (27) einerseits aus einem Ansatzstück (40) besteht, das auf einem Teil seiner Länge mit einer Bohrung (42,50) versehen ist, in die dieser Abgabekanal (43) mündet, und andererseits einer Hülse (41), die auf einem Teil ihrer Länge in eine Bohrung (42,50) dieses Ansatzstückes (40) ragt und einen zentralen Kanal (41a) zur Sauerstoffversorgung aufweist, der mit dein genannten Abgabekanal (43) in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (40) und die Hülse (41) Mittel (44,45, 51) zur Verriegelung miteinander aufweisen.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel aus einem Bajonettsystem (44) bestehen und aus mindestens einer Mutter (45), die auf diese Hülse (41) geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil (40b) des genannten Ansatzstückes (40) anzulegen.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel aus einem Stift (51) bestehen, der das Ansatzstück (40) und den Teil der Hülse (41) durchquert, der sich in diesem Ansatzstück (40) befindet, und aus mindestens einer Mutter (45), die auf diese Hülse (41) geschraubt wird und dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil (40b) des Ansatzstückes (40) anzulegen.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (40) und die Hülse (41) aneinandergeklebt sind.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Rauchabsaugen aus einer Haube (25) bestehen, die über den Mitteln (30) zur Rückgewinnung des Metalles angeordnet ist und mit diesen einen Raum zur Anordnung des Schutzrohres (5) ausspart.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschlackungskugel (27) unterhalb der Haube (25) angeordnet ist.