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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine feuerfeste Platte für einen
Absperrschieberverschluss und den Verschluss selbst.
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Um
den Fluss von geschmolzenem Stahl durch den Boden eines metallurgischen
Behälters, wie
beispielsweise einer Gießpfanne
zur Stahlerzeugung, zu steuern, wird im Allgemeinen ein Schieberverschluss
verwendet. Er umfasst eine obere ortsfeste Feuerfestplatte, die
durch eine Verbindung, welche im Allgemeinen zementiert ist, mit
einer inneren Düse verbunden
ist, die in der Dicke des Feuerfestmaterials angeordnet ist, das
die Wand des Bodens des metallurgischen Behälters bedeckt, sowie eine bewegliche
untere Platte, die mit einer Auffangdüse oder einem Strahlschutzrohr
verbunden ist, ebenfalls durch eine im Allgemeinen zementierte Verbindung.
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Diese
Platten nutzen sich schnell ab, so dass es notwendig ist, sie häufig zu
ersetzen. Um die Kosten von Feuerfestmaterialien pro Tonne gegossenem Stahl
zu verringern, ist es bekannt, dieselben Platten mehrere Male zu
benutzen, möglicherweise
nach einer Reinigung oder Wiederaufarbeitung. Zum Beispiel beschreibt
das Patent FR-A-2,625,928 an STOPINC nebenbei eine Platte mit zwei
Gießöffnungen, die
auf ihren beiden Breitseitenflächen
begradigt und mit einer Metallbandage ausgestattet ist. Diese Platte wird
umgedreht und wiederverwendet.
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Ein
Problem, das sich jedoch bei den gewohnten Verfahren stellt, ist
dasjenige einer menschlichen Verwaltung. Die Bedienungsperson weiß nicht, wie
viele Male die Platten wiederverwendet worden sind. Die Information
sollte gespeichert werden; die Vergangenheit der Platten sollte
notiert werden. Dies macht eine Überwachung
der Platten erforderlich, was schwierig ist. Die Effizienz der Wiederverwendung
wird vermindert.
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Außerdem weist
eine Platte, die benutzt worden ist, beschädigte Zonen auf, z.B. erodierte
und abgenutzte Zonen. Ihre Wiederverwendung führt zu Risiken, z.B. dem Eindringen
von Metall zwischen die beiden Platten. Eine Wiederverwendung der
Platten, die in dem Sinne vorteilhaft ist, als sie die Betriebslebensdauer
der Feuerfestmaterialien verlängert,
beinhaltet auch den Nachteil eines Auftretens von Risiken.
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Die
Stammanmeldung schlägt
ein Verfahren zur Wiederverwendung von Schieberverschlussfeuerfestplatten
vor, wobei der Verschluss eine obere Vertiefung und eine untere
Vertiefung zur Aufnahme eines Satzes von zwei Feuerfestplatten aufweist,
wobei jede dieser Platten in einer Vertiefung mittels einer Breitseitenfläche aufliegt,
die zu ihrer Auflagefläche
wird, und mit der anderen Platte mittels einer Breitseitenfläche zusammenwirkt,
die zu ihrer Gleitfläche
wird.
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Dieses
Verfahren gestattet eine einfache Verwaltung der Platten, und es
gestattet es auch, die Betriebslebensdauer der Feuerfestmaterialien
zu verlängern,
indem die mit dieser Verlängerung
verbundenen Risiken vermindert werden.
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Es
ist gekennzeichnet durch einen Satz von Feuerfestteilen, umfassend
eine neue Platte, der eine Platte zugeordnet ist, die nur einmal
im Schieberverschluss benutzt worden ist, und dadurch dass während des
Wechselns der Platten die neue Platte in einer unteren oder oberen
Bestückungsvertiefung montiert
wird, wobei diese Vertiefung bei jedem Plattenwechsel dieselbe bleibt,
wobei die einmal benutzte Platte in der anderen Vertiefung montiert
wird (Wiederverwendung).
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Dieses
Verfahren legt somit eine Bestückungsvertiefung
für neue
Platten fest, die immer dieselbe ist, sowie eine Bestückungsvertiefung
für nur einmal
benutzte Platten, die ebenfalls immer dieselbe ist. Somit ist die
Verwaltung der Platten einfach. Während einer Wiederaufarbeitung
des Schieberverschlusses weiß die
Bedienungsperson hinsichtlich der Vertiefung, in der sie platziert
wurde, welche Platte zum ersten Mal verwendet wird und wiederverwendet
werden sollte, und welche Platte zum zweiten Mal verwendet worden
ist und weggeworfen werden sollte.
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Die
Bedienungsperson wirft die wiederverwendete Platte systematisch
weg und bewahrt die Platte, die einmal verwendet worden, ist an
einem geeigneten Platz auf, so dass sie wiederverwendet werden kann.
Sie bringt dann systematisch eine neue Platte in der immer gleich
bleibenden Vertiefung zur Bestückung
mit neuen Platten und eine wiederverwendete Platte in der anderen
Vertiefung an.
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Außerdem ist
dieses Verfahren sehr zuverlässig.
In der Tat:
- – wird jede Platte zweimal
und nur zweimal benutzt;
- – jede
Seite der Platte einmal und nur einmal als Gleitfläche benutzt;
- – sind
die Gleitflächen
systematisch neu;
- – sind
niemals gleichzeitig zwei wiederverwendete Platten im Schieberverschluss
vorhanden. Es wird somit niemals ein Satz von zwei wiederverwendeten
Platten benutzt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
die einmal benutzte Platte so in der Wiederverwendungsvertiefung
platziert, dass die Breitseitenfläche, die während ihrer ersten Verwendung
ihre Auflagefläche
war, zu ihrer Gleitfläche
wird.
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Je
nach dem verwendeten Gießverfahren kann
es von Interesse sein, die neue Platte entweder in der oberen Position
oder in der unteren anzubringen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird die neue Platte als untere Platte montiert und die wiederverwendete
Platte ist die obere Platte.
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Somit
erfolgt das Verschließen
und die Regulierung immer mit einer neuen Platte. Die Sicherheit
ist optimal, weil die untere Platte zum Verschließen der
Gießöffnung wichtig
ist.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird die neue Platte als obere Platte verwendet. Somit wird die
Verbindung zwischen der inneren Düse und der Platte auf neuen
Oberflächen
hergestellt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine feuerfeste Platte, die zur Montage
in einer Vertiefung eines Schieberverschlusses für einen metallurgischen Behälter, wie
eine Gießpfanne
oder eine Zwischenpfanne, bestimmt ist, wobei dieser Schieberverschluss eine
Vertiefung für
die obere Platte und eine Vertiefung für die untere Platte aufweist.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, eine Feuerfestplatte mit einer Ausrichtvorrichtung
bereitzustellen, die es gestattet, sie in nur einer Lage in jeder
Vertiefung zu montieren. Dieses Ziel wird mit der in Anspruch 1
definierten feuerfesten Platte erreicht.
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Wenn
die wiederverwendete Platte montiert wird, ist man somit sicher,
dass sie richtig platziert ist, das heißt so, dass ihre Auflagefläche zu ihrer
Gleitfläche
wird, und umgekehrt.
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Die
Platte ist möglicherweise
umreift oder weist eine Metallumhüllung auf. In diesem Fall beträgt ihre
kleinere Breitseitenfläche
mindestens gleich 60 % der anderen Breitseitenfläche. Sie kann zwei oder mehr
Abstichöffnungen
aufweisen.
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Die
Erfindung betrifft auch einen Schieberverschluss für einen
Metallbehälter,
wie in Anspruch 4 definiert.
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Andere
Eigenschaften und Vorteile werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung
von beispielhaften Ausführungsformen ersichtlich,
die zur Veranschaulichung mit Bezug auf die beigefügten Figuren
bereitgestellt werden.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Schieberverschlusses, und kann mit
Platten gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestattet werden.
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Die 2a, 2b und 2c stellen
drei Schritte des Verfahrens der Stammanmeldung dar.
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3 ist
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Platte mit einer Ausrichtvorrichtung.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung
und mit einer Einrichtung zum Verhindern einer mehr als einmaligen
Anbringung in derselben Vertiefung.
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5 ist
eine Draufsicht auf die in 4 dargestellte
Platte nach einem ersten Gebrauch.
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6 zeigt
den Kreislauf der Platten.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Schieberverschlusses für einen
metallurgischen Behälter,
wie beispielsweise für
eine Gießpfanne
zur Stahlerzeugung oder einen Verteiler. Der Verschluss 2 ist
unter einer mit einer Schicht Feuerfestmaterial 6 bedeckten
Bodenwand 4 angebracht. Der Schieberverschluss weist ein
unter der Platte 4 angebrachtes ortsfestes Untergestell 8 und
eine Türe 10 auf,
die so angebracht werden kann, dass sie in Bezug zum ortsfesten
Untergestell 8 verschwenkbar ist. Eine ortsfeste obere
Platte 12 ist in einer Vertiefung 14 des oberen
Untergestells 8 angebracht. Eine untere bewegliche Platte 16 ist
gegenüber
von der ortsfesten Platte 12 angebracht. Die Platte 16 sitzt
in einer Vertiefung 18 eines Schiebers 20. Der
Schieber 20 kann in einer bekannten Weise in Bezug zum
ortsfesten Teil des Schieberverschlusses verschoben werden, um den
Strom von geschmolzenem Metall zu regulieren oder zu unterbrechen.
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Die
obere ortsfeste Platte 12 ist mit einer inneren Düse 13 verbunden,
die durch die Schicht Feuerfestmaterial 6 hindurch verläuft und
einen axialen Durchlass für
den Hindurchtritt des geschmolzenen Metalls aufweist.
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Die
bewegliche untere Platte 16 ist mit einer Auffangdüse 21 verbunden.
Die beiden Platten sind symmetrisch identisch.
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Die
ortsfeste Platte 12 und die bewegliche Platte 16 weisen
jeweils eine kreisförmige Öffnung 22 für den Hindurchtritt
von geschmolzenem Metall auf.
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Bei
der dargestellten beispielhaften Ausführungsform sind die Platten 12 und 16 umreift.
Bei einer Variante könnten
diese Platten auch in einer bekannten Weise von einer Metallumhüllung umgeben sein
oder weder eine Umreifung noch eine Metallumhüllung aufweisen. Die Platten 12 und 16 weisen identische
ebene Breitseitenflächen
auf. Diese Flächen
unterscheiden sich nicht voneinander, wenn sie nicht im Schieberverschluss
montiert sind. Andererseits weisen die Platten, wenn sie in Stellung
gebracht worden sind, jeweils eine Auflagefläche auf, mit der sie auf dem
Boden der Vertiefung aufliegen, in der sie sitzen (der oberen Vertiefung 14 oder
der unteren Vertiefung 18). Jede Platte weist auch eine Gleitfläche auf,
die auch Arbeitsfläche
genannt wird. Während
des Gießens
machen es diese Arbeitsflächen
möglich,
den Metallstrom zu regulieren. Sie reiben dauernd gegeneinander
und nutzen sich schnell ab. Folglich ist es notwendig, sie häufig zu
wechseln.
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Gemäß dem in
der Stammanmeldung beschriebenen Verfahren wird eine neue Platte
systematisch in der unteren Vertiefung 18 des Schiebers 20 angebracht.
Nachdem sie nur einmal benutzt worden ist, wird die untere Platte 16 geborgen
und in der Vertiefung 14 des oberen Untergestells 8 angebracht.
Sie wird so angeordnet, dass diejenige Breitseitenfläche, die
ihre Arbeitsfläche
war, solange sie in der Vertiefung 18 angeordnet war, in
der oberen Vertiefung 14 zu ihrer Auflagefläche wird.
Umgekehrt wird diejenige Breitseitenfläche, die ihre Auflagefläche war,
zu ihrer Gleit- oder Arbeitsfläche.
Diese Breitseitenfläche
ist in dem Sinne neu, als sie nie als Gleitfläche verwendet wurde. Derjenige
Teil von ihr, der die Abstichöffnung
umgibt, wurde benutzt, um eine Verbindung mit der Düse 21 zu
bewirken, jedoch tritt auf der fraglichen Oberfläche kein Verschleiß auf.
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Die
obere Platte 12, die bereits einmal als untere Platte benutzt
worden war, wird einfach weggeworfen. Um die Öffnung des Metalldurchlasses 22 der
unteren Platte 16 gegenüber
vom axialen Durchlass der inneren Düse 13 anzuordnen,
ist es notwendig, sie um 180° in
der horizontalen Ebene zu drehen, da die Öffnung 22 in Bezug
zur Platte außermittig
ist.
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Die 2a, 2b und 2c veranschaulichen
die aufeinanderfolgenden Stadien des in der Stammanmeldung beschriebenen
Wiederverwendungsverfahrens. In 2a ist
die Platte A die obere Platte, und die Platte B ist die untere Platte,
bevor das Metall gegossen wird. Diejenige Breitseitenfläche der
Platte A, die bereits benutzt worden war, wird durch eine Schraffur 24 angezeigt.
Diese Breitseitenfläche
dient als Auflagefläche
in der Vertiefung 14 (vergleiche 1). Die
andere Breitseitenfläche
der Platte A bildet ihre Arbeitsfläche. Sie war nie benutzt worden.
Die untere Platte B ist neu; keine ihrer Breitseitenflächen ist
benutzt worden.
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2b zeigt
die Platten A und B nach einem Gießzyklus, z.B. einigen Dutzend
Gießpfannen,
bevor diese Platten ersetzt worden waren. Die beiden Breitseitenflächen der
oberen Platte A sind benutzt worden, wie durch die Schraffuren 24 und 26 angezeigt.
Nur eine Breitseitenfläche
der unteren Platte B ist benutzt worden, in dem dargestellten Beispiel
ihre Oberseite, wie durch die Schraffur 28 angezeigt.
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Die
Platte A wird weggeworfen, und die Platte B wird als obere Platte
montiert. Eine neue Platte C wird als untere Platte montiert. Die
Situation ist dann so, wie in 2c dargestellt,
was identisch zu derjenigen ist, die in 2a dargestellt
ist, mit der einzigen Ausnahme, dass die Platte B die Position einnimmt,
welche in 2a diejenige der Platte A war,
und die Platte C die Position, welche diejenige der Platte B war.
Der Zyklus setzt sich somit in derselben Weise fort.
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In
dem unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen
Beispiel wird eine neue Platte in die untere Position gebracht.
Jedoch ist es gemäß der Erfindung
auch möglich,
die neue Platte in die obere Position zu bringen und sie dann als
untere Platte wiederzuverwenden. Die untere Platte unterliegt einer
stärkeren
Erosion, weil sie das Metall laminiert oder flachdrückt. Deshalb
ist die obere Platte weniger stark erodiert als die untere Platte.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Platte gemäß der vorliegenden Erfindung,
die eine Ausrichtvorrichtung aufweist. Diese Platte weist eine Umreifung 30 auf.
Die Ausrichtvorrichtung umfasst ein abgetrenntes Feld 32.
Die Platte ist somit in Bezug zu jeder ihrer Achsen XX und YY asymmetrisch.
Das Profil der Platte bei Nichtvorhandensein eines abgetrennten
Feldes ist mit 34 bezeichnet. 14 und 18 zeigen
die Form der oberen oder unteren Vertiefung an. Wie man sehen kann,
folgt diese Form in Höhe
des abgetrennten Feldes 32 dem Umfang der Platte, so dass
die letztere nur in einer einzigen Lage montiert werden kann.
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Selbstverständlich unterscheidet
sich die Lage der Platte in der oberen Vertiefung von ihrer Lage
in der unteren Vertiefung, so dass die Auflagefläche der Platte zu ihrer Arbeitsfläche wird.
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Jedoch
gibt es bei der in 3 dargestellten Ausführungsform
nichts, um eine Anbringung einer bereits benutzten Platte statt
einer neuen Platte in der unteren Vertiefung zu verhindern. Die
Ausführungsform
der 4 und 5 hilft diesem Mangel ab.
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Platte.
Diese Platte weist eine Einrichtung auf, um die mehr als einmalige
Anbringung der Platte in einer der Vertiefungen 14 oder 18 des
Schieberverschlusses zu verhindern. In dem dargestellten Beispiel
umfasst diese Einrichtung einen Knüppel 44 und eine Feder 42,
die den Knüppel 44 aus
einer in der Dicke der Platte 12 oder 16 vorgesehenen
Ausnehmung 40 herausdrücken
kann. Der Knüppel 44 wird
von einer durch Wärme
schmelzbaren Substanz festgehalten. Während des Gießens von
Stahl wird die Platte 12 oder 16 unter der Einwirkung
der Wärme
des geschmolzenen Metalls aufgeheizt, und das durch Wärme schmelzbare
Element schmilzt, was den Knüppel 44 freisetzt.
Der Knüppel 44 kommt dann
mit der Vertiefung in Berührung
(in dem in 4 dargestellten Beispiel mit
der Vertiefung 18). Wenn die Platte 16 aus dieser
Vertiefung entfernt wird, steht der Knüppel 44 ganz über und
verhindert eine nochmalige Anbringung der Platte 16 in
der Vertiefung 18.
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Andererseits
weist die obere Vertiefung 14 einen Schlitz 46 auf,
der den Knüppel 44 aufnehmen kann
(vergleiche 5). Die Platte 16 kann
dann nach einem Drehen um 180 Grad in der horizontalen Ebene ohne
Schwierigkeit in dieser Vertiefung angebracht werden.
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Dank
dieser Vorrichtung wird die Bedienungsperson systematisch gezwungen,
eine neue Platte in der gewünschten
Vertiefung anzubringen, in dem in 4 beschriebenen
Beispiel in der oberen Vertiefung 14. Andererseits gibt
es nichts, um die gleichzeitige Anbringung von zwei neuen Platten
zu verhindern, z.B. wenn keine benutzten Platten vorhanden sein
sollten.
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Die
Einrichtung, die eine mehr als einmalige Anbringung der Platte in
derselben Vertiefung verhindert, kann sich auf der Längsachse
XX der Platte befinden, wie in den 4 und 5.
Jedoch ist sie vorzugsweise außerhalb
dieser Achse angeordnet, so dass die Platte in Bezug zu jeder ihrer
Achsen XX und YY asymmetrisch ist. Auf diese Weise kann die Einrichtung
auch die Rolle der in 3 dargestellten Ausrichtvorrichtung
spielen. Zum Beispiel steht sie, wenn die Platte neu ist, nach außen über, so
dass sie in eine flache Ausnehmung in der unteren Vertiefung eindringt.
Nach einem erstmaligen Gebrauch der Platte bewegt sich der Knüppel weiter
heraus und kann nicht mehr in die Ausnehmung der unteren Vertiefung
eintreten. Auf der anderen Seite ist die Ausnehmung 46 der
oberen Vertiefung ausreichend tief, um ihn aufzunehmen.
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Der
Kreislauf der Platten ist in 6 dargestellt.
Eine Kiste 50 enthält
neue Platten, die in der unteren Vertiefung des Schiebers 2 angebracht
werden. Die Kiste 52 enthält Platten, die ein einziges
Mal benutzt wurden. Diese Platten werden in der oberen Vertiefung
des Schiebers 2 angebracht. Der Schieber ist dann für einen
Gießzyklus
bereit.
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Nach
dem Gießen
wird der Schieber geöffnet und
die Platten werden herausgenommen. Die untere Platte, die einmal
benutzt worden ist, wird in der Kiste 54 geborgen. Sie
wird bei 56 einer Reinigung unterzogen und kommt dann in
die Kiste 52. Die obere Platte, die zweimal benutzt wurde,
wird in den Abfallkübel 58 weggeworfen.
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Gemäß einem
anderen ihrer Aspekte betrifft die Erfindung daher ein Verfahren,
umfassend den Schritt einer Reinigung einer benutzten Feuerfestplatte.
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Die
erfindungsgemäße Platte
kann auch mehr als eine Öffnung
aufweisen, z.B. zwei. Dies bietet den Vorteil, dass man eine neue
Gießöffnung hat, wenn
die Platte wiederverwendet wird. Diejenigen Oberflächen, welche
die Verbindungsstelle mit der inneren Düse bzw. mit der Auffangdüse bilden,
sind ebenfalls neu. Die Reinigung der Platte wird erleichtert. Die
Platte kann so wiederverwendet werden, dass ihre alte Auflagefläche zu ihrer
Gleitfläche
wird, und umgekehrt. Jedoch kann auch dieselbe Breitseitenfläche als
Auflagefläche
oder als Gleitfläche
wiederverwendet werden, vorausgesetzt, diese sind unterschiedliche
Arbeitszonen der Platte.