DE8620206U1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Formsteins für eine Gasspüleinrichtung - Google Patents

Description

Dlpl.-Ing.H.-J.LIppeit 2 21₁ JuIi 1987 L/Su

Patentanwälte Frankenforater 8tr«ß· V^ 5060 Bergfflch Qledbach 1

Burbach ft Bender oHG ESB Schwelssbetrieb
5900 Siegen 31

"Vorrichtung zur Herstellung eines Forasteins

für eine Gasspüleinrichtung*

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von kegel stumpfförmigen Formsteinen für eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße, wobei der Formstein an seiner Umfangsflache mit Nuten versehen ist, die etwa entlang von Martellinien der seitlichen Außenfläche des Formsteins verlaufen.

Gasspüleinrichtungen für metallurgische Gefäße bestehen häufig aus einem feuerfesten Formstein, insbesondere aus gasundurchlässigem Material, einer diesen teilweise umgebenden Blechumkleidung, die durch einen die seitliehe Außenfläche des Formsteins umgebenen Mantel sowie einen diesen angeschweißten, die Formsteinunterseite überdeckenden Boden gebildet 1st» und einem Gaszuführungsrohr, das an eine mittige Gasdurchtrittsöffnung des Blechbodens angeschweißt ist.

Wenn der Formstein aus gasundurchlässigem Material besteht, strömt das 'durch das Zuführungsrohr kommende Spülgas durch den Spalt zwischen dem Formstein und der Blechumkleidung hindurch und tritt an der Oberseite der Gasspüleinrichtung aus dem Ringspalt zwischen dem Formstein und dem diesen umgebenden Blechmantel aus.

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Bei diesen sogenannten RandspUlern Wird also im Gegensatz zu den porösen Steinen, bei denen das Spülgas | durch das Material des Förmsteins strömt» bewußt auf \ einen Gäsdurchtfitt zwischen dem Formstein und der Biechummanteiurig hingearbeitet« |

Aufgrund von Maßung>nau1gkeiten des Formsteins einerseits bzw. der Blechummantelung andererseits 1st hXufig der Gasdurchtrittsspait Über den Umfang des Gasspülsteins und dessen Höhe unterschiedlich breit. j Dadurch kann es vorkommen, daß das Spülgas rundum den | Austrittsquerschnitt des Durchtrittsspalts ungleich- | ma*ß1g ausströmt, so daß Über den Umfang unterschiedlich große Gasblasen entstehen» die den Spülvorgang negativ beeinträchtigen. Im Extremfall strömt das Gas nur auf einer Seite oder auch nur an einer Stelle aus dem Austrittsspalt aus« wodurch die Spülergebnisse noch schlechter werden.

Es 1st bereits vorgeschlagen worden, an der Außenseite des Formsteins Nuten anzubringen, die als Gasdurchtrittskanäle dienen und einen gezielten und gleichmäßigen Gasdurchtritt durch den Randbereich zwischen Formstein und Blechumkleidung ermöglichen. Es 1st jedoch schwierig, diese Nuten in den relativ harten Formstein einzubringen.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich diese Nuten auf sehr einfache Weise herstellen lassen.

Erfindungsgemäß wird"diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Form mit einem kegelstumpfförmigen Innenraum, dessen Höhe größer Q₅ als die des Förmsteins ist und bei der an der Innenfläche der umlaufenden Wandung entlang von Hantellinien

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Edeistahidra'hte gespannt sind, deren Durchmesser In der Größenordnung Von 0,4 - 0,7 mm liegen.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung lassen sich Formsteine erzeugen, die sich, optimal in Gasspüleinrichtungen einsetzen lassen. Die durch die Nuten entstehenden Durch-(jangskanüle weisen dabei Durchmesser auf« die so klein sind, daß keine Schmelze hindurchdringen kann.

iö Die an der Innenwändüfig der Form ängebräcncen Drähte können In der Welse befestigt sein, daß sie durch Bohrungen bzw. Schlitze in der Wandung der Form gezogen sind.

Mindestens zwei gegenüber liegende DrKhte können jeweils aus einem gemeinsamen Drahtabschnitt gebildet sein» der über eine außen an der Formunterseite angeordnete Platte geführt 1st, deren Abstand von der Formunterseite verstellbar ist. Durch Verschieben der Platte von der Formunterseite weg können die DrXhte gespannt werden, so daß sie stramm an der Forminnenseite anliegen.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben* Es zeigen:

B Fig. 1 einen Schnitt durch den unteren Bereich eines Gasspülsteins entlang der Linie &Igr;-&Ggr; aus Flg. 2,

Flg. 2 eine Ansicht des Gasspül steins gemäß Flg. 1 Von Unteri, und zwar In Richtung

des Pfeiles II,

Fig. 3 In vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie III-III aus ^Fi9· 1»

Flg. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formsteins und

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen

Schnitt entlang der Linie V-V aus F1g. 4*

_2B. Nach der Zeichnung besteht der Gasspül stein 1 aus einem Formstein 2, einer Biechumkleidung 3 sowie einem Gaszuführungsrohr 4.

Der Formstein 2 weist bei dem in der Zeichnung

g₀ dargestellten Ausführungsbeispiel eine kegel stumpfförmige Gestalt auf, die am breiteren unteren Ende in einen kurzen zylindrischen Abschnitt 5 übergeht. Der Formstein 2 besteht aus feuerfestem, gasundurchlässigem Material.

Die Blechumkleidung 3 ist aus einem die seitliche Außenfläche 6 des Formsteins 2 umgebenden Blechmantel

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7 sowie einem an diesen angeschweißten, die Formsteinunterseite 8 überdeckenden runden Blechboden 9, gebildet. Der Blechboden 9 weist eine mittige Gasdurchtrittsöffnung 10 auf, an deren Umfängsrähd das GaszuführungsTohr 4 angeschweißt ist*

In dem Bereich zwischen tier Formsteinunterseite 8 und dem Blechboden 9 sind Gasdurchlässe 11 vorgesehen, die sich von der m1tt1gen Gasdurchtrittsöffnung 10 bis zum

IQ Rafidbsreieh des Forssteins erstrecke«; Zur Bildung &aacgr;·&tgr; öäsdurchlässe 11 1st der Blechboden 9 leicht konisch ausgebildet und weist mehrere über dem Umfang verteilt angeordnete radial verlaufende Sicken 12 auf, die sich bis zum Randbereich des Blechbodens 9 erstrecken und deren Oberseiten in einer gemeinsamen, senkrecht zur Mittelachse des Formsteins 2 verlaufenden Ebene Hegen. Die Oberselten 13 der Sicken 12 Hegen also Über Ihre gesamte Länge an der Unterseite 8 des Formsteins 2 an. Die zwischen den Sicken 12 verblei-

2Q benden Freiräume dienen dabei als Gasdurchlässe 11, die sich bis zum Rand des Formsteins erstrecken, wobei die Gasdurchlässe zum Rand hin 1n der Höhe abnehmen, aber 1n der Breite zunehmen. Die Gasdurchlässe 11 können so ausgebildet sein, daß Ihr Strömungsquer schnitt über Ihre gesamte radiale Länge konstant ist. Im Randbereich münden die Gasdurchlässe 11 in einen im Querschnitt etwa dreieckförmigen Kanal 14, der rund um den SpUIstein herumläuft und zwischen dem zylindrischen Abschnitt 5 des Formsteins 2 und dem unteren Ende des Blechmantels 7 gebildet 1st. Aus diesem umlaufenden Kanal 14 kann das Spülgas durch kleine Durchgangskanäle 15 strömen, die im seitlichen Umfangsbereich des Formsteins zwischen dem Blechmantel 7 und der seitlichen konisehen Außenfläche 6 des

&ldquor;,. Formsteins 2 gebildet sind.

Nach Fig. 3 sind die Durchgangskanäle 15 durch Nuten

16 gebildet, die in der seitlichen Außenfläche 6 des Formsteins 2 ausgebildet sind und sich etwa entlang von Mantellinien des Formsteins 2 erstrecken. Die Nuten 16 können in die Außenfläche des Formsteins 2 nach deren Fertigstellung eingefräst oder eingeschliffen werden. Vorzugsweise werden diese aber bereits während des Herstellungsvorgangs in die Außenfläche eingeformt.

IQ Zur Herstellung eines Formsteins 2, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, dient eine Form 17, die in Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist. Die Form 17 weist einen kegel stumpfförmigen Innenraum 18 auf, dessen Höhe größer ist, als die des Formsteins 2. An der Innenfläche der umlaufenden Wandung 19 der Form sind entlang von Mantellinien Edelstahldrähte 20 gespannt, deren Durchmesser in der Größenordnung von 0,4 - 0,7 mm liegen. Diese Drähte dienen während des Herstellvorgangs zum Einformen der Nuten 16 in die äußere Mantelfläche des Formsteins 2.

Am oberen Rand der Form 17 sind in gleichmäßigen Abständen Über den Umfang verteilt angeordnete Längsschlitze 21 ausgebildet, durch die die Enden der Drähte 20 hindurchgeführt und um 180° umgebogen sind. Die dadurch außen an der Wandung 19 der Form anliegenden umgebogenen Enden 22 der Drähte 20 sind mit Hilfe eines aufgeschobenen Ringes 23 festgelegt.

Die unteren Enden der Drähte 20 sind durch Bohrungen 24 durch die Wandung 19 der Form nach außen geführt. Die Bohrungen 24 sind dabei auf denselben Mantellinien wie die oberen Schlitze 21 anor^.dnet und Hegen in dichtem Abstand über dem unteren Soden 25 der Form 17.

Jeweils zwei diametral gegenüberliegende Drähte 20 sind durch einen gemeinsamen Drahtäbschnitt gebildet»

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der außen um den Boden 25 herumgeführt ist. Zwischen dem Boden 25 und den außen herumgeführten Drahtabschnitten befindet sich eine runde Spannplatte 26, über deren Außenfläche 27 sämtliche Drahtabschnitte herumgeführt sind.

In ihrer Mitte weist die Spannplatte 26 eine Gewindebohrung auf, durch die eine Schraube 28 hindurchgeführt ist. Die Schraube 28 liegt mit ihrem Schaftende an der Unterseite des Bodens 25 an. Durch Anziehen der Schraube 28 wird die Platte 26 von dem Boden 25 weggedrückt und spannt dabei die Drähte 20.

Alternativ ist es auch möglich, zum Entfernen der Nuten 16 an Stelle der gespannten Drähte 20 dünne Flacheisen in die Wandung 19 der Form 17 einzusetzen.

Wenn ein Formstein 2 in der beschriebenen Form 17 hergestellt werden soll, werden zunächst einmal die Drähte fest in die Form 17 eingespannt. Je nach Anwendungsfall werden Drähte mit einem bestimmten Durchmesser gewählt, der für die in der Praxis vorkommenden Anwendungsfälle im Bereich von 0,4 - 0,7 mm liegt. Dann wird die flir den Formstein 2 vorgesehene Formmasse in die mit ihrer Öffnung nach oben weisende Form eingefüllt, und zwar bis zu einer Höhe, in der der höchste Punkt der umgebogenen Drahtenden gerade nicht mehr von der Formmasse berührt wird.

Nach dem Brennen des Formsteins wird dieser aus der Form herausgenommen, 'und dann werden mit einer Drahtbürste die Nuten des fertigen Formsteins saubergebürstet, damit später in dem fertigen Stein die Durchgangskanäle garantiert frei sind. Dann wird der Blechmantel im warmen Zustand auf dem Formstein aufgebracht und auf diesen aufgeschrumpft. Zum Schluß

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1 wird der bereits fertig vorbereitete Blechboden 9 an die Formsteinunterseite 8 angelegt und mit dem Rand des Blechmantels 7 dicht verschweißt, wobei vorzugsweise der Blechmantel zuvor um den Boden 9 urngebördelt

5 wird, so daß die Schweißnaht in einem Abstand vom Rand des Blechbodens gezogen wird.

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   Vorrichtung zur Herstellung von kegel stumpfförmigen Formsteinen für eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße, wobei der Formstein an seiner Umfangsflache mit Nuten versehen ist, die etwa entlang von Mar'tellinien der seitlichen Außenfläche des Formsteins verlaufet*, gekennzeichnet durch eine Form (17* mit einem kegel stumpfförmigen Innenraum (18), dessen Höhe größer als die des Formsteins (2) ist und bei der an der Innenfläche der umlaufenden Wandung (19) entlang von Mantellinien Edelstahldrähte (20) gespannt sind, deren Durchmesser in der Größenordnung von 0,4 - 0,7 mm liegen.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Drähte (20) durch Bohrungen (24) bzw. Schlitze (21) in der Wandung (19) der Form (17) gezogen sind.

   Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g ekennzeichn e't , daß jeweils mindestens zwei diametral gegenüberliegende Drähte (20) aus einem gemeinsamen Drahtabschnitt gebildet sind und daß Sämtliche Drahtabschnitte Über eine außen an der FofiTiUnterseite angeordnete Platte (26) geführt sind,

   deren Abstand von der Formunterseite verstellbar ist.