EP0133896B1 - Assembled refractory feeding conduit for horizontal continuous casting - Google Patents
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- EP0133896B1 EP0133896B1 EP84107315A EP84107315A EP0133896B1 EP 0133896 B1 EP0133896 B1 EP 0133896B1 EP 84107315 A EP84107315 A EP 84107315A EP 84107315 A EP84107315 A EP 84107315A EP 0133896 B1 EP0133896 B1 EP 0133896B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
- B22D11/0642—Nozzles
Definitions
- the invention relates to a refractory duct connection made up of bodies placed next to one another for transferring, in particular, steel melts from a distributor vessel (1) into a mold (2) of horizontal continuous casting plants.
- Horizontal continuous casting plants have so far been used successfully for casting non-ferrous metals such as lead, zinc, copper and the like. They have molds, the walls of which are formed by endless, cooled belts, as a result of which relatively high casting speeds of around 10 m per minute and thus correspondingly high casting rates are achieved with relatively little stationary equipment in the plant.
- the liquid metal is fed from the distributor vessel to the mold via an open, fire-proof channel.
- the continuous casting of liquid steel is preferably carried out in vertically oscillating molds into which an immersion tube, which is connected to the distributor vessel in an airtight and vertical manner, dips with the mouth under the steel bath level, in order to prevent atmospheric oxygen from reaching the steel melt.
- the casting speeds are a maximum of 3 to 4 m per minute, which also means that the casting capacities remain limited, although the stationary equipment is considerable due to the required intermediate deck.
- the pouring body is In the manner of a rocker, it can be locked in different inclined positions as well as laterally adjustable transversely to its longitudinal extension.
- the outlet profile of the casting body is adapted to the cross-sectional profile of the mold and the casting body carries a mouthpiece which seals with the mold walls.
- the pouring cassette is installed as a wedge-shaped prefabricated component accessible from the outside of the distribution vessel in its refractory bottom lining and adjusted on shaped stones arranged there. This design and arrangement is clear and allows a quick exchange of the pouring cassette in a reproducible position by the cassette with profiled edges provided on the outer end face in an abutment of a portal-like shaped stone and with the flanks and the inner end face in a horseshoe-shaped, with the Flush the bottom of the molded stone also fits flush.
- a shut-off device Primarily used as a shut-off device is a stopper closure device, the spout of which is arranged in the bottom plane of the vessel lining in the spout cassette and has a drainage channel of rectangular cross section, which allows a comparatively low overall height.
- a mounting iron is provided which protrudes over the outer end face.
- the pouring cassette preferably consists of chemically or hydraulically setting refractory refractory concrete with possibly integrated reinforcement or assembly iron and / or steel fiber additive in the flow area of the melt.
- the ball head is connected as a separate part via an annular groove and ring spring to the coupling part, in the flow channel of which the rectangular flow cross section of the pouring cassette is converted to the round cross section of the pouring tube, while in the ball head channel the transition to the angle of inclination takes place the mold takes place.
- the pouring tube is expediently provided with external insulation in the form of half-shells and at the outlet end with a bordered mat insulation made of ceramic fiber material.
- a certain compensation effect is achieved while compensating for dimensional tolerances in the outside diameter of the pouring tube, the outlet end of which has a sealing spring surrounding the free outlet profile for fitting the mouthpiece provided with a counter-profiled sealing groove.
- the mouthpiece consists of a material that repels molten steel and is encased over an external insulation by a form-fitting metal housing, which ends flush with a peripheral edge provided at the mouth tip. Designed in this way, the mouthpiece remains largely free of lumps in the flow channel and is able to withstand the stresses of the internally acting steel melt and the cooled mold walls that pass by at a comparatively high speed, and to achieve extremely satisfactory service lives in practice.
- the mouthpiece can be attached to the pouring tube with the metal housing by means of tensioning devices articulated on the pouring tube holding frame without any problems and reliably.
- a prematurely worn muzzle tip can be easily replaced or, in an economical manner, a material, preferably boron nitride, can be used, which is more expensive than the material for the mouthpiece. but offers more security with regard to the free flow of the molten steel and the wear resistance.
- the metal housing can be connected to the muzzle tip via countersunk plug pins.
- a circumferential space free of insulation with an inert gas connection is provided on the mouthpiece in front of the surface seal to the mouth tip within the metal housing perforated all around there, so that a gas barrier is established that effectively shields the inside of the mold from the outside air.
- FIG. 1, 1 means a distributor vessel, for example a tundish, which is only shown in the pouring area, from which liquid steel is fed to a mold 2, which is also only indicated, or to a casting machine with moving mold walls.
- a fire-proof duct connection 3 which is airtight on all sides is provided, which consists of a pouring cassette 4, a coupling part 5 and its pouring tube 6 with a mouthpiece 7.
- the pouring cassette 4 is laterally supported from the outside accessible in a reinforced area of a metal jacket 8 and a fireproof lining 9 having distribution vessel 1 and is thereby adjusted by a portal-like molded block 10 and a horseshoe-shaped molded block 11, of which the portal-like molded block 10, which is expediently formed in two parts and provided with an abutment groove 10a, into the wall and the horseshoe-shaped stone 11 is installed in the bottom of the refractory vessel lining 9.
- Both shaped stones 10 and 11 serve the pouring cassette 4 as an abutment and determine their position in the vessel lining 9.
- the shaped stones 10 and 11 are flush with the inner walls of the vessel, to which a mass layer 12 is applied.
- the pouring cassette 4 is tapered on the flanks and on the support side towards the inner end face and provided with a mounting iron 14 (FIG. 2) which, mortared in a groove, surrounds the flanks and the inner end face and both ends over the protrudes the outer end face.
- a mounting iron 14 FIG. 2
- the pouring cassette 4 is equipped with an inserted pouring spout 15, which cooperates with a plug 16 as a closure for draining the melt from the vessel 1 and opens into an outflow channel 17 of rectangular cross-section which widens slightly in the outflow direction.
- the channel 17 leads to the outer end face of the pouring cassette 4, where a circular profile groove 18 and the counter profile for the abutment groove 10a of the portal-like shaped block 10 and vertical flank guides 19 are provided for the coupling part 5a.
- the pouring cassette 4 is preferably a refractory prefabricated component made of hydraulically or chemically bonded refractory concrete with a steel fiber additive in the wall area of the drain channel 17. Such components have an exact construction, which enables a low-joint, reproducible delivery after each exchange.
- the spout 15 and the mounting iron 14 are provided as replaceable elements on the spout cassette 4.
- the pouring channel 17 of the pouring cassette 4 is continued by the channel section 20 in the coupling part 5 which has a round profile and has a spherical head 5b in which a channel section 20a having the inclination of the pouring tube 6 and the mold 2 is arranged.
- the coupling part 5 has the shape of a round body with parallel flank surfaces 21 (FIG. 2) and a circular spring 22 as counter profiles to the flank guides 19 and the circular groove 18 on the outer end face of the pouring cassette 4.
- Coupling part 5a and ball head 5b are manufactured separately for manufacturing reasons and assembled via an annular spring 23 and an annular groove 24 to form a component.
- the pouring tube 6 connected to the coupling part 5 has a flange 6a. which, as a counter-profile to the spherical head 5b, has a spherical head seat 6b, a flat surface 6c and a sheet metal jacket 27 over a mortar layer 26. At the outlet end 28, the pouring tube is flattened in a wedge shape onto a rectangular exit profile 29 of the same shape as the mold, which is surrounded by a spring 30 (see FIGS. 7 and 8).
- the pouring tube is surrounded by insulation, which is formed in the tubular section by half-shells 31 and 32 made of molded ceramic fiber material, while the wedge-shaped end 28 has an insulating mat 33, which is fastened, for example, by means of metal strips.
- the half-shells 31 and 32 have a substantially semicircular cross-section and, in addition, the half-shells 32 are provided with parallel mating surfaces 32a for insertion into a holding frame 34, which is part of an adjustable slide (not shown further) and is used for positioning the pouring tube 6 .
- the approximately U-shaped holding frame 34 in cross section has a support surface 35 for the sheet metal jacket 27 on the flat surface 6c of the pouring tube 6, which is also supported by the sheet metal jacket 27 on the free end face 36 of the holding frame 34.
- the pouring tube 6 is clamped in its position in the holding frame 34 by means not shown for the sake of simplicity.
- the outer shape of the mouthpiece 7 is a body corresponding to the mold cross section, in the present case a prismatic body, the flow channel 38 of which widens on all sides towards the mouth tip.
- the refractory material of the muzzle tip 7a has sealing contact with the mold walls via a circumferential edge 39 provided on the muzzle edge, whereas the remaining cross section of the muzzle tip 7a and mouthpiece 7 is kept smaller for applying a circumferential insulation 40 made of ceramic fiber paper and one with the circumferential edge 39 flush metal housing 41.
- This is made of a heat-resistant special alloy, which still has a strength of 10 kp / mm 2 at 9005 ° C.
- the mouth tip 7a is a separate workpiece and is coupled to the mouthpiece 7 by means of pressure-cut surfaces 42, preferably with centering by means of centering bolts (not shown).
- the contact pressure is transmitted to the metal housing 41 and from there via bolts 44 which engage in the mouth tip 7a by means of clamping devices 43 which are hinged to the holding frame 34 and hold the mouthpiece 7 on the pouring tube 6.
- the metal housing has direct contact with sheet shapes 45 of the muzzle tip 7a at the locations provided for the bolts 44, while leaving out the insulation 40.
- hooks 43a belonging to the clamping devices 43 are bent out of the latter.
- a circumferential space 46 is underneath the metal housing 41 by omitting the insulation 40 provided, into which inert gas is introduced, from lines which can be laid within the metal housing 41 in a manner not shown.
- the metal housing 41 is provided with holes 47, so that the inert gas exits into the gap between the mold wall and the mouthpiece 7 and keeps air away from the mold.
- the pouring cassette 4 consists of refractory refractory concrete.
- the coupling part 5 and the pouring tube 6, are advantageously made of a graphite-containing high-alumina material.
- the assembly of the fire-proof duct connections for example for the horizontal casting of a billet strand of 70 x 180 mm cross-section with a casting performance of one ton per minute and a casting speed of 10 m per minute, is carried out as follows:
- the coupling part 5 with the fireproof cemented ball head 5b and the spout cassette 4 with the cemented spout 15 are also connected to one another by means of putty.
- the preassembled unit 4, 15 and 5a, 5b is brought into the position provided in the lining 9 of the distribution vessel 1 and determined by the shaped stones 10 and 11, while handling the assembly iron 14 or possibly other assembly auxiliary devices. Because of the exact, dimensionally accurate construction of the pouring cassette 4 made of refractory refractory concrete, only relatively little grout is required.
- the pouring tube 6, including the sheet metal jacket 27, including the insulation 31, 32 and 33 is fastened on the holding frame 34 of a movable carriage in a predetermined position.
- the pre-assembled mouthpiece 7, 7a is connected to the pouring tube 6 by means of the clamping devices 43, which connect both the mouth tip 7a with the mouthpiece 7 via the surface seal 42 and the mouthpiece 7 with the pouring tube 6 via a special seal.
- the parts 6, 7 and 7a mounted on the slide support frame 34 in the manner described are brought into position with the slide in relation to the coupling piece 5 and the ball seat 25 is connected to the ball head 5b via said special seal with the application of contact pressure.
- the casting position is determined on the holding frame slide.
- the casting machine or mold 2 which is also adjustable, is brought into the working position.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Kanalverbindung aus aneinandergesetzten Körpern zum Überführen insbesondere von Stahlschmelzen aus einem Verteilergefäß (1) in eine Kokille (2) von Horizontal-Stranggießanlagen.The invention relates to a refractory duct connection made up of bodies placed next to one another for transferring, in particular, steel melts from a distributor vessel (1) into a mold (2) of horizontal continuous casting plants.
Horizontal-Stranggießanlagen sind bisher erfolgreich eingesetzt zum Gießen von Buntmetallen, wie Blei, Zink, Kupfer und dergleichen. Sie haben Kokillen, deren Wände von endlosen gekühlten Bändern gebildet werden, wodurch relativ hohe Gießgeschwindigkeiten um etwa 10 m pro Minute und damit entsprechend hohe Gießleistungen bei verhältnismäßig geringer stationärer Ausrüstung der Anlage erreicht werden. Das flüssige Metall wird hierbei vom Verteilergefäß über eine offene feuerfeste Rinne der Kokille zugeführt.Horizontal continuous casting plants have so far been used successfully for casting non-ferrous metals such as lead, zinc, copper and the like. They have molds, the walls of which are formed by endless, cooled belts, as a result of which relatively high casting speeds of around 10 m per minute and thus correspondingly high casting rates are achieved with relatively little stationary equipment in the plant. The liquid metal is fed from the distributor vessel to the mold via an open, fire-proof channel.
Demgegenüber erfolgt das Stranggießen von flüssigem Stahl bevorzugt in senkrecht oszillierenden Kokillen, in die ein an das Verteilergefäß luftdicht und senkrecht angeschlossenes Tauchrohr mit der Mündung unter den Stahlbadspiegel hineintaucht, um zu vermeiden, daß Luftsauerstoff an die Stahlschmelze herankommt. Die Gießgeschwindigkeiten betragen maximal 3 bis 4 m pro Minute, womit auch die Gießleistungen beschränkt bleiben, obwohl die stationäre Ausrüstung infolge eines erforderlichen Zwischendecks erheblich sind.In contrast, the continuous casting of liquid steel is preferably carried out in vertically oscillating molds into which an immersion tube, which is connected to the distributor vessel in an airtight and vertical manner, dips with the mouth under the steel bath level, in order to prevent atmospheric oxygen from reaching the steel melt. The casting speeds are a maximum of 3 to 4 m per minute, which also means that the casting capacities remain limited, although the stationary equipment is considerable due to the required intermediate deck.
Aus der, gemäß Art. 54(3) EPÜ zum Stande der Technik gehörenden europäischen Anmeldung EP-A 0123 121 ist eine feuerfeste Kanalverbindung als zum Einbringen von Stahlschmelze in Doppelband-Gießmaschinen beschrieben. Über diese Zuführeinrichtung wird aus einem Vorsatzbehälter Stahlschmelze unter Vermeidung von Luftzutritt in eine Doppelband-Gießmaschine mit mitlaufenden Kokillenwänden eingeleitet. Zur Vorbereitung des Gießvorganges wird ein in einem eigenen Schlitten um eine waagerechte Schwenkachse drehbar gehaltener und verfahrbarer Eingußkörper (Gießrohr an der Trennstelle mittels Kugelgelenk verbindbar gemacht. Eine Kugelpfanne und ein Kugelzapfen gehören jeweils verschiedenen Teilen, nämlich dem Vorsatzbehälter und dem Eingußkörper an. Der Eingußkörper ist nach Art einer Wippe sowohl in unterschiedlichen Schräglagen feststellbar als auch quer zu seiner Längserstreckung seitenverstellbar. In der feuerfesten Auskleidung des Verteilergefäßes ist ein, mit einem zur Gefäßaußenseite führenden Abflußkanal und einer Absperrvorrichtung versehener Stein mit direkten oder indirekten Anschlußmitteln für den Eingußkörper (Gießrohr) vorgesehen. Das Austrittsprofil des Eingußkörpers ist an das Querschnittsprofil der Kokille angepaßt und der Eingußkörper trägt ein mit den Kokillenwänden dichtendes Mundstück.From the European application EP-A 0123 121, which belongs to the state of the art according to Art. 54 (3) EPC, a refractory duct connection is described as for introducing molten steel into double-belt casting machines. Via this feed device, molten steel is introduced into a double-belt casting machine with moving mold walls from a front container while avoiding air access. To prepare for the casting process, a cast body that can be moved and rotated in a separate carriage about a horizontal swivel axis is made (pouring tube can be connected at the point of separation by means of a ball joint. A ball socket and a ball pin each belong to different parts, namely the attachment container and the pouring body. The pouring body is In the manner of a rocker, it can be locked in different inclined positions as well as laterally adjustable transversely to its longitudinal extension. The outlet profile of the casting body is adapted to the cross-sectional profile of the mold and the casting body carries a mouthpiece which seals with the mold walls.
Da Bestrebungen im Gange sind, nunmehr auch Horizontal-Stranggießanlagen für das Gießen von Stahlsträngen zu benutzen, ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, eine feuerfeste Kanalverbindung aus aneinandergesetzten Körpern zum Überführen von Stahlschmelze aus einem Verteilergefäß (Tundish) in eine Kokille bzw. Gießmaschine von Horizontal-Stranggießanlagen zu schaffen, die betriebssicher und zur Vermeidung einer Reoxidation der Stahlschmelze luftdicht ist sowie einen einfachen, zur schnellen Montage geeigneten Aufbau aufweist, der außerdem ein Ersetzen von Einzelteilen problemlos zuläßt.Since efforts are now underway to now also use horizontal continuous casting plants for the casting of steel strands, it is the object of the present invention to provide a refractory channel connection made of bodies placed against one another for transferring molten steel from a tundish into a mold or casting machine of horizontal To create continuous casting plants, which is reliable and airtight to avoid reoxidation of the molten steel, and has a simple structure which is suitable for quick assembly and which also permits the replacement of individual parts without problems.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of
Dadurch ergibt sich eine Kanalverbindung aus zwei relativ leicht zu handhabenden grundlegenden Baueinheiten, nämlich einer mit der Absperrvorrichtung und den Anschlußmitteln für das Gießrohr vormontierbaren, in die Gefäßauskleidung einbaubare Ausgußkassette und einem Gießrohr, das zusammen mit dem in die Kokille ragenden Mundstück als verstellbare Einheit angeschlossen werden kann. Es ist möglich, die zwei Baueinheiten weitgehend einzeln für ihren Einsatz vorzubereiten, um dann die Kanalverbindung durch Zusammenschluß beider Einheiten, d. h. durch Heranfahren der Gießrohreinheit an die in das feststehende Verteilergefäß eingebaute Ausgußkassette endgültig fertigzustellen, so daß die vor Ort erforderlichen Montage- und Demontagearbeiten auf ein Minimum beschränkt sind. Außerdem lassen sich Einzelteile der Baueinheiten in einfacher Weise austauschen oder noch brauchbare Einzelteile unbrauchbarer Baueinheiten neu verwenden. Darüberhinaus können die Einzelteile in einfacher, auf dem Feuerfestgebiet üblicher Art betriebssicher und luftdicht miteinander verbunden werden. Die Ausgußkassette ist als keilförmiger Fertigbauteil von der Außenseite des Verteilergefäßes zugänglich in dessen feuerfeste Bodenauskleidung eingebaut und an dort angeordneten Formsteinen justiert. Diese Ausbildung und Anordnung ist übersichtlich und läßt einen schnellen Austausch der Ausgußkassette in einer reproduzierbaren Lage zu, indem die Kassette mit an der äußeren Stirnseite vorgesehenen profilierten Kanten in ein Widerlager eines portalartigen Formsteins und mit den Flanken und der inneren Stirnseite in einen hufeisenförmigen, mit dem Gefäßboden bündigen Formstein ebenfalls bündig hineinpaßt. Primär dient als Absperrvorrichtung eine Stopfenverschlußeinrichtung, deren Ausguß in die Bodenebene der Gefäßauskleidung in der Ausgußkassette angeordnet ist, die einen Abflußkanal von rechteckigem Querschnitt aufweist, was eine vergleichsweise niedrige Bauhöhe erlaubt. Zwecks einfacher Handhabung der Ausgußkassette ist ein Montageeisen vorgesehen, das über deren äußere Stirnseite vorsteht. Die Ausgußkassette besteht vorzugsweise aus chemisch oder hydraulisch abbindendem feuerfestem Feuerbeton mit gegebenenfalls eingebundenen Armierungs- bzw. Montageeisen und/oder Stahlfaserzusatz im Durchflußbereich der Schmelze.This results in a channel connection from two relatively easy-to-use basic units, namely a pouring cassette that can be pre-assembled with the shut-off device and the connection means for the pouring tube and can be installed in the vessel lining, and a pouring tube that is connected as an adjustable unit together with the mouthpiece protruding into the mold can. It is possible to prepare the two structural units largely individually for their use, in order to then connect the sewer by combining both units, i. H. to be completed by moving the pouring tube unit to the pouring cassette installed in the fixed distributor vessel, so that the assembly and disassembly work required on site is kept to a minimum. In addition, individual parts of the building units can be exchanged in a simple manner or usable individual parts of useless building units can be used again. In addition, the individual parts can be connected to one another in a simple, operationally reliable and airtight manner in the refractory field. The pouring cassette is installed as a wedge-shaped prefabricated component accessible from the outside of the distribution vessel in its refractory bottom lining and adjusted on shaped stones arranged there. This design and arrangement is clear and allows a quick exchange of the pouring cassette in a reproducible position by the cassette with profiled edges provided on the outer end face in an abutment of a portal-like shaped stone and with the flanks and the inner end face in a horseshoe-shaped, with the Flush the bottom of the molded stone also fits flush. Primarily used as a shut-off device is a stopper closure device, the spout of which is arranged in the bottom plane of the vessel lining in the spout cassette and has a drainage channel of rectangular cross section, which allows a comparatively low overall height. For easy handling of the pouring cassette, a mounting iron is provided which protrudes over the outer end face. The pouring cassette preferably consists of chemically or hydraulically setting refractory refractory concrete with possibly integrated reinforcement or assembly iron and / or steel fiber additive in the flow area of the melt.
Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung besteht in der Zwischenschaltung eines Kupplungsteils zwischen Ausgußkassette und Gießrohr, die beide auch direkt miteinander verbunden sein können, wozu dann die Ausgußkassette entsprechende Verbindungselemente an der äußeren Stirnseite trägt. Im zuerst genannten Fall ist die äußere Stirnseite der Ausgußkassette mit einer Kreisnut und Flankenführungen ausgestattet, in die eine Kreisfeder und Flankenflächen des Kupplungsteiles passen, das seinerseits einen Kugelkopf als Anschlußelement für das Gießrohr hat. Hierbei ist es fertigungstechnisch von Vorteil, wenn der Kugelkopf als separater Teil über eine Ringnut und Ringfeder an den Kupplungsteil angeschlossen ist, in dessen Durchflußkanal eine Umsetzung des rechteckigen Durchflußquerschnittes der Ausgußkassette auf den runden Querschnitt des Gießrohres erfolgt, während im Kugelkopfkanal der Übergang auf den Neigungswinkel der Kokille stattfindet.Another embodiment of the invention consists in the interposition of a coupling part between the pouring cassette and the pouring tube, both of which can also be connected directly to one another, for which purpose the pouring cassette then carries corresponding connecting elements on the outer end face. In the former case, the outer end face of the pouring cassette is equipped with a circular groove and flank guides, into which a circular spring and flank surfaces of the coupling part fit, which in turn has a ball head as a connecting element for the pouring tube. It is advantageous from a manufacturing point of view if the ball head is connected as a separate part via an annular groove and ring spring to the coupling part, in the flow channel of which the rectangular flow cross section of the pouring cassette is converted to the round cross section of the pouring tube, while in the ball head channel the transition to the angle of inclination takes place the mold takes place.
Im weiteren schlägt die Erfindung vor, am Einlaufende des Gießrohres einen Flansch mit einem Kugelkopfsitz und einer Flachfläche vorzusehen und den Flanschbereich über eine Mörtelschicht mit einem Blechmantel zu verkleiden, mit dem das Gießrohr in einem metallischen Rahmen justiert gehaltert ist. Ein solcher Aufbau des Gießrohres ermöglicht paßgerechte Verbindungen zum Kupplungsteil und zum Mundstück, bei denen der Blechmantel, der mehrmals an neuen Rohren verwendet und zwecks genauem Sitz mit Hilfe einer Schablone aufgemörtelt werden kann, die Voraussetzungen für eine perfekte Lagerung des Gießrohres im metallischen Rahmen und für die Übertragung von Anpreßkräften erfüllt. Zweckmäßig ist das Gießrohr mit einer äußeren Isolierung in Form von Halbschalen und am Auslaufende mit einer eingefaßten Mattenisolierung aus keramischem Fasermaterial versehen. Ungleich wird damit, neben dem angestrebten Isoliereffekt, beim Festspannen des Gießrohres im Halterahmen ein gewisser Kompensationseffekt unter Ausgleich von Maßtoleranzen im Außendurchmesser des Gießrohres erreicht, dessen Auslaufende tunlichst eine das freie Austrittsprofil umgebende Dichtungsfeder zum Aufstecken des mit einer gegenprofilierten Dichtungsnut versehenen Mundstückes hat.Furthermore, the invention proposes to provide a flange with a spherical head seat and a flat surface at the inlet end of the pouring tube and to cover the flange area with a sheet metal jacket by means of a mortar layer, with which the pouring tube is held in an adjusted manner in a metallic frame. Such a construction of the pouring tube enables fitting connections to the coupling part and to the mouthpiece, in which the sheet metal jacket, which is used several times on new tubes and can be mortared with the help of a template for the exact fit, the conditions for a perfect storage of the pouring tube in the metallic frame and for the transfer of contact forces is fulfilled. The pouring tube is expediently provided with external insulation in the form of half-shells and at the outlet end with a bordered mat insulation made of ceramic fiber material. In contrast to the desired insulating effect, when the pouring tube is clamped in the holding frame, a certain compensation effect is achieved while compensating for dimensional tolerances in the outside diameter of the pouring tube, the outlet end of which has a sealing spring surrounding the free outlet profile for fitting the mouthpiece provided with a counter-profiled sealing groove.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Mundstück aus einem Stahlschmelze abweisenden Material besteht und über einer Außenisolierung von einem formschlüssigen Metallgehäuse eingefaßt ist, das mit einem an der Mündungsspitze vorgesehenen Umfangsrand oberflächenbündig abschließt. Derartig gestaltet bleibt das Mundstück weitgehend frei von Batzenbildungen im Durchflußkanal und vermag den Beanspruchungen der innenwirkenden Stahlschmelze und der außen mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit vorbeilaufenden gekühlten Kokillenwänden bestens zu widerstehen und in der Praxis außerordentlich befriedigende Standzeiten zu erzielen. Darüberhinaus kann das Mundstück am Gießrohr unter Vermittlung des Metallgehäuses mittels am Gießrohrhalterahmen angelenkter Spannvorrichtungen umstandslos und betriebssicher befestigt werden. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, das Mundstück mit einer separaten, vom Metallgehäuse mittel- oder unmittelbar hintergriffenen Mündungsspitze auszurüsten und zwischen Mundstück und Mündungsspitze eine zentrierte, plangeschliffene Flächendichtung vorzusehen. Demgemäß läßt sich beispielsweise eine voreilend verschlissene Mündungsspitze leicht austauschen oder in wirtschaftlicher Weise ein Material, vorzugsweise Bornitrit verwenden, das zwar kostspieliger ist, als das Material für das Mundstück. aber mit Bezug auf den freien Durchfluß der Stahlschmelze und den Verschleißwiderstand mehr Sicherheit bietet. Im einzelnen kann das Metallgehäuse mit der Mündungsspitze über versenkte Steckbolzen verbunden sein.Another feature of the invention is that the mouthpiece consists of a material that repels molten steel and is encased over an external insulation by a form-fitting metal housing, which ends flush with a peripheral edge provided at the mouth tip. Designed in this way, the mouthpiece remains largely free of lumps in the flow channel and is able to withstand the stresses of the internally acting steel melt and the cooled mold walls that pass by at a comparatively high speed, and to achieve extremely satisfactory service lives in practice. In addition, the mouthpiece can be attached to the pouring tube with the metal housing by means of tensioning devices articulated on the pouring tube holding frame without any problems and reliably. It has proven to be particularly expedient to equip the mouthpiece with a separate muzzle tip, which is gripped behind the metal housing directly or indirectly, and to provide a centered, flat-ground surface seal between the mouthpiece and the muzzle tip. Accordingly, for example, a prematurely worn muzzle tip can be easily replaced or, in an economical manner, a material, preferably boron nitride, can be used, which is more expensive than the material for the mouthpiece. but offers more security with regard to the free flow of the molten steel and the wear resistance. In particular, the metal housing can be connected to the muzzle tip via countersunk plug pins.
In besonderer Beachtung des Problems, das Eindringen von Luft in den Kontaktbereich zwischen Mundstück und Kokille zu verhindern, ist erfindungsgemäß am Mundstück vor der Flächendichtung zur Mündungsspitze ein von der Isolierung freier Umfangsraum mit Inertgasanschluß innerhalb des dort rundum perforierten Metallgehäuses vorgesehen, so daß eine Gassperre errichtet werden kann, die das Kokilleninnere wirksam von der Außenluft abschirmt.With special attention to the problem of preventing the ingress of air into the contact area between the mouthpiece and the mold, according to the invention a circumferential space free of insulation with an inert gas connection is provided on the mouthpiece in front of the surface seal to the mouth tip within the metal housing perforated all around there, so that a gas barrier is established that effectively shields the inside of the mold from the outside air.
Die Erfindung ist nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert.The invention is explained below, for example with reference to the drawing.
Es zeigen :
- Fig. 1 eine zwischen Verteilergefäß und Kokille angeordnete feuerfeste Kanalverbindung bestehend aus einer Ausgußkassette, einem Kupplungsteil, einem Gießrohr und einem Mundstück im Längsschnitt,
- Fig. 2 die Draufsicht auf eine Ausgußkassette im Boden des Verteilergefäßes,
- Fig. 3 einen Formstein zur Lagerung der Ausgußkassette in Frontansicht,
- Fig. 4 die Ansicht auf den Kupplungsteil nach A-A der Fig. 2 und
- Fig. 5 und 6 sind Ansichten auf Isolierungen des Gießrohres nach B-B und C-C der Fig. 1.
- 1 shows a refractory channel connection arranged between the distribution vessel and the mold, consisting of a pouring cassette, a coupling part, a pouring tube and a mouthpiece in longitudinal section,
- 2 is a top view of a pouring cassette in the bottom of the distributor vessel,
- 3 is a molded block for storing the pouring cassette in front view,
- Fig. 4 shows the view of the coupling part according to AA of Fig. 2 and
- 5 and 6 are views of insulation of the pouring tube according to BB and CC of FIG. 1st
Die folgenden Figuren veranschaulichen im größeren Maßstab :
- Fig. 7 das Gießrohrende in Vorderansicht,
- Fig. 8 im Längsschnitt ;
- Fig. 9 ebenfalls im Längsschnitt das an das Gießrohr anschließbare Mundstück,
- Fig. 10 die teilweise aufgebrochene Draufsicht zu Fig. 9,
- Fig. 11 die Ansicht y nach Fig. 10 und
- Fig. 12 die Ansicht z nach Fig. 10.
- 7 the pouring tube end in front view,
- Fig. 8 in longitudinal section;
- 9 also in longitudinal section the mouthpiece connectable to the pouring tube,
- 10 is the partially broken plan view of FIG. 9,
- 11 is the view y of FIG. 10 and
- 12 shows the view z according to FIG. 10.
In Fig. 1 bedeutet 1 ein der einfachheithalber nur im Ausgußbereich dargestelltes Verteilergefäß, beispielsweise einen Tundish, aus dem flüssiger Stahl einer ebenfalls nur angedeuteten Kokille 2 bzw. einer Gießmaschine mit mitlaufenden Kokillenwänden zugeführt wird. Hierzu ist eine allseits luftdichte feuerfeste Kanalverbindung 3 vorgesehen, die aus einer Ausgußkassette 4, einem Kupplungsteil 5 und seinem Gießrohr 6 mit Mundstück 7 besteht.In FIG. 1, 1 means a distributor vessel, for example a tundish, which is only shown in the pouring area, from which liquid steel is fed to a
Die Ausgußkassette 4 lagert seitlich von außen zugänglich in einem verstärkten Bereich des einen Blechmantels 8 und eine feuerfeste Auskleidung 9 aufweisenden Verteilergefäßes 1 und wird dabei von einem portalartigen Formstein 10 und einem hufeisenförmigen Formstein 11 justiert, von denen der zweckmäßig zweiteilig ausgebildete und mit einer Widerlagernut 10a versehene portalartige Formstein 10 in die Wand und der hufeisenförmige Formstein 11 in den Boden der feuerfesten Gefäßauskleidung 9 eingebaut ist. Beide Formsteine 10 und 11 dienen der Ausgußkassette 4 als Widerlager und bestimmen deren Lage in der Gefäßauskleidung 9. An den dem Gefäßinnern zugekehrten Seiten sind die Formsteine 10 und 11 flächeneben mit den Gefäßinnenwänden, auf die eine Massenschicht 12 aufgetragen ist. Zum handlichen Austausch ist die Ausgußkassette 4 an den Flanken und an der Auflageseite nach der inneren Stirnseite hin querschnittsverjüngt und mit einem Montageeisen 14 (Fig. 2) versehen, das, in einer Nut eingemörtelt, die Flanken und die innere Stirnseite umgibt und beidenends über die äußere Stirnseite vorsteht. Oberseitig, d. h. gefäßbodenseitig ist die Ausgußkassette 4 mit einem eingesetzten Ausguß 15 ausgestattet, der zum Ablassen der Schmelze aus dem Gefäß 1 mit einem Stopfen 16 als Verschluß zusammenwirkt und in einen Abflußkanal 17 von rechteckigem, in Abflußrichtung sich leicht erweiternden Querschnitt mündet. Der Kanal 17 führt zur äußeren Stirnseite der Ausgußkassette 4, wo eine kreisförmige Profilnut 18 sowie das Gegenprofil für die Widerlagernut 10a des portalartigen Formsteins 10 und senkrechte Flankenführungen 19 für den Kupplungsteil 5a vorgesehen sind. Die Ausgußkassette 4 ist vorzugsweise ein feuerfester Fertigbauteil aus hydraulisch oder chemisch gebundenem Feuerbeton mit einem Stahlfaserzusatz im Wandbereich des Abflußkanals 17. Solche Bauteile haben eine exakte Bauweise, was eine fugenarme, nach-jedem Austausch reproduzierbare Zustellung möglich macht. Der Ausguß 15 und das Montageeisen 14 sind als austauschbare Elemente an der Ausgußkassette 4 vorgesehen.The pouring cassette 4 is laterally supported from the outside accessible in a reinforced area of a
Fortgesetzt wird der Ausgußkanal 17 der Ausgußkassette 4 durch den im Querschnitt sich auf Rundprofil umwandelnden Kanalabschnitt 20 im Kupplungsteil 5, der einen Kugelkopf 5b hat, in dem ein die Neigung des Gießrohres 6 und der Kokille 2 aufweisender Kanalabschnitt 20a angeordnet ist. Der Kupplungsteil 5 hat die Form eines Rundkörpers mit parallelen Flankenflächen 21 (Fig. 2) und einer Kreisfeder 22 als Gegenprofile zu den Flankenführungen 19 und der Kreisnut 18 an der äußeren Stirnseite der Ausgußkassette 4. Kupplungsteil 5a und Kugelkopf 5b sind aus fertigungstechnischen Gründen separat hergestellt und übereine Ringfeder 23 und eine Ringnut 24 zu einem Bauteil zusammengesetzt.The pouring
Das an das Kupplungsteil 5 angeschlossene Gießrohr 6 weist einen Flansch 6a auf. der als Gegenprofil zum Kugelkopf 5b einen Kugelkopfsitz 6b, ferner eine Flachfläche 6c und über einer Mörtelschicht 26 einen Blechmantel 27 tragt. Am Auslaufende 28 ist das Gießrohr keilförmig abgeflacht auf ein der Kokille im Querschnitt gleichartiges, rechteckiges Austrittsprofil 29, das von einer Feder 30 umrandet wird (siehe Fig. 7 und 8). Am äußeren Umfang ist das Gießrohr von einer Isolierung umgeben, die im rohrförmigen Abschnitt von Halbschalen 31 und 32 aus geformtem keramischen Fasermaterial gebildet wird, während das keilförmige Ende 28 eine beispielsweise mittels Metallbändern befestigte Isoliermatte 33 aufweist. Gemäß Fig. 5 und 6 haben die Halbschalen 31 und 32 im wesentlichen halbringförmigen Querschnitt und außerdem sind die Halbschalen 32 mit parallelen Paßflächen 32a versehen zum Einfügen in einen Halterahmen 34, der Bestandteil eines nicht weiter dargestellten verstellbaren Schlittens ist und zur Positionierung des Gießrohres 6 dient. Hierzu hat der im Querschnitt etwa U-förmige Halterahmen 34 eine Auflagefläche 35 für den Blechmantel 27 an der Flachfläche 6c des Gießrohres 6, das sich zudem über den Blechmantel 27 an der freien Stirnfläche 36 des Halterahmens 34 abstützt. Das Gießrohr 6 wird in seiner positionierten Lage im Halterahmen 34 durch einfachheitshalber nicht veranschaulichte Mittel festgespannt.The pouring
Über die Feder 30 des Gießrohres 6 schließt mit einer gegenprofilierten Nut 37 das Mundstück 7 an (Fig. 8 und Fig. 9), das mit seiner Mündungsspitze 7a in die Kokille 2 hineinragt und dabei mit den sich in Abzugsrichtung bewegenden Kokillenwänden dichtend zusammenwirkt. Demgemäß ist das Mundstück 7 in seiner äußeren Form ein dem Kokillenquerschnitt entsprechender Körper, im vorliegenden Fall ein prismatischer Körper, dessen Durchflußkanal 38 sich zur Mündungsspitze hin allseitig erweitert. Am Austritt hat das feuerfeste Material der Mündungsspitze 7a über einen an der Mündungskante vorgesehenen Umfangsrand 39 dichtenden Kontakt mit den Kokillenwänden, wogegen der übrige Querschnitt von Mündungsspitze 7a und Mundstück 7 kleiner gehalten ist zum Aufbringen einer Umfangsisolierung 40 aus keramischem Faserpapier und eines mit dem Umfangsrand 39 bündigen Metallgehäuses 41. Dieses ist aus einer hitzebeständigen Speziallegierung hergestellt, die bei 9005°C noch eine Festigkeit von 10 kp/mm2 hat. Die Mündungsspitze 7a ist ein separates Werkstück und mit dem Mundstück 7 über plangeschliffene Flächen 42 durch Anpressung gekoppelt, vorzugsweise unter Zentrierung mittels nicht gezeigter Zentrierbolzen. Hierbei wird die Anpreßkraft mit Hilfe von am Halterahmen 34 angelenkzer Spannvorrichtungen 43, welche das Mundstück 7 am Gießrohr 6 festhalten, auf das Metallgehäuse 41 und von dort über in die Mündungsspitze 7a greifende Bolzen 44 übertragen. Zu diesem Zweck hat an den für die Bolzen 44 vorgesehenen Stellen das Metallgehäuse unter Fortlassung der Isolierung 40 direkten Kontakt mit Blattformen 45 der Mündungsspitze 7a. Zur Einleitung der Anpreßkraft auf das Metallgehäuse 41 sind aus diesem zu den Spannvorrichtungen 43 gehörende Haken 43a herausgebogen. Unter dem Metallgehäuse 41 ist durch Fortlassen der Isolierung 40 ein Umfangsraum 46 vorgesehen, in den Inertgas herangeführt wird, von Leitungen, die in nicht dargestellter Weise innerhalb des Metallgehäuses 41 verlegt sein können. Im Bereich des Umfangsraumes 46 ist das Metallgehäuse 41 mit Löchern 47 versehen, so daß das Inertgas in den Spalt zwischen Kokillenwandung und Mundstück 7 austritt und Luft von der Kokille fernhält.About the
Wie bereits eingangs ausgeführt, besteht die Ausgußkassette 4 aus feuerfestem Feuerbeton. Der Kupplungsteil 5 und das Gießrohr 6 hingegen sind vorteilhaft aus einem graphithaltigen tonerdereichen Material gefertigt. Besondere Beachtung ist dem als Strangdüse wirkenden Mundstück 7 einschließlich der Mündungsspitze 7a gewidmet, die beide aus einem die Metallschmelze abweisenden Material vorzugsweise aus Tonerde-Graphit-Material, keramisch gegossenem Quarzgut oder hochprozentigem Zirkonoxid-Material hergestellt sind.As already stated at the beginning, the pouring cassette 4 consists of refractory refractory concrete. The
Die Montage der feuerfesten Kanalverbindungen, beispielsweise zum horizontalen Gießen eines Knüppelstranges von 70 x 180 mm Querschnitt mit einer Gießleistung von einer Tonne pro Minute und einer Gießgeschwindigkeit von 10 m pro Minute geschieht folgendermaßen :The assembly of the fire-proof duct connections, for example for the horizontal casting of a billet strand of 70 x 180 mm cross-section with a casting performance of one ton per minute and a casting speed of 10 m per minute, is carried out as follows:
Zunächst werden der Kupplungsteil 5 mit dem feuerfest angekitteten Kugelkopf 5b und die Ausgußkassette 4 mit dem eingekitteten Ausguß 15 ebenfalls mittels Kittmiteinander verbunden. Sodann wird die vormontierte Einheit 4, 15 und 5a, 5b in die in der Auskleidung 9 des Verteilergefäßes 1 vorgesehene, durch die Formsteine 10 und 11 bestimmte Position gebracht, unter Handhabung am Montageeisen 14 oder gegebenenfalls anderer Montage-Hilfsvorrichtungen. Wegen der exakten, maßgenauen Bauweise der aus feuerfestem Feuerbeton hergestellten Ausgußkassette 4 ist dabei nur verhältnismäßig wenig Fugenmörtel erforderlich. Nun wird das inklusive Blechmantel 27 fertiggestellte Gießrohr.6 einschließlich der Isolierungen 31, 32 und 33 auf dem Halterahmen 34 eines verfahrbaren Schlittens in vorbestimmter Lage befestigt. Alsdann erfolgt der Anschluß des vormontierten Mundstückes 7, 7a an das Gießrohr 6 mittels der Spannvorrichtungen 43, die sowohl die Mündungsspitze 7a mit dem Mundstück 7 über die Flächendichtung 42 als auch das Mundstück 7 mit dem Gießrohr 6 über eine Spezialdichtung verbinden. Schließlich werden die in der beschriebenen Weise auf dem Schlitten-Helterahmen 34 montierten Teile 6, 7 und 7a mit dem Schlitten in Position zum Kupplungsstück 5 gebracht und der Kugelsitz 25 mit dem Kugelkopf 5b über die besagte Spezialdichtung unter Aufbringung von Anpreßkraft zusammengeschlossen. Die Festlegung der Gießposition erfolgt am Halterahmen-Schlitten. Als letztes bringt man die ebenfalls verstellbare Gießmaschine bzw. Kokille 2 in Arbeitsstellung.First, the
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