EP0204076A2 - Hülsenanordnung zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne - Google Patents

Hülsenanordnung zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne Download PDF

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EP0204076A2
EP0204076A2 EP86102833A EP86102833A EP0204076A2 EP 0204076 A2 EP0204076 A2 EP 0204076A2 EP 86102833 A EP86102833 A EP 86102833A EP 86102833 A EP86102833 A EP 86102833A EP 0204076 A2 EP0204076 A2 EP 0204076A2
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    • 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
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor

Definitions

  • the invention relates to a sleeve arrangement for blowing gases or solids into a pan containing molten metal, e.g. in the area of a sliding closure, the sleeve of which essentially has the shape of a truncated cone provided with a flow channel and which is to be inserted into a perforated brick of the pan wall with a conical opening.
  • the object of the present invention is therefore to propose a sleeve arrangement of the type mentioned at the outset in which a faster setting and replacement of the sleeve can be achieved with great accuracy of the sleeve seat.
  • the conical outer surface of the sleeve and the conical inner surface of the opening of the perforated brick have a corresponding slope for self-locking fit, preferably of 5 and that the conical inner surface of the opening of the perforated brick is lined with a sheet metal jacket of low material thickness of the same pitch is. This ensures a quick and clean, since mortar-free changing in the relatively hot state with a precise fit of each subsequent sleeve with great security and with little cleaning effort.
  • a good and firm connection of the sheet metal jacket to the perforated brick can be guaranteed in that the sheet metal jacket is permanently fixed in the opening of the perforated brick with a mortar having a low sintering temperature.
  • the sheet metal jacket has a material thickness in the range between 0.6 and 1 mm, preferably around 0.8 mm, an extraordinarily precise fit of the sleeve is ensured while normal tolerance deviations of the perforated brick are compensated for.
  • the sheet metal jacket should be made with a tolerance of about 0.1 mm.
  • An adapter for a pull-out device at the outer end of the sleeve means that the sleeve can be changed quickly and cleanly.
  • the single figure illustrates in vertical section an embodiment of a sleeve arrangement having the invention.
  • the sleeve arrangement 1 consists essentially of a sleeve 2 and a perforated brick 6.
  • the sleeve 2 has a flow channel 7 concentric with the central longitudinal axis for blowing in gases or solids.
  • the sleeve 2 is frustoconical on the outside.
  • An opening 8 of the perforated brick 6, into which the sleeve 2 is to be inserted, is correspondingly conical.
  • the conical lateral surface 9 of the sleeve 2 and the conical inner surface of the opening 8 of the perforated brick 6 have a slope of exactly or essentially 5 °, the tapered part of the sleeve 2 pointing towards the interior of the molten metal pan, the wall of the perforated brick 6 being a component .
  • a sheet metal jacket 4 of low material thickness is inserted into the opening 8.
  • the sheet metal jacket 4 has the same slope or conicity as the inner surface 10 of the opening 8 of the perforated brick 6 and the lateral surface 9 of the sleeve 2.
  • the sheet metal jacket 4 is permanently fixed in the opening of the perforated brick 6 with a mortar 3 of low sintering temperature.
  • the latter has an adapter 5 on the end face of its expanded outer end for the engagement of a pull-out device.
  • the adapter 5 is arranged concentrically to the flow channel 7 in the case shown and delimits part of the same.
  • the insertion and extraction movement of the sleeve 2 is illustrated in the drawing with a double arrow.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hülsenanordnung zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne, z.B. im Bereich eines Schiebeverschlusses, dessen Hülse im wesentlichen die Form eines mit Durchflußkanal versehenen Kegelstumpfes hat und welche in einen Lochstein der Pfannenwandung mit konischer Öffnung einzusetzen ist. Um ein schnelleres und sicheres Setzen und Auswechseln der Hülse zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die konische Mantelfläche der Hülse und die konische Innenfläche der Öffnung des Lochsteines eine übereinstimmende Steigung für selbsthemmenden Sitz, vorzugsweise von 5° haben und daß die konische Innenfläche der Öffnung des Lochsteins mit einem Blechmantel geringer Materialstärke gleicher Steigung ausgekleidet ist. Der Erfindungsgedanke läßt sich auch bei anderen als Einblashülsen vorteilhaft einsetzen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülsenanordnung zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne, z.B. im Bereich eines Schiebeverschlusses, dessen Hülse im wesentlichen die Form eines mit Durchflußkanal versehenen Kegelstumpfes hat und welche in einen Lochstein der Pfannenwandung mit konischer öffnung einzusetzen ist.
  • Bei Hülsenanordnungen dieser Art müssen die Hülsen bisher mit Mörtel gesetzt werden. Dies bedeutet zusätzlichen Material- und großen Zeitaufwand. Beim Austausch einer verschlissenen Hülse gegen eine neue sind ferner unangenehme Reinigungsarbeiten der konischen Öffnung des Lochsteins bei großer Hitzeeinwirkung auszuführen. Das Setzen der Hülse mittels Mörtel hat ferner Ungenauigkeiten des Sitzes der Hülse zur Folge.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Hülsenanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher ein schnelleres Setzen und Auswechseln der Hülse bei großer Genauigkeit des Hülsensitzes erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die konische Mantelfläche der Hülse und die konische Innenfläche der öffnung des Lochsteines eine übereinstimmende Steigung für selbsthemmenden Sitz, vorzugsweise von 5. haben und daß die konische Innenfläche der öffnung des Lochsteines mit einem Blechmantel geringer Materialstärke gleicher Steigung ausgekleidet ist. Dies gewährleistet ein schnelles und sauberes, da mörtelfreies Wechseln im relativ heißen Zustand bei genauem Sitz jeder nachgesetzten Hülse mit großer Sicherheit und mit nur geringem Reinigungsaufwand.
  • Ersichtlich ist der Erfindungsgedanke auch bei anderen als Einblashülsen, also beispielsweise auch bei Schieberhülsen oder sonstigen Hülsen anwendbar, die bisher lediglich mit Mörtel gesetzt werden konnten.
  • Die Wahl der Steigung des Konus von Lochsteinöffnung und Hülsenform gewährleistet eine Selbsthaftung. Die Auskleidung der Lochsteinöffnung mit einem Blechmantel garantiert einen genauen Sitz, wobei normale Toleranzabweichungen des Lochsteines ausgeglichen werden. Zum Wechseln einer verbrauchten Hülse braucht diese lediglich aus dem Lochstein herausgezogen und an ihrer Stelle eine neue Hülse eingesetzt zu werden. Durch den weitgehenden Wegfall der Reinigungsarbeiten wird eine erhebliche Arbeitsersparnis erzielt; durch die Verkürzung der Auswechselzeit erhöht sich gleichzeitig die Verfügbarkeit der Pfanne, wodurch die wirtschaftliche Bedeutung der erfindungsgemäßen Hülseanordnung sich über die bloße Material- und Zeitersparnis beim Setzen und Auswechseln der Hülse noch erhöht. Insbesondere bei basisch zugestellten Pfannen kommen die mit der Erfindung erzielten Vorteile besonders zum Tragen, aber auch bei allen anderen Pfannenzustellungsarten.
  • Eine gute und feste Verbindung des Blechmantels mit dem Lochstein kann gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch garantiert werden, daß der Blechmantel in der öffnung des Lochsteins dauerhaft mit einem Mörtel niedriger Sintertemperatur festgelegt ist.
  • Wenn der Blechmantel eine Materialstärke im Berreich zwischen 0,6 und 1 mm, vorzugsweise bei etwa 0,8 mm hat, wird ein außerordentlich genauer Sitz der Hülse bei Ausgleich normaler Toleranzabweichungen des Lochsteins gewährleistet.
  • Der Blechmantel sollte mit einer Toleranz bei etwa 0,1 mm gefertigt sein.
  • Wenn die Toleranz der Außenabmessungen der Hülse und der öffnung des Lochsteines bei etwa 0,5 mm liegen, kann ein fast 100%-ig genauer Sitz jeder Hülse erreicht werden.
  • Um das Herausziehen der Hülse nach Gebrauch zu erleichtern, wird im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ferner vorgeschlagen, die Mantelfläche der Hülse mit einer Wasserglas-Graphit-Schlemme einzustreichen.
  • Ein Adapter für eine Ausziehvorrichtung am äußeren Ende der Hülse führt dazu, daß die Hülse schnell und sauber gewechselt werden kann.
  • Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Die einzige Figur veranschaulicht im Vertikalschnitt eine Ausführungsform einer die Erfindung aufweisenden Hülsenanordnung.
  • Die Hülsenanordnung 1 besteht im wesentlichen aus einer Hülse 2 und einem Lochstein 6. Die Hülse 2 hat zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen einen zur Mittellängsachse konzentrischen Durchflußkanal 7. Die Hülse 2 ist außen kegelstumpfförmig. Eine Öffnung 8 des Lochsteines 6, in welche die Hülse 2 einzusetzen ist, ist entsprechend konisch ausgebildet. Die konische Mantelfläche 9 der Hülse 2 und die konische Innenfläche der Öffnung 8 des Lochsteines 6 haben erfindungsgemäß eine Steigung von genau oder im wesentlichen 5°, wobei der verjüngte Teil der Hülse 2 zum Innenraum der Metallschmelzepfanne weist, deren Wandung der Lochstein 6 ein Bestandteil ist. In die Öffnung 8 ist ein Blechmantel 4 geringer Materialstärke eingesetzt. Der Blechmantel 4 hat die gleiche Steigung bzw. Konizität wie die Innenfläche 10 der Öffnung 8 des Lochsteines 6 und die Mantelfläche 9 der Hülse 2. Der Blechmantel 4 ist in der Öffnung des Lochsteines 6 dauerhaft mit einem Mörtel 3 niedriger Sintertemperatur festgelegt. Zur Erleichterung des Auswechselns der Hülse 2 weist diese an der Stirnfläche ihres erweiterten äußeren Endes einen Adapter 5 für den Angriff einer Ausziehvorrichtung auf. Der Adapter 5 ist in dem dargestellten Fall konzentrisch zu dem Durchflußkanal 7 angeordnet und begrenzt einen Teil desselben. Die Einsetz-und Ausziehbewegung der Hülse 2 ist in der Zeichnung mit einem Doppelpfeil veranschaulicht.
  • Erprobungen haben gezeigt, daß die normale Wechselzeit mit Hilfe der erfindungsgemäßen Hülsenanordnung von bisher etwa 30 Minuten auf 10 Minuten, also um 200 % reduziert werden kann. Außerdem hat sich die praktische Sicherheit der erfindungsgemäßen Hülsenanordnung bestätigt: Keinerlei Stahlinfiltrationen wurden bei der Erprobung an einer 270t-Pfanne festgestellt.
    • 1 Hülsenanordnung
    • 2 Hülse
    • 3 Mörtel
    • 4 Blechmantel
    • 5 Adapter
    • 6 Lochstein
    • 7 Durchflußkanal
    • 8 Öffnung
    • 9 Mantelfläche
    • 10 Innenfläche

Claims (7)

1. Hülsenanordnung zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne, z.B. im Bereich eines Schiebeverschlusses, dessen Hülse (2) im wesentlichen die Form eines mit Durchflußkanal (7) versehenen Kegelstumpfes hat und welche in einen Lochstein (6) der Pfannenwandung mit konischer öffnung (8) einzusetzen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Mantelfläche (9) der Hülse (2) und die konische Innenfläche (10) der öffnung (8) des Lochsteines (6) eine übereinstimmende Steigung für selbsthemmenden Sitz, vorzugsweise von 5° haben und daß die konische Innenfläche (10) der öffnung (8) des Lochsteines (6) mit einem Blechmantel (4) geringer Material stärke gleicher Steigung ausgekleidet ist.
2. Hülsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (4) in der Öffnung (8) des Lochsteines (6) dauerhaft mit einem Mörtel (3) niedriger Sintertemperatur festgelegt ist.
3. Hülsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (4) eine Materialstärke im Bereich zwischen 0,6 und 1,0 mm, vorzugsweise bei etwa 0,8 mm hat.
4. Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranz der Materialstärke des Blechmantels (4) bei etwa 0,1 mm liegt.
5. Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranz der Hülse (2) und der öffnung (8) des Lochsteines (6) bei etwa 0,5 mm liegt.
6. Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (9) der Hülse (2) mit einer Wasserglas-Graphit-Schlemme eingestrichen ist.
7. Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an ihrem äußeren Ende einen Adapter (5) für eine Ausziehvorrichtung aufweist.
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