EP0325646B1 - Verschlusskörper für einen schiebeverschluss an einem metallschmelze enthaltenden gefäss sowie schiebeverschluss mit einem derartigen verschlusskörper - Google Patents

Verschlusskörper für einen schiebeverschluss an einem metallschmelze enthaltenden gefäss sowie schiebeverschluss mit einem derartigen verschlusskörper Download PDF

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EP0325646B1
EP0325646B1 EP88907280A EP88907280A EP0325646B1 EP 0325646 B1 EP0325646 B1 EP 0325646B1 EP 88907280 A EP88907280 A EP 88907280A EP 88907280 A EP88907280 A EP 88907280A EP 0325646 B1 EP0325646 B1 EP 0325646B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve body
closure body
closure
openings
support frame
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88907280A
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English (en)
French (fr)
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EP0325646A1 (de
Inventor
José GIMPERA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor

Definitions

  • the invention relates to a closure body for a sliding closure on a vessel containing molten metal, which has at least one flow channel and can be used interchangeably in a fixed or adjustable support frame.
  • Closure bodies of so-called linear slides are usually plate-shaped and each have a flow channel, with the flow channel in the open position of the slide plate being aligned with the flow channel of a base plate fixedly arranged on the bottom of the vessel (DE-OS 2102059). Since when moving the slide plate in a control and / or closed position, the upper inlet edge of the flow channel wears out relatively quickly due to the thermal, erosive and corrosive action of the molten metal jet and therefore the entire slide plate must be replaced after only a few spouts, it has already been proposed that Slide plate closed on two sides use, i.e.
  • closure body is penetrated by at least two separate flow channels for the molten metal, the openings of which lie in different, flat surfaces of the closure body.
  • the flow channels do not run parallel, as in the prior art, and therefore do not open into the same surfaces of the closure body, but they are at an angle to each other and their openings on two opposite surfaces of the closure body, at least one of which forms a working surface of the closure body .
  • the closure body according to the invention can perform both the functions of a conventional slide plate and those of a conventional base plate, it is primarily intended to be used in the slide of a slide closure, since, as already mentioned, the wear of slide plates is significantly greater than that of base plates, so that the advantages according to the invention are stronger when the closure body is used in the slide than with a fixed arrangement in the base region of the vessel containing the molten metal.
  • the closure body After wear of the at least one work surface and the associated flow channel in its edge area, the closure body, in particular when used in the slide of a sliding lock, can be rotated or turned so that a new flow channel with its own undamaged work surface is used.
  • the flow channel opens with its openings on both sides into a working surface of the closure body, so that each flow channel can be used in two directions. It is also possible to give the flow channels different dimensions, so that, depending on the desired casting conditions, a narrower or wider flow channel can be selected, which is also assigned its own work surface.
  • a closure body according to the invention can thus have at least twice as many flow channels with their own work surface or work surfaces as a conventional closure plate with essentially the same length and width dimensions. Accordingly, the service life of such a closure body can be multiplied without significantly increasing its dimensions.
  • the two openings of a flow channel are preferably located in mutually parallel surfaces, in particular work surfaces, so that one slide channel arrangement can be replaced by another by simply changing the position of the slide body without changing the design of the slide valve.
  • the closure body has a prismatic, for example cuboid, or cylindrical shape. If the closure body is cuboid, it can have, for example, three flow channels, if it is hexagonal in cross section, it can have, for example, four flow channels, each of which opens into its own working or surface.
  • a flow channel is rotationally and / or mirror-symmetrical to another flow channel.
  • the flow channels are then arranged symmetrically in the closure body in such a way that one flow channel comes to lie in its support frame in place of the other flow channel simply by turning and / or rotating the closure body. This ensures that no other changes to the slide closure mechanism with regard to the position and / or the arrangement and / or the slide drive have to be made, since each time a new flow channel with its own undamaged work surface exactly in place of the previously used worn flow channel with its worn work surface serves.
  • the invention also proposes that the surfaces receiving the openings of the flow channels be rectangular, possibly rounded or beveled at their ends, and that the end faces be square, hexagonal or round in shape.
  • the (elongated) essentially rectangular design of a work surface has the purpose of providing a closing surface area of the required length by eccentrically arranging the flow channel to be provided without the need for an excessive plate size.
  • the square, hexagonal or round shape of the end faces, into which no flow channel opens, on the other hand ensure that the closure body is as compact as possible.
  • the surfaces receiving the openings of the flow channels have the same size and shape. In this way it can be achieved that no change in the support frame when turning and / or rotating the closure body is required if a new flow channel is to be brought into the functional position.
  • the axes of the flow channels are preferably perpendicular to one another, as are the associated working or surfaces of the two or three flow channels. If the closure body has a hexagonal cross section, the flow channels are preferably at an angle of 60 ° to one another in order to distribute the stress on the closure body as evenly as possible.
  • a favorable utilization of the geometric conditions of the closure body can be achieved if the respective flow channel is located in the closing surface area assigned to the other flow channel.
  • the closure body consists, for example, of monolithic ceramic material, it can also be ruled out that the functionality of the other flow channel is impaired by the formation of cracks in the vicinity of the flow channel already used.
  • the flow channels cross each other and the unused channel sections are closed with blind plugs, for example made of high-quality refractory material such as oxide.
  • blind plugs for example made of high-quality refractory material such as oxide.
  • metal reinforcements can be connected to it with rotating and / or pivoting bearing elements, e.g. also be embedded in it.
  • the primary consideration is to design the closure body as a monolithic block made of ceramic material.
  • closure body is designed as a metal cage with plate and / or sleeve-shaped attachments or inserts.
  • the cage then has corresponding recesses for the optional use of such plate and / or sleeve-shaped attachments or inserts, which can take over the functions of a slide plate.
  • closure body can also be accommodated in a metal frame from the outset, so that the closure body is replaced together with this frame.
  • the closure body according to the invention can thus be pressed and fired in a conventional manner from a ceramic refractory material, but can also be cast and / or pressed from refractory refractory concrete. Since the flow channels should all be of essentially the same length, the closure body, if it is, for example, cuboid, is as wide as it is high. The length of the flow channels in a closure body can therefore expediently be so large that an interchangeable spout, as is required on the underside of conventional slide plates, is unnecessary. In such a case, the closure body according to the invention is, for example, approximately twice as thick or high as a conventional slide plate.
  • Closure bodies according to the invention can be used both with linear and with rotary or pivoting slides.
  • the closure body can also be partially permeable in order to allow gas flushing through the plate body to prevent freezing or build-up and to seal against the outside atmosphere.
  • the invention further relates to a sliding closure for a vessel containing molten metal with a closure body, as has been explained in more detail above.
  • This is characterized in particular by the fact that the closure body is both longitudinally displaceable and rotatably mounted. In this way, the various flow channels can be easily brought into their respective working positions.
  • the sliding closure can be opened and closed in an advantageous manner, for example by pushing it back and forth, and the pouring jet can be regulated by pushing it back and forth in the other direction.
  • the service life of the respective closure body is increased still further because different wear edges of the flow channels are then exposed to the molten metal jet during the regulating and / or closing process.
  • the closure body can advantageously have front and / or longitudinal cutouts for the engagement of pins of the support frame or the Have closure body end and / or longitudinal pin for engagement in recesses of the support frame so as to simplify the rotational mounting of the closure body. It may be necessary to adjust the actuation stroke for the slide after the rotation of the closure body to the new conditions.
  • the closure body can also be pressed against the working surface of a base plate with at least one working surface by means of support springs.
  • the base plate can also be held in a swiveling frame.
  • the closure body 1 of Figure 1 is a refractory ceramic monolithic block, which is to take over the functions of a conventional closure plate, in particular a slide plate, in a slide closure on a vessel containing molten metal.
  • the parallelepiped-shaped closure body 1 has two mutually opposite parallel surfaces 9 and 10, which can both be working surfaces of the closure body 1, and two mutually perpendicular, also mutually parallel surfaces 11 and 12, which can also be working surfaces of the closure body 1.
  • the surfaces 9 to 12 all have the same size and shape.
  • the closure body 1 thus has the same height h as width b.
  • the side surfaces 13 and 14 provided on the ends of the narrow sides of the two pairs of surfaces 9, 10 and 11, 12 are square.
  • the closure body 1 is penetrated by two spaced-apart flow channels 2 and 3.
  • the axes of the flow channels 2, 3 are each perpendicular to the longitudinal axis of the closure body 1, but also perpendicular to each other.
  • the openings 5, 6 and 7, 8 open into the surface 9, 10 and 11, 12.
  • the flow channels 2, 3 are rotationally and mirror-symmetrically in the closure body 1 arranged that, for example, by rotating the closure body 1 about its longitudinal axis by 90 ° and turning the closure body 1 about its vertical central axis by 180 ° in the slide closure, the flow channel 3 takes the place of the flow channel 2.
  • this rotationally or mirror-symmetrically arranged arrangement of the flow channels 2, 3 they can also be seen in the part of the closure body material which is delimited by the closing surface areas assigned to the respective other flow channel 3, 2.
  • such a wear body 1 is inserted in a support frame 4, which in the case shown consists of an inner tenter part and an outer support part.
  • the latter has a recess into which the structural unit of wear body 1 and clamping frame part can be inserted, for example with support against support springs (not shown).
  • the support frame part also has an engagement opening 19 for a slide drive 27.
  • the flow channels 2 and 3 can be lined with sleeve-shaped, wear-resistant ceramic inserts 16.
  • Such a lining is made of relatively high quality material always useful when the remaining part of the closure body 1 is made of a lower quality material, for example a refractory refractory concrete.
  • the closure body 1 of the sliding closure shown in Figures 3 and 4 takes over the functions of a slide plate.
  • the closure body 1 as can be seen from the sectional view in FIG. 4, is not purely cuboid, but bevelled on its longitudinal edges.
  • the closure body 1 has in its front side surfaces 13 and 14 a recess 17, in which pins 18 are received for rotatable mounting in bearing pieces of the support frame 4.
  • the slide drive 27 which engages with an actuating rod 28 in the engagement opening 19 of the support frame 4
  • the unit comprising the support frame 4 and the closure body 1 can be displaced linearly relative to the base plate 24 on rails 29.
  • the stroke for the possibility of displacement is such that both the flow channel 2 and - after rotation of the closure body 1 about its longitudinal axis - the flow channel 3 can be moved into the working position under the flow opening 30 of the base plate 24. This eliminates the need for a second rotation of the closure body 1.
  • the slider 29 is part of a housing 20 which is pivotally mounted about an axis 31 on a floor-mounted holder 32 of the vessel containing molten metal.
  • the closure body 1 After pivoting the housing 20 with the support frame 4 and the closure body 1, the closure body 1 can be removed from the support frame 4. On the other hand, the base plate 24 is then also accessible for easy replacement.
  • a closure body 1 in the embodiment of a closure body 1 according to the invention shown in FIG. 5, it consists of an essentially cylindrical cage 21.
  • the cage 21 has in its jacket a number of cutouts 33, in the illustrated case 4 in number, into which plate-shaped attachments 15 with a flow channel 2 can be used with an opening 5 and a surface 9 serving as a working surface.
  • the cage 21 carries pins 18 for the rotatable reception in bearing parts 25, which in turn are supported on the supporting frame 4 via support springs 22, as can be seen in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 also shows how the plate-shaped attachment 15 made of refractory material can be combined with a sleeve-shaped insert 16, which leads to an opening 6 in the recess 33 opposite the plate-shaped attachment 15.
  • the plate-shaped attachment 15 and the sleeve-shaped insert 16 can also be formed in one piece. As can be seen from FIG. 6, a similar combination of perpendicular to each other is created in this way Flow channels 2 and 3 we in the embodiment of Figure 3 with a monolithic ceramic closure body 1.
  • the embodiment according to Figures 6 and 7 has the advantage that the cage 21 can be reused many times and only the plate-shaped attachments 15 and the sleeve-shaped inserts 16 are replaced when worn Need to become.
  • FIG. 7 also shows the tensioning screws 33, with which the housing 20 of the slide, which can be swiveled about the axis 31 from the holder 32, is fastened to the end of the vessel containing the molten metal at the end opposite the axis 31 under load of the support springs 22.
  • the possible stroke of the slide formed from the support frame 4 and the closure body 1 is dimensioned such that both the flow channel 2 and the flow channel 3 can be moved into the working position, with the required displacement possibility over the closing surface area of the plate-shaped attachment 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschlußkörper für einen Schiebeverschluß an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäß, welcher wenigstens einen Durchflußkanal aufweist und in einen ortsfesten oder verstellbaren Tragrahmen auswechselbar einzusetzen ist.
  • Verschlußkörper von sogenannten Linearschiebern sind üblicherweise plattenförmig und haben je einen Durchflußkanal, wobei in Öffnungsstellung der Schieberplatte deren Durchflußkanal mit dem Durchflußkanal einer am Gefäßboden fest angeordneten Bodenplatte fluchtet (DE-OS 2102059). Da beim Verschieben der Schieberplatte in eine Regel- und/oder Verschlußstellung die obere Einlaufkante des Durchflußkanals durch die thermische, erosive und korrosive Einwirkung des Metallschmelzestrahls verhältnismäßig schnell verschleißt und daher die gesamte Schieberplatte schon nach wenigen Ausgüssen ausgewechselt werden muß, ist bereits vorgeschlagen worden, die Schieberplatte zweiseitig zu verwenden, d.h. die zunächst nach oben gekehrte und abgenutzte Arbeitsfläche der Schieberplatte nach unten zu kehren, so daß zwar der gleiche Durchflußkanal abermals, jedoch mit der noch unbeeinträchtigten, jetzt nach oben gekehrten, Arbeitsfläche benutzt wird (JP(A) 55-33823). Eine solche Verlängerung der Standzeit der Schieberplatte ist jedoch nur bedingt möglich, weil der Durchflußkanal auch unterhalb der zunächst oben liegenden Regel- und Verschlußkante des Durchflußkanals durch die hindurchströmende Schmelze versehrt worden sein kann. Ähnliches gilt auch für die Bodenglatte, die jedoch im Kantenbereich des Durchflußkanals weniger beansprucht wird als eine Schieberglatte, weil letztere die Regel- und Verschlußfunktion ausübt.
  • An sogenannten Drehschiebern ist es bekannt, in der Schieberglatte im Umfangsabstand mehr als eine, beispielsweise drei garallele Durchflußkanäle, von zum Teil auch unterschiedlichem Querschnitt, vorzusehen, welche sich jeweils sowohl in die obere Arbeitsfläche als auch in die untere Oberfläche der Drehschieberglatte öffnen (US-PS 3,850,351). Diese Durchflußkanäle können durch Drehen der Schieberglatte nacheinander in Funktionsstellung gebracht werden. Diese Lösung setzt einen verhältnismäßig großen Plattenkörper voraus, da zwischen den einzelnen Durchflußkanälen ein sicherer Schließflächenbereich zur Verfügung bleiben muß.
  • Es sind auch schon sektorförmige Verschlußglatten für Schwenkschieber mit zwei im Schwenkabstand voneinander parallel angeordneten Durchflußkanälen bekannt, die sich ebenfalls beide in die obere Arbeitsfläche und die untere Oberfläche der Schwenkschieberplatte öffnen (DE-OS 2840171). Die Schließflächenbereiche liegen ― bezogen auf eine Schwenkachse ― radial innerhalb der Durchflußkanäle, so daß auch derartige Schieberplatten verhältnismäßig große Abmessungen haben müssen und sowohl ein Schwenkantrieb als auch ein Antrieb zur Linearverschiebung erforderlich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hiervon ausgehend, einen Verschlußkörper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er bei Erhalt einer zuverlässigen Funktion und verhältnismäßig geringen Abmessungen eine größere Standzeit hat.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschlußkörper von wenigstens zwei getrennten Durchflußkanälen für die Metallschmelze durchsetzt ist, deren Öffnungen in unterschiedlichen, ebenen Oberflächen des Verschlußkörpers liegen. Die Durchflußkanale verlaufen also nicht parallel, wie beim Stand der Technik, und münden daher auch nicht in gleiche Oberflächen des Verschlußkörpers, sondern sie liegen im Winkel zueinander und ihre Öffnungen auf je zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Verschlußkörpers, von denen mindestens eine eine Arbeitsfläche des Verschlußkörpers bildet. Obwohl der erfindungsgemaße Verschlußkörper sowohl die Funktionen einer herkömmlichen Schieberplatte als auch diejenigen einer herkömmlichen Bodenplatte übernehmen kann, ist er in erster Linie dafür bestimmt, im Schieber eines Schiebeverschlusses verwendet zu werden, da, wie zuvor bereits erwähnt, der Verschleiß von Schieberplatten wesentlich größer ist als derjenige von Bodenplatten, so daß sich die erfindungsgemäßen Vorteile beim Einsatz des Verschlußkörpers im Schieber stärker ausbilden, als bei ortsfester Anordnung im Bodenbereich des Metallschmelze enthaltenden Gefäßes.
  • Nach Verschleiß der mindestens einen Arbeitsfläche und des dazugehörigen Durchflußkanals in dessen Kantenbereich kann der Verschlußkörper, insbesondere bei seinem Einsatz im Schieber eines Schiebeverschlusses, so gedreht, bzw. gewendet werden, daß ein neuer Durchflußkanal mit seiner eigenen unversehrten Arbeitsfläche zum Einsatz kommt. Insbesondere ist es auch möglich, daß der Durchflußkanal mit seinen Öffnungen beidseitig in eine Arbeitsfläche des Verschlußkörpers mündet, so daß jeder Durchflußkanal in zwei Richtungen verwendet werden kann. Es ist auch möglich, den Durchflußkanälen unterschiedliche Dimensionierung zu geben, so daß je nach den gewünschten Gießverhältnissen ein engerer oder weiterer Durchflußkanal gewählt werden kann, dem ebenfalls eine eigene Arbeitsfläche zugeordnet ist.
  • Ein erfindungsgemäßer Verschlußkörper kann somit bei im wesentlichen gleichen Längen- und Breitenabmessungen mindestens doppelt so viele Durchflußkanäle mit eigener Arbeitsfläche bzw. eigenen Arbeitsflächen wie eine herkömmliche Verschlußplatte aufweisen. Dementsprechend kann die Standzeit eines derartigen Verschlußkörpers ohne wesentliche Vergrößerung seiner Abmessungen vervielfacht werden.
  • Die beiden Öffnungen eines Durchflußkanals liegen vorzugsweise in zueinander parallelen Oberflächen, insbesondere Arbeitsflächen, so daß ohne konstruktive Veränderung Schiebeverschlußanordnung durch einfache Lageveränderung des Verschlußkörpers der eine Durchflußkanal an die Stelle des anderen gebracht werden kann.
  • In besonderer Ausbildung des Erfindungsgedankens hat der Verschlußkörper prismatische, beispielsweise quaderförmige, oder zylindrische Gestalt. Ist der Verschlußkörper quaderförmig, kann er beispielsweise drei Durchflußkanäle, ist er im Querschnitt sechseckig, kann er beispielsweise vier Durchflußkanäle aufweisen, die jeweils in eigene Arbeits- bzw. Oberflächen münden.
  • Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß ein Durchflußkanal dreh- und/oder spiegelsymmetrisch zu einem anderen Durchflußkanal liegt. Die Durchflußkanäle sind dann also in solcher Weise symmetrisch in dem Verschlußkörper angeordnet, daß der eine Durchflußkanal durch bloßes Wenden und/oder Drehen des Verschlußkörpers in seinem Tragrahmen an die Stelle des anderen Durchflußkanals zu liegen kommt. Hierdurch ist gewährleistet, daß sonst keine Veränderungen am Schiebeverschlußmechanismus hinsichtlich der Lage und/oder der Anordnung und/oder des Schieberantriebes vorgenommen werden müssen, da jeweils ein neuer Durchflußkanal mit seiner eigenen unversehrten Arbeitsfläche genau an die Stelle des vorher benutzten verschlissenen Durchflußkanals mit seiner abgenutzten Arbeitsfläche dient.
  • Insbesondere wird mit der Erfindung auch vorgeschlagen, die die Öffnungen der Durchflußkanäle aufnehmenden Oberflächen rechteckig, eventuell an ihren Enden abgerundet oder abgeschrägt und die stirnseitigen Seitenflächen mit quadratischer, hexagonaler oder runder Gestalt auszubilden. Die (längliche) im wesentlichen rechteckige Ausbildung einer Arbeitsfläche hat, wie an sich bekannt, den Zweck, durch außermittige Anordnung des Durchflußkanals einen Schließflächenbereich der erforderlichen Länge vorzusehen, ohne daß eine übermäßige Plattengröße erforderlich ist. Die quadratische, hexagonale oder runde Gestalt der stirnseitigen Seitenflächen, in welche kein Durchflußkanal mündet, sorgen dagegen für eine möglichst kompakte Ausbildung des Verschlußkörpers.
  • Es ist ferner von besonderem Vorteil, wenn die die Öffnungen der Durchflußkanäle aufnehmenden Oberflächen gleiche Größe und Gestalt haben. Hierdurch kann erreicht werden, daß keine Veränderung des Tragrahmens beim Wenden und/oder Drehen des Verschlußkörpers erforderlich ist, wenn ein neuer Durchflußkanal in Funktionsstellung gebracht werden soll.
  • Bei einem quaderförmigen Verschlußkörper stehen die Achsen der Durchflußkanäle vorzugsweise senkrecht zueinander, ebenso wie die zugeordneten Arbeits- oder Oberflächen der zwei oder drei Durchflußkanäle. Hat der Verschlußkörper hexagonalen Querschnitt, stehen die Durchflußkanäle vorzugsweise in einem Winkel von 60° zueinander, um die Beanspruchung des Verschlußkörpers möglichst gleichmäßig zu verteilen.
  • Eine günstige Ausnutzung der geometrischen Verhältnisse des Verschlußkörpers kann dann erreicht werden, wenn sich der jeweilige Durchflußkanal in dem dem jeweils anderen Durchflußkanal zugeordneten Schließflächenbereich befindet. Hierdurch kann, wenn der Verschlußkörper beispielsweise monolithisch aus keramischem Material besteht, auch ausgeschlossen werden, daß durch Rißbildung in der näheren Umgebung des bereits benutzten Durchflußkanals die Funktionsfähigkeit des anderen Durchflußkanals beeinträchtigt wird.
  • Es ist aber auch möglich, daß die Durchflußkanäle einander kreuzen und die nicht genutzten Kanalabschnitte mit Blindstopfen, beispielsweise aus hochwertigem Feuerfestmaterial, wie Oxid, verschlossen sind. Hierdurch wird eine einfachere Handhabung des Verschlußkörpers erreicht, da er für den Einsatz eines neuen Durchflußkanals nicht um zwei Achsen, sondern lediglich um eine Achse des Verschlußkörpers gewendet bzw. gedreht werden muß.
  • Um die Stabilität des Verschlußkörpers und seiner Lagerungsmöglichkeit in einem Tragrahmen zu verbessern, können mit ihm metallene Armierungen mit Dreh- und/oder Schwenklagerungselementen verbunden, z.B. auch in ihm eingebettet sein.
  • In erster Linie ist daran zu denken, den Verschlußkörper als monolithischen Block aus keramischem Material auszubilden.
  • Wenn dieser im Bereich der Arbeitsflächen und/oder der Durchflußkanäle mit platten- und/oder hülsenförmigen Aufsätzen oder Einsätzen aus keramischem Material ausgestattet ist, brauchen lediglich diese aus verhältnismäßig hochwertigem Feuerfestmaterial zu bestehen, während der restliche Teil des Verschlußkörpers aus einem Material geringerer Qualität bestehen kann, beispielsweise aus einem Feuerbeton, in welchem die Aufsätze und/oder Einsätze eingebettet sind. Es kann dabei auch dafür Sorge getragen werden, daß diese Aufsätze und/oder Einsätze verhältnismäßig leicht austauschbar sind, so daß bei Verschleiß nicht der gesamte Verschlußkörper verworfen werden muß, sondern nur diese Aufsätze und/oder Einsätze gegen neue auszutauschen sind. Hierdurch kann der Einsatz des erfindungsgemäßen Verschlußkörpers noch wirtschaftlicher gestaltet werden.
  • Es ist aber auch möglich, daß der Verschlußkörper als metallener Käfig mit platten- und/oder hülsenförmigen Aufsätzen oder Einsätzen ausgebildet ist. Der Käfig hat dann entsprechende Aussparungen für den wahlweisen Einsatz derartiger platten- und/oder hülsenförmiger Aufsätze oder Einsätze, welche die Funktionen einer Schieberplatte übernehmen können.
  • Insgesamt kann der Verschlußkörper auch bereits von vornherein in einem metallenen Rahmen aufgenommen sein, so daß das Auswechseln des Verschlußkörpers zusammen mit diesem Rahmen erfolgt.
  • Der erfindungsgemäße Verschlußkörper kann also in herkömmlicher Weise aus einem keramischen Feuerfestmaterial gepreßt und gebrannt, aber auch aus feuerfestem Feuerbeton gegossen und/oder gepreßt sein. Da die Durchflußkanäle alle im wesentlichen gleich lang sein sollen, ist der Verschlußkörper, wenn er beispielsweise quaderförmig ist, ebenso breit wie hoch. Die Länge der Durchflußkanäle in einem Verschlußkörper kann daher zweckmäßigerweise so groß sein, daß ein Wechselausguß, wie er auf der Unterseite von herkömmlichen Schieberplatten erforderlich ist, entbehrlich wird. Der erfindungsgemäße Verschlußkörper ist in einem solchem Falle beispielsweise etwa doppelt so dick bzw. hoch wie eine herkömmliche Schieberplatte. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Gefahr einer Beschädigung erfindungsgemäßer Verschlußkörper durch Rißbildung bei Benutzung der einzelnen Durchflußkanäle gegenüber herkömmlichen Schieberplatten erheblich reduziert ist. Es gewährleistet den sicheren Einsatz auch der mehreren senkrecht oder im Winkel zueinander stehenden Durchflußkanäle ohne gegenseitige Beeinträchtigung.
  • Erfindungsgemäße Verschlußkörper sind sowohl bei Linear- als auch bei Dreh- oder Schwenkschiebern einsetzbar. Der Verschlußkörper kann auch teilweise permeabel sein, um ein Gasspülen durch den Plattenkörper zur Verhinderung eines Einfrierens bzw. einer Ansatzbildung sowie zur Abdichtung gegen die Außenatmosphäre zu ermöglichen.
  • Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Schiebeverschluß für ein Metallschmelze enthaltendes Gefäß mit einem Verschlußkörper, wie er zuvor näher erläutert worden ist. Dieser zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß der Verschlußkörper sowohl längsverschiebbar als auch drehbar gelagert ist. Auf diese Weise können die verschiedenen Durchflußkanäle leicht in ihre jeweilige Arbeitsposition gebracht werden.
  • Wenn der Verschlußkörper darüberhinaus sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung verstellbar ist, kann in vorteilhafter Weise beispielsweise durch Hin- und Herverschieben in einer Richtung das Öffnen und Schließen des Schiebeverschlusses und durch Hin- und Herverschieben in der anderen Richtung das Regeln des Gießstrahles erfolgen. Dadurch wird die Standzeit des jeweiligen Verschlußkörpers noch weiter vergrößert, weil dann beim Regel- und/oder Schließvorgang unterschiedliche Verschleißkanten der Durchflußkanäle dem Metallschmelzestrahl ausgesetzt sind.
  • Hat der Schiebeverschluß einen metallenen Tragrahmen für die Aufnahme des Verschlußkörpers, so kann der Verschlußkörper vorteilhafterweise stirn- und/oder längsseitige Aussparungen für den Eingriff von Zapfen des Tragrahmens oder der Verschlußkörper stirn- und/oder längsseitige Zapfen für den Eingriff in Aussparungen des Tragrahmens aufweisen, um so die Drehlagerung des Verschlußkörpers zu vereinfachen. Eventuell ist nach der Drehung des Verschlußkörpers der Betätigungshub für den Schieber den neuen Verhältnissen anzupassen.
  • Um den Verschlußkörper für die gewünschte Drehung schnell und einfach freizugeben, kann er mit seinem Tragrahmen in einem abschwenkbaren Gehäuse aufgenommen sein.
  • Um die Dichtigkeit des Schiebeverschlusses mit einfachen Mitteln zu gewährleisten, kann ferner der Verschlußkörper mit wenigstens einer Arbeitsfläche mittels Abstützfedern an die Arbeitsfläche einer Bodenplatte angedrückt werden.
  • Dies läßt sich auf konstruktiv besonders einfache Weise dadurch verwirklichen, daß die Zapfen des Verschlußkörpers oder die Zapfen des Käfigs in Lagerteilen aufgenommen sind, welche sich mittels der Abstützfedern auf dem Tragrahmen abstützen
  • Um ein schnelles Auswechseln zu gewährleisten, kann auch die Bodenplatte in einem abschwenkbaren Rahmen gehalten sein.
  • Es zeigen:
  • (Fortsetzung auf Seite 14 der alten Beschreibung:
  • "Figur 1 einen quaderförmigen Verschlußkörper...")
    • Figur 1
    einen quaderförmigen Verschlußkörper nach der Erfindung in Schrägansicht,
    Figur 2
    einen solchen Verschlußkörper eingesetzt in einem Tragrahmen eines Schiebers,
    Figur 3
    schematisch in vertikalem Längsschnitt einen die Erfindung aufweisenden Schiebeverschluß,
    Figur 4
    schematisch einen Schnitt A-B des in Figur 3 dargestellten Schiebeverschlusses,
    Figur 5
    auseinandergezogen in Schrägansicht eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verschlußkörpers,
    Figur 6
    schematisch im Längsschnitt einen Schiebeverschluß mit einem Verschlußkörper nach Figur 5, und
    Figur 7
    schematisch einen Schnitt C-D des in Figur 6 dargestellten Schiebeverschlusses.

  • Der Verschlußkörper 1 von Figur 1 ist ein feuerfester keramischer monolithischer Block, der die Funktionen einer herkömmlichen Verschlußplatte, insbesondere einer Schieberplatte, in einem Schiebeverschluß an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäß übernehmen soll. Der quaderförmige Verschlußkörper 1 hat zwei einander gegenüberliegende parallele Oberflächen 9 und 10, die beide Arbeitsflächen des Verschlußkörpers 1 sein können, sowie zwei senkrecht dazu stehende, ebenfalls zueinander parallele Oberflächen 11 und 12, die ebenfalls Arbeitsflächen des Verschlußkörpers 1 sein können. Die Oberflächen 9 bis 12 haben sämtlich gleich Größe und Gestalt. Der Verschlußkörper 1 hat also gleiche Höhe h wie Breite b. Dadurch sind die an den Stirnenden der Schmalseiten der beiden Paare von Oberfläche 9, 10 und 11, 12 vorgesehenen Seitenflächen 13 und 14 quadratisch. Der Verschlußkörper 1 wird von zwei im Abstand voneinander angeordneten Durchflußkanälen 2 und 3 durchsetzt. Die Achsen der Durchflußkanäle 2, 3 stehen jeweils senkrecht zu der Längsachse des Verschlußkörpers 1, aber auch senkrecht zueinander. Die Öffnungen 5, 6 bzw. 7, 8 münden in die Oberfläche 9, 10 bzw. 11, 12. Damit sind den beiden Durchflußkanälen 2, 3 jeweils eigene Oberflächen 9, 10 bzw. 11, 12 zugeordnet, von denen jeweils mindestens eine als Arbeitsfläche ausgebildet ist. Die Durchflußkanäle 2, 3 sind derart dreh- und spiegelsymmetrisch in dem Verschlußkörper 1 angeordnet, daß beispielsweise durch Drehen des Verschlußkörpers 1 um seine Längsachse um 90° und Wenden des Verschlußkörpers 1 um seine senkrechte Mittelachse um 180° im Schiebeverschluß der Durchflußkanal 3 an die Stelle des Durchflußkanals 2 tritt. Durch diese dreh- bzw. spiegelsymmetrische Anordnung der Durchflußkanäle 2, 3 liegen diese ersichtlich auch jeweils in dem Teil des Verschlußkörpermaterials, welcher von den dem jeweiligen anderen Durchflußkanal 3, 2 zugeordneten Schließflächenbereichen begrenzt ist.
  • Gemäß Figur 2 ist ein solcher Verschleißkörper 1 in einem Tragrahmen 4 eingesetzt, welcher im dargestellten Fall aus einem inneren Spannrahmenteil und einem äußeren Tragrahmenteil besteht. Letzterer hat eine Aussparung, in welche die bauliche Einheit von Verschleißkörper 1 und Spannrahmenteil, beispielsweise unter Abstützung gegen nicht dargestellte Abstützfedern, eingesetzt werden kann. Der Tragrahmenteil hat ferner eine Eingriffsöffnung 19 für einen Schieberantrieb 27.
  • In Figur 2 ist ferner angedeutet, daß die Durchflußkanäle 2 und 3 mit hülsenförmigen, verschleißfesten keramischen Einsätzen 16 ausgekleidet sein können. Eine solche Auskleidung aus verhältnismäßig hochwertigem Material ist immer dann nützlich, wenn der übrige Teil des Verschlußkörpers 1 aus Material geringerer Qualität, beispielsweise aus einem feuerfesten Feuerbeton, besteht.
  • Der Verschlußkörper 1 des in den Figuren 3 und 4 dargestellten Schiebeverschlusses übernimmt die Funktionen einer Schieberplatte. Der Verschlußkörper 1 ist, wie man aus der Schnittdarstellung von Figur 4 ersieht, nicht rein quaderförmig, sondern an seinen Längskanten abgeschrägt. Der Verschlußkörper 1 hat in seinen stirnseitigen Seitenflächen 13 und 14 je eine Aussparung 17, in welchen Zapfen 18 zur drehbaren Lagerung in Lagerstücken des Tragrahmens 4 aufgenommen sind. Mittels des Schieberantriebes 27, welcher mit einer Betätigungsstange 28 in die Eingriffsöffnung 19 des Tragrahmens 4 eingreift, ist die Einheit aus Tragrahmen 4 und Verschlußkörper 1 linear gegenüber der Bodenplatte 24 auf Schienen 29 verschiebbar. Der Hub für die Verschiebungsmöglichkeit ist so getroffen, daß sowohl der Durchflußkanal 2 als auch ― nach Drehung des Verschlußkörpers 1 um seine Längsachse ― der Durchflußkanal 3 bis in Arbeitsposition unter die Durchflußöffnung 30 der Bodenplatte 24 verfahren werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer zweiten Drehung des Verschlußkörpers 1. Die Schieber 29 sind Bestandteil eines Gehäuses 20, welches um eine Achse 31 schwenkbar an einer bodenfesten Halterung 32 des Metallschmelze enthaltenden Gefäßes gelagert ist.
  • Nach Abschwenken des Gehäuses 20 mit dem Tragrahmen 4 und dem Verschlußkörper 1 kann der Verschlußkörper 1 aus dem Tragrahmen 4 herausgenommen werden. Andererseits ist dann auch die Bodenplatte 24 für einen einfachen Austausch zugänglich.
  • Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlußkörpers 1 besteht dieser aus einem im wesentlichem zylindrische Käfig 21. Der Käfig 21 hat in seinem Mantel eine Anzahl von Aussparungen 33, im dargestellten Falle 4 an der Anzahl, in welche plattenförmige Aufsätze 15 mit einem Durchflußkanal 2 mit einer Öffnung 5 und einer als Arbeitsfläche dienenden Oberfläche 9 eingesetzt werden können. An seinen Stirnseiten trägt der Käfig 21 Zapfen 18 für die drehbare Aufnahme in Lagerteilen 25, die sich ihrerseits über Abstützfedern 22, wie aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich, auf dem Tragrahmen 4 abstützen. Insbesondere aus Figur 6 ist auch ersichtlich, wie der plattenförmige Aufsatz 15 aus feuerfestem Material mit einem hülsenförmigen Einsatz 16 kombiniert werden kann, welcher zu einer Öffnung 6 in der dem plattenförmigen Aufsatz 15 gegenüberliegenden Aussparung 33 führt. Der plattenförmige Aufsatz 15 und der hülsenförmige Einsatz 16 können auch einstückig ausgebildet sein. Wie aus Figur 6 ersichtlich, entsteht auf diese Weise eine ähnliche Kombination von senkrecht zueinander stehenden Durchflußkanälen 2 und 3 wir bei der Ausgestaltung von Figur 3 mit monolithischem keramischen Verschlußkörper 1. Die Ausführungsform gemäß Figuren 6 und 7 hat jedoch den Vorteil, daß der Käfig 21 vielfach wiederverwendbar ist und nur die plattenförmigen Aufsätze 15 und die hülsenförmigen Einsätze 16 bei Verschleiß ausgetauscht werden müssen. Mit Hilfe der Federn 22 wird die Arbeitsfläche 9 des plattenförmigen Aufsatzes 15 gegen die nach unten gekehrte Arbeitsfläche der Bodenplatte 24 gedrückt, welche in diesem Falle ebenfalls in einem Rahmen 26 nach unten abschwenkbar am Gefäßboden gehalten ist. Der als hohlzylindriche Drehkörper ausgebildete Käfig 21 kann, u.a. auch zur Halterung des plattenförmigen Aufsatzes 15 und des hülsenförmigen Einsatzes 16 mit feuerfester Isoliermasse ausgekleidet sein. Figur 7 läßt noch die Spannschrauben 33 erkennen, mit welchen das um die Achse 31 von der Halterung 32 abschwenkbare Gehäuse 20 des Schiebers an dem der Achse 31 gegenüberliegenden Ende am Boden des Metallschmelze enthaltenden Gefäßes unter Belastung der Abstützfedern 22 festgemacht wird. Auch bei der Ausführungsform gemäß Figuren 6 und 7 ist der mögliche Hub des aus Tragrahmen 4 und Verschlußkörper 1 gebildeten Schiebers so bemessen, daß wahlweise sowohl der Durchflußkanal 2 als auch der Durchflußkanal 3 in Arbeitsposition verfahren werden kann, mit der erforderlichen Verschiebemöglichkeit über dem Schließflächenbereich des plattenförmigen Aufsatzes 15.
    Figure imgb0001

Claims (24)

1. Verschlußkörper (1) für einen Schiebeverschluß an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäß, welcher wenigstens einen Durchflußkanal (2, 3) aufweist und in einen ortsfesten oder verstellbaren Tragrahmen (4) auswechselbar einzusetzen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er von wenigstens zwei getrennten Durchflußkanälen (2, 3) für die Metallschmelze durchsetzt ist, deren Öffnungen (5, 6; 7, 8) in unterschiedlichen, ebenen Oberflächen (9, 10; 11, 12) des Verschlußkörpers (1) liegen.
2. Verschlußkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (5, 6; 7, 8) eines Durchflußkanals (2, 3) in zueinander parallelen Oberflächen (9, 10; 11, 12) liegen.
3. Verschlußkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Öffnungen (5, 6; 7, 8) eines Durchflußkanals (2, 3) je in einer Arbeitsfläche (9, 10; 11, 12) liegen.
4. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Öffnungen (5, 6; 7, 8) eines Durchflußkanals (2, 3) in zueinander parallelen Oberflächen (9, 10; 11, 12) liegen, von welchen wenigstens zwei als voneinander unterschiedliche Arbeitsflächen ausgebildet sind.
5. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er prismatische oder zylindrische Gestalt hat.
6. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Durchflußkanal (3) dreh- und/oder spiegelsymmetrisch zu dem anderen Durchflußkanal (2) liegt.
7. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Öffnungen (5, 6; 7, 8) der Durchflußkanäle (2, 3) aufnehmenden Oberflächen (9, 10; 11, 12) rechteckige, eventuell an ihren Enden abgerundete oder abgeschrägte, und die stirnseitigen Seitenflächen (13, 14) quadratische, hexagonale oder runde Gestalt haben.
8. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Öffnungen (5, 6; 7, 8) der Durchflußkanäle (2, 3) aufnehmenden Oberflächen (9, 10; 11, 12) gleiche Größe und Gestalt haben.
9. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Durchflußkanäle (2, 3) senkrecht oder in einem Winkel von 60° zueinander stehen.
10. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der jeweilige Durchflußkanal (2, 3) in dem dem jeweils anderen Durchflußkanal (3, 2) zugeordneten Schließflächenbereich befindet.
11. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, sdadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkanäle (2, 3) einander kreuzen und die nicht genutzten Kanalabschnitte mit Blindstopfen verschlossen sind.
12. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihm metallene Armierungen mit Dreh- und/oder Schwenklagerungselementen verbunden, z.B. in ihn eingebettet sind.
13. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er als monolithischer Block aus keramischem Material ausgebildet ist.
14. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bereich der Arbeitsflächen (9, 10; 11, 12) und/oder der Durchflußkanäle (2, 3) mit platten- und/oder hülsenförmigen Aufsätzen (15) oder Einsätzen (16) aus keramischem Material ausgestattet ist.
15. Verschlußkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsätze (15) oder Einsätze (16) in einen monolithischen Block aus feuerfestem Feuerbeton eingelassen oder in diesen eingebettet sind.
16. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er als metallener Käfig (21) mit platten- und/oder hülsenförmigen Aufsätzen (15) oder Einsätzen (16) ausgebildet ist.
17. Verschlußkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem metallenen Tragrahmen (4) aufgenommen ist.
18. Schiebeverschluß für ein Metallschmelze enthaltendes Gefäß mit einem Verschlußkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (1) sowohl langs verschiebbar als auch drehbar gelagert ist.
19. Schiebeverschluß nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (1) sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung verstellbar ist.
20. Schiebeverschluß nach Anspruch 18 oder 19, mit einem metallenen Tragrahmen (4) für die Aufnahme des Verschlußkörpers (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (1) stirn- und/oder längsseitige Aussparungen (17) für den Eingriff von Zapfen (18) des Tragrahmens (4) oder der Verschlußkörper (1) stirn- und/oder längsseitige Zapfen (18) für den Eingriff in Aussparungen (17) des Tragrahmens (4) aufweist.
21. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (1) mit seinem Tragramen (4) in einem abschwenkbaren Gehäuse (20) aufgenommen ist.
22. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (1) mit wenigstens einer Arbeitsfläche (9, 10; 11, 12) mittels Abstützfedern (22) an die Arbeitsfläche einer Bodenplatte (24) angedrückt wird.
23. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (18) des Verschlußkörpers (1) oder die Zapfen des Käfigs (21) in Lagerteilen (25) aufgenommen sind, welche sich mittels der Abstützfedern (22) auf dem Tragrahmen (4) abstützen.
24. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (24) in einem abschwenkbaren Rahmen (26) gehalten ist.
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