EP0413100A2 - Schliess- und Regelorgan für ein metallurgisches Gefäss - Google Patents

Schliess- und Regelorgan für ein metallurgisches Gefäss Download PDF

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EP0413100A2 EP90110930A EP90110930A EP0413100A2 EP 0413100 A2 EP0413100 A2 EP 0413100A2 EP 90110930 A EP90110930 A EP 90110930A EP 90110930 A EP90110930 A EP 90110930A EP 0413100 A2 EP0413100 A2 EP 0413100A2
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inner tube
closing
outer tube
opening
inner pipe
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Ullrich Hintzen
Ernst LÀ¼hrsen
Andreas Schuler
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Didier Werke AG
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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
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures

Definitions

  • the invention relates to a closing and regulating element for tapping liquid molten metal from a metallurgical vessel with a stationary inner tube, which is arranged on the bottom of the vessel and has at least one opening above the bottom, and with an outer tube, one at its lower end has a peripheral edge around the circumference of the inner tube and which is displaceable relative to the inner tube in the longitudinal axis direction by a closing stroke into a closed position from an open position in which the opening of the inner tube coincides with an opening in the outer tube.
  • Such a locking and control element is described in DE 35 40 202 C1.
  • the outer tube can be rotated to regulate the melt outlet and can be moved in the longitudinal direction.
  • the openings in the inner tube are covered by a corresponding rotation or displacement of the outer tube, so that no melt escapes in this closed position.
  • the outer tube according to DE 35 40 202 C1 is displaced by its maximum closing stroke in the longitudinal axis direction, then there is a distance between its lower end edge and the bottom of the vessel. In this area, the inner tube is exposed to the melt. Any cracks present there are therefore not covered by the outer tube, so that melt breakthrough is not excluded there. In addition, with a maximum displacement in the closed position, the outer tube strikes the upper end edge of the inner tube lying in it. The inner tube is thereby mechanically loaded, which increases the formation of cracks and thus the risk of the melt breaking through. Overall, the closing and regulating element of DE 35 40 202 C1 therefore does not have sufficient emergency closing properties.
  • the object of the invention is to propose a closing and regulating element of the type mentioned at the outset which has the necessary emergency closing properties.
  • the above object is achieved in a closing and regulating element of the type mentioned at the outset in that the possible closing stroke is so large that the outer tube is in Is displaceable in the longitudinal direction in a further closed position, and that in the further closed position the opening of the inner tube is also covered by the outer tube and the front edge of the lower end of the outer tube is seated sealingly on an annular surface which extends around the inner tube.
  • the outer tube is moved as in the prior art.
  • the outer tube is quickly moved in the longitudinal axis direction until it hits the end face of the ring surface. It does not hit the top of the inner tube. By seating the front edge of the outer tube on the ring surface, an additional sealing zone is formed.
  • the annular surface lies in the plane of the bottom of the vessel. This ensures that the portion of the inner tube projecting into the vessel is surrounded by the outer tube during the emergency closure and is thus covered against the melt.
  • the annular surface is preferably formed by the bottom of the vessel itself. However, it is also possible to design the ring surface as an external step of the inner tube.
  • a closing and control element (1) consists of an inner tube (2) and an outer tube (3). Both are made of ceramic, fireproof material.
  • the inner tube (2) is mortared airtight and meltproof in a base (4) of a metallurgical vessel.
  • the longitudinal axis of the inner tube (2) is perpendicular to the floor (4).
  • Above the bottom (4), the inner tube (2) is provided with openings (5).
  • the inner tube (2) is closed at its upper end (6).
  • the outer tube (3) is pushed onto the inner tube (2) and can be rotated relative to the longitudinal tube and displaceable in the longitudinal axis direction.
  • the outer tube (3) is provided with openings (7) corresponding to the openings (5). Below the openings (7), the outer tube (3) has an end edge (8) running around the inner tube (2).
  • the end (6) of the inner tube (2) is closed like a dome.
  • the outer tube (3) is provided with a curvature (9) corresponding to the dome-like curved end (6).
  • annular surface (10) is formed from the bottom (4) in the vicinity of the inner tube (2).
  • the annular surface (10) is formed by a step (11) of the inner tube (2).
  • the ring surface (10) is also in the plane of the bottom (4).
  • the dimensioning of the inner tube (2) in the area of the openings (5) is weaker than that of the outer tube (3).
  • the dimensioning of the inner tube (2) below the step (11) is stronger than above the step (11).
  • the closing and regulating member (1) is shown in the open position, in which the openings (5) in the inner tube (2) are aligned with the openings (7) in the outer tube (3). Melt flows out of the vessel through the openings (5, 7) from the inner tube (2) downwards. The melt flow can be varied by rotating or moving the outer tube (3).
  • the outer tube (3) is moved in the direction of the arrow (N) until its end edge (8) hits the ring surface (10). This position is shown in dashed lines in Figures 1 and 2.
  • the outer tube (3) covers the openings (5) of the inner tube (2) and encloses the inner tube (2) over its entire length standing inside the vessel. This ensures that the melt can no longer escape, even if there are breaks or gaps in the inner tube (2).

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Abstract

Ein Schließ- und Regelorgan (1) eines metallurgischen Gefäßes weist ein ortsfestes Innenrohr (2) und ein relativ zu diesem verschiebliches Außenrohr (3) auf. Um Notschlußeigenschaften zu erreichen, ist der mögliche Schließhub des Außenrohrs (3) so groß, daß eine Schließstellung erreichbar ist, in der eine Stirnkante (8) des unteren Endes des Außenrohrs (3) auf einer Ringfläche (10) in der Ebene des Bodens (4) aufsitzt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schließ- und Regelorgan für den Abstich flüssiger Metallschmelze aus einem metallurgischen Gefäß mit einem ortsfesten Innenrohr, das an dem Boden des Gefäßes angeordnet ist und oberhalb des Bodens wenigstens eine Durchbrechung aufweist, und mit einem Außenrohr, das an seinem unteren Ende eine um den Umfang des Innenrohrs umlaufende Stirnkante aufweist und das aus einer Öffnungsstellung, in der sich die Durchbrechung des Innenrohrs mit einer Durchbrechung des Außenrohrs deckt, relativ zum Innenrohr in Längsachsrichtung um einen Schließhub in einen Schließstellung verschieblich ist.
  • Ein derartiges Schließ- und Regelorgan ist in der DE 35 40 202 C1 beschrieben. Das Außenrohr ist zum Regeln des Schmelzenaustritts drehbar und in Längsrichtung verschiebbar. Durch eine entsprechende Drehung oder Verschiebung des Außenrohrs werden die Durchbrechungen des Innenrohrs verdeckt, so daß in dieser Schließstellung kein Schmelzenaustritt erfolgt.
  • Ist das Außenrohr nach der DE 35 40 202 C1 um seinen maximalen Schließhub in Längsachsrichtung verschoben, dann besteht zwischen seiner unteren Stirnkante und dem Boden des Gefäßes ein Abstand. In diesem Bereich liegt das Innenrohr gegenüber der Schmelze frei. Etwa dort vorhandene Risse sind also nicht durch das Außenrohr abgedeckt, so daß dort ein Schmelzendurchbruch nicht ausgeschlossen ist. Außerdem trifft das Außenrohr bei einer maximalen Verschiebung in Schließstellung auf die in ihm liegende obere Stirnkante des Innenrohrs auf. Das Innenrohr wird dadurch mechanisch belastet, was die Rißbildung und damit die Gefahr eines Durchbruchs der Schmelze erhöht. Insgesamt weist das Schließ- und Regelorgan der DE 35 40 202 C1 somit keine hinreichenden Notschlußeigenschaften auf.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schließ- und Regelorgan der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das nötige Notschlußeigenschaften aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Schließ- und Regelorgan der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der mögliche Schließhub so groß ist, daß das Außenrohr in Längsrichtung in eine weitere Schließstellung verschieblich ist, und daß in der weiteren Schließstellung die Durchbrechung des Innenrohrs vom Außenrohr auch abgedeckt ist und die Stirnkante des unteren Endes des Außenrohrs auf einer Ringfläche dichtend aufsitzt, die sich um das Innenrohr erstreckt. Im Regelbetrieb wird das Außenrohr wie beim Stand der Technik bewegt.
  • Falls zur Verhinderung eines Schmelzendurchbruchs ein Notschluß notwendig ist, wird das Außenrohr schnell in Längsachsrichtung verschoben, bis es mit seiner Stirnkante auf der Ringfläche auftrifft. Es schlägt dabei nicht auf dem oberen Rand des Innenrohrs auf. Durch das Aufsitzen der Stirnkante des Außenrohrs auf der Ringfläche ist eine zusätzliche Dichtzone gebildet.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung liegt die Ringfläche in der Ebene des Bodens des Gefäßes. Dadurch ist gewährleistet, daß beim Notschluß der in das Gefäß ragende Abschnitt des Innenrohrs von dem Außenrohr umgeben und damit gegen die Schmelze abgedeckt ist.
  • Vorzugsweise ist die Ringfläche vom Boden des Gefäßes selbst gebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Ringfläche als außenliegende Stufe des Innenrohrs zu gestalten.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1 ein Schließ- und Regelorgan im Schnitt und
    • Figur 2 eine weitere Ausführung des Schließ- und Regelorgans.
  • Ein Schließ- und Regelorgan (1) besteht aus einem Innenrohr (2) und einem Außenrohr (3). Beide sind aus keramischem, feuerfestem Material gefertigt. Das Innenrohr (2) ist in einen Boden (4) eines metallurgischen Gefäßes luft- und schmelzedicht eingemörtelt. Die Längsachse des Innenrohrs (2) steht senkrecht zum Boden (4). Oberhalb des Bodens (4) ist das Innenrohr (2) mit Durchbrechungen (5) versehen. An seinem oberen Ende (6) ist das Innenrohr (2) geschlossen.
  • Das Außenrohr (3) ist auf das Innenrohr (2) geschoben und relativ zu diesem um die Längssache drehbar und in Längsachsrichtung verschieblich. Das Außenrohr (3) ist mit den Durchbrechungen (5) entsprechenden Durchbrechungen (7) versehen. Unterhalb der Durchbrechungen (7) weist das Außenrohr (3) eine um das Innenrohr (2) umlaufende Stirnkante (8) auf.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist das Ende (6) des Innenrohrs (2) kuppelartig geschlossen. Im Innern ist das Außenrohr (3) mit einer dem kuppelartig gewölbten Ende (6) entsprechenden Wölbung (9) versehen.
  • Durch die stabilere Dimensionierung des Außenrohrs (3) ist es mit Hilfe der Wölbung (9) möglich, das Innenrohr (2) mit der Notschlußbewegung zusammenzudrücken, so daß durch die teilweise Zerstörung des Innenrohrs (2) eine zusätzliche Versperrung des Gießkanals erfolgt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist vom Boden (4) in der Umgebung des Innenrohrs (2) eine Ringfläche (10) gebildet.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Ringfläche (10) von einer Stufe (11) des Innenrohrs (2) gebildet. Die Ringfläche (10) liegt auch hier in der Ebene des Bodens (4).
  • Die Dimensionierung des Innenrohrs (2) im Bereich der Durchbrechungen (5) ist schwächer als die des Außenrohrs (3). Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Dimensionierung des Innenrohrs (2) unterhalb der Stufe (11) stärker als oberhalb der Stufe (11).
  • In den Figuren ist das Schließ- und Regelorgan (1) in der Öffnungsstellung gezeigt, in der die Durchbrechungen (5) des Innenrohrs (2) mit den Durchbrechungen (7) des Außenrohrs (3) fluchten. Schmelze fließt aus dem Gefäß durch die Durchbrechungen (5, 7) aus dem Innenrohr (2) nach unten aus. Der Schmelzenfluß läßt sich durch Drehen oder Verschieben des Außenrohrs (3) variieren.
  • Ist ein Notschluß des Schließ- und Regelorgans (1) notwendig, dann wird das Außenrohr (3) in Richtung des Pfeiles (N) verschoben, bis seine Stirnkante (8) auf der Ringfläche (10) auftrifft. Diese Stellung ist in den Figuren 1 und 2 strichliert gezeigt. Das Außenrohr (3) deckt die Durchbrechungen (5) des Innenrohrs (2) ab und umschließt das Innenrohr (2) über seine gesamte, innerhalb des Gefäßes stehende Länge. Dadurch ist gewährleistet, daß nun Schmelze, auch wenn Brüche oder Spalte des Innenrohrs (2) bestehen, nicht mehr austreten kann.

Claims (7)

1. Schließ- und Regelorgan für den Abstich flüssiger Metallschmelze aus einem metallurgischen Gefäß mit einem ortsfesten Innenrohr, daß an dem Boden des Gefäßes angeordnet ist und oberhalb des Bodens wenigstens eine Durchbrechung aufweist, und mit einem Außenrohr, das an seinem unteren Ende eine um den Umfang des Innenrohrs umlaufende Stirnkante aufweist und das aus einer Öffnungsstellung, in der sich die Durchbrechung des Innenrohrs mit einer Durchbrechung des Außenrohrs deckt, relativ zum Innenrohr in Längsachsrichtung um einen Schließhub in eine Schließstellung verschieblich ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mögliche Schließhub so groß ist, daß das Außenrohr (3) in Längsachsrichtung in eine weitere Schließstellung verschieblich ist, und daß in der weiteren Schließstellung die Durchbrechung (5) des Innenrohrs (2) vom Außenrohr (3) auch abgedeckt ist und die Stirnkante (8) des unteren Endes des Außenrohrs (3) auf einer Ringfläche (10) dichtend aufsitzt, die sich um das Innenrohr (2) erstreckt.
2. Schließ- und Regelorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringfläche (10) in der Ebene des Bodens (4) liegt.
3. Schließ- und Regelorgan nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringfläche (10) vom Boden (4) selbst gebildet ist.
4. Schließ- und Regelorgan nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringfläche (10) von einer Stufe (11) des Innenrohrs (2) gebildet ist.
5. Schließ- und Regelorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (3) stabiler als das Innenrohr (2) ausgebildet ist.
6. Schließ- und Regelorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenrohr (2) an seinem oberen Ende (6) kuppelartig geschlossen ist.
7. Schließ- und Regelorgan nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (3) innen eine Wölbung (9) aufweist, die dem kuppelartigen Ende (6) zugeordnet ist.
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