EP0423450A2 - Shut-off and/or control element for a metallurgical container - Google Patents

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Publication number
EP0423450A2
EP0423450A2 EP90115262A EP90115262A EP0423450A2 EP 0423450 A2 EP0423450 A2 EP 0423450A2 EP 90115262 A EP90115262 A EP 90115262A EP 90115262 A EP90115262 A EP 90115262A EP 0423450 A2 EP0423450 A2 EP 0423450A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
tube
closing
melt
displaceable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90115262A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0423450A3 (en
Inventor
Ullrich Hintzen
Ernst Lührsen
Andreas Schuler
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Publication of EP0423450A2 publication Critical patent/EP0423450A2/en
Publication of EP0423450A3 publication Critical patent/EP0423450A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
    • 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 / or regulating member for tapping liquid molten metal from a metallurgical vessel with a vertical inner tube, which has a lateral opening for melt passage above the bottom of the vessel, and with an outer tube, which has a lateral opening for the melt to enter, the one pipe is stationary and the other pipe is movable in the longitudinal axis direction around a working stroke, in the stroke area of which melt emerges.
  • the opening of the stationary inner tube is the same size as the opening of the movable outer tube.
  • the melt enters the inner tube above the bottom of the vessel during the working stroke.
  • the openings in the outer tube are more or less aligned with the openings in the inner tube.
  • Several openings can be provided in order to clean the openings by means of a powerful melt flow.
  • DE-37 31 600 A1 describes a rotary slide closure in which the outer tube is stationary and the inner tube is displaceable in the longitudinal direction.
  • an opening is additionally provided on the stationary outer tube, the cross section of which is larger than that of its other opening and the opening in the displaceable inner tube.
  • the inner tube is shifted so far that its lateral opening no longer influences the melt outlet.
  • the outflow rate of the melt is strongly dependent on the height of the respective bath level of the melt. Since the outflow height is determined by the height of the opening in the fixed inner tube, a higher outflow rate results when the bath level is high than when the bath level is lower. The end result is a reduction in steel quality.
  • the object of the invention is to propose a closing and / or regulating element in which the outflow height above the bottom of the vessel is adjustable.
  • the above object is achieved in a closing and / or regulating element of the type mentioned in the introduction in that the extent of the opening of the stationary tube in the longitudinal axis direction is greater than that of the opening of the displaceable tube, that the extent of the opening of the displaceable tube in the circumferential direction is essentially as large as that of the opening of the fixed tube in its lower zone, that at the upper end of the working stroke, the opening of the stationary tube is closed in its lower zone by the sliding tube and is open in its upper zone for the melt entry through the opening of the sliding tube and that at the lower end of the working stroke the opening of the stationary tube is in its upper zone by the sliding tube closed and open in its lower zone for the melt entry through the opening of the sliding tube.
  • the outflow height of the melt can be adjusted by lifting or lowering the displaceable tube in the area of the working stroke.
  • the outflow rate can thus be adapted to the respective height of the bath level.
  • the outflow height is set so that the difference in height between the outflow height and the bath level is the same. If the outflow rate of the melt is too high, the displaceable pipe is shifted upwards, which reduces the outflow rate. Conversely, if the outflow rate is too low, the displaceable tube is shifted downward, as a result of which the outflow height is lowered and the outflow rate increases.
  • This adjustability of the outflow rate and thus the flow rate in the melt means that the impurities contained in the melt have sufficient time to separate out at the bath level without flowing out through the closing and / or regulating element. In addition, it can also be avoided that currents near the bottom of the vessel directly into the closing and / or regulating body. Overall, the described possibility of regulating the outflow height or the outflow rate improves the quality of the steel obtained from the outflowing melt.
  • the outflow height can also be adjusted.
  • melt always enters the opening of the displaceable tube, the cross section of which is smaller than the total cross section of the opening of the stationary tube, at any set height. This is because an exact and constant inflow of the melt into the closing and / or regulating element is achieved.
  • the invention is also advantageous if the bath level is regulated in the usual way, since the bath level always drops towards the end of a pouring sequence and the bath level increases at the beginning of the next pouring sequence.
  • the opening of the stationary tube consists of at least two individual openings, which are provided at different distances above the bottom of the vessel.
  • the cross section of the opening in the displaceable tube is then preferably as large and of the same design as the cross section of one of the individual openings. It is then possible to gradually adjust the discharge heights.
  • the individual openings can have the same cross sections. However, they can also have different cross sections, the cross section of the opening in the displaceable tube then being designed in accordance with the cross section of the larger individual opening.
  • the single opening with the larger cross section can be above or below the single opening with the smaller cross section, depending on the application.
  • the opening of the stationary tube consists of a slot which extends in the longitudinal axis direction.
  • This slot can be as wide in the circumferential direction in its upper zone as in its lower zone. However, it can also be less wide in one of the zones mentioned than in the other zone.
  • the opening of the sliding tube is as wide in the circumferential direction as the slot in its wide zone.
  • an inner tube 3 is attached in a melt-tight manner.
  • the longitudinal axis direction L of the inner tube 3 is vertical to the bottom 1.
  • the inner tube 3 forms a melt outlet channel 4 which is open at the bottom outside of the bottom 1.
  • the inner tube 3 is closed at its upper end 5. However, the upper end 5 could also be open.
  • An outer tube 6 is pushed onto the inner tube 3 within the vessel 2. This is displaceable in the longitudinal axis direction L with respect to the inner tube 3 and can be rotated about the longitudinal axis L. For displacement and rotation relative to the inner tube 3, the outer tube 6 is held on an operating device, not shown, above the bath level 7 of the melt 8 located in the vessel 2.
  • the inner tube 3 has a lateral opening 9 above the base 1.
  • this opening 9 is at least one higher above the floor 1 lying single opening 10 and a closer to the bottom 1 single opening 11 is formed.
  • two individual openings 10 and 11 are shown. It would be sufficient to provide a single opening 10, 11 in each case. More individual openings 10 and 11 could also be provided distributed over the circumference of the inner tube 3.
  • the cross sections of the individual openings 10, 11 are the same size.
  • the outer tube 6 has an opening 12 as seen in the longitudinal axis direction L.
  • a corresponding number of openings 12 is provided on the circumference of the outer tube 6. All the openings 12 in the longitudinal axis direction L are at the same height on the outer tube 6. Accordingly, two openings 12 of the outer tube 6 are shown in FIG.
  • the mode of operation of the exemplary embodiment according to FIG. 1 is approximately as follows:
  • the openings 12 coincide with the individual openings 10, so that the melt enters the outlet channel 4 through the openings 12 and the individual openings 10 at an upper discharge height H1.
  • the emerging amount of melt can be slightly Twist and / or shift in the longitudinal axis direction L of the outer tube 6 with respect to the inner tube 3. As a result, the effective melt passage cross section is changed without this having any particular influence on the discharge height.
  • the outer tube 6 is moved downwards by the working stroke A. Its openings 12 then coincide with the individual openings 11 lying in the lower discharge height H2.
  • the ferrostatic height of the bath level 7 over the now effective individual openings 11 thus corresponds to the previously mentioned case.
  • the speed of the melt exiting through the openings 12 and the individual openings 11 into the outlet channel 4 is thus the same as the previously mentioned case. Fine control can be carried out as described above. It is avoided that slag from the bath level 7 gets into the melt outlet channel 4 and melt is sucked off directly from the bottom 1.
  • the openings 12 of the outer tube 6 are at the level of the individual openings 10, it is ensured that the lower-lying individual openings 11 are covered by the outer tube 6. If the openings 12 are at the level of the lower-lying individual openings 11, it is ensured that the outer tube 6 covers the upper individual openings 10 of the inner tube 3.
  • the opening 3 is formed by at least one slot 13 which extends in the longitudinal axis direction L.
  • the slot 13 has the same in the circumferential direction of the inner tube 3 throughout Width B
  • the width of the opening 12 of the outer tube 6 is equal to the width B of the slot 13.
  • the slot 13 of the inner tube 3 has a width B increasing from top to bottom.
  • the opening 12 of the outer tube 6 is approximately as wide as the slot 13 in its lowermost zone. Accordingly, the opening 12 is wider than the slot 13 in its upper zone.
  • the openings 12 of the outer tube 6 can be adjusted relative to the individual openings 10, 11 or slots 13 in such a way that no melt outlet occurs.
  • the outer tube 6 is fixed in place on the bottom 1 of the vessel 2. Accordingly, the inner tube 3 is displaceable in the longitudinal axis direction L and, if necessary, rotatable about the longitudinal axis L.
  • the slot 13 forming the opening 9 is provided on the outer tube 6.
  • the inner tube 3 has the opening 12. For the dimensioning and function of the slot 13 and the opening 12, reference is made to the above statements.
  • the stationary outer tube 6 is closed at its upper end 14 lying in the melt of the vessel 2.
  • the inner tube 3 is also closed at its upper end 15. However, it can also be open or have openings there.
  • the inner tube 3 is shifted in the longitudinal axis direction L accordingly.
  • the associated operating device is arranged below the vessel 2. The melt flows down through the movable inner tube 3.
  • the stationary arrangement of the outer tube 6 and the movable arrangement of the inner tube 3 according to FIGS. 4 and 5 can also be provided if, instead of the slot 13 on the outer tube 6, individual openings 10, 11 according to FIG. 1 are provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

A shut-off and/or control element for a metallurgical container (2) has a fixed vertical inner tube (3) with a lateral outlet (9) and an outer tube (6) displaceable relative to the inner tube and having a lateral opening (12). <??>In order to control the outflow height and hence the outflow rate, the extent of the outlet (9) is greater than that of the opening (12). At the top end of the working stroke (A), the outlet (9) is closed in its lower zone. At the bottom end of the working stroke (A), the outlet (9) is closed in its upper zone. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließ- und/oder Regelorgan für den Abstich flüssiger Metallschmelze aus einem metallurgischen Gefäß mit einem vertikalen Innenrohr, das oberhalb des Gefäßbodens eine seitliche Öffnung zum Schmelzendurchtritt aufweist, und mit einem Außenrohr, das eine seitliche Durchbrechung zum Schmelzeneintritt aufweist, wobei das eine Rohr ortsfest ist und das andere Rohr in Längsachsrichtung um eine Arbeitshub, in dessen Hubbereich Schmelze austritt, diesem gegenüber verschieblich ist.The invention relates to a closing and / or regulating member for tapping liquid molten metal from a metallurgical vessel with a vertical inner tube, which has a lateral opening for melt passage above the bottom of the vessel, and with an outer tube, which has a lateral opening for the melt to enter, the one pipe is stationary and the other pipe is movable in the longitudinal axis direction around a working stroke, in the stroke area of which melt emerges.

Ein derartiges Schließ- und/oder Regelorgan ist in der DE- 35 40 202 C1 beschrieben. Die Öffnung des ortsfesten Innenrohrs ist ebenso groß wie die Öffnung des beweglichen Außenrohrs. Die Schmelze tritt während des Arbeitshubes über dem Gefäßboden in das Innenrohr ein. Zur Regelung des Schmelzenaustritts werden die Durchbrechungen des Außenrohrs mehr oder weniger mit den Öffnungen des Innenrohrs zur Deckung gebracht. Mehrere Durchbrechungen können vorgesehen sein, um die Durchbrüche mittels eines kräftigen Schmelzenflusses zu reinigen.Such a locking and / or regulating element is described in DE-35 40 202 C1. The opening of the stationary inner tube is the same size as the opening of the movable outer tube. The melt enters the inner tube above the bottom of the vessel during the working stroke. In order to regulate the melt outlet, the openings in the outer tube are more or less aligned with the openings in the inner tube. Several openings can be provided in order to clean the openings by means of a powerful melt flow.

In der DE- 37 31 600 A1 ist ein Drehschiebeverschluß beschrieben, bei dem das Außenrohr ortsfest ist und das Innenrohr in Längsrichtung verschieblich ist. Für einen schnellen Schmelzendurchfluß ist am ortsfesten Außenrohr zusätzlich eine Öffnung vorgesehen, deren Querschnitt größer als der seiner anderen Öffnung und der Durchbrechung des verschieblichen Innenrohrs ist. Um die Öffnung größeren Querschnitts wirksam zu machen, wird das Innenrohr so weit verschoben, daß seine seitliche Durchbrechung den Schmelzenaustritt nicht mehr beeinflußt.DE-37 31 600 A1 describes a rotary slide closure in which the outer tube is stationary and the inner tube is displaceable in the longitudinal direction. For a rapid melt flow, an opening is additionally provided on the stationary outer tube, the cross section of which is larger than that of its other opening and the opening in the displaceable inner tube. In order to make the opening of larger cross-section effective, the inner tube is shifted so far that its lateral opening no longer influences the melt outlet.

Bei den bekannten Schließ- und/oder Regelorganen ist die Ausfließgeschwindigkeit der Schmelze stark von der Höhe des jeweiligen Badspiegels der Schmelze abhängig. Da die Ausflußhöhe durch die Höhenlage der Durchbrechung des festen Innenrohrs festliegt, ergibt sich bei hohem Badspiegel eine größere Ausfließgeschwindigkeit als bei niedrigerem Badspiegel. Dies führt im Endergebnis zu einer Verminderung der Stahlqualität.In the known closing and / or regulating elements, the outflow rate of the melt is strongly dependent on the height of the respective bath level of the melt. Since the outflow height is determined by the height of the opening in the fixed inner tube, a higher outflow rate results when the bath level is high than when the bath level is lower. The end result is a reduction in steel quality.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schließ- und/oder Regelorgan vorzuschlagen, bei dem die Ausflußhöhe über dem Gefäßboden einstellbar ist.The object of the invention is to propose a closing and / or regulating element in which the outflow height above the bottom of the vessel is adjustable.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Schließ- und/oder Regelorgan der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in Längsachsrichtung die Erstreckung der Öffnung des ortsfesten Rohrs größer als die der Durchbrechung des verschieblichen Rohrs ist, daß in Umfangsrichtung die Erstreckung der Durchbrechung des verschieblichen Rohrs im wesentlichen ebenso groß ist wie die der Öffnung des ortsfesten Rohrs in ihrer unteren Zone, daß am oberen Ende des Arbeitshubes die Öffnung des ortsfesten Rohrs in ihrer unteren Zone vom verschieblichen Rohr geschlossen und in ihrer oberen Zone für den Schmelzeneintritt durch die Durchbrechung des verschieblichen Rohrs offen ist und daß am unteren Ende des Arbeitshubes die Öffnung des ortsfesten Rohrs in ihrer oberen Zone vom verschieblichen Rohr geschlossen und in ihrer unteren Zone für den Schmelzeneintritt durch die Durchbrechung des verschieblichen Rohrs offen ist.According to the invention, the above object is achieved in a closing and / or regulating element of the type mentioned in the introduction in that the extent of the opening of the stationary tube in the longitudinal axis direction is greater than that of the opening of the displaceable tube, that the extent of the opening of the displaceable tube in the circumferential direction is essentially as large as that of the opening of the fixed tube in its lower zone, that at the upper end of the working stroke, the opening of the stationary tube is closed in its lower zone by the sliding tube and is open in its upper zone for the melt entry through the opening of the sliding tube and that at the lower end of the working stroke the opening of the stationary tube is in its upper zone by the sliding tube closed and open in its lower zone for the melt entry through the opening of the sliding tube.

Hierbei läßt sich durch Heben oder Senken des verschieblichen Rohrs im Bereich des Arbeitshubes die Ausflußhöhe der Schmelze einstellen. Damit kann die Ausfließgeschwindigkeit der jeweiligen Höhe des Badspiegels angepaßt werden. Um bei unterschiedlichen Badspiegeln eine gleiche Ausflußgeschwindigkeit zu erreichen, wird die Ausflußhöhe so eingestellt, daß der Höhenunterscheid zwischen der Ausflußhöhe und dem Badspiegel gleich groß ist. Ist die Ausflußgeschwindigkeit der Schmelze zu hoch, dann wird das verschiebliche Rohre nach oben verschoben, wodurch sich die Ausflußgeschwindigkeit verringert. Ist umgekehrt die Ausflußgeschwindigkeit zu gering, dann wird das verschiebliche Rohr nach unten verschoben, wodurch die Ausflußhöhe tiefer gelegt wird und sich die Ausflußgeschwindigkeit erhöht.Here, the outflow height of the melt can be adjusted by lifting or lowering the displaceable tube in the area of the working stroke. The outflow rate can thus be adapted to the respective height of the bath level. In order to achieve the same outflow rate with different bath levels, the outflow height is set so that the difference in height between the outflow height and the bath level is the same. If the outflow rate of the melt is too high, the displaceable pipe is shifted upwards, which reduces the outflow rate. Conversely, if the outflow rate is too low, the displaceable tube is shifted downward, as a result of which the outflow height is lowered and the outflow rate increases.

Durch diese Einstellbarkeit der Ausflußgeschwindigkeit und damit der Strömungsgeschwindigkeit in der Schmelze läßt sich erreichen, daß die in der Schmelze enthaltenen Verunreinigungen hinreichend Zeit haben, sich am Badspiegel abzuscheiden, ohne daß sie durch das Schließ- und/oder Regelorgan abfließen. Außerdem läßt sich auch vermeiden, daß dem Gefäßboden nahe Strömungen direkt in das Schließ- und/oder Regelorgan eintreten. Insgesamt ist durch die beschriebene Regelungsmöglichkeit der Ausflußhöhe bzw. der Ausflußgeschwindigkeit die Qualität des aus der abfließenden Schmelze gewonnenen Stahls verbessert.This adjustability of the outflow rate and thus the flow rate in the melt means that the impurities contained in the melt have sufficient time to separate out at the bath level without flowing out through the closing and / or regulating element. In addition, it can also be avoided that currents near the bottom of the vessel directly into the closing and / or regulating body. Overall, the described possibility of regulating the outflow height or the outflow rate improves the quality of the steel obtained from the outflowing melt.

Vorteilhaft ist bei der Erfindung auch, daß zusätzlich zu der an sich bekannten Steuerung des Durchflußquerschnitts des Schließ- und/oder Regelorgans auch die Ausflußhöhe einstellbar ist.It is also advantageous in the invention that, in addition to the control of the flow cross section of the closing and / or regulating member, which is known per se, the outflow height can also be adjusted.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Schmelze bei jeder eingestellten Höhe immer in die Durchbrechung des verschieblichen Rohrs eintritt, dessen Querschnitt kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der Öffnung des ortsfesten Rohrs. Denn dadurch wird eine exakte und gleichbleibende Einströmung der Schmelze in das Schließ- und/oder Regelorgan erreicht.It is particularly advantageous that the melt always enters the opening of the displaceable tube, the cross section of which is smaller than the total cross section of the opening of the stationary tube, at any set height. This is because an exact and constant inflow of the melt into the closing and / or regulating element is achieved.

Die Erfindung ist auch vorteilhaft, wenn der Badspiegel in üblicher Weise geregelt wird, da gegen Ende einer Gießsequenz der Badspiegel immer absinkt und zu Beginn der nächstfolgenden Gießsequenz der Badspiegel ansteigt.The invention is also advantageous if the bath level is regulated in the usual way, since the bath level always drops towards the end of a pouring sequence and the bath level increases at the beginning of the next pouring sequence.

In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Öffnung des ortsfesten Rohrs aus wenigstens zwei Einzelöffnungen, die in unterschiedlichen Abständen über den Gefäßboden vorgesehen sind. Der Querschnitt der Durchbrechung des verschieblichen Rohrs ist dann vorzugsweise ebenso groß und gleich gestaltet ist wie der Querschnitt einer der Einzelöffnungen. Es ist dann eine stufenweise Einstellung der Ausflußhöhen möglich.In one embodiment of the invention, the opening of the stationary tube consists of at least two individual openings, which are provided at different distances above the bottom of the vessel. The cross section of the opening in the displaceable tube is then preferably as large and of the same design as the cross section of one of the individual openings. It is then possible to gradually adjust the discharge heights.

Die Einzelöffnungen können gleiche Querschnitte aufweisen. Sie können jedoch auch verschiedene Querschnitte haben, wobei der Querschnitt der Durchbrechung des verschieblichen Rohrs dann dem Querschnitt der größeren Einzelöffnung entsprechend ausgelegt ist. Die Einzelöffnung mit dem größeren Querschnitt kann je nach dem Einsatzfall über oder unter der Einzelöffnung mit dem kleineren Querschnitt liegen.The individual openings can have the same cross sections. However, they can also have different cross sections, the cross section of the opening in the displaceable tube then being designed in accordance with the cross section of the larger individual opening. The single opening with the larger cross section can be above or below the single opening with the smaller cross section, depending on the application.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Öffnung des ortsfesten Rohrs aus einem Schlitz, der sich in Längsachsrichtung erstreckt. Dieser Schlitz kann in seiner oberen Zone in Umfangsrichtung ebenso breit sein wie in seiner unteren Zone. Er kann jedoch auch in einer der genannten Zone weniger breit sein als in der anderen Zone. Die Durchbrechung des verschieblichen Rohrs ist in Umfangsrichtung ebenso breit wie der Schlitz in seiner breiten Zone.In another embodiment of the invention, the opening of the stationary tube consists of a slot which extends in the longitudinal axis direction. This slot can be as wide in the circumferential direction in its upper zone as in its lower zone. However, it can also be less wide in one of the zones mentioned than in the other zone. The opening of the sliding tube is as wide in the circumferential direction as the slot in its wide zone.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

  • Figur 1 ein Schließ- und/oder Regelorgan an einem metallurgischen Gefäß im Schnitt schematisch, wobei das Innenrohr ortsfest und das Außenrohr verschieblich ist,
  • Figur 2 eine weitere Ausführung des Schließ- und/oder Regelorgans in Seitenansicht schematisch, wobei das Innenrohr ortsfest und das Außenrohr verschieblich ist,
  • Figur 3 eine Weiterbildung des Schließ- und/oder Regelorgans nach Figur 2 in Seitenansicht,
  • Figur 4 ein Schließ- und/oder Regelorgan an einem metallurgischen Gefäß entsprechend Figur 2, wobei das Außenrohr ortsfest und das Innenrohr verschieblich ist, und
  • Figur 5 eine Weiterbildung des Schließ- und/oder Regelorgans nach Figur 4.
Advantageous embodiments of the invention result from the following description of exemplary embodiments. The drawing shows:
  • 1 schematically shows a closing and / or regulating member on a metallurgical vessel in section, the inner tube being stationary and the outer tube being displaceable,
  • FIG. 2 schematically, a side view of a further embodiment of the closing and / or regulating member, the inner tube being stationary and the outer tube being displaceable,
  • FIG. 3 shows a development of the closing and / or regulating element according to FIG. 2 in a side view,
  • 4 shows a closing and / or regulating member on a metallurgical vessel corresponding to FIG. 2, the outer tube being stationary and the inner tube being displaceable, and
  • 5 shows a further development of the closing and / or control element according to FIG. 4.

Am Boden 1 eines metallurgischen Gefäßes 2 ist ein Innenrohr 3 schmelzendicht befestigt. Die Längsachsrichtung L des Innenrohrs 3 steht vertikal zum Boden 1. Das Innenrohr 3 bildet einen außerhalb des Bodens 1 unten offenen Schmelzenaustrittskanal 4. Das Innenrohr 3 ist an seinem oberen Ende 5 geschlossen. Das obere Ende 5 könnte jedoch auch offen sein.At the bottom 1 of a metallurgical vessel 2, an inner tube 3 is attached in a melt-tight manner. The longitudinal axis direction L of the inner tube 3 is vertical to the bottom 1. The inner tube 3 forms a melt outlet channel 4 which is open at the bottom outside of the bottom 1. The inner tube 3 is closed at its upper end 5. However, the upper end 5 could also be open.

Auf das Innenrohr 3 ist innerhalb des Gefäßes 2 ein Außenrohr 6 aufgeschoben. Dieses ist gegenüber dem Innenrohr 3 in Längsachsrichtung L verschieblich und um die Längsachse L verdrehbar. Zur Verschiebung und Verdrehung gegenüber dem Innenrohr 3 ist das Außenrohr 6 an einer nicht näher dargestellten Bedieneinrichtung oberhalb des Badspiegels 7 der im Gefäß 2 befindlichen Schmelze 8 gehalten.An outer tube 6 is pushed onto the inner tube 3 within the vessel 2. This is displaceable in the longitudinal axis direction L with respect to the inner tube 3 and can be rotated about the longitudinal axis L. For displacement and rotation relative to the inner tube 3, the outer tube 6 is held on an operating device, not shown, above the bath level 7 of the melt 8 located in the vessel 2.

Das Innenrohr 3 weist oberhalb des Bodens 1 eine seitliche Öffnung 9 auf. Diese Öffnung 9 ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 von wenigstens einer höher über dem Boden 1 liegenden Einzelöffnung 10 und einer näher dem Boden 1 liegenden Einzelöffnung 11 gebildet. In Figur 1 sind jeweils zwei Einzelöffnungen 10 bzw. 11 gezeigt. Es würde genügen, jeweils eine Einzelöffnung 10, 11 vorzusehen. Es könnten auch am Umfang des Innenrohrs 3 verteilt mehr Einzelöffnungen 10 bzw. 11 vorgesehen sein.The inner tube 3 has a lateral opening 9 above the base 1. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, this opening 9 is at least one higher above the floor 1 lying single opening 10 and a closer to the bottom 1 single opening 11 is formed. In Figure 1, two individual openings 10 and 11 are shown. It would be sufficient to provide a single opening 10, 11 in each case. More individual openings 10 and 11 could also be provided distributed over the circumference of the inner tube 3.

Die Figur 1 zeigt Einzelöffnungen 10, 11 in zwei unterschiedlichen Höhenlagen über dem Boden 1 bzw. in Längsachsrichtung L. Es könnten auch in mehr als zwei Höhenlagen Einzelöffnungen vorgesehen sein.1 shows individual openings 10, 11 at two different heights above the floor 1 or in the longitudinal axis direction L. Individual openings could also be provided at more than two heights.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind die Querschnitte der Einzelöffnungen 10, 11 gleich groß. Das Außenrohr 6 weist in Längsachsrichtung L gesehen eine Durchbrechung 12 auf. Entsprechend der Verteilung der Einzelöffnungen 10 bzw. 11 am Umfang des Innenrohrs 3 ist am Umfang des Außenrohrs 6 eine entsprechende Anzahl der Durchbrechungen 12 vorgesehen. Dabei liegen alle Durchbrechungen 12 in Längsachsrichtung L in der gleichen Höhenlage am Außenrohr 6. Dementsprechend sind in Figur 1 zwei Durchbrechungen 12 des Außenrohrs 6 gezeigt.In the embodiment of Figure 1, the cross sections of the individual openings 10, 11 are the same size. The outer tube 6 has an opening 12 as seen in the longitudinal axis direction L. Corresponding to the distribution of the individual openings 10 and 11 on the circumference of the inner tube 3, a corresponding number of openings 12 is provided on the circumference of the outer tube 6. All the openings 12 in the longitudinal axis direction L are at the same height on the outer tube 6. Accordingly, two openings 12 of the outer tube 6 are shown in FIG.

Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur 1 ist etwa folgende:The mode of operation of the exemplary embodiment according to FIG. 1 is approximately as follows:

Befindet sich der Badspiegel 7 auf dem Sollwert seiner geregelten Höhe, dann decken sich die Durchbrechungen 12 mit den Einzelöffnungen 10, so daß in einer oberen Abflußhöhe H1 die Schmelze durch die Durchbrechungen 12 und die Einzelöffnungen 10 in den Austrittskanal 4 eintritt. Die austretende Schmelzenmenge läßt sich durch geringfügiges Verdrehen und/oder Verschieben in Längsachsrichtung L des Außenrohrs 6 gegenüber dem Innenrohr 3 feineinstellen. Dadurch wird der wirksame Schmelzendurchtrittsquerschnitt verändert, ohne daß dies auf die Abflußhöhe einen besonderen Einfluß hat.If the bath level 7 is at the setpoint of its regulated height, then the openings 12 coincide with the individual openings 10, so that the melt enters the outlet channel 4 through the openings 12 and the individual openings 10 at an upper discharge height H1. The emerging amount of melt can be slightly Twist and / or shift in the longitudinal axis direction L of the outer tube 6 with respect to the inner tube 3. As a result, the effective melt passage cross section is changed without this having any particular influence on the discharge height.

Sinkt der Badspiegel 7 etwa um den Arbeitshub A, dann wird das Außenrohr 6 um den Arbeitshub A nach unten verschoben. Es decken sich dann seine Durchbrechungen 12 mit den in der niedrigeren Abflußhöhe H2 liegenden Einzelöffnungen 11. Die ferrostatische Höhe des Badspiegels 7 über den jetzt wirksamen Einzelöffnungen 11 entspricht damit dem vorher genannten Fall. Die Geschwindigkeit der durch die Durchbrechungen 12 und die Einzelöffnungen 11 in den Austrittskanal 4 austretenden Schmelze gleicht somit dem vorher genannten Fall. Eine Feinregelung kann wie oben beschrieben erfolgen. Es ist vermieden, daß Schlacke des Badspiegels 7 in den Schmelzenaustrittskanal 4 gelangt und Schmelze direkt vom Boden 1 abgesaugt wird.If the bath level 7 drops approximately by the working stroke A, then the outer tube 6 is moved downwards by the working stroke A. Its openings 12 then coincide with the individual openings 11 lying in the lower discharge height H2. The ferrostatic height of the bath level 7 over the now effective individual openings 11 thus corresponds to the previously mentioned case. The speed of the melt exiting through the openings 12 and the individual openings 11 into the outlet channel 4 is thus the same as the previously mentioned case. Fine control can be carried out as described above. It is avoided that slag from the bath level 7 gets into the melt outlet channel 4 and melt is sucked off directly from the bottom 1.

Solange die Durchbrechungen 12 des Außenrohrs 6 in der Höhe der Einzelöffnungen 10 stehen, ist gewährleistet, daß die tiefer liegenden Einzelöffnungen 11 von dem Außenrohr 6 abgedeckt sind. Wenn die Durchbrechungen 12 in der Höhe der tiefer liegenden Einzelöffnungen 11 stehen, ist gewährleistet, daß das Außenrohr 6 die oberen Einzelöffnungen 10 des Innenrohrs 3 abdeckt.As long as the openings 12 of the outer tube 6 are at the level of the individual openings 10, it is ensured that the lower-lying individual openings 11 are covered by the outer tube 6. If the openings 12 are at the level of the lower-lying individual openings 11, it is ensured that the outer tube 6 covers the upper individual openings 10 of the inner tube 3.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Öffnung 3 von wenigstens einem Schlitz 13 gebildet, der sich in Längsachsrichtung L erstreckt. Der Schlitz 13 weist hier durchgehend in Umfangsrichtung des Innenrohrs 3 gleiche Breite B auf. Die Breite der Durchbrechung 12 des Außenrohrs 6 ist gleich der Breite B des Schlitzes 13. Bei sinkendem Badspiegel 7 wird das Außenrohr 6 entsprechend kontinuierlich nach unten verschoben. Dadurch ändert sich die Abflußhöhe im Bereich des Arbeitshubes A kontinuierlich, wobei die ferrostatische Höhe zwischen der Höhenlage des jeweiligen Badspiegels 7 und der den Schmelzenabfluß bestimmenden Höhenlage der Durchbrechung 12 etwa gleich bleibt, so daß die Schmelzenaustrittsgeschwindigkeit innerhalb des Arbeitshubes A konstant bzw. auf dem für eine gute Stahlqualität günstigsten Wert gehalten werden kann.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the opening 3 is formed by at least one slot 13 which extends in the longitudinal axis direction L. The slot 13 has the same in the circumferential direction of the inner tube 3 throughout Width B The width of the opening 12 of the outer tube 6 is equal to the width B of the slot 13. When the bath level 7 falls, the outer tube 6 is correspondingly continuously shifted downwards. As a result, the discharge height in the region of the working stroke A changes continuously, the ferrostatic height between the height of the respective bath level 7 and the height of the opening 12 which determines the melt outflow remaining approximately the same, so that the melt exit speed within the working stroke A remains constant or at that for a good quality steel can be held at the cheapest value.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 weist der Schlitz 13 des Innenrohrs 3 eine von oben nach unten zunehmende Breite B auf. Die Durchbrechung 12 des Außenrohrs 6 ist etwa ebenso breit wie der Schlitz 13 in seiner untersten Zone. Dementsprechend ist die Durchbrechung 12 breiter als der Schlitz 13 in seiner oberen Zone. Bei einem Verschieben des Außenrohrs 6 nach unten, infolge eines sinkenden Badspiegels 7, wird beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 nicht nur die Abflußhöhe H1 bis H2 verändert, sondern gleichzeitig auch der wirksame Schmelzendurchtrittsquerschnitt.In the embodiment of Figure 3, the slot 13 of the inner tube 3 has a width B increasing from top to bottom. The opening 12 of the outer tube 6 is approximately as wide as the slot 13 in its lowermost zone. Accordingly, the opening 12 is wider than the slot 13 in its upper zone. When the outer tube 6 is shifted downwards as a result of a sinking bath level 7, not only the discharge height H1 to H2 is changed in the embodiment according to FIG. 3, but also the effective melt passage cross section at the same time.

In allen Fällen ist gewährleistet, daß der Querschnitt der Durchbrechung 12 des Außenrohrs 6 allein den Schmelzeneintritt in das Schließ- und/oder Regelorgan gestaltet. Zum Abschließen des Schmelzenaustrittkanals 4 können die Durchbrechungen 12 des Außenrohrs 6 so gegenüber den Einzelöffnungen 10, 11 bzw. Schlitzen 13 verstellt werden, daß kein Schmelzenaustritt erfolgt.In all cases, it is ensured that the cross section of the opening 12 of the outer tube 6 alone shapes the melt entry into the closing and / or regulating member. To close the melt outlet channel 4, the openings 12 of the outer tube 6 can be adjusted relative to the individual openings 10, 11 or slots 13 in such a way that no melt outlet occurs.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 ist im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 3 das Außenrohr 6 ortsfest am Boden 1 des Gefäßes 2 befestigt. Dementsprechend ist hier das Innenrohr 3 in Längsachsrichtung L verschieblich und gegebenenfalls um die Längsachse L drehbar. Der die Öffnung 9 bildende Schlitz 13 ist an dem Außenrohr 6 vorgesehen. Das Innenrohr 3 weist die Durchbrechung 12 auf. Zur Bemessung und Funktion des Schlitzes 13 und der Durchbrechung 12 wird auf obige Ausführungen verwiesen.In the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5, in contrast to the exemplary embodiments described above according to FIGS. 1 to 3, the outer tube 6 is fixed in place on the bottom 1 of the vessel 2. Accordingly, the inner tube 3 is displaceable in the longitudinal axis direction L and, if necessary, rotatable about the longitudinal axis L. The slot 13 forming the opening 9 is provided on the outer tube 6. The inner tube 3 has the opening 12. For the dimensioning and function of the slot 13 and the opening 12, reference is made to the above statements.

Das ortsfeste Außenrohr 6 ist an seinem in der Schmelze des Gefäßes 2 liegenden oberen Ende 14 geschlossen. Auch das Innenrohr 3 ist an seinem oberen Ende 15 geschlossen. Es kann dort jedoch auch offen sein oder Öffnungen aufweisen.The stationary outer tube 6 is closed at its upper end 14 lying in the melt of the vessel 2. The inner tube 3 is also closed at its upper end 15. However, it can also be open or have openings there.

Zur Anpassung der durch die Durchbrechung 12 bestimmten Ausflußhöhe über dem Gefäßboden an den Badspiegel 7 in dem Gefäß 2 wird das Innenrohr 3 in Längsachsrichtung L entsprechend verschoben. Die zugehörige Bedieneinrichtung ist hier unterhalb des Gefäßes 2 angeordnet. Die Schmelze fließt durch das bewegliche Innenrohr 3 nach unten aus.In order to adapt the outflow height above the vessel bottom, determined by the opening 12, to the bath level 7 in the vessel 2, the inner tube 3 is shifted in the longitudinal axis direction L accordingly. The associated operating device is arranged below the vessel 2. The melt flows down through the movable inner tube 3.

Die ortsfeste Anordnung des Außenrohrs 6 und die bewegliche Anordnung des Innenrohrs 3 nach den Figuren 4 und 5 kann auch dann vorgesehen sein, wenn anstelle des Schlitzes 13 am Außenrohr 6 Einzelöffnungen 10, 11 entsprechend Figur 1 vorgesehen sind.The stationary arrangement of the outer tube 6 and the movable arrangement of the inner tube 3 according to FIGS. 4 and 5 can also be provided if, instead of the slot 13 on the outer tube 6, individual openings 10, 11 according to FIG. 1 are provided.

Claims (8)

1. Schließ- und/oder Regelorgan für den Abstich flüssiger Metallschmelze aus einem metallurgischen Gefäß mit einem vertikalen Innenrohr, das oberhalb des Gefäßbodens eine seitliche Öffnung zum Schmelzendurchtritt aufweist, und mit einem Außenrohr, das eine seitliche Durchbrechung zum Schmelzeneintritt aufweist, wobei das eine Rohr ortsfest ist und das andere Rohr in Längsachsrichtung um eine Arbeitshub, in dessen Hubbereich Schmelze austritt, diesem gegenüber verschieblich ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Längsachsrichtung (L) die Erstreckung der Öffnung (9; 10, 11, 13) des ortsfesten Rohrs (3; 6) größer als die der Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohrs (6; 3) ist, daß in Umfangsrichtung (B) die Erstreckung der Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohrs (6) im wesentlichen ebenso groß ist wie die der Öffnung (9; 10, 11, 13) des ortsfesten Rohrs (3; 6) in ihrer unteren Zone, daß am oberen Ende des Arbeitshubs (A) die Öffnung (9; 10, 11, 13) des ortsfesten Rohrs (3; 6) in ihrer unteren Zone vom verschieblichen Rohr (6; 3) geschlossen und in ihrer oberen Zone für den Schmelzeneintritt durch die Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohrs (6; 3) offen ist und daß am unteren Ende des Arbeitshubes (A) die Öffnung (9; 10, 11, 13) des ortsfesten Rohrs (3; 6) in ihrer oberen Zone vom verschieblichen Rohr (6; 3) geschlossen und in ihrer unteren Zone für den Schmelzeneintritt durch die Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohrs (6; 3) offen ist.1. Closing and / or regulating element for tapping liquid molten metal from a metallurgical vessel with a vertical inner tube, which has a lateral opening above the vessel bottom for melt passage, and with an outer tube, which has a lateral opening for melt entry, the one tube is stationary and the other tube is displaceable in the longitudinal axis direction around a working stroke, in the stroke area of which melt emerges,
characterized,
that in the longitudinal axis direction (L) the extent of the opening (9; 10, 11, 13) of the stationary tube (3; 6) is greater than that of the opening (12) of the displaceable tube (6; 3) that in the circumferential direction (B ) the extent of the opening (12) of the displaceable tube (6) is essentially as large as that of the opening (9; 10, 11, 13) of the stationary tube (3; 6) in its lower zone, that on upper end of the working stroke (A), the opening (9; 10, 11, 13) of the stationary tube (3; 6) is closed in its lower zone by the movable tube (6; 3) and in its upper zone for the melt entry through the opening (12) of the sliding tube (6; 3) is open and that at the lower end of the working stroke (A) the opening (9; 10, 11, 13) of the stationary tube (3; 6) in its upper zone from the sliding tube ( 6; 3) is closed and in its lower zone for the melt entry through the opening (12) of the displaceable tube (6; 3) is open. 2. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (9) des ortsfesten Rohrs (3; 6) aus wenigstens zwei Einzelöffnungen (10, 11) besteht, die in unterschiedlichen Abständen (H1, H2) über den Gefäßboden (1) vorgesehen sind.2. closing and / or regulating element according to claim 1,
characterized,
that the opening (9) of the stationary tube (3; 6) consists of at least two individual openings (10, 11) which are provided at different intervals (H1, H2) above the vessel bottom (1). 3. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelöffnungen (10, 11) gleichen Querschnitt aufweisen.3. closing and / or regulating member according to claim 2,
characterized,
that the individual openings (10, 11) have the same cross section. 4. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohrs (6; 3) ebenso groß und gleich gestaltet ist wie der Querschnitt einer der Einzelöffnungen (10, 11).4. closing and / or regulating element according to claim 2 or 3,
characterized,
that the cross section of the opening (12) of the displaceable tube (6; 3) is of the same size and design as the cross section of one of the individual openings (10, 11). 5. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (9) des ortsfesten Rohrs (3; 6) aus einem Schlitz (13) besteht, der sich in Längsachsrichtung (L) erstreckt.5. closing and / or regulating member according to claim 1,
characterized,
that the opening (9) of the stationary tube (3; 6) consists of a slot (13) which extends in the longitudinal axis direction (L). 6. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (13) in seiner oberen Zone in Umfangsrichtung ebenso breit ist wie in seiner unteren Zone (Figur 2).6. closing and / or regulating element according to claim 5,
characterized,
that the slot (13) in its upper zone is as wide in the circumferential direction as in its lower zone (Figure 2). 7. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchbrechung (12) in Umfangsrichtung des verschieblichen Rohrs (6; 3) ebenso breit ist wie der Schlitz (13).7. closing and / or regulating element according to claim 6,
characterized,
that the opening (12) in the circumferential direction of the displaceable tube (6; 3) is as wide as the slot (13). 8. Schließ- und/oder Regelorgan nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (13) in seiner oberen Zone weniger breit ist als in seiner unteren Zone und die Durchbrechung (12) des verschieblichen Rohres (6; 3) in Umfangsrichtung etwa ebenso breit ist wie der Schlitz (13) in seiner unteren Zone (Figur 3; 5).8. closing and / or regulating element according to claim 5,
characterized,
that the slot (13) is less wide in its upper zone than in its lower zone and the opening (12) of the displaceable tube (6; 3) in the circumferential direction is approximately as wide as the slot (13) in its lower zone (Figure 3; 5).
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